广谱钻井剂的研究与应用.doc

广谱钻井剂的研究与应用 （肖登林 刘有成 魏民洁 李小军） 摘要： 在钻井施工中，钻井液良好的流变性、防塌降滤失性、抗污染性、包被能力、抑制性以及抗温性，对钻井作业有着十分重要的作用。本文介绍了一种新型多功能钻井液处理剂—广谱钻井剂，通过室内实验评价了该处理剂在淡水、盐水钻井液中的常规性能，温度、污染及加重对它的影响。室内实验表明，该处理剂具有护胶、降滤失、降粘等作用，热稳定性、悬浮稳定性，抑制性能良好，是一种集多种功能于一体的钻井液处理剂。 关键词：广谱钻井剂 钻井液 抗污染 降滤失 流变性 前言 青海油田在长达几十年的石油勘探开发中，在不同时期、不同区块成功的试验和使用了多种钻井液体系，对提高钻井速度，保证井身质量，保护油气层方面，取得了卓有成效的成绩，我们在紧跟钻井液新技术的同时，结合国内外的钻井液技术发展趋势，提出了《广谱钻井剂的内研究》课题，该项目的目的是通过在钻井液体系中添加使用一种钻井液处理剂，利用该处理剂的一剂多效、多用、高效的作用，一次性配制钻井液，使配制的钻井液各项性能指标能够满足普通井钻井液的技术要求，从而克服和减少，由于目前钻井液处理剂种类繁多、杂以及现场配制和维护的随意性。对规范钻井液体系，提高使用效果，更好的发挥处理剂的作用，从而加快钻井周期，保证优质安全的钻进有十分重要的意义。 在特殊井的钻井液使用中，可以通过选择添加一些其他处理剂，进一步改进和完善钻井液性能，从而达到钻井液各项性能指标要求。 第一部分、室内评价实验 实验材料、仪器与分析方法 1.1实验材料： 膨润土（新疆184团） NaCl（AR）； Na2CO3（AR）； NaOH（工业）； CaCl2（AR）； MgCl2（AR）； 岩心（E31岩心）； 1.2实验仪器： ZNN-D6六速旋转粘度计 ZNS中压失水仪； 高温磙子炉； JB-12A高速搅拌机； 泥饼滞系数测定仪； 钻井液用密度计； 分析天平 马氏漏斗 HTP-2高温高压页岩膨胀仪 1.3实验方法： GB/T16793-1997 水基钻井液现场测试程序 SY/T5696-1995 钻井液用两性离子聚合物强包被剂FA367 1.4本文引用标准术语、符号及单位 FV——漏斗粘度，s AV——表观粘度，mPa.s PV——塑性粘度，mPa.s Τ10s——初切，Pa Τ10min——终切，Pa PH——酸碱度，无因次 Kf——粘附系数，无因次 FL——API滤失量，ml 2.广谱钻井剂在钻井液中的性能评价 按照现场配制基浆的要求，选择基浆配方如下：4.5%膨润土+5%Na2CO3（土）+0.1%NaOH，其性能见表一： 表一、基浆性能 AV PV FL FV Τ10s Τ10min pH 16 9 22 42 5 9 10 2.1广谱钻井剂在钻井液中的加量的确定 2.1.1广谱钻井剂在淡水钻井液中的加量确定 在配制好的淡水基浆中，加量按0.5%递增，分别测定了加量为0.5%、1.0%、1.5%时的钻井液性能，见表二： 表二、在淡水基浆中广谱钻井剂不同加量时的性能 加量，% AV PV FL FV 0 16 9 22 42 0.5 7.5 7 6.5 36 1.0 11.5 11 4 41 1.5 16.5 14 3.5 44 由上图及表二可以看出，随着广谱钻井剂加量的增加，淡水浆的滤失量在下降，表观粘度、塑性粘度有一定增加，漏斗粘度有所增加，这说明广谱钻井剂的包被性能和降滤失性能发挥了作用。综合分析，加量1.0%时，各项性能已经能够满足钻井施工的要求，所以选择广谱钻井剂在淡水钻井液中的加量为1.0%。 2.1.2广谱钻井剂在饱和盐水浆中的加量选择 饱和盐水配制方法：35%NaCl+30%膨润土+5%Na2CO3（土），然后加入不同浓度的广谱钻井剂，测得的性能如表三： 表三、广谱钻井剂在饱和盐水浆中加量的确定 加量，% AV PV FL FV 0 8 3 108 26 0.5 20 12 18.5 60 1.0 24.5 20 8.5 68 1.5 29 24 4 74 由上图及表三可知，随着广谱钻井剂在饱和盐水浆中加量的增加，滤失量的降低幅度较大，表观、塑性粘度略有上升，漏斗粘度有较明显的上升，综合分析，广谱钻井剂在饱和盐水浆中的最佳使用量为1.5%。 2.2广谱钻井剂悬浮稳定性能评价 以下钻井液中广谱钻井剂的加量为1.0%， 表四、悬浮稳定性能评价 密度 AV PV