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1、高溫（220℃）高密度（2.3g/cm3）水基鉆井液技術(shù)研究摘要：針對國內(nèi)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（1.80～2.30g/cm3）水基鉆井液配方。室內(nèi)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(guān)鍵詞：高溫高密度水基鉆井液鉆井液處理劑0引言隨著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
2、井液技術(shù)是衡量鉆井技術(shù)水平的重要標志，也是擴大油氣勘探開發(fā)新領(lǐng)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(shù)更是關(guān)系深井鉆井成敗及其質(zhì)量好壞的決定因素之一，是目前國內(nèi)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(zhì)條件惡劣，地
3、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2.33g/cm3，屬于世界上三大高溫高壓并存的地區(qū)之一[2-4]；塔西南油田、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(nèi)。國內(nèi)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2.33g/cm3。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(diào)研國外資料的基礎(chǔ)上，經(jīng)過大量的室內(nèi)試驗研究，成功研制出抗高溫（220℃）高密度（1.80～2.30g/cm3）水
4、基鉆井液體系。1處理劑的優(yōu)選與評價通過大量的室內(nèi)研究，優(yōu)選出下列適于抗高溫水基鉆井液體系的處理劑：1.1高溫保護劑GBH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。在鉆井液中具有協(xié)同增效的作用，與其他處理劑可形成絡(luò)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作用，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)定井眼。1.2降濾失劑GJL—Ⅰ、GJL—Ⅱ在高溫高壓條件下，單一的降濾失劑很難滿足
5、鉆井工藝要求，只有采用兩個或兩個以上的高溫降濾失劑才能互相促進完善，達到設(shè)計要求。本配方采用的兩個降濾失劑均為磺化樹脂型降濾失劑，抗溫性能好降濾失能力強，對鉆井液的增粘作用不大，在井壁上能形成低滲透、柔韌、薄而致密的泥餅，與其他處理劑的配伍性好；1.3防塌封堵劑GFD具有良好的抑制頁巖水化膨脹的作用，高溫下能有效封堵井壁地層裂縫，有利于深井防塌和儲層的保護同時它可以有效地填充與鉆井液泥餅中，改善泥餅質(zhì)量，降低泥餅的滲透性、摩阻系數(shù)和HTHP濾失量；2高溫、高密度水基鉆井液的性能2.1配方的確定通過室內(nèi)系列配方的優(yōu)選實驗，最終確定新型抗高溫鉆井液的基本配方為：2％夏
6、子街土＋2％保護劑GBH＋6％降濾失劑GJL-Ⅱ＋4％GJ-ⅠL＋4％封堵劑GFD＋重晶石2.2高溫、高密度鉆井液抗溫性能按照2.1配方，低速攪拌依次加入各種處理劑后，高速攪拌20min，裝入瓶中密封養(yǎng)護24h。把養(yǎng)護好的鉆井液移入高攪杯中，高速攪拌10min，測其流變性能和API濾失量。然后裝入老化罐中在不同的溫度下老化16h，冷卻至室溫，移入高攪杯中高速攪拌5min。測其流變性能、中壓濾失量和高溫高壓濾失量。同一配方不同密度的鉆井液在不同溫度老化后的流變性能及濾失性能見表1～4及圖1～4。表1密度為1.80g/cm3鉆井液在不同溫度下老化后性能序號溫度℃老化情
7、況（16h）AVmPa.sPVmPa.sYPPaG′/G″Pa/PaAPIFLmLHTHP/TML/℃pH值125熱滾前5341122/15＜114.6/22092180熱滾后353051/1.51.26/18093200熱滾后363062/4.5110.4/20094220熱滾后393271/22.49.8/2209表2密度為2.00g/cm3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″Pa/PaAPIFLmLHTHP/TmL/℃pH值125熱滾前76.55521.55/24.5＜112.8/220921
8、80熱滾后
