抗220度高溫有機(jī)硅鉆井液體系的研究與應(yīng)用

1、一、概況一、概況 二、抗高溫水基鉆井液技術(shù)攻關(guān)難點(diǎn)二、抗高溫水基鉆井液技術(shù)攻關(guān)難點(diǎn) 三、抗高溫有機(jī)硅鉆井液室內(nèi)攻關(guān)實(shí)驗(yàn)研究三、抗高溫有機(jī)硅鉆井液室內(nèi)攻關(guān)實(shí)驗(yàn)研究 四、抗高溫有機(jī)硅鉆井液現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況四、抗高溫有機(jī)硅鉆井液現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)情況 五、結(jié)論與認(rèn)識(shí)五、結(jié)論與認(rèn)識(shí) 為滿足慶深氣田勘探開發(fā)的需求，鉆井為滿足慶深氣田勘探開發(fā)的需求，鉆井一公司同大慶石油學(xué)院合作，共同開展了抗一公司同大慶石油學(xué)院合作，共同開展了抗高溫有機(jī)硅鉆井液體系研究?？垢邷赜袡C(jī)硅高溫有機(jī)硅鉆井液體系研究。抗高溫有機(jī)硅鉆井液的研究經(jīng)歷了三個(gè)階段鉆井液的研究經(jīng)歷了三個(gè)階段 即即 第一階段為第一階段為20042004年會(huì)戰(zhàn)初期的抗年會(huì)戰(zhàn)初

2、期的抗180180高溫高溫有機(jī)硅鉆井液的研究有機(jī)硅鉆井液的研究 第二階段為第二階段為20052005年的抗年的抗200200高溫有機(jī)硅鉆高溫有機(jī)硅鉆井液的研究井液的研究 第三階段為第三階段為20062006年的抗年的抗220220高溫有機(jī)硅鉆高溫有機(jī)硅鉆井液的研究井液的研究 取得了較好的成果取得了較好的成果通過第一階段和通過第一階段和第二階段的研究第二階段的研究 第三階段第三階段順利地完成了順利地完成了4848口口深井的施工任務(wù)深井的施工任務(wù) 順利完成了徐深順利完成了徐深2222井井53205320米的深井施工米的深井施工 形成了大慶深井抗高溫水基鉆井液應(yīng)用技術(shù)形成了大慶深井抗高溫水基鉆井液應(yīng)

3、用技術(shù) 使大慶深井水基鉆井液在抗高溫方面的研究取得了使大慶深井水基鉆井液在抗高溫方面的研究取得了重大突破重大突破 抗高溫水基鉆井液技術(shù)研究需攻克以下抗高溫水基鉆井液技術(shù)研究需攻克以下三方面的難點(diǎn)：三方面的難點(diǎn)： 一是一是 鉆井液技術(shù)需要攻鉆井液技術(shù)需要攻克地質(zhì)方面存在的難點(diǎn)克地質(zhì)方面存在的難點(diǎn) 二是二是 鉆井液高溫評(píng)價(jià)方法鉆井液高溫評(píng)價(jià)方法存在一定的局限性存在一定的局限性 三是三是 抗高溫鉆井液配方研制存在難度抗高溫鉆井液配方研制存在難度 （一）鉆井液技術(shù)攻克的地質(zhì)難點(diǎn)（一）鉆井液技術(shù)攻克的地質(zhì)難點(diǎn)1.1.井下高溫問題井下高溫問題 深井鉆井施工時(shí)，鉆井液長(zhǎng)時(shí)間處在深井鉆井施工時(shí)，鉆井液長(zhǎng)時(shí)間處

4、在200200以上高溫的條件下，存在著粘土高溫分散、粘土以上高溫的條件下，存在著粘土高溫分散、粘土高溫鈍化、有機(jī)高分子化合物高溫降解、處理劑高溫鈍化、有機(jī)高分子化合物高溫降解、處理劑高溫交聯(lián)作用等影響，鉆井液面臨著長(zhǎng)時(shí)間高溫高溫交聯(lián)作用等影響，鉆井液面臨著長(zhǎng)時(shí)間高溫老化，鉆井液性能變差，導(dǎo)致施工無法正常進(jìn)行老化，鉆井液性能變差，導(dǎo)致施工無法正常進(jìn)行的難題。的難題。2.2.井眼不穩(wěn)定的問題井眼不穩(wěn)定的問題 大慶深層泉二段以下地層井眼穩(wěn)定難度大大慶深層泉二段以下地層井眼穩(wěn)定難度大, ,特別是特別是營(yíng)城組粗安巖、安山巖多孔隙、碎裂、蝕變強(qiáng)烈營(yíng)城組粗安巖、安山巖多孔隙、碎裂、蝕變強(qiáng)烈, ,屬硬、屬硬、

5、脆、碎、漏層，易造成工程阻卡。火石嶺組上部玄武巖、脆、碎、漏層，易造成工程阻卡。火石嶺組上部玄武巖、安山巖、流紋巖，屬硬、脆、碎、漏層，極易坍塌造成安山巖、流紋巖，屬硬、脆、碎、漏層，極易坍塌造成卡鉆?？ㄣ@。20002000年鉆的葡深年鉆的葡深1 1井，高溫井段使用的是油包水井，高溫井段使用的是油包水鉆井液，下部鉆井液，下部460046005500m5500m井段平均井徑擴(kuò)大率為井段平均井徑擴(kuò)大率為13.3%13.3%，證明了深層井眼穩(wěn)定難度是很大的。為此，對(duì)，證明了深層井眼穩(wěn)定難度是很大的。為此，對(duì)于水基鉆井液鉆深部高溫井段，井眼穩(wěn)定的難度將會(huì)更于水基鉆井液鉆深部高溫井段，井眼穩(wěn)定的難度將會(huì)

6、更大，需要不斷地進(jìn)行探索研究。大，需要不斷地進(jìn)行探索研究。（二）鉆井液高溫評(píng)價(jià)方法存在的問題（二）鉆井液高溫評(píng)價(jià)方法存在的問題 對(duì)于鉆井液高溫評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方法，國(guó)內(nèi)外沒有統(tǒng)對(duì)于鉆井液高溫評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方法，國(guó)內(nèi)外沒有統(tǒng)一的方法，特別是一的方法，特別是220220高溫情況，受評(píng)價(jià)儀器溫度高溫情況，受評(píng)價(jià)儀器溫度量程的限制，有些高溫評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)存在一定的難度。量程的限制，有些高溫評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)存在一定的難度。 鉆井液高溫高壓濾失量評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)溫度達(dá)鉆井液高溫高壓濾失量評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)溫度達(dá)到到200200以后，實(shí)驗(yàn)濾紙經(jīng)常被高溫炭化，使實(shí)驗(yàn)失以后，實(shí)驗(yàn)濾紙經(jīng)常被高溫炭化，使實(shí)驗(yàn)失敗，造成無法直接完成高溫高壓濾失量

7、的測(cè)試。敗，造成無法直接完成高溫高壓濾失量的測(cè)試。（三）抗高溫鉆井液配方研制的難點(diǎn)（三）抗高溫鉆井液配方研制的難點(diǎn)1.1.高溫對(duì)鉆井液的破壞作用高溫對(duì)鉆井液的破壞作用 高溫下粘土的高溫分散作用。高溫使粘土粒子高溫下粘土的高溫分散作用。高溫使粘土粒子分散度增大，鉆井液粘度大幅度升高，增大沿程分散度增大，鉆井液粘度大幅度升高，增大沿程流動(dòng)阻力，引起鉆井復(fù)雜；流動(dòng)阻力，引起鉆井復(fù)雜； 高溫下粘土的高溫鈍化作用。高溫使粘土表面高溫下粘土的高溫鈍化作用。高溫使粘土表面活性降低，呈現(xiàn)較大的惰性，導(dǎo)致鉆井液塑性粘活性降低，呈現(xiàn)較大的惰性，導(dǎo)致鉆井液塑性粘度大幅增加的同時(shí)動(dòng)切力不升，不利于懸浮與攜度大幅增加的

8、同時(shí)動(dòng)切力不升，不利于懸浮與攜屑；屑； 高溫下有機(jī)高分子化合物的高溫降解作用。高高溫下有機(jī)高分子化合物的高溫降解作用。高溫使主鏈或支鏈斷裂，降低分子量，失去高分子溫使主鏈或支鏈斷裂，降低分子量，失去高分子性質(zhì)，失去效能，如不飽和鍵高溫下易發(fā)生氧化性質(zhì)，失去效能，如不飽和鍵高溫下易發(fā)生氧化反應(yīng)等，使鉆井液可能增稠、膠凝、固化，也可反應(yīng)等，使鉆井液可能增稠、膠凝、固化，也可能是減稠、失水迅速增大等；能是減稠、失水迅速增大等； 高溫下處理劑的高溫交聯(lián)作用。高溫使某些處高溫下處理劑的高溫交聯(lián)作用。高溫使某些處理劑分子量增大，失去處理劑原有的性能，造成理劑分子量增大，失去處理劑原有的性能，造成鉆井液性能

9、難以控制等。鉆井液性能難以控制等。2.2.抗高溫鉆井液配方研制需解決的關(guān)鍵技術(shù)抗高溫鉆井液配方研制需解決的關(guān)鍵技術(shù) 高溫?zé)岱€(wěn)定性問題，要研究解決高溫老化，高溫?zé)岱€(wěn)定性問題，要研究解決高溫老化，特別是長(zhǎng)時(shí)間高溫老化的難題；特別是長(zhǎng)時(shí)間高溫老化的難題； 高溫?cái)y屑問題，要解決高溫低返速條件攜屑高溫?cái)y屑問題，要解決高溫低返速條件攜屑的難題；的難題； 高溫沉降穩(wěn)定性問題，要解決高溫靜止條高溫沉降穩(wěn)定性問題，要解決高溫靜止條件下懸浮性的難題；件下懸浮性的難題； 高溫高壓濾失性問題，要解決高溫高壓濾高溫高壓濾失性問題，要解決高溫高壓濾失量高的難題；失量高的難題； 高溫井段井下地質(zhì)情況的不確定性，要遇高溫井段

10、井下地質(zhì)情況的不確定性，要遇到許多不可預(yù)見的技術(shù)難題，諸如油、氣、水浸，到許多不可預(yù)見的技術(shù)難題，諸如油、氣、水浸，溢流，井漏，縮徑，井塌，卡鉆，井涌等復(fù)雜情溢流，井漏，縮徑，井塌，卡鉆，井涌等復(fù)雜情況應(yīng)對(duì)措施研究。況應(yīng)對(duì)措施研究。（一）抗（一）抗220高溫有機(jī)硅鉆井液處理劑高溫有機(jī)硅鉆井液處理劑抗高溫作用機(jī)理抗高溫作用機(jī)理提高鉆井液處理劑抗高溫能力有兩種途徑提高鉆井液處理劑抗高溫能力有兩種途徑 一是直接法，一是直接法，即選擇特殊分子結(jié)構(gòu)的處理劑即選擇特殊分子結(jié)構(gòu)的處理劑 二是間接法，二是間接法，即增強(qiáng)處理劑分子的吸附能力即增強(qiáng)處理劑分子的吸附能力 1.1.抗高溫處理劑的分子結(jié)構(gòu)特征抗高溫處理

11、劑的分子結(jié)構(gòu)特征 大多數(shù)鉆井液處理劑是有機(jī)高分子化合物，大多數(shù)鉆井液處理劑是有機(jī)高分子化合物，這些化合物的分子結(jié)構(gòu)千差萬別，在眾多的分子這些化合物的分子結(jié)構(gòu)千差萬別，在眾多的分子結(jié)構(gòu)中，含有結(jié)構(gòu)中，含有c-cc-c、c-nc-n、c-sc-s等鍵的處理劑抗溫等鍵的處理劑抗溫能力比較高。因此，選擇抗高溫處理劑時(shí)，處理能力比較高。因此，選擇抗高溫處理劑時(shí)，處理劑分子的主鏈和主鏈與親水基團(tuán)連結(jié)鍵必須有劑分子的主鏈和主鏈與親水基團(tuán)連結(jié)鍵必須有c-c-c c、c-nc-n、c-sc-s等鍵。等鍵。2.2.增強(qiáng)處理劑分子在粘土表面的吸附能力增強(qiáng)處理劑分子在粘土表面的吸附能力 由于高價(jià)離子能夠與粘土形成較強(qiáng)

12、的正電由于高價(jià)離子能夠與粘土形成較強(qiáng)的正電吸附，有較強(qiáng)的聚結(jié)作用，克服高溫解吸附作吸附，有較強(qiáng)的聚結(jié)作用，克服高溫解吸附作用，對(duì)粘土的高溫分散作用起到有效的抑制。用，對(duì)粘土的高溫分散作用起到有效的抑制。因此，適當(dāng)使用高價(jià)離子絡(luò)合物，有利于增強(qiáng)因此，適當(dāng)使用高價(jià)離子絡(luò)合物，有利于增強(qiáng)處理劑的吸附能力。處理劑的吸附能力。 較強(qiáng)的親水基，如磺酸基、磺甲基能夠保證粘較強(qiáng)的親水基，如磺酸基、磺甲基能夠保證粘土粒子表面吸附處理劑后具有厚的水化膜，克服高土粒子表面吸附處理劑后具有厚的水化膜，克服高溫去水化作用，確保粘土有強(qiáng)的熱穩(wěn)定性。處理劑溫去水化作用，確保粘土有強(qiáng)的熱穩(wěn)定性。處理劑中親水基團(tuán)越多，越能保證

13、粘土雙電層被壓縮的情中親水基團(tuán)越多，越能保證粘土雙電層被壓縮的情況下，能夠形成足夠厚的水化膜。為此，需要保證況下，能夠形成足夠厚的水化膜。為此，需要保證處理劑分子具有高的取代度或磺化度，增強(qiáng)處理劑處理劑分子具有高的取代度或磺化度，增強(qiáng)處理劑的親水能力。的親水能力。（二）抗（二）抗220高溫有機(jī)硅鉆井液的高溫高溫有機(jī)硅鉆井液的高溫評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)1.1.抗抗220220高溫有機(jī)硅鉆井液配方研究高溫有機(jī)硅鉆井液配方研究 抗高溫鉆井液配方的研究主要是配漿材料和處理抗高溫鉆井液配方的研究主要是配漿材料和處理劑的研究。鉆井液中粘土的抗溫能力對(duì)于抗高溫鉆井劑的研究。鉆井液中粘土的抗溫能力對(duì)于抗高溫鉆井液是

14、一個(gè)十分重要的部分。鉆井液中粘土的含量既不液是一個(gè)十分重要的部分。鉆井液中粘土的含量既不能太高，也不能太低，粘土含量過低會(huì)產(chǎn)生高溫減稠，能太高，也不能太低，粘土含量過低會(huì)產(chǎn)生高溫減稠，影響鉆井液的高溫?zé)岱€(wěn)定性。粘土含量過高會(huì)產(chǎn)生高影響鉆井液的高溫?zé)岱€(wěn)定性。粘土含量過高會(huì)產(chǎn)生高溫增稠，影響鉆井液的高溫流變性。因此，嚴(yán)格控制溫增稠，影響鉆井液的高溫流變性。因此，嚴(yán)格控制鉆井液的粘土含量，有利于鉆井液的高溫失水造壁性鉆井液的粘土含量，有利于鉆井液的高溫失水造壁性和高溫流變性。和高溫流變性。基于鉆井液處理劑抗高溫的理論，研制抗高溫鉆井基于鉆井液處理劑抗高溫的理論，研制抗高溫鉆井液的核心問題是研究抗高溫

15、處理劑。因?yàn)榭垢邷靥幰旱暮诵膯栴}是研究抗高溫處理劑。因?yàn)榭垢邷靥幚韯┚哂幸韵伦饔茫豪韯┚哂幸韵伦饔茫?第一，有效的控制高溫對(duì)粘土的各種破壞作用，并第一，有效的控制高溫對(duì)粘土的各種破壞作用，并能夠把它們的破壞作用減小到最低限度，以保證鉆井液能夠把它們的破壞作用減小到最低限度，以保證鉆井液的熱穩(wěn)定性，使鉆井液具有適應(yīng)井下任一工況要求的良的熱穩(wěn)定性，使鉆井液具有適應(yīng)井下任一工況要求的良好性能。好性能。 第二，處理劑受高溫作用發(fā)生降解作用，同時(shí)也發(fā)第二，處理劑受高溫作用發(fā)生降解作用，同時(shí)也發(fā)生交聯(lián)反映，合理解決這對(duì)矛盾，適當(dāng)利用高溫對(duì)處理生交聯(lián)反映，合理解決這對(duì)矛盾，適當(dāng)利用高溫對(duì)處理劑的交聯(lián)反應(yīng)來提

16、高鉆井液的熱穩(wěn)定性。劑的交聯(lián)反應(yīng)來提高鉆井液的熱穩(wěn)定性。合理地選合理地選擇處理劑擇處理劑認(rèn)清它們認(rèn)清它們的使條件的使條件科學(xué)地進(jìn)科學(xué)地進(jìn)行分配行分配充分發(fā)揮它充分發(fā)揮它們的效能們的效能 是能否成功研是能否成功研制抗高溫鉆井制抗高溫鉆井液體系的關(guān)鍵液體系的關(guān)鍵所在所在 因此因此驗(yàn)室通過大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室通過大量的實(shí)驗(yàn) 篩選篩選分析分析完善完善確定了抗高溫鉆井液配方使確定了抗高溫鉆井液配方使用的各種產(chǎn)品，完成了抗高用的各種產(chǎn)品，完成了抗高溫鉆井液配方的研究。溫鉆井液配方的研究。5.0%5.0%土粉土粉 + 0.4%0.4%純堿純堿 + 3%kft 3%kft + 1.0%gwj 1.0%gwj + 1

17、.5%ygt1.5%ygt + 1.0%ygy1801.0%ygy180 + 1.0% bst1.0% bst + 1.0%1.0%潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑 + 0.1%koh0.1%koh + 1.0%sf2601.0%sf2602 2 + 1.0%ygb-1 1.0%ygb-1 2 2、抗、抗220220高溫有機(jī)硅鉆井液抗溫性能評(píng)價(jià)高溫有機(jī)硅鉆井液抗溫性能評(píng)價(jià) 在優(yōu)選配方的基礎(chǔ)上根據(jù)密度的在優(yōu)選配方的基礎(chǔ)上根據(jù)密度的不同，加入不同量的重晶石，高速攪不同，加入不同量的重晶石，高速攪拌拌10min10min測(cè)其流變性能和中壓濾失量。測(cè)其流變性能和中壓濾失量。然后裝入老化罐中在不同的溫度下熱然后裝入老化罐中

18、在不同的溫度下熱滾滾16h16h，冷卻至室溫，移入攪拌罐中，冷卻至室溫，移入攪拌罐中高速攪拌高速攪拌5min5min。測(cè)其流變性能、中壓。測(cè)其流變性能、中壓濾失量和高溫高壓濾失量。濾失量和高溫高壓濾失量。 密度為密度為1.06g/cm1.06g/cm3 3鉆井液在不同溫度下老化后性能鉆井液在不同溫度下老化后性能 序序號(hào)號(hào) 溫度溫度 avmpa.s pvmpa.s yppa g10/10g10/10pa/ papa/ pa api flml hthp flml ph值值 125 22 17 7 1.5/4.5 2.4 13.0 9 2180 17.5 13 3.5 0.5/2 2.9 14.0

19、9 3200 21.5 13 8.5 2.0/5.5 3.4 18.0 9 4220 24 13 11 2.5/6.5 3.4 19.0 9 密度為密度為1.15g/cm1.15g/cm3 3鉆井液在不同溫度下老化后性能鉆井液在不同溫度下老化后性能 序序號(hào)號(hào) 溫度溫度 老化情況老化情況（16 h） avmpa.s pvmpa.s yppa g10/10g10/10pa/ papa/ pa api flml hthpflml ph值值 125 熱滾前熱滾前 20 17 6 2/4.5 2/4.5 3.2 10.2 9 2180 熱滾后熱滾后 21 16 4 0.5/2.5 0.5/2.5 3.9

20、 14.6 9 3200 熱滾后熱滾后24 15 92.0/7.5 2.0/7.5 3.9 18.6 9 4220 熱滾后熱滾后26 14 12 2.5/8.0 2.5/8.0 3.9 20.6 9 在深井超深井鉆井過程中，經(jīng)常會(huì)因各種原因使鉆在深井超深井鉆井過程中，經(jīng)常會(huì)因各種原因使鉆井液停止循環(huán)。因此，很有必要考察鉆井液長(zhǎng)時(shí)間井液停止循環(huán)。因此，很有必要考察鉆井液長(zhǎng)時(shí)間老化后的流變性變化情況。密度老化后的流變性變化情況。密度1.15g/cm1.15g/cm3 3的鉆井的鉆井液在液在220220下連續(xù)熱滾下連續(xù)熱滾112h112h，在不同時(shí)間取出冷卻，在不同時(shí)間取出冷卻后，測(cè)其流變性，后，測(cè)

21、其流變性， 3 3、抗、抗220220高溫有機(jī)硅鉆井液體系的抗污染性能高溫有機(jī)硅鉆井液體系的抗污染性能鉆井液在鉆井循環(huán)過程中，不可避免地遇到鉆屑鉆井液在鉆井循環(huán)過程中，不可避免地遇到鉆屑的污染。因此，對(duì)有機(jī)硅鉆井液進(jìn)行抗鉆屑污染的污染。因此，對(duì)有機(jī)硅鉆井液進(jìn)行抗鉆屑污染的研究。在原配方的不同密度下，分別加入的研究。在原配方的不同密度下，分別加入5%5%、10%10%、15%15%過過100100目篩鉆屑粉在目篩鉆屑粉在220220熱滾老化，熱滾老化，測(cè)其熱滾前后的各項(xiàng)性能測(cè)其熱滾前后的各項(xiàng)性能 有機(jī)硅鉆井液的抗污染性能有機(jī)硅鉆井液的抗污染性能鉆屑粉鉆屑粉加量加量 密度密度g/cm老化情老化情況

22、況（16 h） avmpa.s pvmpa.s yppa g10/10g10/10pa/ papa/ pa api flml hthpflml ph值值 0% 1.06 熱滾后熱滾后13 9 3 2/5 3.5 15.5 9 5% 1.06 熱滾后熱滾后 12.5 10 3.5 1/2.5 4.0 15.8 9 10% 1.06 熱滾后熱滾后14. 10 4.5 1/3 5.0 16.8 9 15% 1.06 熱滾后熱滾后15.5 11 4.5 2/6 5.5 17.0 90% 1.15熱滾后熱滾后21.5 12.5 7.53/7 4.2 13.0 95% 1.15熱滾后熱滾后22 15 7

23、3/8 5.5 14.2 910% 1.15熱滾后熱滾后23 19 4 2/9 6.6 16 915% 1.15熱滾后熱滾后26 21 11 5/14 7.4 17.4 9 4 4、抗、抗220220高溫有機(jī)硅鉆井液的抑制性評(píng)價(jià)高溫有機(jī)硅鉆井液的抑制性評(píng)價(jià)鉆井液的抑制性關(guān)系到井壁穩(wěn)定的大問題，良好的鉆井液的抑制性關(guān)系到井壁穩(wěn)定的大問題，良好的鉆井液體系必須保證井眼穩(wěn)定。因此，很有必要考鉆井液體系必須保證井眼穩(wěn)定。因此，很有必要考察有機(jī)硅鉆井液高溫下的抑制性能。鉆井液的抑制察有機(jī)硅鉆井液高溫下的抑制性能。鉆井液的抑制性一般用回收率來衡量。性一般用回收率來衡量。 在清水和不同溫度下的鉆井液配方中加

24、入在清水和不同溫度下的鉆井液配方中加入10%10%過過6 61010目的鉆屑在相應(yīng)溫度下熱滾目的鉆屑在相應(yīng)溫度下熱滾16h16h，測(cè)其回收率。在，測(cè)其回收率。在220220熱熱滾時(shí)，清水回收率只有滾時(shí)，清水回收率只有88.2%88.2%，抗高溫有機(jī)硅鉆井液的回收，抗高溫有機(jī)硅鉆井液的回收率為率為98.7%98.7%?？箍?20220高溫有機(jī)硅鉆井液抑制性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果高溫有機(jī)硅鉆井液抑制性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果配方配方 種種 類類 熱滾溫度熱滾溫度() () 回收率回收率( () ) 1 1清水清水 220 220 88.2 88.2 3 3鉆井液鉆井液 220 220 98.7 98.7 注：實(shí)驗(yàn)用巖屑為深

25、層鉆屑（振動(dòng)篩下揀的注：實(shí)驗(yàn)用巖屑為深層鉆屑（振動(dòng)篩下揀的掉塊，層位雜）。掉塊，層位雜）。5 5、抗、抗220220高溫有機(jī)硅鉆井液潤(rùn)滑性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)高溫有機(jī)硅鉆井液潤(rùn)滑性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn) 進(jìn)行了潤(rùn)滑性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)利用吸盤式進(jìn)行了潤(rùn)滑性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)利用吸盤式泥餅粘附系數(shù)測(cè)試泥餅粘附系數(shù)測(cè)試 抗抗220220高溫有機(jī)硅鉆井液潤(rùn)滑性測(cè)試數(shù)據(jù)高溫有機(jī)硅鉆井液潤(rùn)滑性測(cè)試數(shù)據(jù)測(cè)試條件測(cè)試條件 吸盤式泥餅粘附系數(shù)吸盤式泥餅粘附系數(shù) 常溫常溫 吸不住吸不住 220/24h220/24h老化后老化后 0.0612 0.0612 220/48h220/48h老化后老化后 0.0125 0.0125 220/72h220

26、/72h老化后老化后 0.0349 0.0349 220/168h220/168h老化后老化后 0.0612 0.0612 6 6、抗、抗220220高溫有機(jī)硅鉆井液處理劑的裂解測(cè)高溫有機(jī)硅鉆井液處理劑的裂解測(cè)試評(píng)價(jià)試評(píng)價(jià) 對(duì)配方中各種處理劑進(jìn)行了高溫裂解實(shí)驗(yàn)，通對(duì)配方中各種處理劑進(jìn)行了高溫裂解實(shí)驗(yàn)，通過裂解溫度判斷鉆井液高溫下是否對(duì)氣測(cè)錄井存在過裂解溫度判斷鉆井液高溫下是否對(duì)氣測(cè)錄井存在影響，選取了一個(gè)裂解溫度高的和一個(gè)裂解溫度低影響，選取了一個(gè)裂解溫度高的和一個(gè)裂解溫度低的處理劑的高溫裂解圖的處理劑的高溫裂解圖 抗抗220220高溫有機(jī)硅處理劑裂解情況表高溫有機(jī)硅處理劑裂解情況表 處理劑名

27、稱處理劑名稱 裂解溫度，裂解溫度， 土粉土粉 450450 重晶石粉重晶石粉 450450 sf260-1sf260-1、2 2 450450 kftkft 362362 gwjgwj 398398 ygy180ygy180 346346 ygtygt 317317 bst-bst- 355355 潤(rùn)滑劑潤(rùn)滑劑 341341 高溫保護(hù)劑高溫保護(hù)劑gbhgbh 367367 鉆井液處理劑的熱裂解溫度均在鉆井液處理劑的熱裂解溫度均在300300以上，不會(huì)對(duì)氣測(cè)以上，不會(huì)對(duì)氣測(cè)錄井產(chǎn)生影響，滿足現(xiàn)場(chǎng)需要。錄井產(chǎn)生影響，滿足現(xiàn)場(chǎng)需要。部分處理劑裂解曲線圖部分處理劑裂解曲線圖 45004500米后即做好

28、抗高溫鉆井液配制的準(zhǔn)備工米后即做好抗高溫鉆井液配制的準(zhǔn)備工作，配漿時(shí)，提前作，配漿時(shí)，提前24h24h，在循環(huán)池內(nèi)打水先配，在循環(huán)池內(nèi)打水先配制般土漿，預(yù)水化。制般土漿，預(yù)水化。按照配方配制抗按照配方配制抗220220高溫有機(jī)硅鉆井液高溫有機(jī)硅鉆井液5050100100方，邊鉆進(jìn)邊往循環(huán)罐內(nèi)補(bǔ)充新配制的抗方，邊鉆進(jìn)邊往循環(huán)罐內(nèi)補(bǔ)充新配制的抗220220高溫有機(jī)硅鉆井液，以后配制膠液時(shí)按高溫有機(jī)硅鉆井液，以后配制膠液時(shí)按抗抗220220高溫有機(jī)硅鉆井液的配方配制，不斷高溫有機(jī)硅鉆井液的配方配制，不斷混入循環(huán)鉆井液中，使有機(jī)硅鉆井液轉(zhuǎn)為抗高混入循環(huán)鉆井液中，使有機(jī)硅鉆井液轉(zhuǎn)為抗高溫有機(jī)硅鉆井液。溫

29、有機(jī)硅鉆井液。鉆進(jìn)中根據(jù)粘度和切力的變化加入適當(dāng)?shù)奶幚磴@進(jìn)中根據(jù)粘度和切力的變化加入適當(dāng)?shù)奶幚韯?，如果粘度高，可用劑，如果粘度高，可用sf260-2sf260-2配成的水溶液配成的水溶液（濃度為（濃度為20204040，即一加藥池內(nèi)加，即一加藥池內(nèi)加1 12 2桶桶sf260-2sf260-2）細(xì)水長(zhǎng)流來維護(hù)。如果粘度低或攜）細(xì)水長(zhǎng)流來維護(hù)。如果粘度低或攜屑不理想，可用屑不理想，可用20203030預(yù)水化的膨潤(rùn)土漿預(yù)水化的膨潤(rùn)土漿來調(diào)控，當(dāng)失水超過設(shè)計(jì)上限時(shí)，可用抗高溫來調(diào)控，當(dāng)失水超過設(shè)計(jì)上限時(shí)，可用抗高溫降濾失劑降濾失劑kftkft、封堵防塌劑、封堵防塌劑ygtygt控制失水?？刂剖ｃ@

30、進(jìn)中根據(jù)實(shí)際情況，及時(shí)補(bǔ)充各種處理劑。鉆進(jìn)中根據(jù)實(shí)際情況，及時(shí)補(bǔ)充各種處理劑。加入時(shí)按循環(huán)周期加入，特別是泥巖段，要加加入時(shí)按循環(huán)周期加入，特別是泥巖段，要加足封堵防塌劑足封堵防塌劑ygtygt和有機(jī)硅抑制劑和有機(jī)硅抑制劑ygy180ygy180。 本井段地層硬脆，地溫高，摩擦阻力較大，本井段地層硬脆，地溫高，摩擦阻力較大，適時(shí)補(bǔ)充潤(rùn)滑劑。適時(shí)補(bǔ)充潤(rùn)滑劑。 鉆進(jìn)至后期，地層溫度高，要加足抗高溫鉆進(jìn)至后期，地層溫度高，要加足抗高溫保護(hù)劑，確保高溫井段鉆井液性能穩(wěn)定。保護(hù)劑，確保高溫井段鉆井液性能穩(wěn)定。進(jìn)入高溫井段后補(bǔ)加高溫儲(chǔ)保劑進(jìn)入高溫井段后補(bǔ)加高溫儲(chǔ)保劑ocl-bst-ocl-bst-、抗高溫

31、保護(hù)劑、封堵防塌劑、抗高溫保護(hù)劑、封堵防塌劑ygtygt以封堵以封堵微裂縫，改善泥餅質(zhì)量。微裂縫，改善泥餅質(zhì)量。如有漏失根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采取堵漏措施。如有漏失根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況采取堵漏措施。維護(hù)好固控設(shè)備，離心機(jī)的使用時(shí)間每天維護(hù)好固控設(shè)備，離心機(jī)的使用時(shí)間每天不低于不低于1212小時(shí)，以及時(shí)清除鉆井液中的小時(shí)，以及時(shí)清除鉆井液中的有害固相。有害固相。 抗高溫鉆井液的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是在抗高溫鉆井液的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是在9 9月月3030日日井井深深46504650米米開始的開始的 9 9月月2828日日 按配方配制按配方配制60m60m3 3抗高溫鉆井液，抗高溫鉆井液，9 9月月3030日下鉆到底后按循環(huán)周混

32、入抗日下鉆到底后按循環(huán)周混入抗高溫鉆井液高溫鉆井液5m5m3 3，鉆井液漏斗粘度由，鉆井液漏斗粘度由74s74s，降到，降到62s62s，其它性能如下：，其它性能如下：序號(hào)序號(hào) 粘度粘度s s 密度密度g/cm3g/cm3 avmpa.s pvmpa.s yppa g10/10g10/10pa/ papa/ pa api flml hthpflml ph值值 未處未處理理 74 1.14 41 14 168/14.5 4.2 17.29 處理處理后后 62 1.143413 14 5.5/12.5 4.0 16.69 1010月月6 6日日 井深井深46944694米，下鉆到底循環(huán)后鉆井液漏斗

33、粘度米，下鉆到底循環(huán)后鉆井液漏斗粘度為為808090s90s（由于修理設(shè)備，靜止了（由于修理設(shè)備，靜止了4 4天），補(bǔ)天），補(bǔ)充抗高溫鉆井液充抗高溫鉆井液15m315m3、sf260-2sf260-2水溶液水溶液6m36m3（sf260-2sf260-2補(bǔ)充補(bǔ)充1.2t1.2t），此時(shí)鉆井液漏斗粘度），此時(shí)鉆井液漏斗粘度降到降到52s52s，鉆進(jìn)，鉆進(jìn)24h24h后鉆井液漏斗粘度為后鉆井液漏斗粘度為53s53s，鉆井液性能比較穩(wěn)定。此后，每趟鉆下到底后，鉆井液性能比較穩(wěn)定。此后，每趟鉆下到底后，一般循環(huán)一般循環(huán)1 12 2周后鉆井液的漏斗粘度即會(huì)降到周后鉆井液的漏斗粘度即會(huì)降到707080s8

34、0s，再補(bǔ)充，再補(bǔ)充3 35m35m3抗高溫鉆井液和抗高溫鉆井液和2 24m34m3的的sf260-2sf260-2的水溶液，漏斗粘度即穩(wěn)定在的水溶液，漏斗粘度即穩(wěn)定在606070s70s。1111月月3 3日日 井深井深49434943米時(shí)，因修理設(shè)備靜止米時(shí)，因修理設(shè)備靜止4 4天后下鉆到底后天后下鉆到底后開泵順利，循環(huán)第一周時(shí)鉆井液的漏斗粘度為開泵順利，循環(huán)第一周時(shí)鉆井液的漏斗粘度為100100110s110s，循環(huán)第二周時(shí)鉆井液的漏斗粘度降到，循環(huán)第二周時(shí)鉆井液的漏斗粘度降到808090s90s，循環(huán)第三周時(shí)鉆井液的漏斗粘度降到，循環(huán)第三周時(shí)鉆井液的漏斗粘度降到707080s80s，說

35、明目前鉆井液具有一定的抗溫能力。，說明目前鉆井液具有一定的抗溫能力。為了能及時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)現(xiàn)場(chǎng)鉆井液的抗溫能力，在為了能及時(shí)監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)現(xiàn)場(chǎng)鉆井液的抗溫能力，在鉆進(jìn)期間分別取鉆進(jìn)期間分別取5005m5005m、5100m5100m、5208m5208m的鉆井的鉆井液進(jìn)行了老化實(shí)驗(yàn)，情況如下：液進(jìn)行了老化實(shí)驗(yàn)，情況如下：井深井深m 粘度粘度s s 密度密度g/cmg/cm3 3 avmpa.s pvmpa.s yppa g10/10g10/10pa/ papa/ pa api flml hthpflml ph值值 5005m 60 1.15 34 15 195.5/12.5 4.019.69 16h220熱滾后 711.154116258/14.5 4.220.295100m 581.153314195.5/13.5 4.021.1916h22