油基钻井液在高温高压下密度预测新模型.pdfVIP

第29卷 第4期 钻 井 液 与 完 井 液 VoI．Z J o．斗 学兔兔 2012年7月 DRILLING FLUIDCOMPLET10N FLUID July 2012 【理论研究与应用技术】 油基钻井液在高温高压下的密度预测新模型 杨雪山 ， 鄢捷年 ， 马鹏程 ， 周昊 ， 盛炜炜。 (1．中国石油大学 (北京)教育部石油工程重点实验室，北京 ；2．中国石化江苏油田公司，江苏扬州； 3．中海油安全技术服务有限公司，天津) 杨雪山等．油基钻井液在高温高压下的密度预测新模型fJ]．钻井液与完井液，2012，29(4)：5-8． 摘要 在高温高压井中，当钻遇复杂地层时需及时调整钻井液的密度。目前所建立的油基钻井液在高温高压 条件下的密度预测模型都是根据实验结果建立的经验模型，尽管这些模型具有较高的拟合精度，但当钻井液密度 发生改变时，其模型中的各项回9-5系数就不再适用。建立了一个新的密度预测模型，其特点是，当油基钻井液配 方不变时，可根据某一给定密度油基钻井液的含温度、压力的密度模型，准确地预测其加重后在高温高压条件下 的密度。并且，将模型计算值与实验数据进行对比可以发现，加重材料的加入会对钻井液造成一个附加的体积变化， 因而经本研究修正后的预测模型具有更高的准确性。 关键词 油基钻井液；密度；高温高压；预测模型 中图分类号：TE254．1 文献标识码：A 文章编号：1001—5620(2012)04—0005—04 O 引言 1 影响油基钻井液密度在高温高压下 变化的因素 油基钻井液由于其优良的性能，被广泛应用于 深井、超深井及地质条件复杂的地区。由于钻井液 关于温度和压力对钻井液密度的影响规律，国 随温度的升高而膨胀，随着压力的升高而压缩，因 内外均开展了一系列研究。McMordie[2 等人测量 此在高温高压环境下，钻井液的密度随着温度和压 了油基钻井液和水基钻井液在高温高压条件下的密 力的变化而变化。在高温高压井中，当所钻地层的 度，实验结果表明，油基钻井液的密度受温度和压 孔隙压力和地层破裂压力接近时，井底压力控制是 力的影响程度明显高于水基钻井液。鄢捷年p 的实 非常重要的，采用井口的钻井液密度计算井底压力 验结果表明，温度和压力对各种钻井液密度的影响 必然会导致较大的误差。Keelan AdamsonⅢ等人讨 规律基本相同，在温度一定的情况下，钻井液密度 论了高温高压对钻井液密度的影响，认为这种影响 均随压力的升高而增大，高温时压力的影响程度比 足以导致井壁失稳和钻井液漏失，并要求对高温高 常温时大，油基钻井液的密度与压力的关系图呈指 压井的井底压力预测精度在2％以内。目前所建立 数曲线形式。管志川 根据Peterst 和McMordiet 】 的油基钻井液在高温高压下的密度预测模型，一般 等提供的油基钻井液的实验数据发现，当压力恒定 是根据实验结果建立的经验模型，但当钻井液密度 时，不同油基钻井液密度的倒数与温差成线性关系， 发生改变时，就需要重新回归模型中的各项系数， 其斜率与压力有关，压力越高，其斜率越小，但与 这显然不便于进行现场应用。因此研究了当钻井液 压力并不构成线性关系。这表明压力对密度的影响 配方不变时，根据某一密度油基钻井液在高温高压 规律比温度更为复杂。 条件下的密度模型，预测加重后的油基钻井液密度。 油基钻井液的组分包括油相