抗高温高密度油基钻井液体系DR-OBM

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1、抗高温赢密度浦基钻井液体系DR-衄M-王建华王立辉杨海军闫丽丽李龙I中国石油集团钻井工程技术研究院摘要：油基钻井液广泛用于高温高压深井、大斜度定向井、大位移水平井和超强水敏等各种复杂地层，能有效减少井下复杂情况发生，保护储层。抗高温高密度油基钻井液体系DR—OBM具有自主知识产权，核心处理剂包括有机土、主(辅)乳化剂、降滤失弃J和纳米封堵刺，研．发了包括3类不同基础油(柴油、白油和气制油)的油基钻井液。油基钻井液最高密度可达2．6g／cm3，抗温达200~C，破乳电压3vq-1ooov'具有良好的流变性和沉降稳定性，替代了进口产品。在塔里木深井和涪陵、长宁、黄金坝等页岩气地区现场应用，油基钻

2、井液体系稳定，携岩和封堵能力强，井径规则，起下钻和下套管顺利，4透明显提高，钻井周期平均缩短15~20d。关键词：油基钻井液；高温高密度深井；乳'P6剂．1降滤失剂；纳米封堵剂Dol：10．3969／j．issn．1002-302x．2015z1_．016中图分类号：TE254文献标识码：A随着勘探开发的不断深入和发展，深井数量、平件下的不稳定问题，抗温达200~C。均钻蚌深度逐年增加，深井、超深井所钻遇的地质环抗高温辅乳化剂：以脂肪酸和醇胺为原料，合成境越来越复杂，特别是面对山前高陡构造、巨厚复合一种烷醇酰胺类化合物，分子结构上亲水端有2个盐膏层、多力系统地层等复杂情况，钻井液技术面基和1

3、个酰胺基，兼有乳化和润湿功能，对十高密发临着极大的技术瓶颈咂待解决l，对钻井液提了新流变性控制效果好，抗温达200~C。挑战一油基钻井液具有良好的抗温性，是高温深井的抗高温有机土：采用提纯钠化膨润土和阳离子太首选F{前，塔里术山前构造巨厚盐膏层和储层主要面活性剂二次插层，提高了有机上的高温稳定性，抗果用同外油基钻井液钻进，研发出抗高温、高密度的温达2f)(】℃，．油基钻井液，有利于打破国外技术垄断，提升国内油抗高温降滤失剂：以腐殖酸为原料，采用有机胺罐钻_片液技术水平13-51。对其亲油改性，合成了一种油基钻井液用的降滤失刹，开发具有自主知识产权的油基钻井液核心处理剂，抗温达200℃。包括有

4、机土、主(辅)乳化剂、降滤失剂和纳米封堵剂，抗高温纳米封堵剂：以苯乙烯和甲基丙烯酸甲酯形成了抗高温、高密度的油基钻井液，最高密度可达为原料，采用乳液聚合物合成纳米聚合物封堵剂，平2．6ghIll，抗温达200％，破乳电压大于IO00V，兼顾均粒径在100nm左右，能明显提高钻井液封堵效率，了之前油基钻井液不能同时兼顾密度和温度的问题，抗温达260R7，闰内外首创。总体技术水平国外技术相当。2抗高温、高密度柴油基钻井液综合性1油基钻井液核心处理剂的研发能评价抗高温主乳化剂：采用脂肪酸与复合胺生成油酸通过对主(辅)乳化剂、降滤失剂加量的优化，酰胺，在反应后期再加入不同相对分子量较小的酸继形成一套

5、适用于深井盐膏层钻进的抗高温、高密度油续反，得到性能稳定的产品，解决乳化剂在高温条基钻井液体系。其基本配方及性能见表1～基金项目：中国石油天然气股份有限公司重大科技专项“复杂油气藏优快钻井技术研究”(编号：2012E一34—13)获奖隋况：“油基／气制油合成基钻井液体系研制与应用”2()13年获中国石油集团钻井工程技术研究院科技进步一等奖第一作者简介：王建华，／981年生，2O()8年获中国石油大学(北京)油气井工程专业博士学位，高级工程师，现主要从事钻井液与储层保护工作e~-／~-：／)i0—80162081，E-n：wjhdfi@cnpc．COH1Cll56五海科技论·2015年增：三兰

6、兰!：兰!兰竺兰竺竺兰兰：竺竺l表1抗高温、高密度柴油基钻井液体系着良好的热稳定性和沉降稳定性。优选配方性能评价2_2抗温性能原料配比参数性能抗温性能实验表明，研发的抗高温、高密度钻井液基础油(m)0．32～0．36密度(gm)1．5～2．6在200oC下热滚16h，表观黏度变化不大，塑性黏度稍有水(m)O．08～0．04温度(oC)l50～200上升，动切力有所下降。钻井液体系的稳定性好，热滚主乳化剂塑性黏度20～65前与热滚后的破乳电压变化不大，重晶石悬浮良好(表3)。15～25(kg／m)(mPa·s)(50℃时)2．3抗污染性能辅乳化剂(kghn)15～25屈服值(Pa)5～2O针对

7、塔里木山前区块盐膏层发育，评价了不同有机土初切力／终切力密度、不同油水比及不同乳化剂加量下，钻井液体6～l23～2O(kg／m)(Pa／Pa)系在不同污染物污染前后的性能变化。如表4所示，降滤失剂(kg／m)20～25油水比80：20～95：5油水比为90：10、密度为2．4g／cm。的钻井液在5％的氯化钙(kg／m)l8—40高温(高压)滤失量(mL)≤lOCaSO、NaC1、钻屑的污染下，性能依旧非常稳定