无土相油基钻井液的研究与应用

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1、学兔兔www.xuetutu.com第31卷第6期钴井液与完井液Vo1．31No．62014年11月DRILLINGFLUID&C0MPLETIONFLUIDNov．2014doi：10．3969~．issn．1001—5620．2014．06．006无土相油基钻井液的研究与应用吴满祥L2，刘伟，牟杨琼杰，王京光L，赵海锋，王勇强2(1．低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，西安；2．川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院，西安3．川庆钻探工程有限公司长庆钻井总公司，西安)吴满祥等．无土相油基钻井液的研究与应用[J]．钻

2、井液与完井液，2014，31(6)：21．23．摘要为解决无土相油基钻井液电稳定性差、油水极易分层的问题，研发出一种兼具润湿作用的新型复合型乳化剂G326．HEM，该剂以由高分子量脂肪酸、有机伯胺为主要原料合成的脂肪酸酰胺作主剂，该主剂具有亲油及亲水2个基团，可以在油水界面形成具有一定黏弹性的界面膜，显著降低界面张力；辅助增效剂为优选出的天然植物脂肪酸，可与体系中过量的石灰反应，生成的产物可在油水界面锲行排列，配合主剂形成油包水乳状液。以G326．HEM为乳化剂配制的无土相油基钻井液性能稳定，抗温可达18O℃，密度可达

3、2．50g／cm，可抗10％NaCI盐水或15％岩屑的污染，乳化稳定性好，用矿物油或合成油均可配制。在ZT-21井获得了成功应用，解决了以往含土相油基钻井液在高密度条件下暴露出的流变性差、起下钻不畅、易发生压差卡钻、易诱发井漏等难题。指出，无土相油基钻井液由于当量循环密度低，在高密度条件下相对于含土相油基钻井液更具优势，尤其在高压易漏地层具有更好的应用效果。关键词乳化剂；无土相油基钻井液；高密度钻井液；稳定性；当量循环密度中图分类号：TE254-3文献标识码：A文章编号：1001—5620(2014)06—0021．0

4、3目前在开发页岩气及非常规气藏的过程中使用的现破乳电压大幅降低、加重材料大量沉淀的现象，即油基钻井液均为含土相油基钻井液，采用有机土作为使大幅增大乳化剂加量依然不能解决问题。为解决无增黏剂，悬浮重晶石。而在实际应用过程中含土相体土相油基钻井液电稳定性差、油水极易分层的问题，系在高密度条件下流变性差，使起下钻不畅，易引发研发出一种复合型乳化剂G326．HEM。该乳化剂以由压差卡钻等井下复杂事故；由于低固相含量高，当量大分子脂肪酸、有机伯胺为主要原料合成得到的产物循环密度高，易诱发井漏；钻遇塑性泥岩时机械钻速脂肪酸酰胺为主

5、剂。该主剂具有亲油及亲水2个基团，低。因此研究出了一种无土相油基钻井液体系。与常可以存在于油水界面上，形成具有一定黏弹性的界面规的含土相油基钻井液相比，新型无土相油基钻井液膜，显著降低界面张力。乳化剂G326一HEM以优选除具有抑制性强、润滑性好的特点之外，还具有流变出的天然植物脂肪酸作为辅助增效剂，他可与体系中性好、相同条件下当量循环密度低、利于提高机械钻过量的石灰反应，生成的产物可在油水界面锲行排列，速等突出特性。该无土相油基钻井液只需要很小的驱形成油包水乳状液。乳化剂G326一HEM同时具有润动力，即可破坏其形成

6、的空间结构，因此解决了高密湿作用。以复合型乳化剂G326．HEM为核心，使用度含土相钻井液因结构强度太大而造成憋泵、开泵泵油溶性聚合物代替有机土，提高钻井液的黏度和切力，压过高、当量循环密度过大而易诱发井漏的问题[1-51。构建了无土相油基钻井液体系，体系不需要额外的润湿剂，并有别于必须同时添加主乳化剂和副乳化剂的1配方的研究与评价常规油基钻井液。在高密度条件下油水比对钻井液的性能影响较1．1无土相油基钻井液配方的开发大，尤其是流变性能。在密度一定时，随着油水比的常规油基钻井液体系中如果不加入有机土，均出降低、水相含量

7、的升高，会导致破乳电压降低，黏度基金项目：中石油集团公司科技项目“西部大庆建设长庆钻完井整体提速及压裂一体化技术研究与现场试验”(2013T-0105-001)。第一作者简介：吴满祥，工程师，1981年生，2004年毕业于西南石油学院应用化学专业，现从事钻井液完井液方面工作。地址：陕西省西安市兴隆园小区；邮政编码710021；电话(029)86594935／13572258535；E-mail：gcywmx@163．tom。学兔兔www.xuetutu.com钴井液与完井液2014年l1月和切力及滤失量上升。因此随着密

8、度升高，应适当增明显，说明盐的加入降低了体系的电稳定性，但体系加连续相含量，调高油水比。在密度为2．10g／cm时，的破乳电压仍能满足实际需要，体系整体稳定，因此油基钻井液适宜的油水比为85／15～90／10。所以最终该钻井液具有较强的抗盐水污染性能。由表2还可知，形成的无土相油基钻井液配方如下。加入岩屑前后的钻井液性能相差不大，