仿油基鉆井液技術研究及應用

張新文

（新疆貝肯能源工程股份有限公司，新疆 克拉瑪依 834000）

仿油基鉆井液技術研究及應用

張新文

（新疆貝肯能源工程股份有限公司，新疆 克拉瑪依 834000）

仿油基鉆井液具有減少下鉆摩擦阻力、降低環空壓耗、增強鉆井液抑制性等優點，在分支井、水平井以及斜度井中等難度較大的油氣井鉆進作業中應用較為廣泛。本文通過對兩種類型的仿油基鉆井液相關性能進行研究，力求選擇性能最佳的油基鉆井液，以期為油氣田的順利開采提供參考。

仿油基鉆井液；技術研究；應用

隨著油氣田資源的不斷減少開采難度不斷增加，之前油基鉆井液很難滿足復雜井的井的鉆進工作要求，仿油基鉆井液憑借其性能優點在當前油井鉆進作業中得到大力推廣，因此加強仿油基鉆井液技術研究具有重要的現實意義。

一、兩種仿油基鉆井液配方介紹

通過調整處理劑添加量以及不斷優選，最終得出性能優質的1#與2#兩種仿油基鉆井液，下面逐一對其配方情況進行介紹。

1#仿油基鉆井液采用抗120℃的重晶石、7%MEG、2%的防塌降濾失劑、3%的聚合醇、4%的抗高溫聚合物降濾失劑、1%的聚合物降濾失劑、0.3%的聚合物包被劑、0.1%聚合物增粘劑以及4%的土漿配置而成；而2#仿油基鉆井液的配方和1#配方相似，但相對較為復雜主要由：抗170℃的重晶石、0.2%的表面活性劑、0.5%氧化鈣、3%的防卡潤劑、3%防塌降濾失劑、3%聚合醇、7%MEG、6%抗高溫降濾失劑、4%抗溫抗鹽降濾失劑、0.5%聚合物降濾失劑、0.1%聚合物包被劑、0.4%氫氧化鈉以及5%的土漿。

二、兩種仿油基鉆井液性能研究

仿油基鉆井液質量優劣很大程度上取決于其流變性能、抗膏鹽污染能力、潤滑性能以及油氣層保護性能，因此，為保證鉆井作業中充分發揮仿油基鉆井液應注重上述性能指標的測定。下面著重介紹1#和2#仿油基鉆井液性能狀況。

1 兩種仿油基鉆井液流變性能

為測定兩種仿油基鉆井液的流變性能，將1#仿油基鉆井液在120℃溫度條件下熱滾16h，2#仿油基鉆井液熱滾溫度為170℃，其余條件相同。在室溫條件下對其流變性能進行測定，具體指標如表1所示。

由表中數據可知，仿油基鉆井液在1.7g/m3以及1.4g/m3密度時高溫高壓和中壓濾失量較低，流動性均比較好，由此可知兩種仿油基鉆井液的抗溫能力較強，可滿足深井鉆井作業的需要。

2 兩種仿油基鉆井液的抗膏鹽污染能力

實際鉆井作業中經常遇到石膏或鹽層，為降低該狀況下鉆井作業難度，要求仿油基鉆井液具備較強的抗膏鹽能力。因此有必要對仿油基鉆井液的抗膏鹽能力強弱進行測定，以選擇合適的仿油基鉆井液。

試驗過程中將1#仿油基鉆井液密度調至1.4g/m3，2#仿油基鉆井液調至1.8g/m3，分別在120℃和170℃高溫條件下熱滾處理后，對其抗膏鹽能力進行測定評估，從測定的試驗結果來看1#與2#仿油基鉆井液抗膏鹽污染能力較強，均能滿足實際鉆井施工要求。

表1 兩種仿油基鉆井液流變性能指標

3 兩種仿油基鉆井液抑制性能

抑制性能是評價仿油基鉆井液性能優劣的重要指標之一，為選擇性能優質的仿油基鉆井液應注重其抑制性能的測定。本文測定兩種仿油基鉆井液抑制性能時選擇清水為參考，統計試驗結果可知，1#與2#兩種仿油基鉆井液巖屑回收率分別為94.6%、93.3%，而清水的巖屑回收率僅為27.48%，而且具有較低的線性膨脹量，由此可知兩種仿油基鉆井液抑制性能較強。

4 潤滑性能

為準確把握兩種仿油基鉆井液的潤滑性能，試驗時擬使用手柄式摩擦系數測定儀分別測定1#與2#仿油基鉆井液的潤滑性能。測定時將其在170℃溫度條件下進行熱滾處理16h后，對其摩擦系數進行測定結果顯示為1#和2#摩擦系數為0.042、0.051。而在相同條件下的油基鉆井液摩擦系數為0.034，由此可知1#和2#的仿油基鉆井液潤滑性能與油基鉆井液潤滑性能差別不大，且均具有較好的潤滑性能。

5 油氣層保護性能

在3.5MPa壓差條件下，分別使用1#與2#仿油基鉆井液污染巖心2h，經反排處理后對其滲透率恢復值進行測定。分析測定結果可知1#仿油基鉆井液密度1.4g/m3以及2#仿油基鉆井液密度1.8g/m3均達到了超過80%的滲透率恢復值，由此可知兩種仿油基鉆井液的具有良好的儲層保護性能。

通過試驗測定1#與2#仿油基鉆井液各方面性能，結果顯示其均能滿足實際鉆井作業需要，因此在實際施工中應注重應用和推廣。

二、仿油基鉆井液的實際應用

將試驗后的兩種仿油基鉆井液用于實際的鉆井作業中，其鉆井深度從900～7000m不等，結果取得了較佳的鉆井效果：鉆井過程中幾乎未出現卡鉆、遇阻等不良情況，而且達到了較好的油氣層保護效果。部分油氣井達到較高日產量。另外，仿油基鉆井液的優點還表現在：首先，憑借仿油基鉆井液良好的流變和抗溫能力，使循環壓耗得到降低，大大減小了井漏情況的發生；其次，由于其潤滑性能和封堵能力表現優異，有效避免了壓差卡鉆情況的發生；最后，使用油基鉆井液不但維護方便，而且體系轉化較為簡便。除此之外，仿油基鉆井液比普通和油基鉆井液費用高4～6倍，不過其能大大提高鉆井效率，因此從整體來看，仿油基具有較高的經濟效益。

結語

經過對兩種仿油基鉆井液配方、流變性能、抗膏鹽污染能力以及油氣層保護性能等研究，發現仿油基鉆井液在鉆井作業中與傳統的油基鉆井液配方優勢比較明顯，因此適合在復雜狀況的鉆井作業中應用。另外，為保證鉆井作業的順利進展，施工技術人員應結合鉆井要求，加強仿油基鉆井液性能的研究，使其在原有基礎上性能得到再次提升，使仿油基鉆井液更好的為鉆井作業提供方便。

[1]李明.仿油基鉆井液體系的研究及應用[D].長江大學，2013.

[2]王睿，李巍，王娟.仿油基鉆井液技術研究及應用[J].精細石油化工進展，2011，08：1-3.

TE254

A

10.13612/j.cnki.cntp.2014.04.024