抗220度高温有机硅钻井液体系的研究与应用.ppt

抗220℃高温有机硅处理剂裂解情况表 398 GWJ 346 YGY180 317 YGT 355 BST-Ⅲ 341 润滑剂 367 高温保护剂GBH 362 KFT 450 SF260-1、2 450 重晶石粉 450 土粉 裂解温度，℃ 处理剂名称 钻井液处理剂的热裂解温度均在300℃以上，不会对气测录井产生影响，满足现场需要。 部分处理剂裂解曲线图 1 4500米后即做好抗高温钻井液配制的准备工作，配浆时，提前24h，在循环池内打水先配制般土浆，预水化。 2 按照配方配制抗220℃高温有机硅钻井液50～100方，边钻进边往循环罐内补充新配制的抗220℃高温有机硅钻井液，以后配制胶液时按抗220℃高温有机硅钻井液的配方配制，不断混入循环钻井液中，使有机硅钻井液转为抗高温有机硅钻井液。 * 一、概况 二、抗高温水基钻井液技术攻关难点 三、抗高温有机硅钻井液室内攻关实验研究 四、抗高温有机硅钻井液现场试验情况 五、结论与认识 为满足庆深气田勘探开发的需求，钻井一公司同大庆石油学院合作，共同开展了抗高温有机硅钻井液体系研究。抗高温有机硅钻井液的研究经历了三个阶段 即 第一阶段为2004年会战初期的抗180℃高温有机硅钻井液的研究 第二阶段为2005年的抗200℃高温有机硅钻井液的研究 第三阶段为2006年的抗220℃高温有机硅钻井液的研究 取得了较好的成果 通过第一阶段和第二阶段的研究 第三阶段 顺利地完成了48口深井的施工任务 顺利完成了徐深22井5320米的深井施工 形成了大庆深井抗高温水基钻井液应用技术 使大庆深井水基钻井液在抗高温方面的研究取得了重大突破 抗高温水基钻井液技术研究需攻克以下三方面的难点： 一是 钻井液技术需要攻克地质方面存在的难点 二是 钻井液高温评价方法存在一定的局限性 三是 抗高温钻井液配方研制存在难度 （一）钻井液技术攻克的地质难点 1.井下高温问题 深井钻井施工时，钻井液长时间处在200℃以上高温的条件下，存在着粘土高温分散、粘土高温钝化、有机高分子化合物高温降解、处理剂高温交联作用等影响，钻井液面临着长时间高温老化，钻井液性能变差，导致施工无法正常进行的难题。 2.井眼不稳定的问题 大庆深层泉二段以下地层井眼稳定难度大,特别是营城组粗安岩、安山岩多孔隙、碎裂、蚀变强烈,属硬、脆、碎、漏层，易造成工程阻卡。火石岭组上部玄武岩、安山岩、流纹岩，属硬、脆、碎、漏层，极易坍塌造成卡钻。2000年钻的葡深1井，高温井段使用的是油包水钻井液，下部4600～5500m井段平均井径扩大率为13.3%，证明了深层井眼稳定难度是很大的。为此，对于水基钻井液钻深部高温井段，井眼稳定的难度将会更大，需要不断地进行探索研究。 （二）钻井液高温评价方法存在的问题 对于钻井液高温评价实验方法，国内外没有统一的方法，特别是220℃高温情况，受评价仪器温度量程的限制，有些高温评价实验存在一定的难度。 钻井液高温高压滤失量评价实验，当实验温度达到200℃以后，实验滤纸经常被高温炭化，使实验失败，造成无法直接完成高温高压滤失量的测试。 （三）抗高温钻井液配方研制的难点 1.高温对钻井液的破坏作用 ⑴ 高温下粘土的高温分散作用。高温使粘土粒子分散度增大，钻井液粘度大幅度升高，增大沿程流动阻力，引起钻井复杂； ⑵ 高温下粘土的高温钝化作用。高温使粘土表面活性降低，呈现较大的惰性，导致钻井液塑性粘度大幅增加的同时动切力不升，不利于悬浮与携屑； ⑶ 高温下有机高分子化合物的高温降解作用。高温使主链或支链断裂，降低分子量，失去高分子性质，失去效能，如不饱和键高温下易发生氧化反应等，使钻井液可能增稠、胶凝、固化，也可能是减稠、失水迅速增大等； ⑷ 高温下处理剂的高温交联作用。高温使某些处理剂分子量增大，失去处理剂原有的性能，造成钻井液性能难以控制等。 2.抗高温钻井液配方研制需解决的关键技术 ⑴ 高温热稳定性问题，要研究解决高温老化，特别是长时间高温老化的难题； ⑵ 高温携屑问题，要解决高温低返速条件携屑的难题； ⑶ 高温沉降稳定性问题，要解决高温静止条件下悬浮性的难题； ⑷ 高温高压滤失性问题，要解决高温高压滤失量高的难题； ⑸ 高温井段井下地质情况的不确定性，要遇到许多不可预见的技术难题，诸如油、气、水浸，溢流，井漏，缩径，井塌，卡钻，井涌等复杂情况应对措施研究。 （一）抗220℃高温有机硅钻井液处理剂抗高温作用机理 提高钻井液处理剂抗高温能力有两种途径 一是直接法，即选择特殊分子结构