低温钻井液研究和应用进展
2021-08-10陈鸵张楠杨双春蔡家铁李敏NakekesPokawin
应用化工 2021年7期
陈鸵,张楠,杨双春,蔡家铁,李敏,Nakekes Pokawin
(1.辽宁石油化工大学 石油天然气工程学院,辽宁 抚顺 113001;2.中国石油大学 化学工程与环境学院, 北京 102249;3.辽宁石油化工大学 国际教育学院,辽宁 抚顺 113001)
低温钻井液(LTDF)是指在冰层、永冻土层、极地、海洋深水等低温地层钻进所用的特殊钻井液。其要求钻井液在低温条件下有堵漏防塌能力、有良好的流变性和失水特性、密度、粘度、剪切强度,并具有较好的“自控能力”,能控制其本身的流体温度等。目前关于LTDF的资料较少,这大概是由于国内外当前在极地、永冻层以及冰层等特殊环境的钻进研究和工程实践数量少,专家学者们也就开始涉足低温钻井液的研究,如Wang等[1]采用防冻剂甲酸钾、KULI植物胶、纳米SiO2、无机处理剂、高分子增效剂等配制了一种低温绿色纳米材料复合的植物胶钻井液,并用该钻井液体系在阿尔卑斯生态脆弱地区进行勘探钻探,其钻井液低温流变性好、粘弹性和抗塌性能较好,符合环保要求;国内学者张灵霞等[2]研究了在水基钻井液中添加乙二醇[(CH2OH)2]和无机盐类(磷P、钾K、硫S)防冻剂,发现此类钻井液中乙二醇或者其衍生物起抗低温作用,无机盐类起防冻作用,在冻土层中二者协同。
本文通过大量的文献调研,综述了低温地层、海洋深水相关低温钻井液的研究现状,分析了它们的优缺点以及应用情况,提出了低温钻井液LTDF科研方向与建议。
1 冰层和极地钻进使用的低温钻井液
冰层是非线性流变介质,可以与地层压力达到平衡状态,使孔壁达到稳定。……
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