抗24℃高温水基钻井液体系室内研究.pdfVIP

学兔兔 第31卷 第5期 钻 井 液 与 完 井 液 Vo1．31 No．5 2014年 9月 DRILLING FLUIDCOMPLETION FLUID Sept．2014 doi：10．3969~．issn．1001—5620．2014．05．003 抗240 C；C高温水基钻井液体系的室内研究 单文军， 陶士先， 付帆， 岳伟民， 赵志涛 (北京探矿工程研究所，北京) 单文军等．抗240℃高温水基钻井液体系的室内研究『J]．钻井液与完井液，2014，31(5)：10—13． 摘要 中国深部大陆科学钻探井设计井深将超过万米，井底地层温度可能在300 oC以上，井内钻井液将长期处于 高温高压环境，性能会受到严重的影响和破坏。室内实验通过在不同加量、不同温度 (30、90、120、150、180、210、 240℃)等条件下测试钻井液的流变性能及高温高压滤失量，对抗240 oC高温钻井液材料及处理剂进行了优选，最后 选用4％新疆膨润土与抗高温材料HPS复合作造浆材料，添加了高温保护剂GBJ；复配使用抗高温降滤失剂LQT、 SPNH、JSSJ、JSJ一1、SMP—I作降滤失剂，引入了新型抗高温降滤失剂DDP和抗高温降黏剂JNJ。评价了优选配方的 高温高压滤失量和流变性，在240 高温滚动16～72 h后，采用金属滤板直接在230 oC高温下测试钻井液性能，测试 温度由低到高，再由高到低。结果表明：优选出的配方在240 oC下具有良好的高温稳定性和流变性，高温高压滤失量低。 关键词 抗高温水基钻井液；钻井液配方；造浆材料；高温保护剂；高温降滤失剂 中图分类号：TE254．3 文献标识码：A 文章编号：1001．5620(2014)05—0010 04 超深井高温钻井液所面临的主要技术难题有3个 2)高温钻井液配方的评价方法 ：将钻井液在 方面：钻井液高温稳定性(老化)问题；高固相含量 240℃高温滚动后，用高温高压流变仪FAN50测试 下钻井液流变性及滤失性难以控制；超深井往往钻遇 钻井液的高温高压滤失量及流变性(采用金属滤板 多套压力层系地层，安全密度窗口窄，地层承压能力 直接在高温下测试钻井液性能)；测试温度由低到高 差，塌、漏、卡等复杂情况共存。中国目前使用的钻 (30~240℃ )，再由高到低 (240～30 cC)变化。 井液体系抗温能力一般低于200 oC，超过此温度，钻 1．2 高温复合造浆材料的优选 井液流变性差、滤失量大，固相含量不易控制。因此 通过收集并分析国内外造浆材料信息，对不同 研究抗240℃以上高温钻井液体系，对加快深部大陆 造浆材料的抗温性能进行了评价，结果见表1。从表 科学钻探以及为未来干热岩勘探开发提供技术支持， 同时对深部能源勘探开发具有重要意义[1-10l~ l可知，HPS造浆能力较差，黏度较低；当温度超过 150℃后，山东膨润土和内蒙膨润土浆表观黏度与塑 1 抗240℃高温钻井液配方优选 性黏度明显降低，说明其抗温能力不超过180 oC；新 疆钠膨润土浆的表观黏度与塑性黏度随温度升高而有 1．1 抗高温评价方法