抗高温高密度钻井液体系的研究
2011-04-15王浩任长江大学化学与环境工程学院湖北荆州434023
樊 营,王浩任,魏 霞,王 松 (长江大学化学与环境工程学院,湖北荆州434023)
范 昕 (中南民族大学化学与材料科学学院,湖北 武汉430074)
钻井液是关系到钻井尤其是深井钻井成败的重要因素。开发钻井液处理剂和性能优良的钻井液体系,是深井和超深井钻进过程中面临的首要问题。众所周知,在钻井过程中,由于地温梯度和地层压力梯度的存在,井眼越深,井的温度和压力就会变得越高,而钻井液在高温下很容易失去其原有性能。同时,又容易使井壁不稳定和诱发卡钻等井下复杂事故。由于深井井底温度可达200~250℃或更高,压力可达150~200MPa,一般认为高压对水基钻井液性能没有显著影响,而温度的影响却十分显著,因而研制一种抗高温高密度钻井液体系具有十分重要的意义[1-3]。为此,笔者进行了抗高温高密度钻井液体系的研究。
1 试验部分
1.1 药品与仪器
1)药品 SMP-2、SPNH、KPAM、NaPAN、PAC、K-PAM、PSC-2、K2Cr2O7和重晶石,以上药品均为工业级;NaOH、NaCl、CaCl2和无水碳酸钠,以上药品均为分析纯;膨润土 (一级);JLX-2水基润滑剂。
2)仪器 ZNN-D6六速旋转粘度仪;ZNS-2AAPI失水仪;XJ-500五轴高搅拌器;HTHP失水仪;1002泥浆比重计;GRL-1滚子加热炉;0299托盘天平;JA-2103N精密天平;GGS42-2型高温高压膨胀仪;JB50-D电动搅拌器;马氏漏斗粘度计。
1.2 抗高温高密度钻井液体系的配制
1)基浆的配制 取10L热水 (50~70℃)边搅拌边缓慢加入400g膨润土和2.5%NaCO3(膨润土含量),待膨润土分散均匀后将配好的基浆静置24h待用。
2)抗高温高密度钻井液的配制 取基浆500ml,搅拌均匀约15min,再慢慢加入所需的各种处理剂,高速搅拌至均匀,再缓慢加入3.0%的NaCl高速搅拌30min至均匀。……
