16、高溫(220℃)高密度水基鉆井液.d oc

1、高溫（220℃）高密度（2.3gcm3）水基鉆井液技術(shù)研究孫金聲楊澤星（中國石油鉆井工程技術(shù)研究院，北京）摘要：針對國內(nèi)鉆井工程需求，評價(jià)優(yōu)選出抗高溫鉆井液高溫保護(hù)劑、降濾失劑包被劑、抑制劑、封堵劑等鉆井液處理劑。并進(jìn)一步優(yōu)選出抗高溫（220℃）高密度（1.80～2.30gcm3）水基鉆井液配方。室內(nèi)評價(jià)表明：該配方具有良好的流變性能、高溫高壓降濾失性能、抗污染性能、抑制性和潤滑性。關(guān)鍵詞：高溫高密度水基鉆井液鉆井液處理劑0引言引言隨著

2、世界石油資源需求日益增加和已探明儲(chǔ)量被不斷開采，需要有足夠的后備儲(chǔ)量才能保證石油工業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展，深井和超深井德鉆探已成為今后鉆探工業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方面[1]。深井、超深井鉆井液技術(shù)是衡量鉆井技術(shù)水平的重要標(biāo)志，也是擴(kuò)大油氣勘探開發(fā)新領(lǐng)域的重要措施。鉆井液是鉆井的血液，深井、超深井鉆井液技術(shù)更是關(guān)系深井鉆井成敗及其質(zhì)量好壞的決定因素之一，是目前國內(nèi)外鉆井液工作者研究的主要課題。近年來，隨著超深井、特殊井和復(fù)雜井?dāng)?shù)量的增多，鉆井作業(yè)對

3、鉆井液處理劑的抗溫性要求越來越高[2]。大慶徐家圍子深層天然氣的勘探取得重大突破，是大慶油田增儲(chǔ)上產(chǎn)最主要、最現(xiàn)實(shí)的地區(qū)。在該地區(qū)鉆井存在的主要難題之一是地層地溫梯度高為4.1℃100m，很多井底溫度都在200～250℃之間；我國南海西部的鶯—瓊盆地是一個(gè)很有開發(fā)潛力的油氣田，但這個(gè)地區(qū)的地質(zhì)條件惡劣，地溫梯度高，異常壓力大，預(yù)測井底最商溫度能達(dá)240℃，鉆井液密度要求2.33gcm3，屬于世界上三大高溫高壓并存的地區(qū)之一[24]；塔西

4、南油田、四川的川東氣田、新疆的克拉瑪依油田等地區(qū)都不同程度的高溫高壓鉆井和完井問題[5]。我國目前的水基鉆井液體系最高使用溫度在180℃以內(nèi)。國內(nèi)海洋鉆井所鉆遇的地層溫度最高達(dá)200℃，所使用的鉆井液密度最高達(dá)2.33gcm3。這些鉆井液由外國公司承包，所使用的主要處理劑也由外國公司提供[6]。基于以上情況，在大量調(diào)研國外資料的基礎(chǔ)上，經(jīng)過大量的室內(nèi)試驗(yàn)研究，成功研制出抗高溫（220℃）高密度（1.80～2.30gcm3）水基鉆井液體系

5、。1處理劑的優(yōu)選與評價(jià)處理劑的優(yōu)選與評價(jià)通過大量的室內(nèi)研究，優(yōu)選出下列適于抗高溫水基鉆井液體系的處理劑：1.11.1高溫保護(hù)劑高溫保護(hù)劑GBHGBH由中國石油勘探院鉆井所合成，是一種磺化多元共聚物，具有以下功能：抗溫性能好，在膨潤土顆粒表面吸附能力強(qiáng)，高溫下具有護(hù)膠作用。在鉆井液中○1○2具有協(xié)同增效的作用，與其他處理劑可形成絡(luò)合物，可以有效地提高其他處理劑的抗溫性能，因而提高了整個(gè)鉆井液體系的抗溫能力。在高密度水基鉆井液中具有高溫稀釋

6、作用，○3能改善鉆井液的流變性能和HTHP濾失性能。具有一定的頁巖水化膨脹的作用，可穩(wěn)定○4表3密度為2.20gcm3鉆井液在不同溫度下老化后性能序號(hào)溫度℃老化情況（16h）AVmPa.sPVmPa.sYPPaG′G″PaPaAPIFLmLHTHPTmL℃pH值125熱滾前10380234.5271.51822092180熱滾后514561.551.912.418093200熱滾后5142946.511120094220熱滾后55451

7、0411.5＜19.22209表4密度為2.30gcm3鉆井液在不同溫度下老化后性能序號(hào)溫度℃老化情況（16h）AVmPa.sPVmPa.sYPPaG′G″PaPaAPIFLmLHTHPFLmL℃pH值125熱滾前127.59334.56352242292180熱滾后75.56312.52.56.51.41018093200熱滾后6651154.57＜110.420094220熱滾后7153186121.6122209050100150

8、25180200220溫度℃AVmPa.sρ1.80ρ2.00ρ2.20ρ2.3002040608010025180200220溫度℃PVmPa.sρ1.80ρ2.00ρ2.20ρ2.30圖1AV隨老化溫度的變化曲線圖2PV隨老化溫度的變化曲線圖3YP隨老化溫度變化曲線圖4HTHPFL隨老化溫度的變化趨勢由以結(jié)果可以得出以下結(jié)論：05101520253025180200220溫度℃HTHPFLmlρ1.80ρ2.00ρ2.20ρ2.30