高温高密度油基钻井液体系的研究与应用
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ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ， ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ －５ ４ ２ ５ ． ２ ０ １ ３ ． Ｉ １ ． ０ １ ５
２ ０ １ ３ ， Ｖ ｏ Ｉ ． ： ３ ０ Ｎ ｏ ． １ １ 亿 擘 与 生 物 Ｚ程
Ｃｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ＆ Ｂｉ ｏ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
３ ． 中国石 油西部钻 探 工程公 司， 新 疆 鸟鲁 木 齐 ８ ３ ０ ０ １ １ ）
摘 要： 对 高温深井而言， 油基 钻 井 液是 其 钻 探 成 败 的 关键 。 室 内开 发 了 一 套 高温 高 密 度 油 基 钻 井 液 体 系 ， 抗 高 温
能 力在 ２ ２ ０℃ 以 上 ， 钻 井波 密度 可 以加 重 到 ２ ． ５ ｇ・ｃ ｍ～ 。室 内评 价 表 明 ， 该 高 温 高 密度 油 基 钻 井液 体 系的 流 变性 好 且
２ ． ３ 不 同油相 配 制的高 温 高密度 油基 钻井 液的性 能
用 不 同油相 配 制高 温高 密度 油基 钻井液 体系并 考
察其 性 能 ， 体 系 采 用基 础 配方 ， 用重 晶石 加重 到 ２ ． ３ ｇ
・ ａ ｍ＿ 。 ， 结 果见 表 ３ 。
由表 ３可知 ， 高 温 高 密度 油 基 钻 井 液 可 以根据 设
制油 ： ３ ５ Ｃ ａ Ｃ １ 溶 液 ＝９ ０： １ ０ ＋２ 主乳 化剂． ＭＯ Ｅ ＭＵＬ ＇ １ ＋１ ％ 辅 助 乳 化 剂 ＭＯ ＣＯＡＴ ＿ １ ＋２ 润 湿 剂 Ｍ０ＷＥ Ｔ ＿ １ ＋３ 有机土 ＋３ 降 滤 失 剂 ＭＯＴＥ Ｘ＋ ２ 封堵剂 ＭＯＲＬ Ｆ ＋２ ％Ｃ ａ Ｏ， 重 晶石加 重 。
高温 深 井 钻井 是 钻 井 发 展 的重 要 方 向之 一 。 目 前， 钻 井工具 及设 备都 已具备 抗 高温 高压 的能 力 ， 而抗 高温 的钻 井 液体 系仍是 钻 高温 深井 的技术 难题 。根 据 国内外高 温深井 的作 业 情 况 来 看 ， 钻 井 液 性 能 的好 坏 对 高温深 井 的钻 探 成 败具 有非 常 重 要 的影 响ｎ ］ ， 因此 研 制抗高 温高 密度 的油基 钻井 液体 系 十分必 要 。作者 室 内开发 了一 套高 温高 密 度 油 基 钻 井 液 体 系 ， 并 对 其
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ －０ ８ －１ １
液， 从 而适 应 陆 上 、 海 上 对 油 基 钻 井 液 的 不 同 环 保 要
由表 ２ 可知 ， 该 高温 高 密 度 油 基 钻 井液 体 系具 有
良好 的抗 温 能力 ， 在 １ ６ ０ － － － ２ ２ ０℃范 围 内老 化后 ， 体 系
的塑性 粘度低 ， 高 温 高 压 滤 失 量低 ， 电稳 定 性 高 ， 表 现
出 了良好 的抗温 性能 。
２ 高 温 高 密 度 油 基 钻 井 液 的性 能评 价
度老 化后 的性 能 评 价 ， 体 系采 用 基 础 配方 （ 油 相 为 柴 油） ， 用重 晶石加 重 到 ２ ． ３ ｇ・ ａ ｍ一 ， 结果 见表 ２ 。
１ 高 温 高密 度 油 基 钻 井 液基 础 配 方
室内进行 了大量钻井液配方优化实验 ， 优选高温
高密 度 油基 钻 井液 体 系 的基 础 配 方 为 ： 柴 油／ 自油／ 气
高 温 高 密 度 油 基钻 井液 体 系 的研 究 与应 用
王 洪伟 ， 王 荐 。 许 均 。 柏 富友 。 肖．斌 。 向兴 金。 ， 蒋 卓
（ １ ． 中海油 田服 务股份 有 限公 司油化 事业部 ， 天津 ３ ０ ０ ４ ５ ２ ； ２ ． 荆 州 市汉科 新技 术研 究所 ， 湖北 荆 州 ４ ３ ４ ０ ０ ０ ；
可调 、 电稳 定性 强 、 抗高温能力强 ， 可 满 足 现 场 高 温 高 压 井 的作 业要 求 。 关键词 ： 高 温 高 密度 油基 钻 井 液 ； 性 能评 价 ； 高 温 高 压 ・ 中 圈分 类 号 ： ＴＥ ２ ５ ４ ． ６ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ —５ ４ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ｌ １ 一Ｏ Ｏ ６ Ｏ —Ｏ ３
为 了使 优选 的高 温高密 度油 基钻 井 液体 系能够满 足高 温深井 的钻井 要 求 ， 室 内对 其 进 行 了全 面 的性 能 评价 实验 ， 分别评 价 了体 系在不 同条 件 下 的流 变性 、 滤 失造 壁性 以及破 乳 电压等 。
２ ． １ 高 温高密 度油 基钻 井液 在不 同密 度下 的性 能
进行 了室 内评 价 。
Biblioteka Baidu
结果 见表 １ 。
润湿 反转 剂 可 以将 亲水 性 的 固相 颗粒 表面转 变为 亲油 性 ， 还可 以有 效 防止 加 重 材 料 和 劣质 固相进 入 钻 井 液体 系后造 成 的性 能 失 稳 ［ ２ ］ 。由表 １可 知 ， 油基 钻
井 液在 高温 下通 过润 湿剂 和乳 化剂 有效 地润湿加 重材
料， 可配 制 出密度 ２ ． Ｏ ～２ ． ５ ｇ・ａ ｍ 的高温 高密 度 油
基 钻井 液体 系 ， 并 具有 较 好 的流变 性和乳 化稳 定性 、 较
低的滤 失量 ， 满 足高 温深 井 的钻探 需要 。 ２ ． ２ 高温 高密 度 油基钻 井液的抗 温 能力 室 内对高 温高 密度 油基钻 井 液体 系进行 了不 同温
计 情况 以柴 油 、 自油 、 气 制 油 等 不 同 油相 配 制 ， 形 成柴
油基钻 井 液 、 低毒 性 矿物 油钻 井液 、 气 制油合 成基钻井
高温 高密 度油基 钻 井 液 体 系 采 用基 础 配 方 （ 油相
为 柴油 ） ， 用重 晶石加 重 ， 测 试 不 同密度 下体 系 的性能 ，
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ， ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２ －５ ４ ２ ５ ． ２ ０ １ ３ ． Ｉ １ ． ０ １ ５
２ ０ １ ３ ， Ｖ ｏ Ｉ ． ： ３ ０ Ｎ ｏ ． １ １ 亿 擘 与 生 物 Ｚ程
Ｃｈ ｅ ｍｉ ｓ ｔ ｒ ｙ ＆ Ｂｉ ｏ ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
３ ． 中国石 油西部钻 探 工程公 司， 新 疆 鸟鲁 木 齐 ８ ３ ０ ０ １ １ ）
摘 要： 对 高温深井而言， 油基 钻 井 液是 其 钻 探 成 败 的 关键 。 室 内开 发 了 一 套 高温 高 密 度 油 基 钻 井 液 体 系 ， 抗 高 温
能 力在 ２ ２ ０℃ 以 上 ， 钻 井波 密度 可 以加 重 到 ２ ． ５ ｇ・ｃ ｍ～ 。室 内评 价 表 明 ， 该 高 温 高 密度 油 基 钻 井液 体 系的 流 变性 好 且
２ ． ３ 不 同油相 配 制的高 温 高密度 油基 钻井 液的性 能
用 不 同油相 配 制高 温高 密度 油基 钻井液 体系并 考
察其 性 能 ， 体 系 采 用基 础 配方 ， 用重 晶石 加重 到 ２ ． ３ ｇ
・ ａ ｍ＿ 。 ， 结 果见 表 ３ 。
由表 ３可知 ， 高 温 高 密度 油 基 钻 井 液 可 以根据 设
制油 ： ３ ５ Ｃ ａ Ｃ １ 溶 液 ＝９ ０： １ ０ ＋２ 主乳 化剂． ＭＯ Ｅ ＭＵＬ ＇ １ ＋１ ％ 辅 助 乳 化 剂 ＭＯ ＣＯＡＴ ＿ １ ＋２ 润 湿 剂 Ｍ０ＷＥ Ｔ ＿ １ ＋３ 有机土 ＋３ 降 滤 失 剂 ＭＯＴＥ Ｘ＋ ２ 封堵剂 ＭＯＲＬ Ｆ ＋２ ％Ｃ ａ Ｏ， 重 晶石加 重 。
高温 深 井 钻井 是 钻 井 发 展 的重 要 方 向之 一 。 目 前， 钻 井工具 及设 备都 已具备 抗 高温 高压 的能 力 ， 而抗 高温 的钻 井 液体 系仍是 钻 高温 深井 的技术 难题 。根 据 国内外高 温深井 的作 业 情 况 来 看 ， 钻 井 液 性 能 的好 坏 对 高温深 井 的钻 探 成 败具 有非 常 重 要 的影 响ｎ ］ ， 因此 研 制抗高 温高 密度 的油基 钻井 液体 系 十分必 要 。作者 室 内开发 了一 套高 温高 密 度 油 基 钻 井 液 体 系 ， 并 对 其
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ －０ ８ －１ １
液， 从 而适 应 陆 上 、 海 上 对 油 基 钻 井 液 的 不 同 环 保 要
由表 ２ 可知 ， 该 高温 高 密 度 油 基 钻 井液 体 系具 有
良好 的抗 温 能力 ， 在 １ ６ ０ － － － ２ ２ ０℃范 围 内老 化后 ， 体 系
的塑性 粘度低 ， 高 温 高 压 滤 失 量低 ， 电稳 定 性 高 ， 表 现
出 了良好 的抗温 性能 。
２ 高 温 高 密 度 油 基 钻 井 液 的性 能评 价
度老 化后 的性 能 评 价 ， 体 系采 用 基 础 配方 （ 油 相 为 柴 油） ， 用重 晶石加 重 到 ２ ． ３ ｇ・ ａ ｍ一 ， 结果 见表 ２ 。
１ 高 温 高密 度 油 基 钻 井 液基 础 配 方
室内进行 了大量钻井液配方优化实验 ， 优选高温
高密 度 油基 钻 井液 体 系 的基 础 配 方 为 ： 柴 油／ 自油／ 气
高 温 高 密 度 油 基钻 井液 体 系 的研 究 与应 用
王 洪伟 ， 王 荐 。 许 均 。 柏 富友 。 肖．斌 。 向兴 金。 ， 蒋 卓
（ １ ． 中海油 田服 务股份 有 限公 司油化 事业部 ， 天津 ３ ０ ０ ４ ５ ２ ； ２ ． 荆 州 市汉科 新技 术研 究所 ， 湖北 荆 州 ４ ３ ４ ０ ０ ０ ；
可调 、 电稳 定性 强 、 抗高温能力强 ， 可 满 足 现 场 高 温 高 压 井 的作 业要 求 。 关键词 ： 高 温 高 密度 油基 钻 井 液 ； 性 能评 价 ； 高 温 高 压 ・ 中 圈分 类 号 ： ＴＥ ２ ５ ４ ． ６ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ２ —５ ４ ２ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ｌ １ 一Ｏ Ｏ ６ Ｏ —Ｏ ３
为 了使 优选 的高 温高密 度油 基钻 井 液体 系能够满 足高 温深井 的钻井 要 求 ， 室 内对 其 进 行 了全 面 的性 能 评价 实验 ， 分别评 价 了体 系在不 同条 件 下 的流 变性 、 滤 失造 壁性 以及破 乳 电压等 。
２ ． １ 高 温高密 度油 基钻 井液 在不 同密 度下 的性 能
进行 了室 内评 价 。
Biblioteka Baidu
结果 见表 １ 。
润湿 反转 剂 可 以将 亲水 性 的 固相 颗粒 表面转 变为 亲油 性 ， 还可 以有 效 防止 加 重 材 料 和 劣质 固相进 入 钻 井 液体 系后造 成 的性 能 失 稳 ［ ２ ］ 。由表 １可 知 ， 油基 钻
井 液在 高温 下通 过润 湿剂 和乳 化剂 有效 地润湿加 重材
料， 可配 制 出密度 ２ ． Ｏ ～２ ． ５ ｇ・ａ ｍ 的高温 高密 度 油
基 钻井 液体 系 ， 并 具有 较 好 的流变 性和乳 化稳 定性 、 较
低的滤 失量 ， 满 足高 温深 井 的钻探 需要 。 ２ ． ２ 高温 高密 度 油基钻 井液的抗 温 能力 室 内对高 温高 密度 油基钻 井 液体 系进行 了不 同温
计 情况 以柴 油 、 自油 、 气 制 油 等 不 同 油相 配 制 ， 形 成柴
油基钻 井 液 、 低毒 性 矿物 油钻 井液 、 气 制油合 成基钻井
高温 高密 度油基 钻 井 液 体 系 采 用基 础 配 方 （ 油相
为 柴油 ） ， 用重 晶石加 重 ， 测 试 不 同密度 下体 系 的性能 ，