盐水钻井液处理剂探索实验
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
１ 室 内试验 研 究
表 １ 基 浆 性 能
经过试 验发 现 ， 先 一 般 土抗 盐 能力 很 差 ， 井 液 首 钻 中随着 Ｎａ １ Ｃ 的加 入 ， 电层 不 断受 到 压缩 ， 双 电位 下 降 ，
水化膜变薄， 钻进液粘土颗粒的分散下 降。失水增大， 可达 到 ６ｍＩ以上 ， 度 下 降 ， 能不 稳 定 。而 优 质 粘 ０ 粘 性 土粘 度相 对较 高 ， 盐 能力 优 于一 般 土 ， 能 比一 般 土 抗 性 稳定 ， 以选择 优质 粘土进 行实验 探索 。 所
２ １ 年第 ８期 ０２
西部 探矿 工程
３ １
盐 水钻 井液 处 理 剂 探 索 实验
黄 杨 ， 邹 杰， 徐 铮
（ 成都理 工大 学环境 与土 木工 程学 院 ， 四川 成都 ６ ０５ ） １０ ９ 摘 要： 盐水 钻 井液对 泥 页岩水化 有抑 制作 用 ， 同时盐水 钻 井液 具有 优 良的抗 低 温 能力 ， 可作 为 天 然
３ ２
西 部探矿 工程
２ １ 年 第 ８期 ０２
要前 提之一 。试 验所 用 材 料纯 净 的 氯 化钠 晶体是 无 色 透 明 的立方 晶体 ， 由于杂 质的存 在使一 般情况 下 的氯化 钠 为 白色立方 晶体 或 细 小 的 晶体粉 末 ， 点 ８ １ ， 熔 ０ ℃ 沸 点 １４℃ ， ４ ２ 味咸 ，Ｈ 值 呈 中性 ， 溶 于水 和甘 油 ， 溶 ｐ 易 难 于乙醇 引。 对盐水 钻井液分别进行 常温和低 温下试验 。低温下 钻井 液 比重与失水变化均不 大 ， 而粘 度变化较 明显 ， 具有 低 温增粘作用 ， 现代 钻探 大多 采用小 孔 径金 刚石 绳索 而 取芯 钻进技术 ， 以实 验 的关 键 问题是 解决 在低 温 下 的 所
一
天然气水合物作为一种清洁的新能源， 已经引起世 界 各 国的广泛关 注 ， 然气 水合 物 的勘 探 ， 天 通过 高 原 冻 土 天然气 水合 物钻探 与其 它高 寒 地 区钻 探 的钻 井 液 体 系 的研究 发 现 ， 核 心 技 术 问题 是 钻井 液 低 温 技 术 问 其 题， 冻土层 以及天然 气 水合 物 赋 存地 层 的勘探 钻 进 中 ， 钻 井液在 冰点 以下 能够 正 常工 作 是 十分 重 要 和 必备 的 条 件Ｌ 。钻井 液是 保 证 井 内温 度 正 常的 关键 。确保 在 ２ ］ 低 温条 件下 的钻井 液具有 良好 的流变 性能 与抑制 能力 。 盐 水钻 进液钻 进泥 页岩地层 时 ， 以抑 制其水 化膨 可 胀， 当其 浓度 大 于地层 空 隙 中盐 的浓度 时 ， 以减 少 滤 可 液 向地层 的渗透 。而饱 和盐水 钻 井 液 ， 由于 Ｎａ 子 已 离 接近 饱和 ， 会再 进行 离 子 交换 ， 以防 止井 壁 溶 蚀 和 不 可 井径 扩大 。可用 于深 井钻探 ， 同时盐 水钻 井液具 有 良好 的抗 低温 能力 ， 也可作 为水合 物 的热力 学抑制剂 。 但是 钻井 液受盐 侵或 配置盐 水钻井 液时 ， 中的粘 其 土 颗粒 可能产 生絮凝 ， 钻井 液 的流变性性 能 变坏 引。如 何 配制 出耐盐 又能抗 低温 的钻井 液 ， 同时考 虑到 现代钻 探 大 多采用小 孔径 金刚石 绳索取 ＝ 琶钻进 技术 ， 以低粘 所 与低 失 水是需 要控 制 的重 要流 变性能 。
而钻井 液是 一个 复杂 的多相体 系 ， 过实验 发 现盐 通 类 的加入 能有效 地降低 凝 固点 ， 也是低 温下 工作 的必 这
＊ 收 稿 日期 ：０ １１—３ 修 回 日期 ：０ ｌｌ—ｌ ２ １—２１ ２ １—２３
第一作者简介 ： 黄杨 （９ ８） 男 （ 族 ）刚 川 广汉 人． 都 理 工 大 学 ； 技 术 ０工程 ０、奉 科 在 读 。 １８ 一 ， 汉 ， 成 钫查 Ｉ
２ 试验 方法
溶 液 的凝 固点 是指 固态 纯溶 剂 和 液态 溶 液 蒸 气压
平 衡 时 的温 度 。而根据 拉乌 尔定律 可知 ， 溶液 中溶 剂 的
蒸 气压 小 于纯溶 剂 的蒸 气压 。所 以 ， 溶液 和 固态 纯溶 剂 平 衡 时 的温 度就 会 比纯 溶剂 的凝 固点低＿Ｉ 就是 溶 液 ４． 这 的凝 固点 降低 的原 因。
２ 世纪 ９ ０ ０年代初 ， 国开 始 由原油 出 口国变 为进 我
口国 ， 计 到 ２ ２ 估 ０ ０年 ， 原油缺 口将达 到 ２ ０ ｔ届 时 如 ×１ ，
１ １ 配 浆材料 的选择 ．
பைடு நூலகம்
不 能 开发新 能源 ， 能源 危机将 严重制 约我 国经济 和社 会 的可持 续发 展［ 。能 源形 势 的 日益 严 峻使 油气 勘 探 开 １ ］ 发中， 深井将 成 为勘探 开发 的重点 。常规钻 井 液体 系钻 遇泥 页岩地 层 、 碎地 层 、 膏层 以及高压 盐水 层 ， 变 破 盐 将 得性 能不稳 定 、 失水 量迅 速 增高 ， 同时 由于 地层 盐 溶 解 将造 成井径 扩 大 ， 严重 影 响井 身质量 。
气水合 物和 其他 高寒地 区的低 温钻 井液 ， 主要对 盐水 钻 井液 的 处理 剂 与低 温性 能 进行探 索性 实验 分
析 与 总结 。
关键词 ： 温勘探 ； 低 盐水钻 井液 ； 温下低 粘低 失水 ； 低 处理 剂
中 图分类号 ： Ｅ 文献标 识码 ： 文章 编号 ：Ｏ ４ ７ ６ ２ １ ） ８ ０ ３ －０ Ｔ ２ Ｂ ｌ 。 —５ １ （０ ２ ０ － ０ １ ３
配浆水采用一般清水即可， 但应注意配浆水要保持 微碱 性 ； 荐造 浆 粘 土 为 山东 高 阳土 ； ＯＨ（ 推 Ｎａ 烧碱 ） 为 般 市售 产 品 ； Ｃ 为一般 市售 盐 ， 盐或 工业 用盐 均 Ｎａ １ 食 可 ；ＨＲ为 专用低 温抗 盐泥 浆稀 释剂与 降失水 剂 。 Ｓ １ ２ 造 浆粘 土的选 用与 基浆 的配制 ． 对造浆粘土的使用研究， 主要性能控制见表 １ 。
表 １ 基 浆 性 能
经过试 验发 现 ， 先 一 般 土抗 盐 能力 很 差 ， 井 液 首 钻 中随着 Ｎａ １ Ｃ 的加 入 ， 电层 不 断受 到 压缩 ， 双 电位 下 降 ，
水化膜变薄， 钻进液粘土颗粒的分散下 降。失水增大， 可达 到 ６ｍＩ以上 ， 度 下 降 ， 能不 稳 定 。而 优 质 粘 ０ 粘 性 土粘 度相 对较 高 ， 盐 能力 优 于一 般 土 ， 能 比一 般 土 抗 性 稳定 ， 以选择 优质 粘土进 行实验 探索 。 所
２ １ 年第 ８期 ０２
西部 探矿 工程
３ １
盐 水钻 井液 处 理 剂 探 索 实验
黄 杨 ， 邹 杰， 徐 铮
（ 成都理 工大 学环境 与土 木工 程学 院 ， 四川 成都 ６ ０５ ） １０ ９ 摘 要： 盐水 钻 井液对 泥 页岩水化 有抑 制作 用 ， 同时盐水 钻 井液 具有 优 良的抗 低 温 能力 ， 可作 为 天 然
３ ２
西 部探矿 工程
２ １ 年 第 ８期 ０２
要前 提之一 。试 验所 用 材 料纯 净 的 氯 化钠 晶体是 无 色 透 明 的立方 晶体 ， 由于杂 质的存 在使一 般情况 下 的氯化 钠 为 白色立方 晶体 或 细 小 的 晶体粉 末 ， 点 ８ １ ， 熔 ０ ℃ 沸 点 １４℃ ， ４ ２ 味咸 ，Ｈ 值 呈 中性 ， 溶 于水 和甘 油 ， 溶 ｐ 易 难 于乙醇 引。 对盐水 钻井液分别进行 常温和低 温下试验 。低温下 钻井 液 比重与失水变化均不 大 ， 而粘 度变化较 明显 ， 具有 低 温增粘作用 ， 现代 钻探 大多 采用小 孔 径金 刚石 绳索 而 取芯 钻进技术 ， 以实 验 的关 键 问题是 解决 在低 温 下 的 所
一
天然气水合物作为一种清洁的新能源， 已经引起世 界 各 国的广泛关 注 ， 然气 水合 物 的勘 探 ， 天 通过 高 原 冻 土 天然气 水合 物钻探 与其 它高 寒 地 区钻 探 的钻 井 液 体 系 的研究 发 现 ， 核 心 技 术 问题 是 钻井 液 低 温 技 术 问 其 题， 冻土层 以及天然 气 水合 物 赋 存地 层 的勘探 钻 进 中 ， 钻 井液在 冰点 以下 能够 正 常工 作 是 十分 重 要 和 必备 的 条 件Ｌ 。钻井 液是 保 证 井 内温 度 正 常的 关键 。确保 在 ２ ］ 低 温条 件下 的钻井 液具有 良好 的流变 性能 与抑制 能力 。 盐 水钻 进液钻 进泥 页岩地层 时 ， 以抑 制其水 化膨 可 胀， 当其 浓度 大 于地层 空 隙 中盐 的浓度 时 ， 以减 少 滤 可 液 向地层 的渗透 。而饱 和盐水 钻 井 液 ， 由于 Ｎａ 子 已 离 接近 饱和 ， 会再 进行 离 子 交换 ， 以防 止井 壁 溶 蚀 和 不 可 井径 扩大 。可用 于深 井钻探 ， 同时盐 水钻 井液具 有 良好 的抗 低温 能力 ， 也可作 为水合 物 的热力 学抑制剂 。 但是 钻井 液受盐 侵或 配置盐 水钻井 液时 ， 中的粘 其 土 颗粒 可能产 生絮凝 ， 钻井 液 的流变性性 能 变坏 引。如 何 配制 出耐盐 又能抗 低温 的钻井 液 ， 同时考 虑到 现代钻 探 大 多采用小 孔径 金刚石 绳索取 ＝ 琶钻进 技术 ， 以低粘 所 与低 失 水是需 要控 制 的重 要流 变性能 。
而钻井 液是 一个 复杂 的多相体 系 ， 过实验 发 现盐 通 类 的加入 能有效 地降低 凝 固点 ， 也是低 温下 工作 的必 这
＊ 收 稿 日期 ：０ １１—３ 修 回 日期 ：０ ｌｌ—ｌ ２ １—２１ ２ １—２３
第一作者简介 ： 黄杨 （９ ８） 男 （ 族 ）刚 川 广汉 人． 都 理 工 大 学 ； 技 术 ０工程 ０、奉 科 在 读 。 １８ 一 ， 汉 ， 成 钫查 Ｉ
２ 试验 方法
溶 液 的凝 固点 是指 固态 纯溶 剂 和 液态 溶 液 蒸 气压
平 衡 时 的温 度 。而根据 拉乌 尔定律 可知 ， 溶液 中溶 剂 的
蒸 气压 小 于纯溶 剂 的蒸 气压 。所 以 ， 溶液 和 固态 纯溶 剂 平 衡 时 的温 度就 会 比纯 溶剂 的凝 固点低＿Ｉ 就是 溶 液 ４． 这 的凝 固点 降低 的原 因。
２ 世纪 ９ ０ ０年代初 ， 国开 始 由原油 出 口国变 为进 我
口国 ， 计 到 ２ ２ 估 ０ ０年 ， 原油缺 口将达 到 ２ ０ ｔ届 时 如 ×１ ，
１ １ 配 浆材料 的选择 ．
பைடு நூலகம்
不 能 开发新 能源 ， 能源 危机将 严重制 约我 国经济 和社 会 的可持 续发 展［ 。能 源形 势 的 日益 严 峻使 油气 勘 探 开 １ ］ 发中， 深井将 成 为勘探 开发 的重点 。常规钻 井 液体 系钻 遇泥 页岩地 层 、 碎地 层 、 膏层 以及高压 盐水 层 ， 变 破 盐 将 得性 能不稳 定 、 失水 量迅 速 增高 ， 同时 由于 地层 盐 溶 解 将造 成井径 扩 大 ， 严重 影 响井 身质量 。
气水合 物和 其他 高寒地 区的低 温钻 井液 ， 主要对 盐水 钻 井液 的 处理 剂 与低 温性 能 进行探 索性 实验 分
析 与 总结 。
关键词 ： 温勘探 ； 低 盐水钻 井液 ； 温下低 粘低 失水 ； 低 处理 剂
中 图分类号 ： Ｅ 文献标 识码 ： 文章 编号 ：Ｏ ４ ７ ６ ２ １ ） ８ ０ ３ －０ Ｔ ２ Ｂ ｌ 。 —５ １ （０ ２ ０ － ０ １ ３
配浆水采用一般清水即可， 但应注意配浆水要保持 微碱 性 ； 荐造 浆 粘 土 为 山东 高 阳土 ； ＯＨ（ 推 Ｎａ 烧碱 ） 为 般 市售 产 品 ； Ｃ 为一般 市售 盐 ， 盐或 工业 用盐 均 Ｎａ １ 食 可 ；ＨＲ为 专用低 温抗 盐泥 浆稀 释剂与 降失水 剂 。 Ｓ １ ２ 造 浆粘 土的选 用与 基浆 的配制 ． 对造浆粘土的使用研究， 主要性能控制见表 １ 。