抗高温深井水基钻井液
亚洲最深井－轮探1井水基钻井液技术
1921 基本概况该井自上而下钻遇第四系、新近系、古近系、白垩系、侏罗系、三叠系、鹰山组、蓬莱坝组、下丘里塔格、阿瓦塔格、沙依里克、吾松格尔、肖尔布拉克组、玉尔吐斯组、奇格布拉克组等地层，主要目的层为震旦系的奇格布拉克组。
奥陶系的鹰山组-震旦系的奇格布拉克组超深、超高温井段，对钻井液的抗温能力、封堵防塌能力要求高，因此抗高温水基钻井液的研究是应对轮探1井超深、超高温钻井难题的重点；为保证轮探1井超深、超高温井段的顺利施工，经过前期大量的室内实验和配方调整，确定轮探1井超深段使用氯化钾聚磺水基钻井液体系；本井使用该体系成功解决了轮探1井8000m以下超深井段的高温、井壁稳定等难题，顺利钻进至8882m，突破了亚洲最深钻井记录。
该体系的研究和应用为轮探1井钻井井深的突破提供了技术支撑，为塔里木油田下寒武系、震旦系钻井提供了钻井液技术储备。
2 主要技术难点2.1 抗温能力本井设计井深8500m，加深至8882m，预计井底温度在180℃以上，所以出于安全考虑要求四开钻井液能抗温到200℃，为此委托厂家定制生产了能够抗温200℃的主抗温材料及其它相配套的封堵材料。
2.2 井壁稳定根据邻井资料及实钻情况，在进入鹰山组后垮塌、掉块现象非常严重，曾数次发生卡钻事故，通过体系优化、采用定制生产的高软化点沥青材料，有效的解决了这个难题，保证了钻井的顺利进行。
亚洲最深井－轮探1井水基钻井液技术谢建辉 任超 王瑞虎 张雄 中石油西部钻探钻井液分公司 新疆 克拉玛依 834000 摘要：轮探1井是中国石油塔里木油田分公司在塔北隆起布的一口集团公司级的一级风险探井，设计井深8500m，加深井深8882m，是目前亚洲最深井。
该井超深井段奥陶系、下寒武系、震旦系面临超深、超高温、井壁稳定技术难题。
基于此，通过室内试验研究，优化了抗高温水基钻井液体系，并制定了针对性强的解决方案。
实钻中该井顺利钻穿奥陶系、下寒武系、震旦系（未穿）地层，未发生钻井液性能失稳等情况，顺利钻至井深8882m完钻，创亚洲陆上最深井纪录。
抗高温水基钻井液技术研究与应用现状及发展趋势(Ⅱ)
抗高温水基钻井液技术研究与应用现状及发展趋势（Ⅱ）抗高温水基钻井液技术研究与应用现状及发展趋势（Ⅱ）随着钻井技术的日益发展，对于水基钻井液的性能需求越来越高，特别是在高温高压井下的应用中，其抗高温性能显得格外重要。
因此，抗高温水基钻井液技术研究越来越受到重视。
本文将在前文的基础上，进一步探讨抗高温水基钻井液技术的应用现状及发展趋势。
一、应用现状目前，国内外对于抗高温水基钻井液技术的研究主要集中在以下方面：1. 新型添加剂的研发为了提高水基钻井液的抗高温性能，研究人员大力开发新型添加剂。
比如，有机硅表面活性剂、纳米材料、聚合物等，这些新型添加剂能够有效抑制水基钻井液在高温下的降解。
2. 新型填料的应用在高温井下，水基钻井液的稳定性恶化严重，此时可以通过添加一定的填料来改良其性能。
比如，精制沥青、陶瓷珠等，这些填料不仅能够提高水基钻井液的温度稳定性，而且能够降低钻井液的黏度。
3. 环保性问题随着环保观念的普及，越来越多的钻井行业开始注重水基钻井液的环保性问题。
新型材料和技术的开发，例如无毒性添加剂的应用、水基钻井液的回收再利用等，已经成为了现代水基钻井液技术的重要组成部分。
二、发展趋势未来，随着油气勘探深度的不断拓展，抗高温水基钻井液技术将会更加重要。
其发展趋势可以从以下几个方面来进行预测：1. 高效新型添加剂的研发目前，新型添加剂的研发仍然是抗高温水基钻井液技术的重要发展方向。
今后，新型添加剂的研发将会越来越注重效率，即性能越好、使用成本越低越好。
2. 自适应抗高温体系的研究传统的钻井液技术是通过一次性设计调配出钻井液的配方，而自适应抗高温体系则是指钻井液系统可以自动调整配方，以适应不同的工况和环境。
这种技术的发展将会极大提高钻井液的性能。
3. 环保性问题钻井液处理的环保性问题是未来水基钻井液技术发展中不可忽略的方面。
随着国内外环保法规不断升级，未来的水基钻井液技术将更加注重回收再利用、循环使用等环保性问题，从而降低对环境的影响。
抗240℃超高温水基钻井液室内研究
抗240℃超高温水基钻井液室内研究基于如今越来越大的深水油井钻探技术的需求，需要开发可以承受高温水的钻井液，以此来确保高温环境下的钻探作业的安全性与效率。
本文将对抗240℃超高温水基钻井液的室内研究进行分析，旨在探讨该液体在实际应用中的可行性以及其性能表现。
首先，我们需要了解240℃超高温水基钻井液的成分及工作原理，该液体是由水基胶体生成剂、热稳定剂、细胞聚合物、PH调节剂等几种主要成分相互混合而成的。
它的工作原理与常规钻井液相似，但是在超高温的环境下会更稳定和耐用。
它的使用可以避免在高温下电离和裂解，同时还可以提高钻头的工作效率和延长其寿命。
其次，我们为了探究240℃超高温水基钻井液的性能表现，我们需要对其进行一系列实验以进行评估。
首先，我们可以将该液体放入含有高温热源的试验设备中，以模拟实际钻井现场的高温环境，加热时间和温度通过实验调整。
然后我们可以测量钻井液的流率、密度、黏度、损失量和过滤度等特征来评估其性能指标。
在我们的实验中，我们使用公认的评估标准来检测240℃超高温水基钻井液的性能，我们选取了常见的API规范和QS标准来进行测试和验证。
结果显示，在超高温的环境下，该液体的性能表现良好，流量稳定，黏度和密度变化不大，过滤度达到了API要求，表明其工作效率与保护效果都很好。
对于实际应用，我们不仅需要考虑钻井液的性能，还要考虑其成本效益和安全性。
240℃超高温水基钻井液相比其他高温钻井液，其成本更低，而且在使用过程中不会产生有害气体，对操作人员的安全更加可靠。
总之，本文对于抗240℃超高温水基钻井液的室内研究进行了详细分析，该液体的性能表现稳定，具有很好的成本效益和安全性，并且在实际应用中有着广泛的前景。
我们相信，钻井企业可以通过使用240℃超高温水基钻井液，提高钻井作业的效率和稳定性，也可以提高操作人员的安全保障。
除了室内研究，实际现场使用也是验证240℃超高温水基钻井液实用性的重要环节。
抗高温钻井液讲解
黏土粒子高温聚结对钻井液性能的影响很明显，主要是因为高温 聚结使钻井液中的颗粒数目减少，粒径增大，从而增大了滤饼的 渗透率，使滤饼质量降低，增加钻井液滤失量。
3)钻井液中黏土颗粒的
高温钝化
实验发现，黏土悬浮体经高温作用后，黏土粒子表面活性降 低，这就是黏土粒子表面高温钝化。高温钝化后钻井液的分 散度、黏度增加的同时，动切力和静切力却增加不多，有时 甚至下降，这个现象在悬浮体中黏土含量较低时普遍存在。
内容提要
一
抗高温钻井液类型 二 三 抗高温钻井液处理剂 四 五 抗高温钻井液发展方向 六 抗高温钻井液案例 抗高温钻井液理论 抗高温钻井液简介
一、抗高温钻井液简介
概念
抗高温淡水钻井液体系主要对付井底温度在140℃以上、易吸水膨
胀分散的地层，以防塌、防缩、防漏为主要工作。
抗高温钻井液机理研究及性能评价
在 300℃以上。并且裂解色谱图对烃类天然气地质录
用后乳化效果的变化，与乳化剂抗高温解吸的能力有
井没有影响。见图 1 和图 2。
图1
UPFEMUL 高温裂解色谱图
图 1 和图 2 中出现色谱峰均在 7min 之后，而地质
录井天然气峰均在 2min 之内，因而不构成影响。另据
热裂解实验证实，在温度升至 300℃以后才出现裂解
提高两相之间界面膜强度。经研究，确定了适合抗高
种以上的合适的乳化剂复配。乳化剂要有合适的两亲
温油包水钻井液需要的两种乳化剂。我们把乳化剂
性，亲油基团的亲油能力要强于亲水基团的亲水能力，
UPFEMUL（HLB≈3）和 UPEMUL（HLB≈9.5）按一定
亲油基团的几何尺寸要大于亲水基团的几何尺寸，便
比例复合，混合后 HLB 值约在 4.5~5.5。形成的乳状
1301
均匀稳定
③Байду номын сангаас
230℃/24h 前
58/37
29/20
8/5
4.0/7.0
8.0/21
1409
均匀稳定
④
230℃/24h 前
76/48
37/25
8/7
4.5/9.0
10.0/28
1327
均匀稳定
⑤
①230℃/24h 后
23/12
9/6
2/1
0.5/1.0
0.5/11
890
未破乳
⑥
②230℃/24h 后
术，它是制约深井钻井技术的“瓶颈”。由于井越深，井底温度、压力越高，钻井技术的困难越多，尤其
是深井和超深井的高温高压条件下对钻井液提出更为苛刻的要求。探索了高温高压滤失量测试新
抗高温水基钻井液作用机理及性能研究
119钻井液属于钻井作业过程中的重要材料，在对深井以及超深井进行钻井作业的过程中，钻井液的性能将会对钻井速度以及钻井质量产生重要影响，同时，还将会关系到钻井作业的成本费用。
在开展钻井作业的过程中，钻井液主要可以发挥稳定井壁以及携带泥沙的作用，同时，还可以对钻头发挥冷却以及润滑作用，通过将深井与常规井进行对比发现，深井对于钻井液的性能要求相对较高，这主要是因为随着深度的增加，地层中的温度也将会提升，钻井液必须具有很强的抗高温能力，否则钻井液将会失去自身的性能[1]。
本次研究主要是将抗高温水基钻井液作为研究对象，对其作用机理以及性能进行研究，为进一步推广和使用抗高温水基钻井液奠定基础。
1 抗高温水基钻井液作用机理分析1.1 高温对水基钻井液的影响通过对国际通用概念进行分析发现，在井深超过4500m的前提下，该类型的油气井被称为深井，在井深超过6000m的前提下，该类型的油气井被称为超深井，在井深超过9000m的前提下，该类型的油气井被称为特深井[2]。
在井深逐渐增大的前提下，地层的压力将会逐渐提升，地层中的温度也将会逐渐提升，在进行施工作业的过程中，需要使用的钻井液必须为抗高温钻井液，在对深井进行施工作业的过程中，由于深度相对较深，这将会对钻具的转速产生严重影响，同时，钻井液的维护难度也将会提升，对于常规的钻井液而言，在高温环境下其性能难以得到稳定。
研究发现，钻井液具有稳定井壁的性能，但是在高温环境下，钻井液的该种性能将会严重降低，钻井过程中产生的泥饼厚度将会逐渐增加。
钻井液的渗透性逐渐增大，钻井液的滤失量也将会逐渐增加，事实上，静滤失量（API）并不能直接反映出钻井液的性能变化情况，在常温条件下和高温环境中，钻井液的滤失量计算机理存在一定的区别，在高温下对滤失量进行评价的过程中，评价过程将会受到高温环境的严重影响。
对于钻井液本身而言，在高温环境下将会出现分散现象和聚结现象，受到地层中压力的影响，将会导致泥饼逐渐压缩，泥饼的致密度将会严重提升[3]。
抗高温水基钻井液处理剂研究进展
API
923mL， 在
PAASDA， 相较 ， PAASDA
基 130C 井
液体系中,老化后API滤失为2. 2 mL,高温高压滤
失为8.2 mL,远优于其他降滤失剂。
疏
分子链中
的疏 基
的 团，疏水基团在水溶液中聚集产生缔合作用形成网
f
， 717N19]
。
2
等7/以新型疏水缔合聚合物SDH-N为主处理剂，
其 A在 的 ，D6T' 研究，随 理
论研究与生产工艺的发展，纳米材料应用前景广阔。
3总结与展望
为满足深部、超深部油气资源勘探开发的要求,
提高 基 井液体系的 高
，:$,
在抗高温聚合物处理剂方面进行了一系列的研究，
主要可总结为以下方面:①通过引入刚性基团或-
大侧链等方式增强优化分子结构，显著提高了聚合
等729] 用[
KH-552对纳米二氧化硅进行了改性，并以其为原料
自基
备的 s< 井液
LJ-1,纳米二氧化硅比表面积大,增大了 LJ-1的爛对
比热的贡献,使其更容易吸收热量，从而提高了体系
的
，LJ07
3% ，
井液体系
高高
7824mL，
AAnD 等
。
研究
纳米材
提高 基 井液@
理
，纳米材 的粒#、 面 等: 对
24改善聚集态结构
高分子
分子链的
7
构,通过疏水缔合、引入两性离子等方式改善聚合物
7
+提高
， 6多;-研究的
5;。
离子
分子链中/
、'离子
基团，正 电 之 的.电作用 利 提高
新型抗高温水基钻井液研究
新型抗高温水基钻井液研究新型抗高温水基钻井液研究随着我国石油勘探和开采的不断深入和加快，深井、高温、高压、高含盐等严酷环境给钻井液带来了极大的挑战。
新型抗高温水基钻井液的研究因此受到了广泛的关注。
本文主要介绍最新的研究成果，讨论钻井液抗高温的性能和应用前景。
1. 高温环境下的问题钻井液在高温环境下会出现多种问题。
首先，水基钻井液在高温下容易失水，形成钻井液失稳甚至失液，导致设备泥浆难以维持，工作效率下降。
其次，高温下容易促进钻井液的分解、离解、极化等化学反应，从而降低钻井液的黏度和维持力，并且会诱发乳化现象，造成油井泥浆质量下降。
最后，高温还会增加泥浆的气体溶解度和泡沫稳定性，影响泥浆的流动性和稳定性。
2. 抗高温性能的提升针对上述问题，研究人员提出了一系列解决方案。
首先，通过加入增稠剂、胶体物质、胶凝剂等科技手段，增强钻井液的黏度和稠度，提高其抗高温性能。
其次，采用高温稳定剂、渗透剂等物质，增加钻井液分子的稳定性，并可维护钻井液表面张力，避免产生气泡和泡沫。
最后，结合开展微观、中观和宏观等多维度的模拟和试验研究，深入分析和理解高温环境下钻井液的行为规律和特性，为进一步提升抗高温性能提供科学依据。
3. 应用前景新型抗高温水基钻井液的研究成果在实践中得到广泛应用。
这种钻井液适用于深井、高温、高压、高含盐等多种苛刻环境，具有良好的钻井液性能，稳定性高，黏度大，对钻头强度和钻孔壁损伤小，可有效降低钻井成本和风险。
此外，新型抗高温水基钻井液还可以与其他石油化学品和服务设备配合使用，并可在钻井完后方便地回收和上报，无需特殊处理和管控。
4. 结论新型抗高温水基钻井液的研究成果为石油勘探和开采领域提供了可靠的技术支持和服务保障。
未来，可以进一步拓展和优化新型钻井液的结构、组成和性能，以满足复杂多变的石油工业需求，并加强新技术落地的推广和应用，为我国石油工业的健康发展做出更大的贡献。
5. 研究挑战和未来展望规模化和高效的石油勘探和开采对抗高温钻井液的需求越来越高，这也给钻井液研究提出了更高的要求和挑战。
钻井液工艺学6(水基钻井液)
2.性能变化
第一阶段：粘、切、失水↗泥饼增厚 第二阶段：粘、切↘失水↗泥饼增厚
3.作用机理
阳离子交换
Ca2+与Na交换→钠土转换为钙土→粘土ξ电势 减小，水化膜变薄。
4.石膏侵，水泥侵区别
石膏侵，PH值一直下降 水泥侵：PH值增加
5.石膏侵的处理？？？
6.防止水泥侵 （1）用清水钻水泥塞 （2）进行预处理
V重 重 1V1 （V重 V1） 2
每方泥浆加重剂所需加重剂用量 G
2 1 V重 V1 重 2
重V重
V1
2 1 重 吨 方 重 2
加重前的要求 Ⅰ加重前泥浆粘度不宜过高 Ⅱ加重应提切力（>0.5Pa） 为了满足以上两点要求，搬土含量应控制在一定范围。
土 浆 水 W V原浆 土 水
2．分散剂 丹宁、褐煤、铁铬木质素、CMC、NaOH等。 3．分散钻井液特点 （1）所用药品多为分散剂 （2）矿化度低 NaCl<1% [Ca2+]<120ppm （3）性能不稳定，易受污染。 （4）优点：工艺简单，成本低 细分散泥浆虽然缺点较多，但配制工艺 简单。处理剂用量少，成本低因此有的地 方仍在使用。
高温深井钻井液
处理剂，高温降解包括高分子链断裂，亲水 基团与主链联结链断裂两方面，这会导致处 理剂的分子最降低，部分或全部失去高分子
定性为23 2 ℃。用这两者配制的钻井液除具 4. 1 高温降解 有机高分子化合物会因高温作用而发生 有较高的热稳定性外还具有很高的抑制性能。 分子链断裂， 这中现象称为高温降解。对于 2 .3 硅氟聚合物钻井液
硅氟钻井液由4% 钠膨润土、3%MMH 、
5%MF一 粤 1、 %NSo 、 2%RH一 2%GF1、
井速度。
2 几种典型的高温深井钻井液 2， 三磺水基钻井液 1 三磺水基钻井液是7 年代后大多 0 数深井
钻井液类型。其主要处理剂是SMP (磺化酚 醛树脂) ， SMC (磺化腐植酸)和SMK(磺化拷 胶)。这三种处理剂有效的降低了钻井液在高 温高压条件下的滤失量。进而提高了井壁的 稳定性， 大大提高了泥浆的防塌、 防卡、 防盐 以及抗温能力。 2. Z TSO和Ts 聚合物钻井液 F TSD 和TSF 是美国NL 白劳公司研制成 功的两种聚合物。T SD 是抗高温反絮凝聚合 物。TSF 是控制高温滤失聚合物。 SD 是 T 一种低分子聚合物，溶解度为5 0%，在温度 为2 32 ℃时有效成控制钻井液的流变性，具 有良好的抗钙性能。TSF 这种添加剂的热稳
260 、1%Z H一1 和其它辅助剂组成。该个 1 别液体系 具有较强的抗高温能力， 可达22 ℃。 性质，降低处理剂亲水性或吸附性能，从而 0 具有较好的流变性能和剪切降粘性能， 有较强 使处理剂的抗盐抗钙能力和效能降低以至丧 的抑制服性，良好的抗高温悬浮稳定性。 失 作用 。 4 . 2 高温交联 处理剂分子中存在着各种不饱和键或活 3 抗高温处理剂的作用机理 处理剂是钻井液体系中重要组成部分， 性基团，在高温作用下，可使分子之间发生 提高处理剂的抗高温性能，可有效提高钻井 各种反应 ，互相连结，从而增大分子量，这 种现象称为高温交联。 如果高温交联过度， 形 液的抗高温能。 成三链的空间网状结构为高聚物，贝处理剂 J I 3.1 抗高温稀释剂 由三个体系成为冻胶， 处理剂完 由干钻井液在高温下和高温后的明显增 失去水溶性， 稠，都和钻土粒子的高温水化分散密切相关， 全失效，钻井液回被完全破坏。 因此， 抗高温稀释剂的稀释作用， 就是能很好 的抑制私土的高温水化作用。由于进入茹土 5 结语 颗粒的吸附溶剂化层的阳离子增加，其水化 改变钻井液的热稳定性，流变性，钻井 作用会下降，因此在处理剂中引人高价态金 液粘度等可使钻井液性能发生变化，使其具 属离子来有效的抑制钻土高温分散，但是高 有良好的抗温能力和较强的抑制性能。通过 价离子的加入对钻井液有严重絮凝作用，必 对以上儿种处理剂的分析，适当地对几种处 须有高效的稀释剂与之配合使用，最好是高 理剂进行复配， 会使钻井液的搞温能力更好。 价阳离子与稀释剂形成络合物，从而使抗高 随着世界能源需求的增加和钻探技术的 发展，深井和翅深井的钻探已成为今后钻探 温稀释剂必须在高温下仍能有效地吸附于钻 工业发展的一个重要方面。增强高温深井钻 土端面的拆散或阻止结构的形成，从而起到 井液的性能， 开展室内攻关研究， 为科学勘探 高温稀释作用。 和效益勘探提供技术支持已迫在眉睫。 3 .2 抗高温滤失控制剂 泥浆在高温下的滤失及滤饼对于井壁稳 定有重大意义， 控制滤失一般有两种途径: 一 参考文献 是增加液相私度， 另一种是改善滤饼质量， 降 【 赵福麟.石油大学出版社， 0 ， 7 一 . ] 1 200 7:1 1 9 低滤饼渗透性， 由于高温的影响， 使滤液粘度 12 齐宁， ] 张贵才， 马涛. 拷胶类钻井液外理剂 急剧下降，故用增加液相粘度的办法效果不 的应用及前景. 钻井液与完井液， 2004 . 大， 而着重于后者。 特别是在深井中泥桨压差 t3 黄进军， 1 浦晓林， 李建波等. 抗 22 高温的 0 较大的情况下， 改进泥饼质量， 增加泥饼可压 水基钻井液降粘剂的研究， 2003. 【 周辉， 1 4 郭保雨， 江智君. 深井高温钻井液体 缩性， 会产生很好的降滤失效果。 系的研究与应用. 钻井与完井液， 2005 .
抗高温累托石水基钻井液
抗高温累托石水基钻井液引言随着深水钻井和井深的不断增加，钻井液面临着越来越高的温度和压力。
因此，开发高耐温、高性能的钻井液变得尤为重要。
本文针对这一问题，介绍了一种抗高温、累托石水基钻井液的研究。
主要内容一、累托石及其在钻井液中的应用累托石主要是由硅酸盐和铝酸盐矿物组成的粘土矿物，具有吸附、稳定、过滤及润滑等重要性质。
与其他钻井液添加剂相比，累托石在钻井液中体积分数较高，因此更加经济实用。
同时，累托石可减少井眼壁的稳定位移和对天然气区等有机质产生的影响。
二、石墨烯氧化物的优良性质石墨烯氧化物是一种具有较高耐温、抗磨损和机械强度的纳米材料。
石墨烯氧化物可以被加入到钻井液中，用于改善其热稳定性和降低黏度。
三、实验方法在实验中我们选用了一种含100%活性石墨烯氧化物的累托石水基钻井液，并以海洋环境下的温度和压力为测试条件，分别在1小时和4小时的时间内进行分析。
四、实验结果分析结果表明，添加石墨烯氧化物可以显著提高钻井液的热稳定性和黏度控制能力。
在高温和高压的条件下，经过1小时和4小时的测试后，钻井液的黏度仍然处于可控范围内。
五、结论我们成功地开发了一种抗高温、累托石水基的钻井液，并证实了石墨烯氧化物的优良性质，其可用于改善钻井液的良好性质，同时提高井壁稳定性。
本研究结果为深水钻井等高温环境下的钻井液研发提供了新思路和方法。
六、未来方向在未来研究中，我们将研究如何更好地控制石墨烯氧化物与累托石的添加量、均匀混合等技术问题，不断提高钻井液的良好性质，同时研究累托石的其他用途，拓展如果提高工业利用率。
参考文献[1] 冯忠举, 王亚南, 肖物鸿. 矿物材料生态环境利用与污染控制[J]. 土壤学报, 2002:1592-1596.[2] 林远洪, 孙建明, 杨刚, 等. 累托石水基钻井液的性能研究[J].中国水上油气, 2014(3):25-28.[3] 张瓒颐, 赵宇明, 谢营, 等. 石墨烯及其在液相纳米复合材料中的应用[J]. 无机材料学报, 2012:872-881.七、实验步骤我们在实验中采取了以下步骤。
泌深1井超高温水基钻井液技术
文章编号:100125620(2009)0320009203泌深1井超高温水基钻井液技术孙中伟1 何振奎1 刘霞1 邱正松2 邱建君1 景国安1 陈新安1(1.中石化河南油田分公司工程院,河南南阳;2.中国石油大学(华东),山东东营)摘要 泌深1井是中石化的一口重点探井,位于河南省唐河县毕店乡,完钻井深为6005m ,实测井底温度达到236℃。
通过室内实验优选出抗220℃和抗245℃2套超高温水基钻井液,并在现场进行了应用。
应用结果表明,这2套超高温钻井液流变性好,具有较高的抗温能力、抑制能力和悬浮携带岩屑能力,摩阻系数低,泌深1井在四开高温井段的钻井过程中没有发生井下复杂情况,表明2套超高温水基钻井液满足了泌深1井钻井需要。
关键词 抗高温钻井液;钻井液配方;井眼稳定;井眼净化;泌深1井中图分类号:TE254.3文献标识码:A 泌深1井是中国石化股份公司2007年的重点风险探井之一。
泌深1井位于河南省唐河县毕店乡,完钻井深为6005m ,实测井底温度为236℃,钻井周期为320.6d ;钻探目的是探索泌阳凹陷深层玉皇顶组的生油特征及生储盖组合条件;钻遇地层自上而下为新近系平原组、凤凰镇组、古近系廖庄组、核桃园组、大仓房组、玉皇顶组和白垩系(未穿)地层。
泌深1井一开使用<660mm 钻头钻至井深205m ,下入<508mm 表层套管至井深204.36m ;二开使用<406mm 钻头钻至井深1817m ,下入<339.7mm 套管至井深1796.36m ;三开使用<311mm 钻头钻至井深4532m ,下入<244.5mm 技术套管至井深4491.83m ;四开使用<215.9mm 钻头钻至井深6005m ,完钻,未下油层套管。
1 四开高温井段钻井液技术难点1)要求钻井液具有良好的抑制性和防塌性能。
四开古近系玉皇顶组和白垩系井段一直贯穿大段紫红色泥岩,地层不稳定,造浆较严重,钻井液的黏度、切力和滤失量难以控制,易缩径、垮塌。
超深井抗高温钻井液
超深井抗高温钻井液一般情况下5、6千米以上的井都称为超深井。
我国已成功钻探多口超深井。
常用超深井钻井液有水基钻井液和油基钻井液，国内一般用水基钻井液。
7、8千米的超深井地温可达200－250度，（地温梯度一般为每百米3度），压力可达15－20Mpa，所以超深井对钻井液的性能影响比较大。
第一节：高温对钻井液中的粘土的影响1、高温分散作用粘土的高温分散：高温促进钻井液中的粘土粒子分散，使分散度增大。
粘土粒子浓度增大的现象称为粘土的高温分散。
其表现为粘度增大。
主要原因：①高温增强了水分子渗入粘土内部的能力；②高温使粘土表面的阳离子扩散能力增强，扩散双电层增厚，电位提高，有利于分散；③高温使粘土矿物的片状微粒运动加剧，有利于分散。
影响高温分散的因素有：①粘土的种类，它是影响高温分散作用强弱的决定因素，易水化的高温分散强，不易水化的高温分散弱；②所经受的温度及作用时间；③PH 值有利于高温分散，因为OH－的存在有利于粘土的水化，而粘土高温水化的同时PH值降低；④钙、镁、铝、铁、铬、锌等高价离子不利于粘土分散，它对粘土分散有抑制作用；⑤处理剂的影响，凡对高温分散有抑制能力的处理剂都能抑制高温分散作用，如磺甲基类、磺酸盐类。
2、高温钝化作用高温钝化：钻井液中粘土粒子经高温作用后，表面活性降低的现象称为高温钝化。
产生钝化的机理认为是：粘土矿物表面或者是表面和内部都与钻井液中钙离子、氢氧根离子等发生反应，产生水化硅酸钙，使粘土呈现较大的惰性，而温度则加速这个反应进行，同时在温度高于150度时，反应会深入矿物晶体内部，其表现为塑性粘度增加的同时屈服值和切力却增加不多，有时甚至降低，在含有钙、镁、铝、铁、铬、锌等高价离子时更加明显，剩余力场（表面活性）有所降低。
第二节：高温对钻井液处理剂的影响1、高温降解作用：有机高分子化合物受高温作用而裂解称为高温降解。
高温降解包括使高分子主链断裂和使亲水基团与主链连接键断裂两方面，前者大大降低处理剂的分子量，甚至使之失去高分子性质；后者使处理剂亲水性降低，二者都会使处理剂效能大幅度降低，以至完全失效。