高温高密度油基钻井液研究

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1、高温高密度油基钻井液研制高温高密度油基钻井液研制国内外研究现状抗高温高压油基钻井液处理剂的优选与研制高温高密度油基钻井液体系研制及性能研究高温高压下油基钻井液的流变特性结论国内外研究现状原油阶段1920年，100℃以内浅井原油乳化处理1935年，100℃左右全油泥浆1939年，200℃左右油包水乳化泥浆1950年，200℃～250℃低胶性油基泥浆1975年，200℃～250℃无毒或低毒油基泥浆1980年，200℃～250℃国内外研究现状国外使用油基钻井液较多，技术相对比较成熟国内也有使用成功的先例，各油田不同程度都使用过。油基钻井液的分类全

2、油钻井液油包水乳化钻井液无毒或低毒油基钻井液全油基钻井液组成及作用以油为分散介质，以氧化沥青为分散相配成的特种钻井液，其中不含水或含水量小于5%，国外。分散介质：柴油或原油，全油泥浆的主要成分分散相：氧化沥青，其中含有沥青质、胶质、油质，其中主要为沥青质。要求软化点在150℃以上。控制粘度和降低滤失量全油基钻井液组成有机土：提高钻井液的粘度和切力，降低滤失量。稳定剂：硬脂酸钠皂及其它乳化剂。硬脂酸钠皂作为稳定剂加入油浆中，其分子的极性基团吸附于沥青质的表面，非极性的碳氢链与油相连接成亲油性胶团，并在其周围形成一层油膜，具有一定的稳定作用。同

3、时使胶团间能够形成网状结构，具有触变性能，可增加粘度和切力，有利于悬浮重晶石。全油基钻井液组成有机土：提高钻井液的粘度和切力，降低滤失量。稳定剂：硬脂酸钠皂及其它乳化剂。硬脂酸钠皂作为稳定剂加入油浆中，其分子的极性基团吸附于沥青质的表面，非极性的碳氢链与油相连接成亲油性胶团，并在其周围形成一层油膜，具有一定的稳定作用。同时使胶团间能够形成网状结构，具有触变性能，可增加粘度和切力，有利于悬浮重晶石。全油基钻井液组成热稳定剂：熟石灰（氢氧化钙）熟石灰产生部分硬脂酸钙皂，可提高全油泥浆网状结构强度，增加其稳定性。可提高全油泥浆结构强度，增加其热稳

4、定性。可吸收全油泥浆中的水，调整油水比，它还可以使水分乳化。全油基钻井液用途：取芯钻井：油层取芯的目的主要是为测量岩芯中含油饱和度、渗透率等数据，目的为准确地预计油田储量。用于钻进油层和特殊作业，尤其对钻低压油、气层更为有利。钻进复杂地层，泥页岩以及各种岩类地层钻进深井或超深井。油包水乳化钻井液组成及作用：油包水乳化泥浆又称反相乳化泥浆，它以油作连续相，以水作分散相，使水分散成稳定的不连续的小水滴。含水量大于5%。油包水乳化钻井液组成及作用：油相：占乳状液体积的40-70%，它可以是植物油、动物油和矿物油，其中以矿物油最经济。油相要选用燃点

5、较高（燃点大于90℃）的柴油或煤油。油包水乳化钻井液组成及作用：水相：淡水、盐水或饱和盐水，其中以后者为最好。采用盐水配制油包水乳化泥浆有如下优点：①有利于乳化，以提高乳状液的稳定性；②有利于抑制页岩的水化膨胀，以利井璧稳定；③提高油包水乳化泥浆抗污染能力；④增加密度，饱和盐水的密度可比淡水增加20%左右。油包水乳化钻井液组成及作用：乳化剂：乳化剂主要是亲油性较强的活性剂。复配乳化剂，主要是由主、辅两部分乳化剂组成，主乳化剂主要着重成型，是成膜的关键；辅乳化剂一方面在成膜方面起加强膜的作用，另一方面可使主乳化剂更加稳定，增强外相粘度。油包水

6、乳化钻井液组成及作用：亲油胶体或油中可分散胶体：氧化沥青、有机膨润土、亲油褐煤及皂类它们可作为增稠剂以及降滤失剂。沥青是靠增加固相浓度而增稠，其增稠效果较差；钠皂是靠形成胶束而增稠，其增稠效果比沥青强；有机粘土靠形成网状结构而增稠，其增稠效果最好。这三类物质增稠顺序为：有机膨润土>钠皂>沥青。油包水乳化钻井液组成及作用：其它添加剂：包括润湿剂，加重剂和碱度调节剂等。在乳化泥浆中加入少量碱度调节剂，可以有助于抗高温，有利于悬浮重晶石和降低滤失量；泥浆需要加重时，必须使用加重剂。油包水乳化钻井液优点：具备其它油基钻井液所有优点。能够防止大段泥页

7、岩水化膨胀，有良好的防卡防塌作用，有很好的热稳定性和润滑性，可防止粘附卡钻，可作为定向井钻井液。具有很好的抗污染能力，防止地层水及其盐类的污染，用于岩盐层、石膏层的钻进。对油层渗透率的损害较小，有利于保护油气层，特别是对低压油气层更为有利。成本低，不易着火。油包水泥浆性能的要求及调控密度：流变性：滤失性：泥浆滤失量的要求不仅是数量的多少，而更为重要的是不能含水，即滤液应全部为基础油。油包水泥浆性能的要求及调控电稳定性：表征体系乳化优劣程度的一种衡量指标。体系破乳后，水珠合并形成电流通道时所需的最低电压（破乳电压）为体系稳定性指标称之谓电稳定

8、性。破乳电压值高的泥浆被认为是稳定的。破乳电压值低的泥浆被认为是不稳定的，需要在泥浆体系中添加乳化剂。油包水泥浆性能的要求及调控破乳机制及ES取决于液相的化学组成，尤其是有颗粒存