加重剂对水基钻井液润滑性能影响的实验研究

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1、第35卷第1期石油钻采工艺V01．35No．12013年1月0ILDRILLING&PRODUCTIONTECHN0LOGYJan．2013文章编号：1000—7393(2013)ol一0037—03加重剂对水基钻井液润滑性能影响的实验研究吴新民林龙波张喜凤张晓峰(1．西安石油大学石油工程学院，陕西西安710065；2．河南油田分公司第一采油厂，河南南阳411300)引用格式：吴新民，林龙波，张喜凤，等．加重剂对水基钻井液润滑性能影响的实验研究[J]．石油钻采工艺，2013，35(1)：37—39．摘要：通过粒度分布、扫描电镜、ZETA电位分

2、析，考察了重晶石、活化重晶石、活化铁矿粉3种加重剂及其复配对钻井液加重到不同密度时对滤饼黏滞系数的影响。实验结果表明：高密度条件下，3种加重剂均有改善钻井液润滑性的作用，活化铁矿粉、活化重晶石、重晶石加重钻井液改善润滑性的临界密度分别为1．2、1．4和1．6g／cm；超过此密度的一定范围内，钻井液的润滑性均增强。复配加重比单独加重的润滑性效果更好。关键词：水基钻井液；加重剂；润滑性；黏滞系数；临界密度中图分类号：TE254文献标识码：AExperimentalstudyontheinfluenceofweightingadditivesonl

3、ubricityofwater-baseddrillingfluidsWUXinmin，LINL0ngb0，ZHANGXi~ng，ZHANGXiaofengz(1．CollegeofPetroleumEngineering，Xi’anPetroleumUniversity，Xi’an710065，China；2．No．1Plant，He’nanOilfieldCompany，Nanyang411300，China)Abstract：Throughtheanalysisoftheparticlesizedistribution，scanning

4、electronmicroscope，ZETApotential，thefrictioncoef-ficientsofmudcakesareinvestigatedwhenwater-baseddrillingfluidsareaddedtodifferentdensitiesbythreeweightingadditivesofbarite，activationbarite，activationironorepowderandtheircomplexcombination．Theexperimentalresultsshowthatunde

5、rhighdensity,allthethreeweightingadditivescanenhancethelubricityofthedrillingfluids．Toimprovethelubricityofwater-baseddrillingfluids，thecriticaldensitiesofdrillingfluidsaddedbybarite，activationbariteandactivationironorepowderare1．6g／cm，1．4g／cmand1．2g／cm，respectively．Thelubr

6、icityofthedrillingfluidswillbeimprovedinacertainrangebeyondthecriticaldensity．Complexcombinationisbe~erthantheeverysingleadditive．Keywords：water-baseddrillingfluid；weightingadditive；lubricity,frictioncoeficient；criticaldensity深井和超深井钻探时经常使用各种加重剂来提井液的润滑性能，实验室进一步利用加重剂颗粒表高钻井液的密

7、度，由于高密度钻井液存在着固相高、面微观结构、颗粒粒径及表面活性等特性进行机理黏度高、摩阻高等问题。，如何保证高密度钻井液分析，探讨了加重剂含量及不同加重剂类型复配与体系具有良好流变性、低摩阻等特性成为钻井现场钻井液润滑性能之间的关系。日益关注的问题。马勇等人针对单一加重剂对水基1实验仪器、试剂与方法钻井液润滑性能影响开展了一些研究，而针对两种加重剂混合使用的研究较少，尤其是进行表面活1．1实验仪器和试剂化处理的加重剂按一定比例混合使用对水基钻井液主要仪器：NZ．2型滑板式滤饼黏滞系数测定润滑性能影响研究很少，也缺乏详细的相关机理分仪(青岛森

8、欣机电设备有限公司)，Mastersizer2000析。为此，笔者采用钻井液滤饼的黏滞系数评价钻湿法型激光粒度仪，ZetasizerNanoZs90电位分析仪作者简