抗高溫鉆井液技術研究

摘 要:本文在聚合物鉆井液基礎上通過優選抗高溫性能較好的處理劑，研究適合冀東油田地層特點的能夠抗200℃高溫的鉆井液體系。

關鍵詞:鉆井 抗高溫鉆井液

中圖分類號:TE254文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2012)04(b)-0089-01

1 概述

冀東油田深井(大于4000m)鉆井具有鉆井周期長，井底溫度高，鉆遇地層多，巖性變化大等特點，所鉆遇地層主要有:平原組、明化鎮組、館陶組、東營組、沙河街組、冶里組(奧陶系)、鳳山長山組(寒武系)。主要巖性分別為，礫石層、砂巖、泥巖及砂泥巖粉砂巖、礫巖、玄武巖、火成巖、灰巖及煤巖等[1]。要求鉆井液具有以下特點:(1)具有較強的抗高溫、高壓能力，高溫高壓條件下性能穩定;(2)具有較強的抑制性，滿足井壁穩定的需要;(3)具有較強的抗污染能力。

冀東油田井深超過5000m的井，井底溫度可達190度以上。由于聚合物鉆井液具有抑制性較強，潤滑及防塌性較好，與其他處理劑配伍性好，易于維護，維護成本較低等特點，在冀東油田鉆井施工中得到了廣泛的應用。

2 抗高溫鉆井液處理劑的室內評選

為了組配抗高溫鉆井液，選取了目前國內比較常用的幾種抗高溫處理劑及部分新型抗高溫處理劑，在室內進行了濾失性，抑制性、潤滑性等方面的評價。

2.1 降濾失劑單劑評選

KFT、SPNH、SMP－II及DSP四種抗高溫降濾失劑的評選。實驗結果見表1。從表中數據可以看出SPNH、KFT、SMP－II及SDP均能較好的降低鉆井液200℃ HTHP濾失量，但隨著降濾失劑加量的增加，鉆井液塑性粘度和動切力增大。SPNH加量需大于4%，KFT加量需大于2%才具有較好降HTHP濾失量，而SMP－I加量在3%就有較好的降濾失效果，DSP加量在大于1.5%的加量時粘度和動切力都有所增加。(如表1)

2.2 DSP加量對鉆井液性能的影響

DSP抑制性實驗，從實驗結果可以看出，抗高溫聚合物DSP對南堡東營組泥巖抑制性隨其加量而增強。當其加量為0.5%時，回收率高達96%，膨脹率降為9.6%;繼續增加其加量，回收率稍降，而膨脹率降為7%。

2.3 潤滑劑的評選

為了使鉆井液在高溫下保持良好的潤滑性，必須加潤滑劑，評價國內已有低熒光潤滑劑，在高溫下效果都不好[2，3]。因而選用低熒光的白油作為潤滑劑，并加入乳化劑ABSN，ABSN還可以降摩擦系數并對油氣層起到防水鎖作用。實驗結果表明，該鉆井液在高溫作用后，保持較好的潤滑性，見表3，但白油與ABSN的加入，會引起鉆井液粘切稍增，HTHP濾失量下降，此劑加量控制在3%～5%為宜，以保持鉆井液具有良好流變性能，白油加入順序對鉆井液流變性能影響較大，白油應在加重后加入，鉆井液具有良好的性能。

3 結論

(1)對幾種抗高溫鉆井液處理劑進行了室內評價。

(2)引入了新型抗高溫處理劑DSP。

參考文獻

[1] 鄢捷年.鉆井液工藝學石油大學出版社，2001.

[2] 王旭，周樂群，張濱，等.抗高溫高密度水基鉆井液室內研究鉆井液與完井液，2009.

[3] 施里宇，李天太，張喜鳳，等.溫度和膨潤土含量對水基鉆井液流變性的影響 石油鉆探技術，2008.