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詳解! 高溫水基鑽井液

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詳解! 高溫水基鑽井液

發布日期:2020-10-30 00:00 來源:http://www.shop-apc.com 點擊:

鑽井液又叫泥漿,它是油氣鑽井過程中以其多種功能滿足鑽井工作需要的各種循環流體的總稱,是石油勘探開發的血液,是鑽井過程中必不可少的。


 

泥漿是油氣勘探開發不可或缺的核心工程技術

  1. 直接影響鑽井安全與效率,是保證鑽井成功的關鍵;

  2. 是鑽井工程重要支柱;

  3. 是鑽井工程的“血液”。

  4. 先進的鑽井液技術,是解決井塌、阻卡卡鑽、井漏、油氣層損害等技術難題的關鍵。

而世界上最主要的鑽井液類型便是水基鑽井液。


 

水基鑽井液主要分類總結如下

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隨著世界能源需求的增加和資源的減少,向深地層勘探油氣已成 必然。油氣井的加深,地層溫度、壓力都隨著升高,鑽井液就麵臨著 高溫、高壓的難點,要求鑽井液在超高溫度和超高密度下具有良好的 穩定性和流變性。而現有鑽井液一般采用兩性複合離子鑽井液和正電膠鑽井液,現有鑽井液抗高溫能力差,密度較低, 一般在2.0g/cm3 左右,隨著鑽遇地層條件日趨複雜,鑽井深度的增加,現有鑽井液已 不能很好地滿足深層油氣勘探開發過程中鑽井作業對鑽井液的密度、 溫度、流變性、潤滑性、抑製性、失水造壁性等的要求。



 

高溫水基鑽井液必須具備如下特殊性能


  1. 提高鑽井液的粘度並能有效攜帶岩屑,淨化井眼;

  2. 提高鑽井液的粘度、切力,使得鑽井液能有效提高攜帶岩屑的能力;

  3. 能包裹岩屑,抑製泥頁岩的水化分散,水化膨脹,提高鑽井液的抑製能力;

  4. 適度降低鑽井液的分散度和粘度,使得鑽井液具有合適的流 變性能;

  5. 抗高溫降濾失劑在高溫下提高鑽井液 的降濾失能力,尤其是在180-220C高溫條件下仍具有良好的降濾失 能力,降低鑽井液在高溫下的濾失量;

  6. 防卡潤滑劑作用是在高溫下, 提高鑽井液的潤滑能力,防止卡鑽;

  7. 乳化劑其作用是與清水、油形成油包水、提高油的分散度,提高鑽井液用潤 滑劑的潤滑能力,降低鑽井液的摩擦阻力,增強鑽井液封堵能力;

  8. 加重劑作用是提高鑽井液的密度;

  9. 抗高溫穩定劑其作用是提高鑽井液的各組份的抗高溫能力。

隻有具備了這些特殊“本領”的泥漿,才能抵抗井底高溫,保證鑽井順利實施。

21 世紀初,國內外抗高溫鑽井液技術發展較快,研究了大量抗高溫性能優良的鑽井液處理劑,形成了一 係列抗高溫鑽井液體係。


 

國外


已經研製出PEPE、COP-1、SIV 等特色抗高溫處理劑,應用最深井SG-3 (12262m),最高溫度井KTB科探井(265℃);所形成體係最高抗溫能力為233 ℃。


 

國內


通過高溫保護劑提高抗溫能力。淡水鑽井液抗溫240℃,國際領先;高密度鹽水鑽井液體係抗溫180℃。

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其中我國的高溫深井及高溫地熱井所采用的鑽井液體係主要有以下幾種類型


1 、高溫地熱鑽井 - 分散性抗高溫鑽井液體係

該體係主要特點是抵抗高溫。體係基本配方為: 5% 膨潤土 + 3% 地熱 93。該體係在高溫高壓條件下性能穩定,順利完成西藏地熱井 ZK4002 井施工,井底溫度達到 329.8℃。

2、聚磺鑽井液體係。

目前國內石油係統施工的高溫深井多采用聚磺 鑽井液體係。聚磺泥漿的基本組成為: 膨潤土 + 高 分子聚合物 + 磺化酚醛樹脂( 或同類產品) + 褐煤 類產品 + 纖維素( 或澱粉等) 。聚磺鑽井液體係也 在深孔鑽探得到發展。

3、抗高溫高密度鑽井液的技術

目前高密度泥漿體係密度達到較高水平( 施工最高 密度達 2.5 g /cm3 ) ,最高溫度超過 200℃。


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