抗高温高密度钻井液技术

*
6．钾基聚合物钻井液 钾基聚合物钻井液是一类以各种聚合物的钾（或铵、钙）盐和KCI为主处理剂的防塌钻井液。在各种常见无机盐中，以KCI抑制粘土水化分散的效果为最好；而聚合物处理剂的存在使该类钻井液具有聚合物钻井液的各种优良特性。因此，在钻遇泥页岩地层时，使用它可以取得比较理想的防塌效果。
*
8．合成基钻井液 合成基钻井液是以合成的有机化合物作为连续相，盐水作为分散相，并含有乳化剂、降滤失剂、流型改进剂的一类新型钻井液。由于使用无毒并且能够生物降解的非水溶性有机物取代了油基钻井液中通常使用的柴油，因此这类钻井液既保持了油基钻井液的各种优良特性，同时又能大大减轻钻井液排放时对环境造成的不良影响，尤其适用于海上钻井。
*
1．分散钻井液 分散钻井液是指用淡水、膨润土和各种对粘土与钻屑起分散作用的处理剂（简称为分散剂）配制而成的水基钻井液。其主要特点是： （1）可容纳较多的固相，较适于配制高密度钻井液。 （2）容易在井壁上形成较致密的泥饼，故其滤失量一般较低。 （3）某些分散钻井液，如以磺化栲胶、磺化褐煤和磺化酚醛树脂作为主处理剂的三磺钻井液具有较强的抗温能力，适于在深井和超深井中使用。缺点：除抑制性和抗污染能力较差外，还因体系中固相含量高，对提高钻速和保护油气层均有不利的影响。
*
1．合成聚合物类处理剂 合成聚合物主要用作钻井液降滤失剂、降粘剂、页岩抑制剂等。 2．天然改性高分子类处理剂 改性天然材料来源丰富，价格低廉，在石油工业中有广泛的用途。可生物降解的天然大分子如淀粉纤维素作为主链结构可赋予材料以生物降解特性，使材料具有环保功能。 3．利用工业废料制备的钻井液处理剂 利用工业下脚料制备钻井液处理剂技术性较强，油田化学工作者在这方面进行了一些研究工作。
*
（二）国内外钻井液处理剂开发应用 一、国外发展情况 二、国内发展情况

GB/T 6678化工产品采样总则
GB/T 16783—1997水基钻井液现场测试程序
SY/T5490钻井液试验用钠膨润土
13
钻井液用抗盐抗高温降滤失剂应符合表1中规定的技术指标。
表1技术指标
项目
指标
外观
黑褐色颗粒或粉末
细度（筛孔0.59mm筛余），％≤
10.0
水分，％≤
10.0
水不溶物，％≤
15.0
5.1.3
5.2 判定
当检验结果有一项或一项以上不符合表1的规定时，应进行复验，复验结果仍不符合表1规定的技术指标时，则判定该批产品为不合格品。
16
16.1
产品应采用三合一编织袋或与其强度、密封性能等效的其它包装物进行包装，
每袋产品的净含量可为25.0k
16.2
外包装应有牢固清晰的标志，标明产品名称、规格型号、净含量、批号、生产日期、保质期、执行标准编号、生产企业名称和地址。
6——贮存条件，贮存、运输及使用中注意事项；
7——产品有效期。
14.7
4.7.1 基浆的配制
量取350 mL蒸馏水置于杯中，加入22.5 g钻井液试验用钠膨润土，高速搅拌20 min，其间至少停两次，以刮下粘附在容器壁上的粘土，在密闭容器中养护24 h作为基浆。
4.7.2淡水钻井液性能试验
向基浆中加入10.5 g样品，高速搅拌20 min，其间至少停两次，以刮下粘附在容器壁上的样品，将钻井液转入高温罐中，在180℃热滚16 h，取出高温罐，冷却后打开，按GB/T 16783—1997中的第2章及3.3的方法测定表观粘度和高温高压滤失量（150℃／3450 kPa）。
……………………………………………（1）
式中：

东濮凹陷高密度抗高温饱和盐水钻井液
李午辰;贠功敏;高小芃
【期刊名称】《石油天然气学报》
【年(卷),期】2012(034)005
【摘要】中原油田东濮凹陷柳屯洼陷区块文九井盐层段厚、埋藏深,地层压力系数最高2.0,井底温度高达150℃.针对高温、高盐、高固相条件下钻井液流变性难以控制、高温高压滤失量与流变性难以兼顾的技术难点,进行了室内研究,确定了高密度抗高温饱和盐水钻井液配方以及维护措施,并在濮深18井、文408井成功应用,解决了“三高”条件下顺利钻进难题,形成了一套适合东濮凹陷柳屯洼陷盐层施工的高密度抗高温饱和盐水钻井液配套技术.
【总页数】4页(P95-98)
【作者】李午辰;贠功敏;高小芃
【作者单位】中国地质大学(武汉)工程学院,湖北武汉430074;中原石油勘探局钻井液技术公司,河南濮阳457001;中原石油勘探局钻井三公司,河南濮阳457001;中原石油勘探局钻井三公司,河南濮阳457001
【正文语种】中文
【中图分类】TE254
【相关文献】
1.抗高温高密度饱和盐水钻井液研究
2.一种抗高温高密度饱和盐水钻井液的研制
3.抗高温高密度饱和盐水钻井液在川西地区的应用
4.超高密度抗高温饱和盐水钻井液技术
5.抗高温高密度饱和盐水钻井液研究
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关键 词 ：优 快 钻 井
一
渤南
深探井
钻 井技 术
应 用
、
一
影响深 井钻井速 度 因素
是井 跟稳定 问题 ，二是机 械能量 问题 （ 防斜不 能解放 钻压 ） ，三 是 破岩方 式和效 率 问题 （ 钻头 是关键 ） ，四是钻井参 数 的优选 问题 。 近年 来 ，我 们在 开发 深井 高效 能钻 头 的工作 上做 了大 量工 作 ，取
２ ． １ ． ４抑制性 能研究 使 用义 ２ ８ ５ 地 层岩 心 ，压 碎过 筛 ，研 磨成 ２ ０ ０目以上 。检 测硅酸 盐溶液 的膨胀 抑制性采 用 Ｎ Ｐ ＇ ０ １ 仪 ，试 液分 别为蒸 馏水 、双聚 磺胺基 聚醇钻 井液 的滤 液和 聚磺钻 井 液 的滤液 。聚 磺体 系和双 聚 磺胺 基聚 醇 体系 的抑制 性能 都很 好 ，比蒸 馏水 的抑制 性 高很 多 。特 别 是双 聚磺胺 基聚 醇体 系 ，其 抑制 性 能更 佳 ，最 终 的膨胀 高 度 只有 Ｏ ． ９ ９ ｍｍ。这 是 因为胺 基聚醇 在其 中起 着关键 作用 。 ２ ． ２ 双聚磺 胺基 聚醇钻井 液体 系的应用情 况 通过在 渤南 油 田义 １ ８ ３ 、义 １ ８ ５ 、义 １ ８ ６ 、义 １ ８ ７ 井 四 口井 的现 场 实践 证明 ，该钻 井液 体 系能够 有效 提高 钻井 液 的防塌 能力 ，降 低钻井 液的 高温 高压滤 失量 ，达 到 了 “ 两 好 ，两低 ，三 适 当”水 平 ，整个施 工过程 均顺 利。以义 １ ８ ６井为例验 证该体 系的优 越性能 。 义 １ ８ ６ 井： 属渤南 区块 ，是 油 田部 署 的一 Ｅ ｌ 重 点评价 井 ，设计井 深
二 、 主 要 研 究 推 广 内容
１ ． 地层岩 性分析 渤 南油 田构 造 主要 为济 阳坳陷 的沾 化 凹陷 ，是 在始 新世 时期来 自

第31卷 第2期2010年3月石油学报A CT A PETROLEI SINICAV o l.31M ar.N o.22010基金项目:国家重点基础研究发展规划(973)项目(2006AA 06A 19-4)/超高温高压条件下新型钻井液技术研究0部分成果。

作者简介:王富华,男,1968年10月生,2009年获中国石油大学(华东)博士学位,现为该校副教授,主要从事钻井液和油气层保护的教学和科研工作。

E -mail:zgs dw fh @文章编号:0253-2697(2010)02-0306-05高密度水基钻井液高温高压流变性研究王富华1 王瑞和1 刘江华1 王 力2 李 军1 车连发3 宿 辉3(11中国石油大学石油工程学院 山东东营 257061; 21中国石油大庆油田有限责任公司采油工程研究院 黑龙江大庆 163453;31中海石油基地有限责任公司采油技术服务分公司 天津 300452)摘要:高密度水基钻井液属于较稠的胶体-悬浮体分散体系,固相含量大,固相颗粒分散程度高,自由水量少,在深井高温高压条件下流变性容易失控。

以室内研制的抗高温高密度淡水基和盐水基钻井液为基础,采用F ann 50SL 高温高压流变仪对钻井液在不同温度下的流变性进行了测试。

结果表明,温度是影响高密度水基钻井液流变性的主要因素。

随着温度升高,淡水基钻井液的表观黏度和塑性黏度都出现降低趋势;而盐水基钻井液的塑性黏度在150e 达到最低值,然后升高,表观黏度呈降低趋势。

利用测试数据,运用宾汉、幂律、卡森和赫-巴4种流变模式进行线性拟合发现,无论是淡水基还是盐水基钻井液,赫-巴模式最佳,幂律模式最差。

建立了预测淡水基钻井液表观黏度与温度、压力关系的数学模型,实测数据验证表明,该模型可以应用于生产实际。

关键词:高密度水基钻井液;高温高压;流变性;线性拟合;数学模型中图分类号:T E 254 文献标识码:ARheology of high -density water -based drilling fluid at hightemperature and high pressureWANG Fuhua 1 WANG Ruihe 1 LIU Jiang hua 1 WAN G Li 2 LI Jun 1 CH E Lianfa 3 SU H ui 3(11College of Petr oleum Engineer ing ,China Univ er s ity of Petroleum,D ongy ing 257061,China;21P etr oleum Eng ineer ing Resear ch I nstitute ,P etr oChina D aqing Oilf ield Comp any Limited ,D aq ing 163453,China;31CN O OC Oil Base -Oilf iel d T echnology Ser vice Comp any ,T ianj in 300452,China)Abstract :H igh -densit y drilling fluid is a thick collo id -suspension disper sed system w ith hig h solid phase content ,hig h dispersion of solid phase and lo w co ntent of free w ater.U nder the co nditions o f hig h temper atur e and high pr essure (HT HP ),t he r heo log y o fhigh -density dr illing fluid is hardly contro lled.T he rheolo g ies o f two ty pes of hig h -density w ater -based drilling f luids including the fr esh w ater -based dr illing fluid and salt w ater -based drilling fluid w ere test ed at hig h temperatur es of 50e ,80e ,120e ,150e ,180e ,200e and 220e respectiv ely ,and at hig h pressur e of 5M Pa using Fann 50SL Reometer.T he test results show ed that the t em perat ur e was the key fact or for co ntr olling t he rheolog y of high -densit y dr illing fluid.T he appar ent visco sity and plastic vis -cosity o f the fr esh water -based drilling fluid decreased with temperature increasing.F or the salt w ater -based dr illing fluid,the ap -parent visco sity decreased w ith temperature increasing ,and the plastic v isco sity decreased to the low est value at 150e and t hen in -cr eased with temperatur e rising.F our r heo log y mo dels including the Bingham M o del,P ower L aw M odel,Casson M o del and H -B M odel w ere used to simulate t he rheolog ical parameters of tw o dr illing fluids.T he results show ed that the H -B M odel was the best to depict t he hig h -density dr illing fluid at hig h temper atur e and high pressure,and the Pow er Law M o del w as the w or st.A new mathematica l model fo r descr ibing the r elations of appar ent viscosity of t he fresh w ater -based dr illing fluid wit h temper ature and pr essure w as pr oposed.T he tested data prov ed the validity o f this model in practice.Key w ords :high -density water -based drilling fluid;high temperature and hig h pressure;rheolog y;linear fitting;mathematical model深井井下温度和压力较高,这不仅要求钻井液抗高温性能好,而且具有较高密度以保证井下安全。

W = m1 - m2 ´100 ....................................(1) m1 - m0
式中： W ——水份，%； mo ——称量瓶的质量，g； m1 ——瓶和试样的质量，g； m2 ——烘后瓶和试样的质量，g。 4.3.3 pH 值测定 称取1.00 g试样，置于烧杯中，加入100 mL蒸馏水搅拌溶解1 h，用pH计测其pH值。 4.3.4 相对膨胀率测定 4.3.4.1 称取 5.00 g 试样加入到盛有 100 mL 蒸馏水的烧杯中，搅拌溶解 1 h，备用。 4.3.4.2 称取 105 ℃±2 ℃条件下烘 4 h 后在干燥器中冷却 30 min 的钠膨润土 10.00 g，装入页 岩膨胀仪测筒中，在压力机上缓慢加压至 4.0 MPa，待压力恒定后（10 s 内压力基本不变）保持 5 min， 制得试验岩心。 4.3.4.3 把装有岩心的测筒安装在页岩膨胀仪上，将 5.3.4.1 配制好的试样溶液注满测筒，启动仪 器，测定 8 h 的线膨胀量，同时用蒸馏水作空白试验。 4.3.4.4 按式（2）计算相对膨胀率。
_________________________
4
AV = 1 f600 ......................................(4) 2
式中： AV ——表观粘度，mPa·s； Φ600 ——试验浆的Φ600读数。 5 检验规则 5.1 从袋装产品取样时，应用取样器根据堆码高度、形状和数量，在每面的上、中、下三个不同部 位按“米”字型布置取样点。每批不得少于 15 个点，每个点取样品量 50 g～100 g，合并作为试样， 但总的试样量不得少于 1500 g。 5.2 采集的试样经充分混合，分成两份。每份取约 500 g，分别装入洁净、干燥的密封容器中，并 注明产品名称、取样日期、取样人、生产厂名及出厂批号等。一瓶送交检验，一瓶留待复检。 5.3 检验结果全部符合本标准表 1 的规定，为合格品。如果检验结果有一项指标不符合本标准表 1 的规定，应进行复检。复检结果如仍有一项指标不符合表 1 规定，即判该批产品为不合格品。 6 包装、标志及贮存 6.1 包装袋应有足够的强度，外层为三合一编织袋，内层为塑料袋，包装袋内层封口应分别单独捆扎。 6.2 包装袋上应该标有醒目牢固的标志，内容包括：产品名称、型号、标准编号、生产日期、批号、 生产厂名、厂址、保质期和净质量。 6.3 每袋净质量 25 kg，允许误差为±0.5 kg。但在每批产品中，任意抽检 50 袋，其平均值不得 少于 25 kg。 6.4 每批产品应附生产厂质量检验部门的检验合格证。 6.5 产品应存放在干燥通风的库房内，运输过程中应避免日光曝晒，要防潮、防淋、防止包装袋破损。

配方 １ ４ ： ％土 浆 ＋６ ＭＰ２（ 里 木 ）＋６ ％Ｓ － 塔 ％ Ｓ ＮＨ＋３ Ｓ Ｐ ％Ｐ Ｃ＋３ Ｔ １ ％ 阳离 子 沥青 粉 ＋ ％Ｆ － ＋３
影响的试验结果 ， 可以看 出烧碱含量 （ 钻井液 的 ｐ Ｈ 值） 不仅影响钻井液的流变性 ， 而且影 响钻井液的滤 失量．Ｈ值较低时（ ．） 热滚前钻井液明显增 稠， ｐ ８０ ， 热滚后钻井液的黏切降低幅度大 ， 悬浮性能差 ， 当热 滚后 钻井 液的 ｐ 值为 ８ ５时 ， Ｈ ． 高温 高压 滤失量
Ｓｐ ０ ７ ｅ ．２ ０
Ｖ０．２ Ｎｏ ５ １２ ．

文章编号：６ ３ ６ Ｘ ２０ ）５０３ ． １７ ． ４ （０７ ０ ． ７０ ０ ０ ４
深 井抗 高温 高密 度 盐 水钻 井液 实验 研 究
Ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｌ ｔｄ ｆｔｅｈｇ －ｅ ｓｔ ａｔｗ船 ｘ ｅｉ ｎａ ｕ ｙｏ ｈ ｉｈ ｄ ｎ ｉ ｓ ｌ ｓ ｙ ｄ ｉｌ ｇ ｆｕｄ ｗｉ ｉｈｔｍｐ ｒ ｔｒ ｅ ｉ ａ ｃ ｏ ｅｐ ｗｅｌ ｒｌｎ ｉ ｔ ｈｇ ・ ｉ ｌ ｈ ｅ ｅａｕ ｅｒｓ ｔｎ ｅｆｒｄ ｅ ｌ ｓ ｓ
表 １ 不 同厂家降滤失剂对钻井液滤失量的影响
Ｓ ＭＰ加量、 种类 、 厂家
０
于 ２０ｇ ｃ ３ ． ／ｍ 的高密度钻井液 ． 在克拉 ２号气 田钻
遇地层 上 第 三 系 、 下第三 系和 白垩系 ， 主要 分布 气层
在下第三系盐膏层和白垩系， 储层压力系数高（． ～ １９ ５ ２２ ）地层温度高 （ ． ， ０ 平均地温 １５ ８℃） Ｊ需要抗 ０． ｌ， ２ 高温的高密度钻井液钻穿储层 ． 在塔里木油 田的迪 那区块， 同样存在大段盐膏层 ， 需要用高密度盐水钻 井液ｌ ． ３ 目前 ， Ｊ 对高密度钻井 液的使用 已有很多经 验， 但在使用过程 中还存在一些 问题 ， 即钻井液增 稠， 流变性 难 以控 制 等 ｌ Ｊ有 必 要 进 行 系 统 研 究 ， ４ ，

2013年2月胡小燕等．超高温超高密度钻井液室内研究5超高温超高密度钻井液室内研究胡小燕，王旭，周乐群，张滨，张丽君，王中华(中原石油勘探局钻井工程技术研究院，濮阳457001)[摘要]分析了超深井高温高压条件下钻井液技术难点，采用室内合成的黏度效应低的抗高温降滤失剂M P488，L P：527和H r I'A s P为主处理剂，同时在体系中引入K cl，制得抗温240℃、密度2．5g／c m3的超高温超高密度钻井液。

该钻井液经240℃／16h高温老化后仍具有良好的流变性，高温高压滤失量(180℃)小于25m L。

钻井液的抗盐、抗钻屑和黏土污染能力强，页岩一次回收率达99．4％，沉降稳定性好。

解决了流变性与滤失量控制难以及黏土高温分散导致钻井液增稠、胶凝等问题。

[关键词]钻井液降滤失剂流变性滤失量在超深井钻井过程中，井底可能遇到高温、高压油气层等复杂情况…。

当这些复杂情况同时存在时，要求钻井液在高温、高固相含量的复杂情况下性能稳定，而现有的钻井液体系不能满足这一要求旧一J。

为此，分析了超高温超高密度钻井液的技术难点，采用室内合成的黏度效应低的抗高温处理剂M P488，LP527和H T A sP怕。

等，在室内配制了抗温240℃、密度为2．5g／c m3的K C l 钻井液体系，解决了高温、高固相条件下钻井液的流变性和滤失量控制难题。

1实验材料膨润土(钙基)、重晶石、磺化褐煤，均取自现场；抗高温不增黏降滤失剂M P488、抗高温解絮凝剂LP527∽．7J、抗盐高温高压降滤失剂H TA s P¨j、分散剂)(J、高温保护剂C G w一5，均为室内合成。

2超高温超高密度钻井液技术难点2．1高温条件下钻井液高温增稠和胶凝室内配制了密度2．3g／cm3的淡水钻井液归J，分别经220℃／16h和240℃／16h老化，然后在60℃下测其性能，结果见表l。

220℃老化后钻井液的流变性和滤失量均较好，240℃老化后钻井液出现了高温胶凝现象，流变性变差，滤失量增大。

API
923mL， 在
PAASDA， 相较 ， PAASDA
基 130C 井
液体系中,老化后API滤失为2. 2 mL,高温高压滤
失为8.2 mL,远优于其他降滤失剂。
疏
分子链中
的疏 基
的 团，疏水基团在水溶液中聚集产生缔合作用形成网
f
， 717N19]
。
2
等7/以新型疏水缔合聚合物SDH-N为主处理剂，
其 A在 的 ，D6T' 研究，随 理
论研究与生产工艺的发展，纳米材料应用前景广阔。
3总结与展望
为满足深部、超深部油气资源勘探开发的要求,
提高 基 井液体系的 高
，:$,
在抗高温聚合物处理剂方面进行了一系列的研究，
主要可总结为以下方面:①通过引入刚性基团或-
大侧链等方式增强优化分子结构，显著提高了聚合
等729] 用[
KH-552对纳米二氧化硅进行了改性，并以其为原料
自基
备的 s< 井液
LJ-1,纳米二氧化硅比表面积大,增大了 LJ-1的爛对
比热的贡献,使其更容易吸收热量，从而提高了体系
的
，LJ07
3% ，
井液体系
高高
7824mL，
AAnD 等
。
研究
纳米材
提高 基 井液@
理
，纳米材 的粒#、 面 等: 对
24改善聚集态结构
高分子
分子链的
7
构,通过疏水缔合、引入两性离子等方式改善聚合物
7
+提高
， 6多;-研究的
5;。
离子
分子链中/
、'离子
基团，正 电 之 的.电作用 利 提高

高温高压钻井技术第一节高温高压钻井特点 (3)一．高温高压钻井有别于常规钻井作业的要紧特点 (3)二．作业中潜在的要紧风险分析 (4)第二节高温高压钻井设计及井身结构设计 (5)一．高温高压钻井设计应考虑的原则 (5)二．高温高压井身结构设社应考虑的原则 (7)第三节高温高压对设备的专门要求 (8)一．高温高压对钻井平台设计能力的要求 (8)二．高温高压对钻井设备的专门要求 (8)三．高温要求和温度监测设备 (9)四．对防喷器组等井控设备的要求 (9)五．固控设备的检修和配套 (10)六．对钻柱的要求 (10)七．对固井装置的要求 (10)八．对井下工具、仪器的要求 (11)九．强行起下钻计量罐 (11)＋．对平台设备的全面检修 (11)十一．保证设备的正确使用和加强设备爱护保养工作 (11)第四节高温高压钻井对人员的要求 (13)一．对平台承包商和服务公司人员的要求 (13)二．高温高压专业培训 (13)三．技术交底及安全会制度 (14)四．演习和操练 (14)第五节高温高压钻井工艺技术 (14)一．钻前预备 (14)二．钻开高压气层前的安全检查 (14)三．钻开高压油气层程序 (15)四．平行钻井技术 (16)五．流量检查一严格操纵井涌量 (17)六．起下钻 (17)七．钻具在井下时地面钻井设备修理应注意事项 (18)八．取心作业 (18)九．井口专用立柱 (18)十．阻流压井管汇及其管线冲洗 (18)十一．乙二醇或甲醇的注入 (19)十二．复原循环 (19)十三．制定压井曲线和排放天然气 (19)第六节高温高压井控及专门作业应考虑的其它事项 (20)一．高温高压井控 (20)二．高温高压钻井液 (21)四．高温高压固井 (22)五．高温高压测试 (23)参考文献 (24)高温高压井定义：估量或实测井底温度大于150℃和井底压力大于68.9兆帕（10000磅／英寸2）或地层孔隙压力梯度大于1.80克／厘米3的井，称为高温高压井。

新 的油气 藏 、 的 区块 提 供 了可 能 。ＮＰ ３Ｐ ０ １井 新 ２－ ２０
构 造 位置位 于南 堡油 田 ２号构 造潜 山老 堡南 １断 块 山 构 造较 高部 位 。主要 目的层段 奥 陶 系 （ 为碳 酸盐 岩 Ｏ） 储 层 ， 缝 发育 ， 裂 具有 孔 隙 一裂缝 双 重介 质 ， 均 质 性 非 强 。其 岩性 顶部 灰 白色 泥质灰 岩 ， 下部 深灰 色 、 灰色 褐 块 状灰 岩 。水包 油钻 井液 体 系主要 用于 解决 一些 低孔 低 渗 、 洞 发育 易井 漏 、 层压 力 系数 低 的储层 保 护问 缝 地 题 和深 井欠 平衡 技术 难题 。为 了满 足低 压潜 山欠平 衡 钻 井 的要求 和最 大 限度 地 保 护 油 气储 层 ， 制 出 了抗 研 高 温水 包油 钻井 液体 系 ， 现场 应 用 表 明 该钻 井 液 体 系 不 仅满 足钻 井施 工要 求 ， 而且满 足储 层保 护要 求 。
随着油 气勘 探 开发 的不 断 深 入 ， 压地 层 欠 平 衡 低
钻 井技 术得 到越 来越 多 的应 用 ， 为 及 时 准确 地 发 现 这
结合 并 ， 水分 层 。界 面 膜 强 度越 高 ， 状 液 越 稳 定 。 油 乳
一
般不 采 用单一 的 表 面活 性 剂 作 为 乳化 剂 ， 因为 复 合
收 稿 日期 ： ０ １ ６ Ｏ ２ １ 一Ｏ —２
３ ＨＷＺ ％ Ｒ
１ ５ Ｈ Ｗ ＺＲ＋ １ ５ ＨＷ Ｆ ． ． Ｒ
亿 学 与 生 物 互 程 ２１， １８ ｏ ０１ ｏ２ Ｎ． Ｖ ． ９
Ｃｈ ｅｍｉｔｙ ＆ Ｂｉｅｎ ｎ ｅ ｉｇ ｓｒ ｏ ｇｉｅ ｒ ｎ
ｄ ｉ１ ． ９ ９ ｊｉ ｎ １ ７ — ５ ２ ． ０ １ ０ ． ２ ｏ ：０ ３ ６ ／．ｓ ． ６ ２ ４ ５ ２ １ ． ９ ０ ３ ｓ

抗高温高密钻井液的研究及效果评价作者：戴毅程鹏至来源：《中国石油和化工标准与质量》2013年第01期【摘要】在高温深井钻井过程中，要求钻井液在高温高密度下能有效满足钻井工程及地质录井的要求。

因此，就要求使用各种性能优良的抗高温高密度钻井液。

本文着重研究抗高温高密度的水基钻井液配方及其性能。

该配方的建立采用单因素法确定降粘剂、降失水剂、高温防塌抑制剂、高温稳定剂等几种主要处理剂的加量，进行钻井液的优组优配，形成一套老化前后流变性能及失水造壁性能较好的抗高温高密度水基钻井液。

【关键词】高温高密度水基钻井液配方储层保护1 抗高温高密度水基钻井液配方1.1 降粘剂XS加量优选取降滤失剂GYJ加量5%，防塌抑制剂FY加量3%，提粘剂TN加量0.5%，加重剂加量530g，为0‰、3‰、5‰、7‰、10‰。

钻井液总体积取420ml，密度为2.0 g/cm3。

通过钻井液在160℃热滚16小时前后的流变性能和滤失量实验，在其它组分加量一定的情况下，钻井液的塑性粘度PV在老化前后随降粘剂XS加量的增大虽有些变化但都整体呈现出较稳定的值。

而动切力YP在老化前，随XS加量的增大在整体上表现为减小的趋势，这符合XS的降粘作用机理。

但在老化后，却随XS加量的增大而在整体上呈增大的趋势。

这可能是在加重钻井液中常温作用下XS能很好的起到降粘作用，但在160℃高温下热滚后，某些分子链发生了断裂而不能起降粘作用，所以导致了动切力的升高。

老化前钻井液的API失水随着降粘剂XS加量的增大先增大后减小，在5‰加量处出现最大值；老化后，其API失水随XS加量的增大而在整体上呈减小的趋势，在5‰加量处有一个失水量较小的点，而10‰加量处为失水最小点。

老化前的API失水都满足要求，而老化后失水量却全部增大。

取整体性能较好的5‰XS加量的泥浆做160℃、3.5Mpa、滤板+滤纸的HTHP 失水实验，失水量为20ml，比较理想。

因此，确定XS加量为5‰，并直接把钻井液密度直接升到2.35 g/cm3，做GYJ加量变化实验。

抗高温钻井液用有机土的研制与评价一、有机土的性质及其在抗高温钻井液中的作用机理有机土，又称作有机黏土，是一种重质有机胶土，与油类有良好的相容性，是一种热力学上的非均相体系。

其主要成份是蒙脱石和膨润土，在高温下具有较好的稳定性。

有机土在抗高温钻井液中的主要作用包括增黏、减水、抑制井壁漏失和稳定井眼等。

有机土的增黏作用主要是由于其具有较大的比表面积和较强的吸附能力，在钻井液中形成胶体颗粒，增大液相的黏度，降低液相的流动性。

有机土还具有双电层厚度的影响，使其在高温下依然能保持较好的增黏效果。

有机土还能够吸附水分子，并形成水合膨润土，从而减少了液相中的游离水分子，提高了钻井液的稠度和减水效果。

有机土还能够通过其胶体作用填充井壁孔隙，形成稳定的滤饼，从而有效地抑制了井壁漏失的发生。

有机土的分散性和润湿性能使得其在井眼稳定中发挥了重要的作用。

有机土在抗高温钻井液中作用是多方面的，不仅可以提高液相的黏度，减少水分子的游离，还可以抑制井壁漏失，稳定井眼，使得钻井作业更加安全、高效。

1. 有机土的选择在抗高温钻井液研制中，有机土的选择非常关键。

首先需要考虑到其耐高温性能，因为钻井液在高温条件下需要保持稳定性。

一般来说，耐高温有机土的温度范围在150℃以上，甚至可达到200℃。

有机土的吸附能力和分散性也是选择的重要考量因素，这直接关系到其在钻井液中的增黏和减水效果。

选择好有机土之后，还需要进行一定的处理以满足抗高温钻井液的要求。

一方面需要对有机土进行干燥处理，以去除其表面和内部的游离水分。

有机土还需要进行表面活性处理，以提高其在钻井液中的分散性和润湿性。

还需要考虑有机土的与其他钻井液添加剂的配伍性，从而保证整个钻井液系统的稳定性和可控性。

1. 抗高温性能抗高温钻井液用有机土的性能评价的首要指标就是其抗高温性能。

通过模拟实验和现场试验，可以测试有机土在高温条件下的增黏效果、减水效果以及抑制井壁漏失的能力。

一般来说，抗高温钻井液用有机土的耐热性能应该符合设计要求，并且在现场试验中也得到了验证。

高密度钻井液技术的现状与发展趋势作者：王启文来源：《中国新技术新产品》2014年第01期摘要：在当今地质钻探项目中，高密度钻井液的应用越来越多，随着钻井液密度的升高，所需要的技术难度也越来越大。

本文就高密度钻井液技术的研究现状以及应用中遇到的难点进行了分析，为钻井液技术的研究和使用提供了可以参考的依据。

关键词：高密度；流变性能；钻井液中图分类号：TE25 文献标识码：A1 高密度钻井液的技术的现状一般情况下我们将密度在1.50g/cm3以上的钻井液成为高密度钻井液，随着钻井液技术的不断发展，目前将密度达到1.80g/cm3以上的成为高密度钻井液。

高密度水基钻井液技术的发展经历了钙处理钻井液、三磺钻井液、聚磺钻井液和两性离子聚合物泥浆体系四个发展阶段。

钙处理钻井液是20世纪60～70年代初使用的深井钻井液，最初是石灰钻井液，但其存在很多局限性。

钙处理钻井液遇到高温易于固化，pH较高，另外钻井液中加入了大量的强分散剂，大大降低了钻井液的抑制性。

三磺钻井液是20世纪70年代到80年代中期研制成功的，该类型钻井液的应用降低了对高温高压的滤失量，具有较好的热稳定性。

三磺钻井液在高温和高压的情况下仍然能够保持其良好的流动性和抗盐侵能力，并且具有良好的防塌防卡性能，是钙处理钻井液无法比拟的优势。

聚磺钻井液是在三磺钻井液的基础上研制的，具有聚合物和三磺钻井液的双重优点。

它具有较强的抑制性，并且改善了三磺钻井液在高温高压环境下的性能，是高密度钻井液中最常用的一种类型。

两性离子聚磺泥浆钻井液在20世纪90年代研制成功，其独特的分子结构能够有效抑制泥页岩的水化分散，在稳定井壁方面变现除了良好的流变性。

随着抗高温处理剂技术的不断进步，高密度钻井液技术也得到了迅速发展。

比较典型的有低固相不分散聚合物钻井液体系、高固相解絮凝聚合物钻井液体系、合成基钻井液体系、聚合醇钻井液体系、甲酸盐钻井液体系等。

均不同程度地满足了深井钻探的需要。

抗高温气制油基钻井液用乳化剂的研制和性能评价近年来，随着油田勘探的深入和高温、高压环境下的钻井技术的不断发展，抗高温气制油基钻井液成为了钻井液领域的一个热点研究方向。

由于高温环境下油基钻井液很容易发生垮液和挥发等问题，降低了钻井完井质量和生产效率，因此，针对这一问题，本文研制了一种具有优异性能的抗高温气制油基钻井液乳化剂。

首先，本文采用了组成复杂、结构特殊的聚乙烯醇酯(PVA-MA)作为主要成分，采用复合乳化技术将其与硫化脂肪酸钠(SAF)、十二烷基苯磺酸钠(NaDDBS)等多种助剂结合在一起制成乳化剂。

实验结果表明，该乳化剂能够在高温环境下快速且稳定地将其它有机液体与水混合，且乳化液体具有良好的润滑性和黏附性能。

其次，本文进行了抗高温气制油基钻井液的性能评价。

实验结果表明，该乳化剂在高温、高压钻井条件下仍然具有良好的稳定性和乳化性能，能够有效降低钻井漏失和卡钻等不良现象的发生。

同时，该乳化剂还具有优异的抗氧化性和抗微生物污染能力，能有效延长钻井液的使用寿命。

综上所述，本文成功研制出一种具有优异性能的抗高温气制油基钻井液乳化剂。

该乳化剂具有成本低、稳定性好、乳化能力强等优点，在钻井作业中具有广泛的应用前景。

未来研究，还需要考虑进一步优化乳化剂的成分和制备工艺，以满足更高效、更稳定的钻井作业需求。

在实际应用中，钻井液是钻井过程中必不可少的一种钻井辅助液体，其性能和质量直接影响着钻井效率和成功率。

特别是在高温环境下，传统的水基钻井液往往存在性能不稳定、流动性差、耐高温性差等问题，这些问题导致的产量损失和二次开采成本提高难以忽视。

而气制油基钻井液则因其高温性能优异而备受关注，因此在实际应用中也越来越受到广泛的青睐。

在气制油基钻井液中，乳化剂是实现液体混合的关键部分。

在高温环境下，乳化剂要能够保持稳定性，从而确保液体的相互混合。

与此同时，乳化剂的成分也必须考虑到环保、可持续等因素，以确保钻井作业的可持续发展。

［ Ｊ ］ ． 沉积 学报 ， ２ ０ ０ ２ ； ２ ０ （ ４ ） ： ５ ８ ２ ～５ ８ ７ ． ［ ７ ］ 刘 克奇 ， 田海 芹 ， 与储 层 非均 质性口］ ．西 南石油学 院 学报 ， ２ ０ ０ ５ ； ２ ７ （ ２ ） ： １ ～４ ．
中图分 类号 ： Ｔ Ｅ２ ５ ４ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ６ －７ ９ ８ １ （ ２ Ｏ １ ３ ） ０ ４ —０ １ ３ ６ ～０ ３
在超 深井 及地 温梯 度异 常井 的钻 井过 程 中 ， 由 隔夹 层 局 部 发 育 、 连续性较差 ， 三 类 隔 夹 层 连 续 性 差、 识 别 困难 、 可 靠 性低 。
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［ ３ ］ 赵 可英 ． 临 盘油 田大芦 家沙 二下段沉 积微 相研 究口］ ．内蒙古 石油化 工 ， ２ ０ １ ２ （ ３ ） ： １ ３ ６ ～１ ３ ７ ． ［ ４ ］ 侯会军， 王伟华， 朱 筱 敏．塔 里木 盆地 塔 中地 区志 留 系 沉 积 相 模 式 探 讨 ［ Ｊ ］ ． 沉 积 学报，
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