抗高温高密度低毒油包水钻井液技术

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1、学兔兔www.xuetutu.com第28卷第1期钻井液与完井液Vo1．28NO．120l1年1月DRILLINGFLUID&C0MPLET10NFLUIDJan．20l1文章编号：1OOl一5620(2011)01．0033—03抗高温高密度低毒油包水钻井液技术张宇，陈在君，杨斌，金祥哲，黎金明，郑玉辉(川庆钻探工程有限公司工程技术研究院·低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，西安)摘要选择3白油作为连续相，优选出了用于配制油包水逆乳化钻井液的有机土、乳化剂、润湿剂、降滤失剂、辅助处理剂及其加量，并确定出了该体系的最佳配方。该新型油包水钻井液具有良好的流变性能、悬浮

2、能力、高温稳定性(抗温220DC)，破乳电压一般在600v以上；具有强的抑制性，且抗污染能力强、钻井液性能易于调整；该体系在现场应用中井径规则、钻具扭矩小、钻速快、润滑性好，井壁稳定，且施工工艺简单、现场维护容易，可循环回收使用，并具有优良的储层保护特性，能解决地层复杂、泥页岩吸水膨胀、润滑减阻效果不佳、储层保护效果差等技术难题。关键词油包水钻井液；高温钻井液；钻井液配方；钻井液维护中图分类号：TE254-3文献标识码：A油基钻井液目前已成为钻高难度的高温深井、岩地层的水化膨胀，保证井壁稳定。在一定的含水大斜度定向井、水平井和各种复杂地层的重要手段。量范围内，随着水

3、所占比例的增加，油包水钻井液通过分析评价及优选实验，优选出了低毒油包水逆的黏度、切力逐渐增大，因此常用它作为调控油包乳化钻井液处理剂以及处理剂的最佳用量，确定出水钻井液流变参数的一种方法。增大含水量可减少了低毒油包水钻井液体系的基本配方。该体系具有基油用量，降低配制成本。但随着含水量的增大，良好的乳化稳定性、能抗高温、抗盐钙侵、利于井维持油包水钻井液乳化稳定性的难度也随之增加，壁稳定、润滑性好和对油气层损害程度较小等特点，必须添加更多的乳化剂才能使其保持稳定。可以解决地层复杂、泥页岩吸水膨胀、润滑减阻效1．3乳化剂果不良、储层保护效果差等技术难题[1-5]。用于油包

4、水乳化钻井液的乳化剂是油溶性的1油包水钻井液的组成及优选评价表面活性剂，它们的HLB值一般应在3．5～6．0之间。但为了形成密堆复合膜，增强乳化效果，有时1．1基油也使用HLB值大于7的表面活性剂作为辅助乳化目前使用的钻井液基油为3白油，其芳香烃含剂。乳化剂的有效性常与基油的化学组成以及水相量小于3％，凝点为一25。C，闪点为110。C，对海的pH值和含有的电解质等因素有关。通过乳化电洋生物属低毒或无毒，满足现场环境保护以及安全压法对8种乳化剂进行了优选实验。使用要求。取280mL3白油、120mL蒸馏水，在25。C1．2水相下高速乳化30min，在220。C下滚动

5、老化16h，用使用(16％～23％)CAC1，盐水作为体系水相，其Fann一23C型电稳定仪测其破乳电压，结果见表1。主要目的在于控制水相的活度，以防止或减弱泥页由表1可知，主乳化剂油酸酰胺PE一1可在油水界基金项目：川庆钻探工程有限公司科技项目低毒油包水乳化钻井液体系研究及低成本处理废钻屑工艺配套技术研究2009—49。第一作者简介：张字，1982年生，现在主要从事钻井液体系配方研究及应用工作。地址：西安市长庆兴隆园小区长庆大厦；邮政编码710021；电话13571843536；E—mail：zhangyu1982163@163．com。学兔兔www.xuetut

6、u.com34钻井液与完井液2011年1月面形成高强度的复合膜，从而保证在高温下乳状液较低，如果重晶石和钻屑维持其亲水性，则它们在稳定性良好，油溶性辅乳化剂SE一1可进一步增强钻井液中的悬浮会更成问题。因此，有必要在油相油水界面膜的强度，增强乳状液稳定性和抗温能力，中添加润湿控制剂，优选出阳离子表面活性剂DS．22种乳化剂配合使用时破乳电压最高，乳液稳定，和ODE复配使用。复配产品的亲水基团可有效地可以作为油包水钻井液(油相为3白油)中乳化吸附在带负电的重晶石和钻屑颗粒表面，使其表面效果好、乳液稳定的主、辅乳化剂⋯。覆盖一层憎水亲油基团而迅速转变为亲油固体，从而保证

7、它们能较好地悬浮在油相中。表1不同乳化剂对乳液稳定性的影响通过加入一定量的重晶石(使溶液的密度达到1．15g／cm)和1．0％有机土，在25。C下高速乳化30min，在220。C老化16h，不同润湿剂对乳液稳定性的影响见表3。由表3可以看出，DS一2／ODE的润湿效果最好，其破乳电压达到633V，故选用DS一2／ODE作为该油包水钻井液的润湿剂。表3不同润湿剂对乳液稳定性的影响润湿剂润湿剂／％ES／V润湿剂润湿Nf％ES／VDA一232528RS2519注：在220口C热滚16h后在50。C下测定性能DJW2551BS257lEA一22536UR2586乳化剂的