国外高性能水基钻井液研究的最新进展

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1、学兔兔www.xuetutu.com第26卷第5期钻井液与完井液Vo1．26NO．52009年9月DRILLINGFLUID&COMPLETIONFLUIDSept．2009文章编号：1001—5620(2009)05—0069—04国外高性能水基钻井液研究的最新进展王治法刘贵传刘金华聂育志张国(中国石化石油勘探开发研究院石油钻井研究所，山东德州)摘要介绍了国外一种在性能、费用、环境保护等方面能够取代油基钻井液与合成基钻井液的高性能水基钻井液。通过对该钻井液的基本组成及主要处理剂的作用机理、室内评价方

2、法和在世界部分油田的现场应用情况进行综述得知，高性能水基钻井液在抑制敏感性泥岩、提高页岩膜效率、防止钻头泥包、提高机械钻速等方面远好于常规抑制性强的水基钻井液，而且在满足钻井要求、环境保护和经济方面完全可以替代油基钻井液；高性能水基钻井液无论是对陆上钻井还是对海上钻井，都具有广阔的应用前景，特别适合含大量泥岩段的重点探井使用。关键词高性能水基钻井液；水基钻井液；井眼稳定；环境保护；综述中图分类号：TE254．3文献标识码：A近年来，BakerHuges、MI和Halliburton等公AI(OH)的络

3、合物又转化成白色羟化铝沉淀。根司研发出了一种在性能、费用、环境保护等方面能够据铝酸盐络合物的这一特性，其在钻井液中是可溶取代油基钻井液与合成基钻井液的高性能水基钻井的，但当铝酸盐络合物进入页岩内部后，由于碱浓度液。的降低以及与多价阳离子的反应，则会生成沉淀，因1配方及主要处理剂的作用机理此可以用来增强其在页岩孔喉或微裂缝内的井壁稳定性。1．1配方3)钻速提高剂。它主要是由表面活性剂和润滑高性能水基钻井液典型配方如下口]。剂组成的特殊混合物。该处理剂能覆盖在钻屑和金(2～4)聚胺盐+(1～2)铝酸盐络合

4、物属表面，从而降低黏土水化及其在金属表面黏结的+(2～4)钻速提高剂4-(2～39／6)可变形聚合趋势，防止水化颗粒聚沉，阻止钻头泥包，可起到提物封堵剂+(0．2～0．49／5)改性淀粉4-(0．15％～高机械钻速的作用，确保起下钻顺利。0．30％)XC4-(0．1～0．2)PAC4)可变形聚合物封堵剂。它是用来封堵页岩孔1．2主要处理剂的作用机理隙、喉道和微裂缝的。该聚合物即使在高浓度的盐1)聚胺盐。聚胺盐水溶、低毒，可与其它添加剂溶液中依然能保持稳定的颗粒尺寸分布，再加上它一起使用，不水解，具有成

5、膜作用。聚胺盐有独特的的可变形特点，使其可以与页岩中的微孔隙相匹配，分子结构，可以充填在黏土层间并把它们束缚在一并沿着裂缝架桥同时紧密充填，从而提高钻井液的起，有效地减小黏土的吸水倾向，胺基通过金属阳离封堵效率。子吸附在黏土表面，或者是在离子交换中取代了金2评价方法属阳离子形成了对黏土的束缚，正是由于胺基独特的束缚作用，层间水不会从层问排出。2．I压力传递实验2)铝酸盐络合物。它在钻井液中作抑制剂使使用压力传递实验仪器测量极低渗透地层(泥用，当pH值为10～12时，这种络合物在钻井液中页岩)由于钻井液

6、滤液侵入而增加的压力。在高渗以AI(OH)4的形式存在；当pH值为6～8时，储层中由于钻井液滤液的侵入很快扩散到岩心中，第一作者简介：王治法，助理工程师，1978年生，2008年毕业于石油大学(华东)石油工程专业，主要从事钻井液应用研究工作。地址：山东省德州市东风东路35号石油钻井研究所；邮政编码253005；电话(0534)2670175／13969238449；E-mail：wzf@sinopd．corn。学兔兔www.xuetutu.com70钻井液与完井液2009年9月所以岩心压力不受影响，但

7、是在低渗地层中，钻井液径的页岩钻屑，加入各类钻井液中，在65℃下热滚滤液侵入岩心后，压力下降得较慢，并随着滤液的侵O如OO加：2m0OOO16h后，过孔径为1．00mm的筛，用盐水清洗后称O入，压力持续增加，压力增加减弱了井壁围压的支撑重，计算回收率，其结果见图5。由图5可以看出，作用，进而导致了近井壁的坍塌。使用PierreⅡ层高性能水基钻井液的抑制性能与油基钻井液的抑制的泥页岩对不同钻井液进行岩心压力传递实验，结性能接近。果见图1。其中水基钻井液的水相活度为0．84，合350成基钻井液为0．75。

8、300，、卓250v200150辑100’罚e5OO邕Ⅲl{舞注：1ft·lb=1．3558N·m图2FossEikeland泥岩在不同钻井液中热滚后的硬度比较01O2O3O4050350t^1^苫v＼辑300250图1不I司钻井液的岩心压力传递买验结果比较200150由图1看出，常规水基钻井液的岩心压力随着1OO时间的变化逐渐保持一个稳定值，而高性能水基钻5O井液随着时间的变化岩心压力降低，这表明了岩心0中的水从页岩进入高性能水基钻井液中，并且高性能水