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新型耐高温高压水基钻井液

2010-01-21   关键字:   来源:中国石油石化工程信息网
 
  [中国石油报2010年1月19日]  在深井高温环境中,水基钻井液往往会增稠或胶凝甚至固化,导致钻井液流变性失控,严重影响深井钻井的安全与效率。设计一种新的高温高压环境使用的水基钻井液需要满足多种要求。首先,钻井液体系必须稳定、不易降解,同时抗漏失。其次,钻井液体系必须保证在密度大于1.9克/立方厘米、温度高于260摄氏度的情况下无污染。另外,钻井液体系还必须能够抵抗二氧化碳与硫化氢的影响。
  最初在200摄氏度~210摄氏度环境下测试了传统配方的无铬泥浆体系,这个泥浆组成未能通过无污染排放的测试。测试样品显示出非常高的流变性。随后测试其他样品,仍没有一种产品可以解决高温高压环境下钻井液漏失问题。因此,有效抑制黏土的高温分散作用,在有效加量范围内添加降滤失剂,保持高密度钻井液的流变性,是配置高温钻井液的关键。
  MI-SWACO公司开发的新型钻井液主要包含以下四个组成部分:
  丙烯酰胺共聚物(抑制高温分散作用、降滤失)、磺化沥青(改善流变性、降滤失)、水分散性沥青(控制黏度、抗漏失)、钾基苛性褐煤(改善流变性、降滤失),此外还含有少量膨润土,帮助建造泥饼以降低漏失,加入苛性钠与石灰以提高抗硫化氢的性能。
  在150摄氏度环境下配置钻井液并在加热作用下使其成分完全溶解,随后调整pH值和自由钙含量,加温至250摄氏度。钻井液配置好后,进行测试,流变性和高温高压环境下漏失都得到良好结果。未出现高温胶凝现象。在匈牙利的超高温井中进行了现场试验,在约230摄氏度高温下坚持16小时,确定4种成分可作为新型水基钻井液的添加剂。
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