氯化钙无固相钻井液室内研究
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题 ， 。
展 起来 的新型 钻井 液 ， 系 不含 黏土 ， 体 主要 成 分为
有 机 高分 子 聚合 物 和 盐 ， 因而 可 以避 免 人 为 加 入 黏土矿 物 对地 层 造 成 的损 害 。 与 甲酸 盐 、 化 钾 氯
等 无 固相 抑制加 重材 料 相 比 ， ａ １ Ｃ Ｃ 的成 本 低 ， 可
难 以控 制 。因此 ， 必 要 研 究 高 浓 度 Ｃ Ｃ 条 件 有 ａＩ
存 在钻 井 液流 变 性 和 滤失 量 难 以控 制 、 温 性 差 抗
等 问题 。
下 的保护 剂 ， 提高 聚合 物 的作用 效果 ， 以达 到低 活 度、 高抑制 的钻井 液体 系 的要 求 。
２ Ｃａ Ｉ 无 固相 钻 井液室 内研 究 Ｃ ２ １ Ｃ Ｃｉ 固相钻 井液 配方 及性 能 ． ａ ：无
无 固相钻井 液 是在 低 固相钻 井液 的基 础 上发
Ｃ Ｃ 钻井 液体 系 （ ａｌ加 量 为 ３ 一 ％ ） 抑制 ａｌ Ｃ Ｃ： ％ ５ ，
性强 ， 固相 易控 制 ， 并较 好 地 解 决 了 Ｔ ｎ ｉ ｅ ｎ ｅｄ —ｓｎ ａ 地 层 泥 岩 水 化 膨 胀 缩 径 和 井 壁 失 稳 垮 塌 的 问
达 到较 好 的抑制 效 果 ， 液具 有较 低 的活度 ， 用 溶 适 于 强水 敏 和强 应 力 泥 页岩 等 易 水 化 膨 胀 地 层 ， 但
随着 ｃ ¨ 浓 度 的升 高 ， 井 液 的 活 度 降 低 ， ａ 钻 许 多处 理 剂功 效 下 降 ， 井 液 的 流 变性 和滤 失 量 钻
表 １ 氯 化钙 无 固相钻 井液 性 能
自主研 究并 应 用 Ｃ Ｃ 井液 大 致 可 以分 为 三个 ａ １钻
阶段 ：０ ２年 胜利 油 田在史 １ ６井 应 用 Ｃ Ｃ 聚 ２０ ３ ａ１ ／ 合 醇 钻 井 液 体 系 ， ａ １ 加 量 为 ８ ～１ ％ ， 功 Ｃ Ｃ： ％ ２ 成
２１ ０ ０年 中石 油长城 钻 井公 司在 苏丹 应用 Ｃ Ｃ 无 ａ１
注： ①滚动条件为 １０ｏ ５ Ｃ下滚动 １ 。 ６ｈ ② 高温高压滤失量测试 温度１５℃。 ３
土 相 钻 井 液 体 系 （ ａ １ 量 为 １％ ）和 铵 盐 ＣＣ 加 ２
收 稿 １ ：０ １ ９—３ 。 ３期 ２ １ —０ Ｏ 作者简介 ： 赵虎 ， 工程师 ，０ １ ２ ０ 年毕业 于河南 大学化 工系高分 子化工专业 ， 现从事油气层保护方面的科研工作。
１ ２
Ａ Ｖ Ｄ
细
石
油ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
化
工
进
展
Ａ ＡＮＣＥＳ Ｉ Ｆ ＮＥ ＥＴＲＯ Ｎ Ｉ Ｐ ＣＨＥＭＩ ＡＬ Ｃ Ｓ
第 ｌ 一 ’１ ’ ３卷第 期
氯化 钙 无 固相钻 井 液 室 内研 究
赵 虎 ，甄剑武 ，司西 强，雷祖 猛
（ 原 石 油 勘 探 局 钻 井 工 程 技 术 研 究 院 ， 阳 ４ ７０ ） 中 濮 ５ ０ １
地 解 决 了泥 页岩 膨 胀 分 散 和垮 塌 问题 ， 机 械钻 使 速 大 幅 度提 高 … ；０２ ２０ ２０ － ０ ６年 中原 油 田研 制 高 钙 盐钻 井 液体 系 ，ａ １ Ｃ Ｃ 加量 为 ３ ～５ ， 后 在 ％ ％ 先 中原 油 田 白庙 气 田 、 夏 海参 １井 、 河 油 田应 宁 塔 用 ， 好地 解决 了含膏砂 泥 岩 的水化 膨胀 ， 定井 较 稳 壁 ， 微米 颗 粒 含 量 低 ， 械 钻 速 高 “ ；ｏ ８ 亚 机 ２ ０ —
２１ ０ ２年 １ 月
赵
虎等． 氯化 钙无 固相钻井液室 内研究
１ ３
由表 １数据 可 以看 出 ， 体系 的流 变性 、 失 该 滤 量 控 制 、 滑 性 和 抗 温 性 良 好 ， 好 地 解 决 了 润 较 Ｃ Ｃ ， 井 液 的切 力 和滤 失量 难 以控 制 的 问题 。 ａ１钻 ２ ２ Ｃ Ｃ ：加量对 钻 井液性 能 影响 ． ａ ！
本 研究 开 发 出抗 钙 性 良好 的钻 井 液 处 理 剂 ，
配合 抗 钙保 护 剂 ， 体 系 Ｃ Ｃ：加 量 （ 量 分 数 ， 使 ａ１ 质
下 同 ） 高 可 达 ４ ％ ，５ 最 ０ １ ０℃下 滚 动 １ ６ｈ仍 能 保 持 良好 性 能 。 １ Ｃ Ｃ ： 井液 技术 发展 概况 ａ ！钻
见表 １
Ｃ Ｃ： ａ １钻井 液 具 有 较 低 的 活 度 ， 强 的 抑 制 较
性 ， 成本 较低 ， 年来 在 国 内外 发展 迅速 。针对 且 近
强 水敏 型 地层 ， 外 已 经使 用 第 二 代 Ｃ Ｃ 聚合 国 ａ１ ／
物 体 系 ， 功地 解 决 了墨 西 哥 海 湾 深水 区高 活性 成 泥页 岩 的泥包 钻 头和低 密 度 固相升 高 问题 。国 内
［ 摘
要］ 测定 了优化配方 的 Ｃ Ｃ 无固相钻井 液的性 能 ， 察 了 Ｃ Ｃ 加 量对钻井 液体 系 ａ１ 考 ａ１
流变性和滤失量 的影响 ， 探讨 了 Ｎ Ｃ 加量对体 系临界点 的影 响 ， 对 Ｃ Ｃ：无 固相 钻井 液进行 了 ａ１ 并 ａ１
抑制性和油气层保护评 价。结果 表明 ，ａ １加量 为 ２ ％的无固相钻井液体系具有 良好 的流变性 、 Ｃ Ｃ： ０ 润滑性和耐温性 ， 能较好地控制滤失量 ， 具有较好的抑制性和油气层保 护效果。 ［ 关键词 ］ 氯化钙 无 固相钻井液 滤失量 氯化钠
Ｃ Ｃ， 固相 钻 井 液 体 系 由增 黏 剂 、 滤 失 ａ １无 降
剂、 封堵剂 、 护 剂 和 Ｃ Ｃ 组 成 。 优 化 配 方 为 ： 保 ａ１
０ ３ 增 黏 剂 ＨＶ ０ ３ 聚 合 物 Ｘ １０ 降 滤 ．％ Ｔ，． ％ Ｃ，． ％
失剂 Ｌ Ｔ， ． ％ 封 堵 剂 Ｚ Ｔ， ％ 保 护 剂 Ｙ Ｓ Ｖ ３Ｏ Ｌ ５ Ｂ， ０ １ Ｎ Ｏ ２ ％ ＣＣ， ． ％ ａ Ｈ，０ ａ １。钻 井 液 性 能 测 试 结 果
展 起来 的新型 钻井 液 ， 系 不含 黏土 ， 体 主要 成 分为
有 机 高分 子 聚合 物 和 盐 ， 因而 可 以避 免 人 为 加 入 黏土矿 物 对地 层 造 成 的损 害 。 与 甲酸 盐 、 化 钾 氯
等 无 固相 抑制加 重材 料 相 比 ， ａ １ Ｃ Ｃ 的成 本 低 ， 可
难 以控 制 。因此 ， 必 要 研 究 高 浓 度 Ｃ Ｃ 条 件 有 ａＩ
存 在钻 井 液流 变 性 和 滤失 量 难 以控 制 、 温 性 差 抗
等 问题 。
下 的保护 剂 ， 提高 聚合 物 的作用 效果 ， 以达 到低 活 度、 高抑制 的钻井 液体 系 的要 求 。
２ Ｃａ Ｉ 无 固相 钻 井液室 内研 究 Ｃ ２ １ Ｃ Ｃｉ 固相钻 井液 配方 及性 能 ． ａ ：无
无 固相钻井 液 是在 低 固相钻 井液 的基 础 上发
Ｃ Ｃ 钻井 液体 系 （ ａｌ加 量 为 ３ 一 ％ ） 抑制 ａｌ Ｃ Ｃ： ％ ５ ，
性强 ， 固相 易控 制 ， 并较 好 地 解 决 了 Ｔ ｎ ｉ ｅ ｎ ｅｄ —ｓｎ ａ 地 层 泥 岩 水 化 膨 胀 缩 径 和 井 壁 失 稳 垮 塌 的 问
达 到较 好 的抑制 效 果 ， 液具 有较 低 的活度 ， 用 溶 适 于 强水 敏 和强 应 力 泥 页岩 等 易 水 化 膨 胀 地 层 ， 但
随着 ｃ ¨ 浓 度 的升 高 ， 井 液 的 活 度 降 低 ， ａ 钻 许 多处 理 剂功 效 下 降 ， 井 液 的 流 变性 和滤 失 量 钻
表 １ 氯 化钙 无 固相钻 井液 性 能
自主研 究并 应 用 Ｃ Ｃ 井液 大 致 可 以分 为 三个 ａ １钻
阶段 ：０ ２年 胜利 油 田在史 １ ６井 应 用 Ｃ Ｃ 聚 ２０ ３ ａ１ ／ 合 醇 钻 井 液 体 系 ， ａ １ 加 量 为 ８ ～１ ％ ， 功 Ｃ Ｃ： ％ ２ 成
２１ ０ ０年 中石 油长城 钻 井公 司在 苏丹 应用 Ｃ Ｃ 无 ａ１
注： ①滚动条件为 １０ｏ ５ Ｃ下滚动 １ 。 ６ｈ ② 高温高压滤失量测试 温度１５℃。 ３
土 相 钻 井 液 体 系 （ ａ １ 量 为 １％ ）和 铵 盐 ＣＣ 加 ２
收 稿 １ ：０ １ ９—３ 。 ３期 ２ １ —０ Ｏ 作者简介 ： 赵虎 ， 工程师 ，０ １ ２ ０ 年毕业 于河南 大学化 工系高分 子化工专业 ， 现从事油气层保护方面的科研工作。
１ ２
Ａ Ｖ Ｄ
细
石
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化
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展
Ａ ＡＮＣＥＳ Ｉ Ｆ ＮＥ ＥＴＲＯ Ｎ Ｉ Ｐ ＣＨＥＭＩ ＡＬ Ｃ Ｓ
第 ｌ 一 ’１ ’ ３卷第 期
氯化 钙 无 固相钻 井 液 室 内研 究
赵 虎 ，甄剑武 ，司西 强，雷祖 猛
（ 原 石 油 勘 探 局 钻 井 工 程 技 术 研 究 院 ， 阳 ４ ７０ ） 中 濮 ５ ０ １
地 解 决 了泥 页岩 膨 胀 分 散 和垮 塌 问题 ， 机 械钻 使 速 大 幅 度提 高 … ；０２ ２０ ２０ － ０ ６年 中原 油 田研 制 高 钙 盐钻 井 液体 系 ，ａ １ Ｃ Ｃ 加量 为 ３ ～５ ， 后 在 ％ ％ 先 中原 油 田 白庙 气 田 、 夏 海参 １井 、 河 油 田应 宁 塔 用 ， 好地 解决 了含膏砂 泥 岩 的水化 膨胀 ， 定井 较 稳 壁 ， 微米 颗 粒 含 量 低 ， 械 钻 速 高 “ ；ｏ ８ 亚 机 ２ ０ —
２１ ０ ２年 １ 月
赵
虎等． 氯化 钙无 固相钻井液室 内研究
１ ３
由表 １数据 可 以看 出 ， 体系 的流 变性 、 失 该 滤 量 控 制 、 滑 性 和 抗 温 性 良 好 ， 好 地 解 决 了 润 较 Ｃ Ｃ ， 井 液 的切 力 和滤 失量 难 以控 制 的 问题 。 ａ１钻 ２ ２ Ｃ Ｃ ：加量对 钻 井液性 能 影响 ． ａ ！
本 研究 开 发 出抗 钙 性 良好 的钻 井 液 处 理 剂 ，
配合 抗 钙保 护 剂 ， 体 系 Ｃ Ｃ：加 量 （ 量 分 数 ， 使 ａ１ 质
下 同 ） 高 可 达 ４ ％ ，５ 最 ０ １ ０℃下 滚 动 １ ６ｈ仍 能 保 持 良好 性 能 。 １ Ｃ Ｃ ： 井液 技术 发展 概况 ａ ！钻
见表 １
Ｃ Ｃ： ａ １钻井 液 具 有 较 低 的 活 度 ， 强 的 抑 制 较
性 ， 成本 较低 ， 年来 在 国 内外 发展 迅速 。针对 且 近
强 水敏 型 地层 ， 外 已 经使 用 第 二 代 Ｃ Ｃ 聚合 国 ａ１ ／
物 体 系 ， 功地 解 决 了墨 西 哥 海 湾 深水 区高 活性 成 泥页 岩 的泥包 钻 头和低 密 度 固相升 高 问题 。国 内
［ 摘
要］ 测定 了优化配方 的 Ｃ Ｃ 无固相钻井 液的性 能 ， 察 了 Ｃ Ｃ 加 量对钻井 液体 系 ａ１ 考 ａ１
流变性和滤失量 的影响 ， 探讨 了 Ｎ Ｃ 加量对体 系临界点 的影 响 ， 对 Ｃ Ｃ：无 固相 钻井 液进行 了 ａ１ 并 ａ１
抑制性和油气层保护评 价。结果 表明 ，ａ １加量 为 ２ ％的无固相钻井液体系具有 良好 的流变性 、 Ｃ Ｃ： ０ 润滑性和耐温性 ， 能较好地控制滤失量 ， 具有较好的抑制性和油气层保 护效果。 ［ 关键词 ］ 氯化钙 无 固相钻井液 滤失量 氯化钠
Ｃ Ｃ， 固相 钻 井 液 体 系 由增 黏 剂 、 滤 失 ａ １无 降
剂、 封堵剂 、 护 剂 和 Ｃ Ｃ 组 成 。 优 化 配 方 为 ： 保 ａ１
０ ３ 增 黏 剂 ＨＶ ０ ３ 聚 合 物 Ｘ １０ 降 滤 ．％ Ｔ，． ％ Ｃ，． ％
失剂 Ｌ Ｔ， ． ％ 封 堵 剂 Ｚ Ｔ， ％ 保 护 剂 Ｙ Ｓ Ｖ ３Ｏ Ｌ ５ Ｂ， ０ １ Ｎ Ｏ ２ ％ ＣＣ， ． ％ ａ Ｈ，０ ａ １。钻 井 液 性 能 测 试 结 果