具有恒流变特性深水合成基钻井液.pdfVIP

第 38卷 第 2期 石 油 钻 探 技 术 Vo1．38NO．2 2O10年 3月 PETROIEUM DRIIIING TECHNIQUES M ar．，2O10 ．．管理与发展 具有恒流变特性的深水合成基钻井液 耿娇娇 鄢捷年 李怀科 赵胜英。 李红梅 李学彬 (1．石油工程教育部重点实验室 (中国石油大学)，北京 昌平 102249；2．中海油 田服务股份有限公司 油 田化学事业部 ，河北 燕郊 065201；3．中国石化 国际石油勘探开发有 限公司，北京 100083；4．中国石油 长城钻探工程有限公司 ，北京 100101) 摘 要 ：合成基钻井液 (SBM)以其特有的环保性能及机械钻速 高、井壁稳定性好等特点，已成为 国际上海上 油气钻探 的常用钻井液体系。但是在深水钻探作业 中，由于温度和压力对流变性 的影 响常导致井漏和 当量循环 密度 (ECD)不 易控制 。为 了解 决该技术难题 ，近年来国外首先研制 出一类新型的具有恒流变特性 的合成基钻井 液(CR—sBM)，其流变性，特别是动切力、静切力和低剪切速率下的黏度等参数基本上不受温度压力的影响。阐述 了该新型钻井液的典型组成及性能特点，对比了传统 SBM 和 CR—SBM 在不 同温度 、压力下的流变性 、抗岩屑污染 和毒性测试结果 ，并介绍 了国外 CR—SBM 的现场应用情况 。 关键词 ：深水钻井；恒流变特性 ；合成基钻井液 ；钻井液性能 ；流变调节剂 中图分类号 ：TE254 ．3 文献标识码 ：B 文章编号 ：1001—0890(2010)02—009卜O4 深水钻井一般指钻井水域水深超过 900m，水 1)基浆 目前在应用深水合成基钻井液 的过 深大于 1500m 时为超深水钻井。近年来 ，随着海 程 中，面临的主要技术难题是如何降低钻井液在低 洋石油工业 的不 断发展和开采量 的逐年增加 ，海 温高压条件下的黏度 。试验表明，相 同条件下不同 洋石油勘探 已逐渐 向深水进军 。然而深 水钻井 时 基浆的黏度相差较大 ，且基浆 的黏度往往影响整个 温度变化 明显 ，钻井液 的流 变性受 温度 的影 响很 钻井液体系的黏度。因此，研制 CR-SBM 的第一步 大 ，特别是动切 力和低剪切速率下 的黏度难 以控 是选用适宜的基浆 。国外钻井实践表 明，内烯烃钻 制 ，由此引发的井 漏 、当量 循 环密 度 (ECD)高 ，压 井液的流变性能受温度影响较小 ，作为 CR—SBM 的 力控制难等一系列 问题 正在成为深水钻井所面临 基浆较为合适l3]。 的挑 战l1]。合成基钻井液 (SBM)以其机械钻速 2)增黏剂 有机土是合成基钻井液最常用的 高 、井壁稳 定性好等特 点 已成为海上油气钻探 的 增黏剂 ，它在控制重 晶石沉降方面作用显著 ；但 随 常用钻井液体 系，但 该钻井液 的黏度 、切力受温度 有机土加量 的增加 ，钻井液 的流变性受温度 的影 的影响较明显 ，因而容易发生井漏 ，特别在钻井液 响变大 。若钻井液 中不加有机土 ，钻井过程 中会 长时间静置的情况 下更严重 。具有恒流变特性 的 经常发生重 晶石沉 降现象 ；若钻井液主要 以有机 合成基钻井液 (CR-SBM，又名平流变特性合成基钻 土作为增黏剂 ，则钻井液黏度将 随温度变化发生 井液，FR-SBM)是在传统合成基钻井液的基础上通 明显变化 。因此 ，CR-SBM 中应加入少量优质的 过处理剂的优化和改性发展起来 的一种适合深水钻 有机土 (较之传统 SBM，有机土加量减少 5O 较为 井的新型钻井液体系I2]。笔者阐述 了该新型钻井液 合适)，以防止重 晶石沉降；同时需配合使用聚合物 的典型组成及性能特点 ，对 比总结 了CR—