油基鉆井液體系介紹課件

泥漿塘沽基地系列培訓(xùn)教材油基鉆井液體系介紹1COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006目錄油基鉆井液基礎(chǔ)PDF-MOMSM鉆井液體系HTHP-MOMSM鉆井液體系PDF-SBMSM鉆井液體系PDF-SBMⅡSM鉆井液體系2COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006

油基鉆井液基礎(chǔ)OilBaseMud

BasicClass

3COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006油基鉆井液基礎(chǔ)油基鉆井液概念：以油為連續(xù)相的鉆井液體系分類：1）原油鉆井液2）油包水乳化鉆井液（反相乳化鉆井液，逆乳化鉆井液，簡稱油包水鉆井液）3）全油鉆井液4COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006特強(qiáng)的抑制性很高的耐溫能力很強(qiáng)的抗污染能力極好的儲層保護(hù)特性特佳的潤滑性能很好的抗腐蝕性維護(hù)相對簡單油基鉆井液基礎(chǔ)－特點(diǎn)5COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006成本較高技術(shù)難度較大環(huán)保及地質(zhì)錄井有一定影響工作環(huán)境差鉆速低（被渤海的實(shí)踐否定）油基鉆井液基礎(chǔ)－特點(diǎn)6COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006油基鉆井液發(fā)展階段及特點(diǎn)1）原油鉆井液完井液，1920年開始使用；成分及特點(diǎn)：原油，100℃以內(nèi)淺井使用；優(yōu)點(diǎn)：防塌，保護(hù)油氣層，密度低，配制成本低；存在問題：無切力或切力很低，不利于加重，濾失量高，粘度變化大，若遭水侵，會損害儲層，存在易揮發(fā)餾份，閃點(diǎn)低，易著火。2）改進(jìn)型原油鉆井液完井液，1935年開始使用；成分及特點(diǎn)：原油、水及乳化劑，100℃以內(nèi)使用；優(yōu)點(diǎn)：性能有所改進(jìn)，密度可調(diào)，成本略有增加；存在問題：同上。3）油基鉆井液，1939年前后開始使用；成分及特點(diǎn)：柴油、瀝青、水、乳化劑及加重劑，使用溫度200-250℃；優(yōu)點(diǎn)：極好的深井鉆井液，高溫下穩(wěn)定，維護(hù)費(fèi)較低，防塌、防腐、保護(hù)油氣層，潤滑性好；存在問題：成本較高，配制條件嚴(yán)格，勞動條件差，易發(fā)生火災(zāi)。油基鉆井液基礎(chǔ)7COPYRIGHT:泥漿塘沽基地20064）油包水乳化鉆井液，1950年前后開始使用；成分及特點(diǎn)：柴油、水、乳化劑及潤濕劑，少量親油性膠體作降濾失劑；優(yōu)點(diǎn)：可保持低粘，控制活度防塌，抗酸性氣體及抗污染能力強(qiáng)；存在問題：成本較高，鉆速低，配制條件嚴(yán)格，勞動條件差。5）低膠質(zhì)油包水鉆井液，1975年開始使用；成分及特點(diǎn)：柴油、親油性膠體、水、乳化劑及潤濕劑；優(yōu)點(diǎn)：可明顯提高鉆速，降低鉆井總成本；存在問題：由于放寬濾失量，對一些地層不適應(yīng)，如松散地層垮塌。6）低毒油包水鉆井液，1980年前后開始使用；成分及特點(diǎn)：礦物油、親油性膠體、水、乳化劑及潤濕劑；優(yōu)點(diǎn)：具有油基鉆井液的各種優(yōu)點(diǎn)，同時能有效防止環(huán)境污染，適合于海洋鉆探；存在問題：同以上油基鉆井液。油基鉆井液發(fā)展階段及特點(diǎn)油基鉆井液基礎(chǔ)8COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006油包水鉆井液的組成以水為分散相（內(nèi)相），油為連續(xù)相（外相），并添加乳化劑、親油性膠體及其它處理劑和加重材料所形成的穩(wěn)定的乳狀液，常用符號W/O表示。油基鉆井液基礎(chǔ)9COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006（1）油相又稱基油或基液，目前普遍使用的基油為白油要求：閃點(diǎn)及燃點(diǎn)分別在82℃及93℃以上；白油苯胺點(diǎn)在60℃以上；粘度不易過高，便于對流變性進(jìn)行調(diào)控；油基鉆井液基礎(chǔ)10COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006淡水、海水或鹽水均可作為水相有效控制水相活度，消除泥、頁巖水化膨脹，保證井壁穩(wěn)定有的鹽類可降低水相的表面張力，對乳狀液起穩(wěn)定作用增加抗地下水或鹽類的污染能力可提高乳狀液密度（2）水相油基鉆井液基礎(chǔ)11COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006乳化劑是乳狀液能否穩(wěn)定的決定性因素，主要作用有以下幾種：在油水界面形成具有一定強(qiáng)度的吸附膜，阻止液滴碰撞時發(fā)生聚并而使乳狀液穩(wěn)定降低油水界面張力，使得體系穩(wěn)定增加外相粘度，增加液滴發(fā)生碰撞阻力油基鉆井液基礎(chǔ)（3）乳化劑泥漿中心產(chǎn)品：主乳化劑：PF-MOEUAL輔乳化劑：PF-MOCOAT12COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006關(guān)于乳化劑有關(guān)問題定向楔理論

HLB值油基鉆井液基礎(chǔ)13COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006定向楔理論膠體化學(xué)中將乳化劑分子的空間構(gòu)型決定乳狀液類型的原理稱之為定向楔理論乳化劑的空間構(gòu)型主要是指分子極性基團(tuán)和非極性基團(tuán)截面積的大小。d極>d非極，易形成O/W，d極<d非極，易形成W/O油基鉆井液基礎(chǔ)14COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006油基鉆井液基礎(chǔ)15COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006水滴大小及其分布

分散液滴越小，體系分布均勻，穩(wěn)定性好分散相增多，可變形粒子增多80/20乳狀液的放大圖80/20乳化不良16COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006親水親油平衡值——HLBHLB范圍應(yīng)用1.5-3.0消泡3.0-6.0W/O型7.0-9.0潤濕、滲透8.0-18.0O/W型13.0-15.0凈洗15.0-18.0增溶石蠟完全沒有親水性，HLB=0；完全是親水基的聚乙二醇HLB=20，所以非離子型表面活性劑的HLB介于0～20之間17COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006重要性：大多數(shù)天然礦物是親水的，加重材料和鉆屑趨向于與水相聚結(jié)，引起高粘與沉降，從而造成體系不穩(wěn)定油基鉆井液切力一般較低，如果加重材料和鉆屑維持其親水性，則其懸浮性成問題油基鉆井液基礎(chǔ)(4)潤濕劑泥漿中心產(chǎn)品：潤濕劑：PF-MOWET18COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006油基鉆井液基礎(chǔ)19COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006作用提供Ca2+有利于二元金屬皂的生成，從而可保證所添加的乳化劑充分發(fā)揮其效能維持整個油基鉆井液體系的PH值處于堿性以利于防止鉆具腐蝕可有效防止地層中CO2和H2S等酸性氣體對鉆井液的污染油基鉆井液基礎(chǔ)（5）堿度調(diào)節(jié)劑泥漿中心產(chǎn)品：堿度調(diào)節(jié)劑：PF-MOALK20COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006習(xí)慣上將有機(jī)土、氧化瀝青以及親油性褐煤等分散在油包水鉆井液中的固相處理劑統(tǒng)稱為親油膠體。主要作用就是增稠和降濾失，其中使用最普遍的是有機(jī)土和氧化瀝青。油基鉆井液基礎(chǔ)（6）親油性膠體泥漿中心產(chǎn)品：有機(jī)土：PF-MOGEL氧化瀝青：PF-MOTEX21COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006有機(jī)土由親水性的膨潤土與季銨鹽類陽離子表面活性劑發(fā)生相互作用后制成的親油性粘土使用的季銨鹽具有很強(qiáng)的潤濕反轉(zhuǎn)作用，最常用的有1227、1231等有機(jī)土很容易在油相中分散，具有良好的提粘、懸浮作用，對整個油基鉆井液體系的穩(wěn)定也起到穩(wěn)定作用另外，有機(jī)土的存在可以構(gòu)建油基鉆井液的濾餅，正是濾餅的存在從而阻止了外來固、液相進(jìn)一步侵入油氣層油基鉆井液基礎(chǔ)有機(jī)土22COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006在油基鉆井液體系中起到懸浮、增粘和降濾失作用增強(qiáng)體系的抗溫和穩(wěn)定作用最大缺點(diǎn)是對提高機(jī)械鉆速不利油基鉆井液基礎(chǔ)瀝青類處理劑23COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006傳統(tǒng)油包水鉆井液切力不足提切劑是油包水鉆井液中新型處理劑它的引入可提高油基鉆井液的屈服值和低剪切速率粘度提高了油基鉆井液的動攜靜懸能力油基鉆井液基礎(chǔ)提切劑泥漿中心產(chǎn)品：提切劑：PF-MOHSV24COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006常用的有鐵礦粉、重晶石和石灰石等在儲層段，從流變性控制和儲層保護(hù)等角度來說鐵礦粉較重晶石和石灰石粉有優(yōu)勢油基鉆井液的加重材料已趨向于鐵礦粉若不考慮固相含量，石灰石于油基泥漿配伍性最好油基鉆井液基礎(chǔ)加重材料25COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006油包水鉆井液的性能參數(shù)流變性（FV、AV、PV、YP）高剪切速率下粘度低在低剪切速率下具有適當(dāng)?shù)恼扯?，達(dá)到既清潔井眼，又不致引起過高的循環(huán)壓力具有適當(dāng)?shù)那辛?，以懸浮加重材料和鉆屑油基鉆井液基礎(chǔ)26COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006油包水鉆井液的性能參數(shù)電穩(wěn)定性（ES）ES高低代表油基鉆井液的乳化穩(wěn)定性狀況加重鉆井液要求ES>400伏油基鉆井液基礎(chǔ)27COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006油包水鉆井液的性能參數(shù)濾失量（FL）不但可檢查油相損失程度還可判斷乳狀液乳化的好壞濾液中不能含水油基鉆井液基礎(chǔ)28COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006鹽度差引起的水運(yùn)移油基鉆井液基礎(chǔ)29COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006水相活度控制飽和鹽水溶液活度CaCl20.293NaCl0.755KCl0.870ZnCl20.100KH2PO40.980油基鉆井液基礎(chǔ)30COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006溫度、壓力對油基鉆井液流變性影響溫度升高，粘度下降；壓力上升，粘度上升溫度越高，壓力對流變性影響程度越小壓力引起的流變性增幅大于溫度引起的降幅，故在實(shí)際鉆井中，同一油包水鉆井液在井底的流變性都比地面高，若為加重鉆井液，還會高得更多油基鉆井液基礎(chǔ)31COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006

PDF-MOMSM鉆井液體系PDF-MOMOilBaseDrillingFluid

32COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006主要是針對渤海油田使用的，其配方由下列具有良好抗溫穩(wěn)定性的配套處理劑組成：油相

PF-MO水相

CaCl2水溶液乳化劑

PF-MOEMUL、PF-MOCOAT降失水劑PF-MOTEX堿度調(diào)節(jié)劑PF-MOALK潤濕反轉(zhuǎn)劑PF-MOWET提粘切劑PF-MOGEL、PF-MOHSV加重劑石灰石PDF-MOM油基泥漿的組成33COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006油基泥漿常用檢測性能參數(shù)密度漏斗粘度流變性高溫高壓失水Pom和Clom

油水比電穩(wěn)定性

34COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006PF-MO 0.8m3/m3 PF-MOALK 25－35kg/m3PF-MOGEL 5－15kg/m3 PF-MOWET 5－15kg/m3PF-MOEMUL 20－40l/m3 PF-MOHSV 5－15kg/m3PF-MOCOAT 20－40l/m3 PF-MOTEX 30－50kg/m3CaCl2(20%的水溶液)0.2m3/m3

PDF-MOM油基泥漿配方適用性：渤海海域的水平（分支）井、裸眼篩管井及明化鎮(zhèn)組地層的尾管井35COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006鉆前準(zhǔn)備在陸地處理站配制該平臺所用的全部油基泥漿；并對油基泥漿性能進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到設(shè)計(jì)要求；通過拖輪運(yùn)至平臺，泵入泥漿池再進(jìn)行進(jìn)一步處理；平臺需配備相應(yīng)的剪切設(shè)備；平臺配備足夠的現(xiàn)場維護(hù)泥漿材料；做好相應(yīng)的環(huán)保及回收措施。PDF-MOM油基泥漿現(xiàn)場作業(yè)36COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006準(zhǔn)備8方稠塞作為隔離液；用海水鉆穿水泥塞后，先替入4方隔離液＋海水20方＋4方隔離液，緊跟油基泥漿，在頂替過程中高速不停泵；待第一個稠塞返出可直接排放，同時可以攜帶出大部分水泥塞鉆屑，減少跑漿現(xiàn)象；第二個稠塞返出時進(jìn)計(jì)量罐進(jìn)行回收；油基泥漿返出時先過旁通，若仍有跑漿現(xiàn)象，可適當(dāng)降低泵沖。然后逐漸通過振動篩建立正常循環(huán)，以不跑漿為原則。待油基泥漿循環(huán)均勻后方可正常鉆進(jìn)。PDF-MOM油基泥漿現(xiàn)場作業(yè)頂替隔離液37COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006PDF-MOM油基泥漿現(xiàn)場作業(yè)正常鉆井油基泥漿維護(hù)若油基泥漿性能無明顯變化時，用新漿補(bǔ)充消耗量，盡可能不向鉆井液中直接加水相，混漿時應(yīng)控制混入的速度，不得操之過急；正常鉆進(jìn)期間鉆井液的油水比不能低于80/20，如果出現(xiàn)油水比降低或大幅波動，則應(yīng)密切檢測性能變化，以確定恢復(fù)油水比的方法，嚴(yán)防泥漿破乳現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，若有此現(xiàn)象時，混入一定比例的主乳，副乳和潤濕劑。密切監(jiān)測泥漿的破乳電壓，保持泥漿的電穩(wěn)定性，并通過補(bǔ)充乳化劑及堿度調(diào)節(jié)劑或加入白油等來提高破乳電壓；密切觀察振動篩巖屑返出情況，調(diào)整和維護(hù)泥漿流變性能，各項(xiàng)性能應(yīng)維護(hù)在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，保證井眼的凈化；充分清除泥漿中的無用固相，盡量使用高目振動篩篩布(應(yīng)高于175目)，合理使用離心機(jī)和其他固控設(shè)備。

38COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006重要性：由于裸眼井采用篩管完井，打開油層的鉆井液、完井液都會與產(chǎn)層直接接觸。因此，鉆、完井液存在著損害油氣層的可能性。解決思路：鉆井液防止固相侵污和液相侵污

完井液濾餅清洗解除液PDF-MOM油基泥漿油層保護(hù)39COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006濾餅清洗解除液的設(shè)計(jì)思路利用酸將油基鉆井液濾餅中酸溶性暫堵劑解除，并使濾餅松動；用清洗劑、滲透劑等將泥餅、篩管清洗干凈；利用粘土穩(wěn)定劑來防止儲層粘土水化膨脹、分散運(yùn)移；利用降粘助排劑解決完井液與稠油不配伍問題；PDF-MOM油基泥漿泥餅解除40COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006有機(jī)土瀝青類降失水劑酸溶性材料海水酸溶劑型有機(jī)物清洗滲透劑粘土穩(wěn)定劑降粘助排劑緩蝕劑濾餅清洗解除液的組成PDF-MOM油基泥漿泥餅解除41COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006下篩管泥漿處理措施充分使用高目數(shù)篩布（建議大于170目）及離心機(jī)清除泥漿中的有害固相；完鉆后高泵沖循環(huán)，倒劃眼1－2次短起至套管鞋修復(fù)井壁，下鉆到底繼續(xù)高泵沖循環(huán)，使井內(nèi)鉆屑返出干凈；根據(jù)裸眼段替入無固相油基泥漿，減少長時間靜止二次泥餅的形成，防止造成對儲層的傷害；下入刮管管柱對坐封位置進(jìn)行刮管，并進(jìn)行循環(huán)，攜帶出刮掉的鉆屑，視情況開啟離心機(jī)清除固相；按設(shè)計(jì)下入篩管至預(yù)定位置，替入隔離液＋完井液＋泥餅清洗液＋完井液，返出油基泥漿回收。將泥餅清洗液頂替至裸眼段，浸泡4－6小時，并測漏失量；循環(huán)清洗井筒，返出的泥餅清洗液進(jìn)行回收；坐封篩管工具，起鉆，下入生產(chǎn)管柱。PDF-MOM油基泥漿現(xiàn)場作業(yè)42COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006PDF-MOM油基泥漿現(xiàn)場作業(yè)43COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006鉆進(jìn)過程中的環(huán)保配套措施起下鉆的注意事項(xiàng)對濺漏的處理鉆屑回收時的注意事項(xiàng)人員提醒PDF-MOM油基泥漿現(xiàn)場作業(yè)44COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006起下鉆注意事項(xiàng)：起鉆使用刮泥器，防止油基泥漿濺落鉆臺；在起下鉆過程當(dāng)中禁止沖水，并且避免海水管線混入循環(huán)系統(tǒng)；對濺落的油基泥漿使用吸油毛氈進(jìn)行回收處理；PDF-MOM油基泥漿現(xiàn)場作業(yè)45COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006對濺漏油基泥漿的處理方法：盡量避免油基泥漿發(fā)生濺漏現(xiàn)象；對發(fā)生漏失的地方及時發(fā)現(xiàn)及時處理；對濺落的油基泥漿進(jìn)行回收處理，并裝入專門的容器中；PDF-MOM油基泥漿現(xiàn)場作業(yè)46COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006鉆屑回收時的注意事項(xiàng)：由專人負(fù)責(zé)鉆屑回收；對清除的鉆屑及時進(jìn)行回收；在鉆屑分離過程中，注意環(huán)保，嚴(yán)防二次污染；PDF-MOM油基泥漿現(xiàn)場作業(yè)47COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006人員提醒：對固控設(shè)備實(shí)行專人負(fù)責(zé)，嚴(yán)格執(zhí)行油基泥漿注意事項(xiàng)；發(fā)現(xiàn)問題及時處理，嚴(yán)防對環(huán)境造成污染；禁止向循環(huán)系統(tǒng)中混入海水；PDF-MOM油基泥漿現(xiàn)場作業(yè)48COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006

HTHP-MOMSM鉆井液體系HTHP-MOMOilBaseDrillingFluid

49COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006

HTHP-MOM泥漿體系的來源中海油服股份有限公司泥漿中心的油基泥漿體系來源是國家高科技863計(jì)劃中的820－07－01課題的“高性能優(yōu)質(zhì)泥漿與完井液的研究”研究目的：泥漿密度達(dá)到2.30g/cm3以上，抗溫能力大于220℃，具有良好的流變性能、強(qiáng)的防塌和保護(hù)油氣層的能力，滿足高溫高壓深井鉆井施工要求

50COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006參加攻關(guān)的單位高性能優(yōu)質(zhì)鉆井液及完井液的研制高溫高密度油基鉆井液高溫高密度完井液子課題集成及先導(dǎo)試驗(yàn)石油大學(xué)(北京)西南石油學(xué)院處理劑篩選及研制西南石油學(xué)院江漢石油學(xué)院中海油服湛江分公司大慶石油管理局鉆井研究所鉆井液體系研究完井液體系研究完井液損害評價緩蝕材料的研制研究成果先導(dǎo)試驗(yàn)各個子課題的集成51COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006研究成果經(jīng)過約三年的研究，該體系具有自主知識產(chǎn)權(quán)的抗高溫高密度油包水泥漿體系------NS-871D，后來改為HTHP-MOM抗高溫油基泥漿體系。體系具有：1.

密度＞2.30g/cm32.

抗溫＞220oC3.

抗海水污染15%4.

抗鉆屑污染20%5.

油層滲透率恢復(fù)值＞92%6.

油水比可調(diào)控范圍大:70/30-全油7.

泥漿具有良好的流變性能、強(qiáng)的防塌和保護(hù)油氣層的能力,滿足高溫高壓鉆井施工要求,符合國家環(huán)保要求52COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006HTHP-MOM高溫高壓油基泥漿研制了油基鉆井液及完井液的系列添加劑乳化劑NS-EMULPF-MOEMULNS-FMULPF-MOCOAT降濾失劑NS-TROL220PF-MOTEXNS-OFLPF-MOFAC有機(jī)土NS-ORBPF-MOGEL潤濕反轉(zhuǎn)劑NS-WETPF-MOWET緩蝕劑NS-JHS53COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006HTHP-OBM油基鉆井液體系環(huán)保檢驗(yàn)認(rèn)可HTHP-OBM油基鉆井液體系配套處理劑檢驗(yàn)合格54COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006鉆井液常溫下及高溫后均具有良好的性能和較強(qiáng)的乳化穩(wěn)定性鉆井液性能穩(wěn)定時間長鉆井液剪切稀釋性強(qiáng)，流動性好。每次下完鉆開泵正常，無蹩泵現(xiàn)象；鉆井液濾失量低鉆井液攜屑能力強(qiáng)。低返速下能夠正常進(jìn)行巖屑錄井鉆井液懸浮能力強(qiáng)。起下鉆及電測沒有因鉆井液原因而造成遇阻問題鉆井液油水比控制比較低。在220℃高溫下鉆井液油水比在70/30-全油之間時，鉆井液仍能長期穩(wěn)定，并且性能很好.施工工藝簡單。并且可根據(jù)需要改變配比，調(diào)整性能乳化劑配伍性好，在油水界面上分配合理，吸附實(shí)，抗溫性好，膜強(qiáng)度高，乳化能力強(qiáng)鉆井液在井底220℃溫度下仍能滿足氣測錄井需求，是沒有先例的完善后的HTHP-MOM體系能滿足優(yōu)快鉆井的要求：在不短起不通井的情況下，仍能保持井眼暢通、套管順利下至設(shè)計(jì)井深。這也是沒有先例的HTHP-MOM高溫高壓油基鉆井液的特點(diǎn)：55COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006該體系油基鉆井液濾餅濾失速率較小，濾液全部為油相，基本不會引起粘土礦物和鹽/膏泥巖水化膨脹，同時進(jìn)入親水性硬脆性泥頁巖阻力較大，因而用“大塊巖樣浸泡分散”法回收率較高，最終表現(xiàn)為穩(wěn)定硬脆性泥頁巖和鹽/膏泥巖效果好。HTHP-OBM高溫高壓油基鉆井液穩(wěn)定井壁機(jī)理56COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006現(xiàn)場應(yīng)用－高溫高壓井寶島19－2－2井是第一次使用HTHP－MOM油基泥漿體系的一口高溫高壓深井，完鉆井深5300米。該井在8?”井眼使用HTHP－MOM油基泥漿體系，完鉆時泥漿密度為1.67g/cm2，電測井底溫度2130C。該油基泥漿體系很好地滿足了鉆井工程的需要。該井泥漿體系的創(chuàng)新點(diǎn)是：在南海地區(qū)高溫高壓井第一次使用國產(chǎn)化處理劑的油基泥漿體系，取得了滿意的效果。陵水4－2－1井是第二口使用HTHP－MOM油基泥漿體系的一口高溫高壓深井，完鉆井深4934米。該井在8?”井眼使用HTHP－MOM油基泥漿體系，完鉆時泥漿密度為1.96g/cm2，電測井底溫度約2100C。該油基泥漿體系很好地滿足了鉆井工程的需要。57COPYRIGHT:泥漿塘沽基地200636”hole292m17-1/2”hole2707m8-1/2”hole5300m12-1/4”hole3950m侏羅系第三系第四系白堊系12-1/4”使用水基泥漿PDF-THERM8-1/2”使用HTHP-OBM油基泥漿5300m,Temp.213℃(井底液柱壓力85MPa)

26”hole794m現(xiàn)場應(yīng)用－高溫高壓井寶島19-2-2井58COPYRIGHT:泥漿塘沽基地200636”hole280m17-1/2”hole2702m8-1/2”hole4934m12-1/4”hole4366m侏羅系第三系第四系白堊系12-1/4”使用水基泥漿PDF-THERM8-1/2”使用HTHP-MOM油基泥漿4934m,Temp.175℃推測井底溫度為193℃(泥漿密度1.94SG)

26”hole960m陵水4－2－1井現(xiàn)場應(yīng)用－高溫高壓井59COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006泥漿的配制配方：5#白油,1m3PF-MOEMUL,主乳化劑,55.56LPF-MOCOAT,輔助乳化劑,55.56LPF-MOESA,高溫穩(wěn)定劑,18.52LPF-MOGEL,有機(jī)粘土,29.63kgPF-MOFAC,高溫降濾失劑,37.037kgPF-MOTEX,降濾失劑,74.074kgPF-MOWET,潤濕反轉(zhuǎn)劑,62.96kg20%氯化鈣鹽水,111.11L生堿度調(diào)節(jié)劑,33.33kg現(xiàn)場應(yīng)用－高溫高壓井60COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006比重的調(diào)整：開鉆前，根據(jù)預(yù)測的地層壓力系數(shù)，地面加重至一定的比重，替入井。在鉆進(jìn)過程中，根據(jù)井下情況，氣測值的大小，后效氣測值的大小，單根氣的大小，逐步調(diào)整泥漿比重。泥漿的維護(hù)：現(xiàn)場應(yīng)用－高溫高壓井61COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006流變性的控制：對于高溫高壓井來說，控制流變性是非常重要的。這兩口井是直井，盡可能維持低的流變性以獲得最大的鉆速。該井的流變性控制主要是經(jīng)過室內(nèi)大量的試驗(yàn)，確定有良好流變性的泥漿配方，配制基漿。在現(xiàn)場上，控制固相，控制油水比，加白油稀釋，加乳化劑和潤濕劑來調(diào)整。泥漿的維護(hù)：現(xiàn)場應(yīng)用－高溫高壓井62COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006電穩(wěn)定性電穩(wěn)定性是衡量乳狀液穩(wěn)定性的一個重要參數(shù)。通常其破乳電壓大于400伏。破乳電壓的大小通常跟油水比、電解質(zhì)的濃度、水潤濕固體、處理劑、剪切狀況、溫度等有關(guān)。日常的電穩(wěn)定性維護(hù)是，觀察其電穩(wěn)定性的趨勢，如果電穩(wěn)定性有下降的趨勢，即使電穩(wěn)定性值很高，也加入乳化劑、潤濕劑等處理。比如說，在很高的含油量（98－99％），加入少量的水，不加乳化劑，攪拌后，測出來的電穩(wěn)定性值可能很高，其實(shí)該泥漿還沒有形成油包水泥漿體系。

泥漿的維護(hù)：現(xiàn)場應(yīng)用－高溫高壓井63COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006堿度pom：油基泥漿的堿度是反映體系中的堿度調(diào)節(jié)劑剩余量。本井段的堿度主要控制在1.5-3.0間，使油基泥漿處在堿性環(huán)境中，乳化劑和其它處理劑在堿性范圍內(nèi)獲得最佳性能；維護(hù)堿性的目的同樣保證高溫穩(wěn)定性，防止酸性氣體（如CO2、H2S等）污染，防止電解質(zhì)電離。堿度調(diào)節(jié)劑有促進(jìn)水潤濕的趨勢，因此過量的堿度調(diào)節(jié)劑是有害的，過高的堿度也會引起流變性數(shù)值的增加，所以我們加堿度調(diào)節(jié)劑的同時也加入潤濕劑。在鉆井過程中，堿度調(diào)節(jié)劑含量會有消耗，每天檢測堿度并根據(jù)其需要添加堿度調(diào)節(jié)劑。泥漿的維護(hù)：現(xiàn)場應(yīng)用－高溫高壓井64COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006高溫高壓失水量3-4ml,不能有水，有水則要處理。泥漿的維護(hù)：現(xiàn)場應(yīng)用－高溫高壓井65COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006高溫高壓對油基泥漿性能的影響高溫高壓對油基鉆井液的影響：高溫會促進(jìn)分子鍵的斷裂，使乳化劑和潤濕反轉(zhuǎn)劑失效；高溫使乳化劑解吸附，降低乳化劑在油水界面上的密集堆積程度，大大降低膜的強(qiáng)度；高溫使油的粘度降低；總之，隨著溫度的升高，油包水乳化液的粘度、切力會降低，濾失量增大，破乳電壓降低，性能趨于不穩(wěn)定。高溫穩(wěn)定性是衡量鉆井液處理劑抗溫能力的關(guān)鍵因素。

現(xiàn)場應(yīng)用－高溫高壓井66COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006高溫高壓動態(tài)失水：測量30分鐘約漏失3.6ml的濾液?，F(xiàn)場應(yīng)用－高溫高壓井67COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006現(xiàn)場應(yīng)用結(jié)論1.HTHP-MOM油基鉆井液處理劑在高溫高壓下，沒有發(fā)生降解。處理劑配伍性好，乳化能力強(qiáng)，電穩(wěn)定性高，具有高溫穩(wěn)定性；2.HTHP-MOM油基鉆井液體系在常溫和高溫下，均具有良好的性能和良好高溫穩(wěn)定性；3.鉆井液性能長時間穩(wěn)定；4.鉆井液的剪切稀釋性強(qiáng)，有利于懸浮和攜砂，不容易發(fā)生蹩泵；5.鉆井液的高溫高壓濾失量低，泥餅質(zhì)量好；6.該體系具有良好的懸浮和攜砂能力，在高溫高壓的共同作用下沒有發(fā)生沉淀和沉砂現(xiàn)象；7.抗污能力強(qiáng)；8.抑制性強(qiáng)，沒有縮徑和擴(kuò)眼，其井徑基本為一條直線。9.施工工藝簡單，無需頻繁的處理；10.安全環(huán)保健康，低毒性；11.儲層保護(hù)好。68COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006

PDF-SBMSM鉆井液體系PDF-SBM(Synthetic-Based)DrillingFluid

69COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006傳統(tǒng)的油基泥漿是以礦物油為連續(xù)相的逆乳化泥漿，主要是為解決高溫深井、復(fù)雜井、水平井等而產(chǎn)生的，但會對環(huán)境造成污染，因此為解決環(huán)境污染問題發(fā)展起來了人工合成油基泥漿體系。其組成和油基泥漿相同基液分散相(水)乳化劑性能調(diào)節(jié)劑等簡述70COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006常用的合成基液酯類(Esters)醚類(Ethers)聚烯烴類(Polyalphaolefins-PAOs)線性-烯烴(LAO)類內(nèi)烯烴(IO)類線性烷烴(LP)類線性烷基苯類71COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006酯類(Esters)最早用作鉆井液的基液（1990年3月，挪威）。它是植物脂肪酸與醇類反應(yīng)的生成物。生物降解的測試結(jié)果表明，在有氧的條件下，35天后有82.5%被細(xì)菌降解，而礦物油在同樣條件下只有3.5%被降解。由于酯基鉆井液毒性很低，允許將鉆屑直接排放到海里。Statoil公司在北海Statfijord氣田使用該類鉆井液已成功鉆成10口定向井，井斜角>80的有6口，其中一口井水平位移達(dá)7290m，80以上井斜段為5470m。酯基鉆井液72COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006R-O-R’型有機(jī)物，可由醇類與酸反應(yīng)生成。醚類（Ethers）與酯類的物理性質(zhì)相似，抗溫可達(dá)240C。由于其分子結(jié)構(gòu)中沒有活潑的基團(tuán)，因而性能較穩(wěn)定，有較強(qiáng)的抗鹽、抗鈣能力。醚基鉆井液73COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006聚α烯烴是由α烯烴聚合而成的。由于-烯烴在分子鏈的端部帶有雙鍵，經(jīng)聚合后雙鍵仍保留在生成物的分子中，因而易于降解。聚α烯烴的另一優(yōu)點(diǎn)是，它不隨溫度和pH值的變化而改變其特性。酯基鉆井液在堿性條件下則可能發(fā)生分解。因此，該類鉆井液比酯基鉆井液更能抗高溫和石灰污染。聚α烯烴鉆井液(PAO)74COPYRIGHT:泥漿塘沽基地2006(SPE25993)性能酯基醚基聚α烯烴礦物油柴油#2密度(s.g)0.85-0.920.81-0.830.79-0.850.790.865運(yùn)動粘度(cSt)@40℃5-103.9-6.03.9-9.61.62.8-3.4閃點(diǎn)(℃)150-195144-166156-1727957-63傾點(diǎn)(℃)－65-－41－76-－45＜－101－54－18苯胺點(diǎn)(℃)20-3035-45103-1557654-60芳烴含量(%)nonenonenone30-603.9各種油類基液的性能75COPYRIGHT:泥漿塘沽基地20066.0%MEA6.0%IEA2.0%WET3.0%MGEL2.0%FA2.0%IVA合成基基液：20%CaCl2水溶液（體積比70：30）0.5%HNCA