高密度甲酸盐钻井液配方优选及其性能评价

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1、学兔兔www.xuetutu.com第31卷第1期钻井液与完井液V01．31No．12014年1月DRILLINGFLUID&C0MPLETIONFLUIDJan．2014doi：10．3969／j．issn．1001-5620．2014．01．010高密度甲酸盐钻井液配方优选及其性能评价叶艳，安文华2，尹达，赵姗姗，梁红军，卢虎，李磊(1．中国石油大学(北京)，北京；2．中国石油塔里木油田分公司，新疆库尔勒)叶艳等．高密度甲酸盐钻井液配方优选及其性能评价[J]．钻井液与完井液，2014，31(1)：37—39，43．摘要针对超深井复杂井高温高压高矿化度等“三高”苛刻井下环境，在饱和盐水磺

2、化钻井液基础之上，综合各种单因素的影响，优选出高密度甲酸钾饱和盐水磺化钻井液体系。该钻井液由高浓度甲酸钾基液、抗高温抗盐磺酸盐复合共聚物D300、复合磺化处理剂、pH值缓冲剂、磺化沥青以及表面活性剂等组成。该体系能够抵抗160～180oC高温，密度在2．2g／cm以上，抑制性远强于常用无机盐钻井液，润滑性良好，抗盐至饱和、抗钙达800～1000mg／L，还可循环利用。评价实验结果表明，该体系的综合性能优良，能显著降低循环压耗，可以适应深井、超深井、巨厚复合盐层以及盐下储层的钻井。关键词甲酸盐钻井液；高密度钻井液；高温稳定性；抑制性；润滑性；抗固相污染中图分类号：TE254．3文献标识码：A

3、文章编号：1001．5620(2014)01—0037—03甲酸盐钻井液与普通高密度饱和盐水磺化钻井液静置24h，再置于60℃水浴中分解过量的H：O：，相比，能降低体系固相含量，提高热稳定性，保持更105oC下烘干粉碎，反复用蒸馏水洗净、离心分离8次，合适的流变性，能适应深井、超深井、巨厚复合盐层去除杂质，再将纯化后的土粉于125℃恒温干燥至恒以及盐下储层的钻井，克服了饱和盐水高密度磺化钻重，放人干燥皿中冷却备用。井液密度调节能力较低、抗温抗盐能力有限、维护周用纯化土粉配制0．05％浓度的悬浮液，用NaOH期频繁、抑制性、流变性和失水造壁性之间矛盾突出调节pH值在9～10，加入不同浓度HC

4、OOK、KC1、的难题。针对超深井复杂井高温高压高矿化度等“三NaCI、CaC1，，采用DXD．11电视显微电泳仪分别测高”苛刻井下环境，在饱和盐水磺化钻井液基础之试不同浓度的各种盐类对黏土颗粒电动电位的影响，上，综合各种单因素的影响，优选出高密度甲酸钾饱实验结果见图1。和盐水磺化钻井液体系。该体系配方适用于深井超深0井，尤其是巨厚复合盐层的钻井，在密度为1．8～2-3一l0-2Og／cm3条件下抗温达到180℃、抗盐至饱和、抗钙达翥800～l000mg／L，还可循环利用。【J孽-3O—4o．501甲酸钾对膨润土Zeta电位的影响不同盐加量，％目前所用水基钻井液体系仍然是建立在以带负电图1

5、盐浓度变化时对黏土颗粒∈电位的影响的黏土颗粒所形成的悬浮体系基础之上。实验研究了不同浓度甲酸钾溶液对黏土颗粒电动电位的影响，并由图1可知，甲酸钾能够显著降低黏土颗粒的与其它无机盐进行对比分析。实验所用膨润土必须先负电位，抑制性比氯化钾等无机盐类高很多，但没有经过纯化处理。采用184团膨润土，先用H：O混合，使黏土颗粒的电位发生逆转，能够与常用的阴离基金项目：国家科技重大专项：大型油气田及煤层气开发“塔里木盆地库车前陆冲断带油气开发示范工程”(2011ZX05046)；国家自然科学人才基金．创新研究群体科学基金项目“复杂油气井钻井与完井基础研究”(51221003)。第一作者简介：叶艳，现在

6、中国石油大学(北京)从事油气井化学工程研究工作。地址：北京昌平区府学路18号；邮政编码102249；电话(010)89733893；E—mail：yeer996@126．tom。学兔兔www.xuetutu.com38钻井液与完井液2014年1月子胶体体系配伍使用。与无机盐相比，甲酸钾腐蚀性度切力明显增大，滤失量也较大，72h后钻井液完全小得多，抑制性更强。此外，甲酸根与黏土不发生反丧失流动性，说明该体系长期高温稳定性较差。应，和地层水配伍，与地层中普遍存在的Na、Ca2、表22种盐水钻井液在160℃热滚后的性能Mg等阳离子不生成沉淀。2甲酸钾聚磺钻井液与无机饱和盐水磺化钻井液性能对比通过

7、室内单剂及其加量优选，确定高密度甲酸钾聚磺钻井液体系的配方如下。(3％～4％)膨润土+(0．1％～0．2％)D300+(0．4％--0．6％)K2CO3+(0．8％～1．2％)KOH+(12％～14％)复合磺化处理剂+(2％～4％)磺化沥青+(1％～3％)SP一80+(30％～100％)甲酸钾+重晶石粉现用的无机饱和盐水磺化钻井液体系配方如下。甲酸盐聚磺钻井液的抗温实验结果见表3。实验(1．5％～2．5％)膨润土+(2％