生物柴油钻井液研究和应用.pdf

学兔兔 第30卷 第4期 钻 井 液 与 完 井 液 V01．3O No．4 2013年 7月 DRILLING FLUIDCOMPLETION FLUID July 2013 【理论研究与应用技术】 生物柴油钻井液研究与应用 孙明波 ， 乔军 ， 刘宝峰 ， 李海滨 ， 牟顺泉。 (1．中国石油大学 (华东)石油工程学院，山东青岛； 2．胜利油田钻井工艺研究院，山东东营 ；3．胜利油田黄河钻井三公司，山东东营) 孙明波等．生物柴油钻井液研究与应用l J1．钻井液与完井液，2013，30(4)：15—18． 摘要 针对油基钻井液目前存在的配制成本高、易污染环境、有一定的安全隐患等缺点，以具有可再生性 能、安全性能和环境保护性能的生物柴油作为基油，研制出了全生物柴油基钻井液和生物柴油油包水钻井液 评 价结果表明，全生物柴油基钻井液配方简单，流变性能良好，具有良好的抗高温(180℃)和抗水侵(10％淡水 或】0％饱和盐水)、钙侵 (3％Ca 2 )、劣土侵 (1O％钠嘭润土)能力；油水比为8：2的油包水钻井液密度达1．92 g／cm 仍具有良好的流变性能和乳化稳定性；毒性低，对卣虫幼体的半致死浓度为36 l14 mg／L，符合一级海区和 二级海区生物毒性要求。生物柴油油包水钻井液在胜利油田渤页平1 2井中进行了应用，该体系性能稳定，在高 密度情况下流变性能良好，施工过程中起下钻通畅，完井管柱下入顺利。 关键词 生物柴油；钻井液；油基钻井液；毒性评价；环境保护 中图分类号：TE254 文献标识码：A 文章编号： 油基钻井液一般用柴油或白油作为基油，具有 l 室内实验 抑制性强、高温稳定性好、抗污染能力强、润滑性 1．1 实验仪器和药品 良好、能较好地保护储层等优点¨。]，同时也存在 主要实验仪器 ：高速搅拌器 (NGJ一2)、六速旋 配制成本高、易污染环境、有一定的安全隐患等缺 转黏度计 (ZNN．D6)、滚子加热炉(XGRL一3)、中 点[3-10]o为了克服油基钻井液污染环境的缺点，国 压滤失仪(ZNS．2)、页岩膨胀仪(DYY-II)等。 内目前在油基钻井液体系中普遍使用的基油为柴油 和低生物毒性的各种矿物油。生物柴油是将各种生 实验药品：生物柴油(工业品，符合GB／T 25199—2010)、有机土(自制)、有机褐煤(自制)、 物的油脂以及废弃的动植物油脂、不能作为食用油 油溶树脂、表面活性剂 (OP一10、SP一80等，化学纯)。 的野生作物油等等成本低廉的原料通过化学工艺制 成可再生的生物燃料，其主要化学成分是脂肪酸甲 1．2 全生物柴油基钻井液 酯[1”，这种燃料可以取代石化能源。与柴油、白油 1．2．1 钻井液配方 等矿物油相比，生物柴油具有以下特点[12-18]0①环 经过单剂优选和配方优化实验，确定全生物柴 境保护性 ：生物柴油中硫含量低，二氧化硫和硫化 油基钻井液配方如下，其性能见表1。 物的排放低，不含对环境会造成污染的芳香族烷烃， 生物柴油+3％有机土+1．5％sP．80+2％有机褐 易于进行生物降解。②具有较好的安全性能：由于 煤+1％OP．10+2％油溶性树脂