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全白油基钻井液室内研究 　　摘 要：根据全油基钻井液存在的现状，优选关键的全油基钻井液处理剂，研究介绍两套以白油为基液的全油基钻井液体系。实验结果表明，该两套体系具有稳定性好、流变性好、密度高、滤失量小等优点。 　　关键词：全油基钻井液 流变性 高密度 沉降稳定性 钻井液性能 　　引言 　　油包水乳化钻井液（水相含量为l0%一40%）具有润滑性能优良、抑制性强、井壁稳定性好和抗温性能好等优点，目前虽然得到广泛应用，但仍存在一定不足[1]：① 钻井液含有大量乳化水滴，塑性黏度高，影响机械钻速，并造成储层乳化堵塞；② 为保持油包水乳液的稳定性，使用了大量乳化剂，会导致岩石表面由亲水变为亲油，造成储层损害。目前，石油勘探正向地层深部发展，随着井深的增加井底温度越来越高，而抗高温高密度的油基钻井液体系可用来解决复杂地区的安全钻进问题，通过大量的室内实验，配制出了抗200℃高温，密度为2.0 g/cm3的全油基钻井液体系。 　　一、全油基钻井液技术难题 　　全油基钻井液是以油为外相的热力学不稳定体系。为了保证体系的稳定性和各种性能的调节及控制，要求体系中的各种组分必须具有强的亲油性。怎样有效地把油基钻井液中的亲水性固体转变为亲油性固体，是油基钻井液性能调控的关键[2]。 　　对于高密度钻井液来说，一般都采用高密度的固体加重剂重晶石，全油基钻井液加重至2.0 g/cm3时，重晶石加量达到220%以上，浆体的悬浮稳定性会成为制约配制高密度泥浆的最大障碍。现有的油基降失水剂主要是腐植酸类，在200℃高温条件下抗温效果有限，且在油基钻井液中有降粘作用，2.0 g/cm3高密度的全油基钻井液在经过高温高压后，容易发生沉降，施工易卡钻，而使用油基钻井液一旦卡钻，解卡的可能性将很小。保持高密度全油基钻井液的悬浮稳定性显得尤为重要。 　　二、解决思路及材料选择 　　全油基钻井液的应用环境复杂，在高温高压地区，要求其性能稳定，尤其是流变性和悬浮稳定性，这就需要在选材上除要考虑到材料的配伍性外，材料的抗温稳定性也很重要。为了使高温高密度的全油基钻井液的使用满足钻井工程的需求，通过研究筛选全油基钻井液的配套处理剂，对其性能调控进行研究获得抗200℃高温，密度为2.0 g/cm3全油基钻井液体系及配方。 　　1.润湿剂选择 　　阳离子表面活性剂本身对砂岩油藏岩石有很强的润湿反转作用[3]这一点应用在重晶石上同样有效。采用阳离子类表面活性剂作为润湿反转剂的主要原因是阳离子表面活性剂可以通过吸附在带负电的固体表面改变润湿性。洁净的重晶石表面是亲水表面，当阳离子表面活性剂在表面形成单层吸附时，水的润湿角增大，固体表面变为中性润湿，随着活性剂浓度的继续升高，形成双层吸附后，固体表面变为弱水湿，随着表面活性剂的浓度继续升高，固体表面变为亲油性[4]。 　　表1为选用的四种阳离子表面活性剂，实验所用的润湿剂在常温条件下，均有良好的润湿效果。高温老化后，1#、3#、浆流动性变差，旋转粘度计无法测量，并有难闻气味，可能是高温后润湿剂分解所导致，且丧失其润湿功能，2#、4#的润湿效果较好，但老化后，2#有异味，故最终选用4#阳离子表面活性剂AOWET。AOWET具有如下特点： 　　能使钻井液中的亲水性颗粒（如钻屑、加重材料）的表面转化为亲油性，润湿反转剂的d极/d非极1，极性基截面直径与非基截面直径之比为0.42，亲油性强，能有效吸附在固体表面，可使其转化为亲油性固体。 　　与全油基钻井液其它添加剂配伍性好，对全油基钻井液无不利影响，并且经过200℃高温后，润湿性能稳定。 　　2.结构剂选择 　　为改变全油基泥浆的结构性，能有效悬浮重晶石和钻屑，我们开发了一种油基泥浆结构剂2#HL200，该结构剂具有优良的抗温性和油溶性，能显著提高泥浆的悬浮稳定性，大大减轻重晶石的沉降问题。 　　由表2可见，2#HL200结构剂具有良好的提切效果，在溶于油中后，形成弱凝胶网状结构，在高温老化后，结构没有被破坏，拥有优秀的悬浮性能，选用其为全油基泥浆的结构剂。 　　3.碱度调节剂 　　pH值是决定电荷性质与数目的主要因素，并对表面活性荆在表面的吸附量和砂岩的润湿性产生一定影响，对于无机离子与阳离子型活性剂（如润湿剂）的共存体系，当其它条件不变时，pH值升高有利于硅石表面油湿性增强[3]。选用CaO做为储备碱，一方面提供OH-、Ca2+形成碱性环境，增强重晶石表面润湿性能。另一方面，储备碱的加入具有增加体系粘度和提高切力的作用，但是加量过大会导致钻井液变稠甚至固化。 　　三、高密度全油基钻井液的配方研究 　　1.配方优选 　　根据以上原则，经过大量实验，配制出了密度为2.0g/cm3 的高密度全油基钻井液体系。这套体系选用密度为4.0 g/cm3的重晶