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1、第24卷第5期钻井液与完井液Vol.24No.52007年9月DRILLINGFLUID&COMPLETIONFLUIDSept.2007文章编号:100125620(2007)05200152033高温(220℃)高密度(2.3g/cm)水基钻井液技术研究杨泽星孙金声(中国石油集团钻井工程技术研究院,北京)摘要针对钻井工程需求,评价优选出了抗高温钻井液用高温保护剂、降滤失剂、封堵剂等钻井液处理剂,并3进一步优选出了抗高温(220℃)高密度(1.80～2.30g/cm)水基钻井液配方。室内评价结果表明:该体系具有良好的抑制性和抗钻屑污染性能,抗钻屑粉污染达10%;
2、具有一定的抗电解质能力,抗盐达2%,抗氯化钙达0.5%;具有良好的润滑性能;容易配制和维护。关键词高密度钻井液高温钻井液钻井液配方钻井液添加剂中图分类号:TE254.3文献标识码:A近年来,随着超深井、特殊井和复杂井数量的增用不大,在井壁上能形成低渗透、柔韧、薄而致密的多,钻井作业对钻井液处理剂的抗温性要求越来越泥饼,与其它处理剂的配伍性好。[1]高。中国目前的水基钻井液体系最高使用温度在1.3防塌封堵剂GFD180℃以内,但海洋钻井所钻遇的地层温度最高达防塌封堵剂GFD具有良好的抑制页岩水化膨3200℃,所使用的钻井液密度最高达2.33g/cm。胀的作用,高温下
3、能有效封堵井壁地层裂缝,有利于这些高密度钻井液由外国公司承包,所使用的主要深井防塌和储层的保护,同时它可以有效地填充于[2]处理剂也由外国公司提供。基于以上情况,在调泥饼中,改善泥饼质量,降低泥饼的渗透性、摩阻系研国外资料的基础上,经过大量的室内试验研究,成数和高温高压滤失量。功地研制出了抗高温(220℃)高密度(1.80～2.303g/cm)水基钻井液体系。2抗高温高密度水基钻井液的性能1处理剂的优选与评价2.1配方的确定1.1高温保护剂GBH通过室内系列配方的优选实验,最终确定新型高温保护剂GBH是一种磺化多元共聚物,具高温高密度钻井液的基本配方为:有以下功能
4、:①抗温性能好,在膨润土颗粒表面吸附2%夏子街土+2%GBH+6%GJ2Ⅱ+4%GJ2Ⅰ能力强,高温下具有护胶作用;②在钻井液中具有协+4%封堵剂GFD+重晶石同增效的作用,与其它处理剂作用可形成络合物,有2.2抗温性能效地提高其它处理剂的抗温性能,因而提高了钻井按照配方,在低速搅拌下依次加入各种处理剂液体系的抗温能力;③在高密度水基钻井液中具有后,高速搅拌20min,装入瓶中密封养护24h。把高温稀释作用,能改善钻井液的流变性能和高温高养护好的钻井液移入高搅杯中,高速搅拌10min,压滤失性能;④具有一定的抑制页岩水化膨胀的作测其流变性能和API滤失量。然后装入
5、老化罐中用,可稳定井眼。在不同的温度下老化16h,冷却至室温,移入高搅1.2降滤失剂GJ2Ⅰ、GJ2Ⅱ杯中高速搅拌5min。测其流变性能、中压滤失量降滤失剂GJ2Ⅰ、GJ2Ⅱ均为磺化树脂型降滤失和高温高压滤失量。不同密度的钻井液在不同温度剂,抗温性能好,降滤失能力强,对钻井液的增黏作老化后的流变性能及滤失性能见表1。第一作者简介:杨泽星,现在中国石油集团钻井工程技术研究院钻井液所工作,从事抗高温水基钻井液技术方面的研究。#地址:北京市学院路20中国石油集团钻井工程技术研究院;邮政编码100083;电话(010)62097412。16钻井液与完井液2007年9月3表
6、1密度为1.80～2.30g/cm钻井液在不同温度下老化后性能径为2.0～3.2mm的钻屑,在105℃下干燥2h。分别向老化罐中加入350mL清水和不同密度的钻ρT老化AVPVYPGelFLAPIFLHTHP3井液,在每个罐中加入35g(m1)处理后的钻屑,密g/cm℃mPa·smPa·sPaPa/PamLmL封后置于滚子炉中,在220℃下滚动16h。待自然2553.04112.02.0/15.0<1.014.6冷却后,倒出试验液体与钻屑,过孔径为0.45mm18035.0305.01.0/1.51.26.0的筛,将筛上的钻屑于105℃下干燥2h、称重1.8020
7、036.0306.02.0/4.51.010.4(m2)。回收率计算公式如下:22039.0327.01.0/2.02.49.8回收率(%)=(m2/m1)×100%2576.55521.55.0/24.5<1.012.8实验结果如下:在清水中的回收率为0.8%,在318039.5354.51.0/3.51.08.6密度为1.80g/cm的钻井液中为44.5%,在密度2.00320036.0306.02.0/4.51.011.0为2.00g/cm的钻井液中为55.3%,密度为2.2022043.0367.03.0/15.0<1.013.0g/cm3的钻井液中为55
8、.4%,密
