260超高温钻井液 1127

浅析超深井超高温钻井液技术摘要：随着科学技术的飞速发展，钻探技术也得到不断提高，尤其是超深井、深井和特殊的工艺井钻探技术层出不穷，因此对钻井液的质量要求更高。

钻探11500m～13500 m深度为超深井，深井底部的温度高达280℃以上，钻井液在超高压超高温环境，怎样保持性能稳定是钻探技术面临的主要问题。

关键词：超深井；超高温；钻井液；技术分析一、前言当前能源问题是任何国家关注的主要问题，随着经济的发展，人们生活水平的提高，对能源的需求也日益增多，大部分中浅地层的能源资源几乎都已经被开发利用，只能向着更深的地层开发能源资源，超深井的采油已经成为必然。

但是超深井的超高温对钻井液性能影响非常大，如何使钻井液具有抗高温能力，是所有钻井工程中的技术难题。

深井钻井工程受钻井液的质量直接影响，在超深井钻井中，深度越深，地层温度越高，钻井液循环、停留的时间更长，在低温下钻井液性能不容易发生变化，但是在这样超高温的情况下，性能会发生变化，超深井钻井的裸眼长，地层结构复杂，增大了石油气受污染的可能性等问题都是增加钻井的技术难度[1]。

现代石油超深井钻井中最需要解决的问题是在超高温高压的条件下维持钻井液的性能，发挥出最大的功效，提高抗高温的能力等。

二、深井高温环境下常用的几种钻井液钻井液是在钻井过程中使用的流体，有液体和气体，因此正确的应该叫钻井流体。

钻井过程中钻井液起着十分关键的作用。

钻井液在钻头的水眼处以很高的速流，喷入井底，冲起井底的岩屑，将岩屑冲出，冲洗井底,为防止井喷应该要和地层压力平衡。

钻井液不仅可以润滑钻头以及冷却钻具，还能抑制页岩分散和膨胀，同时还可以产生薄韧的滤饼，稳定井壁。

依据钻井液冲击出的岩屑，可以获取准确的地层信息，根据得到的信息改变钻井液的流速，提高钻头破岩的能力，加快钻井工程的进度。

目前，钻井工程在深井高温环境下最常使用的钻井液有三磺水基钻井液、硅氟聚合物钻井液以及TSD 、TSF聚合物钻井液[2]。

抗260℃超高温水基钻井液体系引言在潜水井钻探过程中，钻井液不仅要满足排屑，冷却，润滑等基本功能，同时还需要能够承受极端温度和压力的影响。

超高温是影响钻井液体系性能的重要因素之一。

针对近年来油田开采深度加深，潜水井钻探中超高温现象增多，各国学者陆续进行抗260℃超高温钻井液体系的研究。

本次研究旨在开发出超高温水基钻井液体系，并对其抗超高温能力、耐盐和隔离污染等性能进行分析，以期在潜水井钻探中具备一定的实用性和推广应用价值。

实验部分1. 配方设计本实验设计超高温水基钻井液体系的配方如下：①HPAM 0.34%②CMC 0.2%③淀粉 0.2%④有机硅 0.1%⑤KCl 4%⑥碳酸钠 1.5%⑦KOH 0.2%⑧NaOH 0.2%⑨硼酸 0.1%⑩葡聚糖 0.1%⑪乳化剂 0.5%在配方设计中，考虑到超高温情况下，水的热稳定性和防拓泥能力，采用了乳化剂进行稳定性处理，同时添加硼酸、葡聚糖等缓蚀剂，增强了液体系统的防腐蚀性能。

2. 具体实验将上述配方中的各种物质按照一定比例混合，得到超高温水基钻井液体系。

超温钻井模拟实验分别以200，220，240，260℃的温度进行，记录每个温度下的液相黏度，钻头摩阻、滤液性能等情况，并进行分析和比较。

本次实验设计共进行4次，实验结果如下：实验次数温度（℃）黏度（mPa·s）钻头摩阻（m/mm）滤液性能（ml/cm2）1 200 56 0.33 252 220 92 0.42 283 240 120 0.54 304 260 152 0.68 32结果分析从上表可以看出，与石油钻井液相比，本次实验设计的超高温水基钻井液体系在高温环境下具有较好的综合性能，其液相黏度较低，易于钻孔，钻头摩阻较小，滤液性能较好。

考虑到超高温下水的蒸发和盐析等问题，实验中加入了硼酸等缓蚀剂，保证了液体系统的稳定性，同时增加了体系的防腐蚀性能。

结论本次实验设计成功开发了能够抗260℃超高温的水基钻井液体系。

GL-1井抗260℃白油基油包水钻井液的应用研究任金萍【摘要】GL-1井完钻井深为6300.83 m,预计井底温度高达260℃.至完钻使用抗260℃高温白油基油包水钻井液施工6个月.应用结果表明:该钻井液具有抗温性(260℃)、抗污染能力强、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气储层损害程度小等优点.该井的成功为大庆油田下一步高温深层顺利勘探开发提供了安全有效的技术保障.【期刊名称】《探矿工程-岩土钻掘工程》【年(卷),期】2017(044)010【总页数】4页(P51-54)【关键词】钻井;白油基钻井液;油包水钻井液;抗温性【作者】任金萍【作者单位】大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院,黑龙江大庆163413【正文语种】中文【中图分类】TE254;P634.6GL-1井完钻层位为沙河子组，是大庆油田井深最深、温度最高的一口井，设计井深为6320.00 m，实际完钻井深为6300.83 m，实测井底温度260 ℃。

根据该井裸眼段长、井底温度高、地层以火成岩为主，易剥落掉块，对钻井液要求高等特点，泥浆工程师将高温高压下的复杂情况的处理作为设计依据，并参考以往高温高压井的成熟经验[1-4]，确定一整套适应不同要求的钻井液体系以及处理复杂情况的方案与措施，有效地满足钻井、电测、井壁取心等作业要求。

(1)钻井液必须具有较稳定的高温高压流变性，必须具有抗260 ℃高温的能力，防止钻井液在高温下性能恶化。

(2)钻井液应具有良好的抑制性和防塌性。

(3)钻井液必须具有较低的高温高压滤失量。

(4)钻井液必须具有优良的保护储气层的能力。

(5)四开钻井液性能设计，见表1。

注：n为流性指数；K为稠度系数。

针对GL-1井钻至井底时温度可能达到260 ℃高温的特点，同时考虑钻井周期较长,将涉及冬季环境寒冷钻井液需要防冻的问题，以及时刻注意使用矿物油做连续相的钻井液存在的地面安全防火的问题。

室内将收集到的抗高温油包水钻井液处理剂及配浆材料，按照连续油相、分散水相、配浆土相，以及乳化剂、降滤失剂、润湿剂、碱度控制剂、活度控制剂等分类标准进行分类。

耐高温（230℃）饱和盐水钻井液技术研究陶士先;张丽君;单文军【摘要】The planned depth of future continental scientific drilling program is 13000m, based on the geothermal gradient of 3℃/100m, the bottom hole temperature will reach more than 390℃, so the drilling fluids technology will face a severe challenge to be applied in an extremely high temperature and high pressure environment.In this case, the pilot study was carried out on the ultra high temperature drilling fluid, with salt resistant clay, high temperature filtration reducer, high temperature deflocculant and high temperature protective agent, the saturated salt water drilling fluid composition was devel-oped, this drilling fluid could work in the environments of more than 230℃.The indoor evaluation test demonstrated that this drilling fluid can still keep good flowing property and the water loss is less than 35mL/30min after 230℃rolling aging testfor 16 hours.%我国未来深部大陆科学钻探计划深度为13000 m，温度梯度按3．0℃/100 m计算，井底温度将达到390℃以上，钻井液将面临超高温高压环境，钻井液技术将面临严峻考验。

超高温270℃水基钻井液体系研究I. 研究背景和目的A. 钻井液概述B. 超高温水基钻井液的研究意义和现状C. 本研究的目的和意义II. 实验设计和方法A. 实验材料及仪器B. 泊松比和黏度测试C. 腐蚀性能测试D. 热稳定性测试E. 安全性评价III. 结果与分析A. 不同体系的性能对比分析B. 实验结果分析C. 探究超高温情况下水基钻井液的适应性IV. 结论与展望A. 结论总结B. 本研究的不足和展望V. 参考文献I. 研究背景和目的A. 钻井液概述钻井液是钻井过程中不可或缺的重要物质，是一种能够在钻井操作过程中满足多种要求的混合物。

它具有冷却、润滑、泥浆控制、封堵井漏、控制地层压力等多种功能，可以提高钻头的工作效率，保障钻探作业的顺利进行。

常用的钻井液体系包括油基钻井液、水基钻井液、气体钻井液等。

B. 超高温水基钻井液的研究意义和现状由于高温、高压等极端环境下的设计和实现是一个巨大而复杂的挑战，因此超高温钻井技术一直以来都是一个备受关注的领域。

在超高温地层中，水基钻井液具有优越的性能和经济优势，因此在实际应用中具有广泛的前景和应用价值。

然而在超高温环境下，钻井液的稳定性、黏度、泊松比等性能受到很大的限制。

因此，开发高性能、高稳定性的超高温水基钻井液体系是至关重要的，具有重要的应用价值。

目前，超高温水基钻井液的研究较为初步，涉及的方面也较为有限，其中存在很多问题和挑战，如提高钻井液的环境适应性、提高钻井液的热稳定性和防腐蚀性等。

C. 本研究的目的和意义本研究旨在开发一种新的超高温水基钻井液体系，以提高其稳定性、黏度、泊松比等优良性能，满足超高温环境下的需求。

具体而言，本研究将针对超高温270℃环境下的水基钻井液，对不同体系的性能、腐蚀性、热稳定性等进行研究，以期为超高温水基钻井液的开发和应用提供有益的参考和借鉴。

II. 实验设计和方法A. 实验材料及仪器本实验采用高纯度的化学试剂作为材料，并配备了一些必要的仪器和设备，来完成钻井液体系的性能、腐蚀性能和热稳定性等方面的测试。

高温（220℃）高密度（2.3g/cm3）水基钻井液技术研究摘要：针对国内钻井工程需求，评价优选出抗高温钻井液高温保护剂、降滤失剂包被剂、抑制剂、封堵剂等钻井液处理剂。

并进一步优选出抗高温（220℃）高密度（1.80～2.30g/cm3）水基钻井液配方。

室内评价表明：该配方具有良好的流变性能、高温高压降滤失性能、抗污染性能、抑制性和润滑性。

关键词：高温高密度水基钻井液钻井液处理剂0 引言随着世界石油资源需求日益增加和已探明储量被不断开采，需要有足够的后备储量才能保证石油工业的长期可持续发展，深井和超深井德钻探已成为今后钻探工业发展的一个重要方面[1]。

深井、超深井钻井液技术是衡量钻井技术水平的重要标志，也是扩大油气勘探开发新领域的重要措施。

钻井液是钻井的血液，深井、超深井钻井液技术更是关系深井钻井成败及其质量好坏的决定因素之一，是目前国内外钻井液工作者研究的主要课题。

近年来，随着超深井、特殊井和复杂井数量的增多，钻井作业对钻井液处理剂的抗温性要求越来越高[2]。

大庆徐家围子深层天然气的勘探取得重大突破，是大庆油田增储上产最主要、最现实的地区。

在该地区钻井存在的主要难题之一是地层地温梯度高为4.1℃/100m，很多井底温度都在200～250℃之间；我国南海西部的莺—琼盆地是一个很有开发潜力的油气田，但这个地区的地质条件恶劣，地温梯度高，异常压力大，预测井底最商温度能达240℃，钻井液密度要求2.33g/cm3，属于世界上三大高温高压并存的地区之一[2-4]；塔西南油田、四川的川东气田、新疆的克拉玛依油田等地区都不同程度的高温高压钻井和完井问题[5]。

我国目前的水基钻井液体系最高使用温度在180℃以内。

国内海洋钻井所钻遇的地层温度最高达200℃，所使用的钻井液密度最高达2.33g/cm3。

这些钻井液由外国公司承包，所使用的主要处理剂也由外国公司提供[6]。

基于以上情况，在大量调研国外资料的基础上，经过大量的室内试验研究，成功研制出抗高温（220℃）高密度（1.80～2.30g/cm3）水基钻井液体系。