复配重晶石对水基钻井液泥饼质量的影响-论文.pdf

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1、第l6卷第4期重庆科技学院学报(自然科学版)2014年8月复配重晶石对水基钻井液泥饼质量的影响李伟王平全王波罗平亚杨坤宾蒲亮春(1．陕西延长石油(集团)有限责任公司，西安710075；2．西南石油大学石油工程学院，成都610500)摘要：泥饼质量对钻井复杂工艺的影响较大，而不同粒径的重金石颗粒相互填充堆积效果不同，密堆积程度迥异，泥饼质量差异甚大。通过研究单一类重晶石和复配重晶石对泥饼质量的影响，发现单一类重晶石的粒径集中程度远高于复配重晶石，泥饼质量远差于复配重晶石。不同的复配方式中大、小颗粒问的作用方式不同，泥饼质量也将产

2、生较大的差异。实验发现采用0．89m重晶石与250目一325目重晶石进行复配时，泥饼质量最好，采用其他复配方式得到的泥饼质量相对较差，但都远优于单一类重晶石。关键词：泥饼质量；复配重晶石；水机钻井液；粒径组成中图分类号：TE254文献标识码：A文章编号：1673—1980(2014)04—0069—04近年来，随着钻井不断加深，钻探过程中经常型数显无级变速高速搅拌机；JJ一1型电动搅拌机；出现井壁垮塌、缩径、卡钻、压力激动等钻井工艺GZX—DH一30×35型电热恒温干燥箱；GW300一问题。这些复杂工艺问题主要受泥饼质量的影P

3、LC型数显式滚子加热炉；JY1001型电子天平；DL响，为此研究泥饼质量具有很大的实际意义。不一Ⅱ型泥饼测试仪；GGS42—2A型高温高压滤失同粒径的重金石颗粒相互填充堆积效果不同，达仪；RGPM一70脉冲法渗透率测试仪。到的密堆积程度迥异J，直接影响泥饼质量。合1．2实验方法理的粒径搭配使得形成的泥饼密堆积程度更高，(1)用JC101型电热鼓风干燥箱使重晶石干而泥饼的密堆积程度又对泥饼孔隙度、泥饼渗透燥，然后根据GB5005—94钻井液用重晶石粉的相率、泥饼强度、钻井液滤失量、泥饼厚度、泥饼光滑关标准，用分选筛对重晶石进行筛

4、选，得到足量度等具有很大影响J。密堆积程度较高的泥饼孔的单一组段200目一250目、250目一325目、325隙度小、渗透率小、强度高、厚度小、钻井液滤失量目一400目重晶石待用。低，体现为泥饼质量优良。为了提高泥饼质量，特(2)进行基浆配制，取7OcI=蒸馏水10L，加入研究不同粒径颗粒间的相互组合，拟找出重金石5％膨润土，在电动搅拌机下搅拌20rain，然后加入的最佳复配方式。土量6％的无水碳酸钠，持续搅拌120rain，将配制好的基浆放在室温下密封护养24h待用。1实验部分(3)将护养后的基浆置于电动搅拌机下搅拌101．

5、1实验药品与仪器min，量取7L待用，然后将量取的7L基浆置于电动实验药品：膨润土；Fv一2；SMP—II；SPNH；搅拌机下搅拌配制成轻浆。SMC；CaCO3；SM一1；无水碳酸钠；密度为4．15g／(4)量取6000mL轻浆，均分为l2组，每组500em的普通重晶石(平均粒径约为75m，200目)；mL，然后在高速搅拌机下分别复配加重至2．5g／密度为4．4g／em的0．89m重晶石。em，具体加重方式如表1所示。仪器：目数为200目(75m)、250目(60m)、(5)将加重后的钻井液置于滚子加热炉中老化325目(46．

6、2m)、400目(37．5m)的分选筛；(条件150clC、16h)，然后测其滤失量、泥饼渗透率、JC101型电热鼓风干燥箱；钻井液用密度计；NGJ一2泥饼厚度、泥饼强度等参数，以评价泥饼质量。收稿日期：2013—11—25基金项目：延长石油陆相页岩气井水基钻井液技术研究(陕研13—24)作者简介：李伟(1970一)，男，硕士，高级工程师，研究方向为钻井液。·69·李伟，等：复配重晶石对水基钻井液泥饼质量的影响表1轻浆加重方式表2显示，复配重晶石对钻井液泥饼质量具有很大影响。根据表1的加重方式将12组钻井液分为3个系列，研究复

7、配重晶石对钻井液泥饼质量的影响。系列1：加重材料为单一类重晶石的1一5，依次记点1、点2、点3、点4、点5；系列2：普通重晶石与其余粒径重晶石进行复配的6一9，按平均粒径由大到依次记7为点1、8为点2、9为点3、6为点4；系列3：0．89Ixm重晶石与其余粒径重晶石复配的6和l0一12，按平均粒径由大到依次记6样为点1、10为点2、11为点3、12为点4。再分别以各组钻井液的滤失量、渗透率、泥饼厚度、泥饼强度为纵坐标，各组对应点号为横坐标，绘制曲线，结果如图1一图4所示。系列1为单一类重晶石加重，几乎都为全失水，所以视系列1的

8、失水量为无穷大。注：1一5为对照组，1一2采用的是单一的重晶石，3一5采用的是用分选筛筛选后单一组段的重晶石，6一12为实验组，采用的是普通重晶石、0．89m重晶石与筛选组段重晶石复配，而为消去复誉喜配后各成分的质量影响因素，特将复配重晶石的质量比均定为l：1。Z2实验结果图