适于松科2井深部取心钻进的超高温聚磺钻井液室内研究.docx

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1、适于松科2井深部取心钻进的超高温聚磺钻井液室内研究随着深部钻探工作的开展,对抗高温钻井液技术提出了更高的需求。相比于水基钻井液而言,油基钻井液在抗温性、抑制性、润滑性、降失水性等综合性能方面具有更强的优势。但是从环保、成本及测、录井等方面考虑,水基钻井液仍然具有不可替代的作用。国内水基钻井液抗温能力普遍在200℃以下,更高温度的钻井液技术是亟待解决和研究的重点。与常规钻井液不同,深井超高温水基钻井液的主要技术难点包括:1)高温高压环境下井壁稳定性控制;2)高温钻井液流变性控制;3)高温钻井液失水造壁性、抑

2、制性等综合性能控制。总体而言,井越深,钻遇各种复杂地层的风险越高,钻井液设计需要考虑的要素也趋于复杂,最终导致钻井液综合性能的调控越发困难。本为以松辽盆地大陆科学钻探工程-松科2井为依托,开展四开段抗高温钻井液的研究工作。在明确地层信息与钻进工艺的基础上,确定了钻井液设计的要点:在确保高温稳定性的基础上,实现流变性、失水造壁性与抑制性等综合性能的协调统一。本文首先总结了国内外抗高温钻井液体系的研究近况,在此基础上明确了高温对钻井液流变性、失水造壁性等性能的影响机理。以凹凸棒土与钠基膨润土复配,解决了高温下

3、膨润土分散严重而导致流变性调控困难,以及单纯凹凸棒土配浆失水量偏大的问题。其次,通过优选各类抗高温降失水剂、防塌剂、润滑剂等处理剂,进行正交试验并完成了基本配方的设计工作。结合钻井液设计参数控制范围,对室内配方进行了进一步优化。结果表明,230℃时,钠基膨润土含量控制在2%~4%以内时较合适;相比于氯化盐,选用甲酸盐作为抑制剂,可在保证抑制性的前提下,适度提高钻井液的抗温的能力。综合性能测试结果表明,该抗高温钻井液具有良好的流变性、失水造壁性、润滑性与抑制性,在现场应用过程中收获了良好的使用效果。