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总第227期山西化工Total227

2024年第10期ShanxiChemicalIndustryNo.10,2024

科研与开发D0I:10.16525/14-1109/tq.2024.10.013

高性能环保水基钻井液固壁剂研究分析

吴楠

（中石化华东油气分公司泰州采油厂，江苏泰州225300）

摘要：为提高水基钻井液在井壁稳定性、滤失控制和环保性方面的综合性能，满足日益严格的环保要求与钻探效

率的双重需求，研究开发出了一种新型、高性能环保水基钻井液固壁剂。采用实验室合成与配方优化方法，结合物理

化学性质测试与钻井液性能评估的综合分析手段，研究该固壁剂对水基钻井液性能影响。通过优化固壁剂化学组

成，评估其在不同钻并条件下的应用效果，特别是在降低滤失量、改善泥饼质量和提高井壁稳定性方面的表现。结果

表明，通过配方优化得到的新型固壁剂，能够改善水基钻井液的物理化学性质与钻井性能，可为实现高效、环保的钻

探作业提供技术支持。

关键词：钻井液；固壁剂；滤失量控制；滤失量

中图分类号：TE254文献标识码：A文章编号：1004-7050(2024)10-0037-03

0引言pH值至9~11,确保钻井液适应不同地层条件。重晶

钻井作业是油气田开发过程中的关键环节，钻井石粉按需添加以调节钻井液比重，满足下钻压力平衡

液性能直接影响到钻探效率与安全性。传统水基钻井需求，具体添加比例根据实际钻探深度和压力条件调

液虽然在环保方面具有优势，但在滤失控制、井壁稳整。加人质量浓度为2g/L的锌基抑制剂减少黏土膨

定等方面性能仍有待提升。使用固壁剂可以改善以上胀,稳定井壁。所有组分均为分析纯,并在实验前准确

问题，但部分传统固壁剂在提升性能的同时,对环境称量，在搅拌器中以1000r/mim速度混合至均匀,确

会造成负面影响。因此,开发一种既能提升钻井液性保钻井液的性能稳定。实验在25℃±2℃的室温条

能又具有良好环保性能的固壁剂,成为当前钻井液研件下进行，保证实验环境的一致性[]。

究的重要方向。本研究基于此背景,通过对固壁剂配1.2实验设备

方的优化与性能评估,探索了一种新型环保水基钻井1.2.1实

实验室设备

液固壁剂的开发与应用,以期实现提高钻井作业效率1)搅拌器：IKARW20数字搅拌器，具有0~

与满足环保要求双重目标。2000r/mim的调速范围,可确保钻井液和固壁剂的均

1实验材料及方法匀混合。

1.1实验材料2)电子天平：梅特勒－托利多ME204电子天平，

1.1.1固壁剂原料精度达到0.1mg,用于准确称量化学试剂。

固壁剂原料包括改性黄原胶和合成聚丙烯酰胺3)烘箱：宝钢BPX-902-1A电热恒温干燥箱，温

作为主要聚合物基质，黄原胶质量浓度设定为0.5%，度范围为室温至300℃,用于样品的干燥和热处理。

具有约1000000Da的分子量，聚丙烯酰胺以0.1%4)加热板：CorningPC-420D加热磁力搅拌器，温

的质量浓度添加，分子量约为5000000Da。并采用纳度控制范围为室温至550℃,用于加热实验样品

米级硅粉作为无机填料，平均粒径约50nm，以改善5)pH计:HannaInstrumentsHI2211pH/ORPBen-

泥饼质量，提升固壁效果。质量比例约为0.2%的四氧chtopMeter,pH测量范围为0.00~14.00，精度为±

化三铁(Fe