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仿油基钻井液技术研究及应用

作者：张新文

来源：《中国新技术新产品》2014年第04期

摘 要：仿油基钻井液具有减少下钻摩擦阻力、降低环空压耗、增强钻井液抑制性等优点，在分支井、水平井以及斜度井中等难度较大的油气井钻进作业中应用较为广泛。本文通过对两种类型的仿油基钻井液相关性能进行研究，力求选择性能最佳的油基钻井液，以期为油气田的顺利开采提供参考。

关键词：仿油基钻井液；技术研究；应用 中图分类号：TE254 文献标识码：A

随着油气田资源的不断减少开采难度不断增加，之前油基钻井液很难满足复杂井的井的钻进工作要求，仿油基钻井液凭借其性能优点在当前油井钻进作业中得到大力推广，因此加强仿油基钻井液技术研究具有重要的现实意义。 一、两种仿油基钻井液配方介绍

通过调整处理剂添加量以及不断优选，最终得出性能优质的1#与2#两种仿油基钻井液，下面逐一对其配方情况进行介绍。

1#仿油基钻井液采用抗120℃的重晶石、7%MEG、2%的防塌降滤失剂、3%的聚合醇、4%的抗高温聚合物降滤失剂、1%的聚合物降滤失剂、0.3%的聚合物包被剂、0.1%聚合物增粘剂以及4%的土浆配置而成；而2#仿油基钻井液的配方和1#配方相似，但相对较为复杂主要由：抗170℃的重晶石、0.2%的表面活性剂、0.5%氧化钙、3%的防卡润剂、3%防塌降滤失剂、3%聚合醇、7%MEG、6%抗高温降滤失剂、4%抗温抗盐降滤失剂、0.5%聚合物降滤失剂、0.1%聚合物包被剂、0.4%氢氧化钠以及5%的土浆。 二、两种仿油基钻井液性能研究

仿油基钻井液质量优劣很大程度上取决于其流变性能、抗膏盐污染能力、润滑性能以及油气层保护性能，因此，为保证钻井作业中充分发挥仿油基钻井液应注重上述性能指标的测定。下面着重介绍1#和2#仿油基钻井液性能状况。 1 两种仿油基钻井液流变性能

为测定两种仿油基钻井液的流变性能，将1#仿油基钻井液在120℃温度条件下热滚16h，2#仿油基钻井液热滚温度为170℃，其余条件相同。在室温条件下对其流变性能进行测定，具体指标如表1所示。

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由表中数据可知，仿油基钻井液在1.7g/m3以及1.4g/m3密度时高温高压和中压滤失量较低，流动性均比较好，由此可知两种仿油基钻井液的抗温能力较强，可满足深井钻井作业的需要。

2 两种仿油基钻井液的抗膏盐污染能力

实际钻井作业中经常遇到石膏或盐层，为降低该状况下钻井作业难度，要求仿油基钻井液具备较强的抗膏盐能力。因此有必要对仿油基钻井液的抗膏盐能力强弱进行测定，以选择合适的仿油基钻井液。

试验过程中将1#仿油基钻井液密度调至1.4g/m3，2#仿油基钻井液调至1.8g/m3，分别在120℃和170℃高温条件下热滚处理后，对其抗膏盐能力进行测定评估，从测定的试验结果来看1#与2#仿油基钻井液抗膏盐污染能力较强，均能满足实际钻井施工要求。 3 两种仿油基钻井液抑制性能

抑制性能是评价仿油基钻井液性能优劣的重要指标之一，为选择性能优质的仿油基钻井液应注重其抑制性能的测定。本文测定两种仿油基钻井液抑制性能时选择清水为参考，统计试验结果可知，1#与2#两种仿油基钻井液岩屑回收率分别为94.6%、93.3%，而清水的岩屑回收率仅为27.48%，而且具有较低的线性膨胀量，由此可知两种仿油基钻井液抑制性能较强。 4 润滑性能

为准确把握两种仿油基钻井液的润滑性能，试验时拟使用手柄式摩擦系数测定仪分别测定1#与2#仿油基钻井液的润滑性能。测定时将其在170℃温度条件下进行热滚处理16h后，对其摩擦系数进行测定结果显示为1#和2#摩擦系数为0.042、0.051。而在相同条件下的油基钻井液摩擦系数为0.034，由此可知1#和2#的仿油基钻井液润滑性能与油基钻井液润滑性能差别不大，且均具有较好的润滑性能。 5 油气层保护性能

在3.5MPa压差条件下，分别使用1#与2#仿油基钻井液污染岩心2h，经反排处理后对其渗透率恢复值进行测定。分析测定结果可知1#仿油基钻井液密度1.4g/m3以及2#仿油基钻井液密度1.8g/m3均达到了超过80%的渗透率恢复值，由此可知两种仿油基钻井液的具有良好的储层保护性能。

通过试验测定1#与2#仿油基钻井液各方面性能，结果显示其均能满足实际钻井作业需要，因此在实际施工中应注重应用和推广。 二、仿油基钻井液的实际应用

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将试验后的两种仿油基钻井液用于实际的钻井作业中，其钻井深度从900～7000m不等，结果取得了较佳的钻井效果：钻井过程中几乎未出现卡钻、遇阻等不良情况，而且达到了较好的油气层保护效果。部分油气井达到较高日产量。另外，仿油基钻井液的优点还表现在：首先，凭借仿油基钻井液良好的流变和抗温能力，使循环压耗得到降低，大大减小了井漏情况的发生；其次，由于其润滑性能和封堵能力表现优异，有效避免了压差卡钻情况的发生；最后，使用油基钻井液不但维护方便，而且体系转化较为简便。除此之外，仿油基钻井液比普通和油基钻井液费用高4～6倍，不过其能大大提高钻井效率，因此从整体来看，仿油基具有较高的经济效益。 结语

经过对两种仿油基钻井液配方、流变性能、抗膏盐污染能力以及油气层保护性能等研究，发现仿油基钻井液在钻井作业中与传统的油基钻井液配方优势比较明显，因此适合在复杂状况的钻井作业中应用。另外，为保证钻井作业的顺利进展，施工技术人员应结合钻井要求，加强仿油基钻井液性能的研究，使其在原有基础上性能得到再次提升，使仿油基钻井液更好的为钻井作业提供方便。 参考文献

[1]李明.仿油基钻井液体系的研究及应用[D].长江大学，2013.

[2]王睿，李巍，王娟.仿油基钻井液技术研究及应用[J].精细石油化工进展，2011，08：1-3.