超高密度抗高温饱和盐水钻井液技术

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1、学兔兔www.xuetutu.com第27卷第5期钻井液与完井液V_01．27NO．52010年9月DRILLINGFLUID&COMPLETIONFLUIDSept．2010文章编号：1001—5620(2010)05—0012—03超高密度抗高温饱和盐水钻井液技术张志财，孙明波(中国石油大学(华东)石油工程学院，山东东营)摘要室内实验通过优选油田现有的处理剂，并配合使用室内研制的高温稳定剂SA，建立了一套抗200oC高温的超高密度(2．50g／cm)饱和盐水钻井液。室内实验表明，该钻井液不仅具有良好的稳定井壁作用，而且抗钙污染能力(抗0

2、．5％CaC1)和抗岩屑污染能力(抗20％岩屑)较强，满足了超深井钻井的需求。关键词超高密度；抗高温；饱和盐水；钻井液；流变性；稳定性；超深井中图分类号：TE2543文献标识码：A近年来，随着钻井深度的增加，更多地钻遇高多年来钻探的现场经验，选用抑制性强、抗温性能温、高压、膏盐层及各种复杂地层，对钻井液提出好的聚磺饱和盐水钻井液为研究基础。了更高的要求。目前，较成熟的抗高温高密度钻井1．1处理剂的优选液主要为聚磺钻井液，该体系抗温能力高达180。C，1)降滤失剂。通过对单剂筛选，优选出磺甲基抗盐可至饱和。但是，随着地层的复杂，在高温、酚醛树

3、脂类降滤失剂SMP一3和SD．102，并对2者高密度、饱和盐水同时具备的情况下，聚磺钻井液进行了对比评价，基浆配方如下，结果见表l。也会出现流变性变差、滤失量无法控制的现象。在12．5％膨润土+1．0％烧碱+8％降滤失剂+这种情况下，聚磺钻井液中磺化处理剂的过度交联4％SPNH+2％PSC一2+2％润滑剂+7％KC1+22％NaCI+是造成钻井液性能恶化的重要原因[1-3]o这时体系加重剂(钻井液密度为2．30g／cm)严重增稠，常规稀释剂根本不能解决问题，甚至会出现反效果。在优选聚磺钻井液处理剂的基础上，表1抗高温抗盐降滤失剂的优选在钻井

4、液中引人能抑制处理剂过度交联的高温稳定YP／FLA剂，成功配制出了超高密度抗高温饱和盐水聚磺钻降滤失剂实验条件PV／p／sPamL井液。1超高密度抗高温饱和盐水钻井液体系的研制据相关文献报道，目前已研制出了抗1200C以注：基浆为1配方钻井液；pH值为9．O～9．5。上高温、密度超过3．0g／cm的超高密度水基钻井液，并成功应用于四川盆地官3井，但是该体系抗由表1可以看出，SMP．3在老化前的黏度和切温能力较差。使用有机盐加重的钻井液具有流变性力小于SD，102，且老化后高温高压滤失量要远小好、抑制性强、造壁性好、无腐蚀、无污染等优点I4]

5、，于SD一102，因此选择SMP．3作为高温降滤失剂。然而其成本太高，尚未在现场广泛应用。根据油田SMP一3是近年来研究的新型磺甲基化酚醛树脂产第一作者简介：张志财，1984年生，中国石油大学(华东)07级油气井工程专业硕士研究生，现在主要从事钻井液完井液化学与工艺技术研究工作。地址：山东省东营市中国石油大学石油工程学院；邮政编码257061；电话13854625385；E—mail：zhangzcl@sina．com。学兔兔www.xuetutu.com第27卷第5期张志财等：超高密度抗高温饱和盐水钻井液技术13品，其最大特点就是磺化剂的

6、加量与苯酚的加量控DYFT-H时，钻井液高温后的黏度和切力较高，使制在0．65：1左右，研究认为这一比例可以使磺化得钻井液流变性变差；选用HW时，钻井液高温后产品达到最佳应用性能。的黏度、切力和高温高压滤失量很好，然而老化前2)辅助降滤失剂。通过单剂筛选，初步优选加入HW后钻井液的黏度和切力增大过多，增稠现出聚合物接枝改性腐殖酸类抗高温抗盐降黏降滤失象明显，因此选用T180为高密度近饱和盐水钻井剂JNJS一220、烯类单体共聚物抗高温抗盐降滤失剂液的页岩抑制剂。KWY和SPNH作为辅助降滤失剂，并进行了对比表3沥青的优选评价，基浆配方如下，

7、结果见表2。22．5％膨润土+1．0％烧碱+8％SMP．3+4％辅助降滤失剂+2％SPNC+2％润滑剂+7％KC1+22％NaCl+加重剂(密度为2．30g／cm)表2辅助降滤失剂的优选1．2超高密度饱和盐水钻井液配方的确定注：在150。C老化16h后再测定钻井液的性能。膨润土含量的确定是保证高密度钻井液具有良南表2可看出，JNJS一220的降滤失效果很好，好的流变性能和沉降性能的前提【4。。在钻井液密但是动切力太低，无法满足携岩要求；KWY本身度高达2．5g／cm的情况下．可选用15～20g／L的的黏度和切力并不高，但是与其他处理剂复配后

8、黏膨润土。降滤失剂采用主降滤失剂和辅助降滤失剂度和切力迅速增大，不符合要求；加有SPNH的钻复配，加重剂采用重晶石和铁矿石粉复配。由于聚井液不仅黏度和切力低于前2者，滤失量也可以