16、高溫(220℃)高密度水基鉆井液.d oc

1、高溫（220℃）高密度（2.3gcm3）水基鉆井液技術研究孫金聲楊澤星（中國石油鉆井工程技術研究院，北京）摘要：針對國內鉆井工程需求，評價優(yōu)選出抗高溫鉆井液高溫保護劑、降濾失劑包被劑、抑制劑、封堵劑等鉆井液處理劑。并進一步優(yōu)選出抗高溫（220℃）高密度（1.80～2.30gcm3）水基鉆井液配方。室內評價表明：該配方具有良好的流變性能、高溫高壓降濾失性能、抗污染性能、抑制性和潤滑性。關鍵詞：高溫高密度水基鉆井液鉆井液處理劑0引言引言隨著

2、世界石油資源需求日益增加和已探明儲量被不斷開采，需要有足夠的后備儲量才能保證石油工業(yè)的長期可持續(xù)發(fā)展，深井和超深井德鉆探已成為今后鉆探工業(yè)發(fā)展的一個重要方面[1]。深井、超深井鉆井液技術是衡量鉆井技術水平的重要標志，也是擴大油氣勘探開發(fā)新領域的重要措施。鉆井液是鉆井的血液，深井、超深井鉆井液技術更是關系深井鉆井成敗及其質量好壞的決定因素之一，是目前國內外鉆井液工作者研究的主要課題。近年來，隨著超深井、特殊井和復雜井數(shù)量的增多，鉆井作業(yè)對

3、鉆井液處理劑的抗溫性要求越來越高[2]。大慶徐家圍子深層天然氣的勘探取得重大突破，是大慶油田增儲上產(chǎn)最主要、最現(xiàn)實的地區(qū)。在該地區(qū)鉆井存在的主要難題之一是地層地溫梯度高為4.1℃100m，很多井底溫度都在200～250℃之間；我國南海西部的鶯—瓊盆地是一個很有開發(fā)潛力的油氣田，但這個地區(qū)的地質條件惡劣，地溫梯度高，異常壓力大，預測井底最商溫度能達240℃，鉆井液密度要求2.33gcm3，屬于世界上三大高溫高壓并存的地區(qū)之一[24]；塔西

4、南油田、四川的川東氣田、新疆的克拉瑪依油田等地區(qū)都不同程度的高溫高壓鉆井和完井問題[5]。我國目前的水基鉆井液體系最高使用溫度在180℃以內。國內海洋鉆井所鉆遇的地層溫度最高達200℃，所使用的鉆井液密度最高達2.33gcm3。這些鉆井液由外國公司承包，所使用的主要處理劑也由外國公司提供[6]。基于以上情況，在大量調研國外資料的基礎上，經(jīng)過大量的室內試驗研究，成功研制出抗高溫（220℃）高密度（1.80～2.30gcm3）水基鉆井液體系

5、。1處理劑的優(yōu)選與評價處理劑的優(yōu)選與評價通過大量的室內研究，優(yōu)選出下列適于抗高溫水基鉆井液體系的處理劑：1.11.1高溫保護劑高溫保護劑GBHGBH由中國石油勘探院鉆井所合成，是一種磺化多元共聚物，具有以下功能：抗溫性能好，在膨潤土顆粒表面吸附能力強，高溫下具有護膠作用。在鉆井液中○1○2具有協(xié)同增效的作用，與其他處理劑可形成絡合物，可以有效地提高其他處理劑的抗溫性能，因而提高了整個鉆井液體系的抗溫能力。在高密度水基鉆井液中具有高溫稀釋

6、作用，○3能改善鉆井液的流變性能和HTHP濾失性能。具有一定的頁巖水化膨脹的作用，可穩(wěn)定○4表3密度為2.20gcm3鉆井液在不同溫度下老化后性能序號溫度℃老化情況（16h）AVmPa.sPVmPa.sYPPaG′G″PaPaAPIFLmLHTHPTmL℃pH值125熱滾前10380234.5271.51822092180熱滾后514561.551.912.418093200熱滾后5142946.511120094220熱滾后55451

7、0411.5＜19.22209表4密度為2.30gcm3鉆井液在不同溫度下老化后性能序號溫度℃老化情況（16h）AVmPa.sPVmPa.sYPPaG′G″PaPaAPIFLmLHTHPFLmL℃pH值125熱滾前127.59334.56352242292180熱滾后75.56312.52.56.51.41018093200熱滾后6651154.57＜110.420094220熱滾后7153186121.6122209050100150

8、25180200220溫度℃AVmPa.sρ1.80ρ2.00ρ2.20ρ2.3002040608010025180200220溫度℃PVmPa.sρ1.80ρ2.00ρ2.20ρ2.30圖1AV隨老化溫度的變化曲線圖2PV隨老化溫度的變化曲線圖3YP隨老化溫度變化曲線圖4HTHPFL隨老化溫度的變化趨勢由以結果可以得出以下結論：05101520253025180200220溫度℃HTHPFLmlρ1.80ρ2.00ρ2.20ρ2.30