PDF《高温盐水钻井液技术难点及国内外研究现状》

第49卷 第 5期

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1 3年 9月 地质与勘探 G E O L O G YA N DE X P L O R A T I O N V o l .

4 9 N o .

5 S e p t e m b e r ,

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1 3 [ 收稿日期]

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[ 修订日期]

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[ 责任编辑] 郝情情. [ 基金项目] 公益性行业科研专项( 深部探测技术与实验研究专项) 深部大陆科学钻探装备研制 -高温钻井液体系研究 (

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2 ) 的研究内容. [ 第一作者] 单文军(

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8 5年-) , 男,

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1 0年毕业于中国地质大学( 北京) , 获硕士研究生, 工程师, 现主要从事钻井液相关领域的技术研究 工作.E m a i l : s h a n w e n j u n

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6 3 . c o m . 高温盐水钻井液技术难点及国内外研究现状 单文军, 陶士先,胡继良,刘三意,李艳宁,岳伟民 ( 北京探矿工程研究所, 北京

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8 3 ) [ 摘要] 在分析高温盐水钻井液面临的主要问题的基础上, 对国内外抗高温、 抗污染钻井液处理 剂及钻井液体系的研究与应用情况进行了介绍.深井、 超深井钻探中会面临各种复杂情况, 因此对钻井 液抗温、 抗污染能力的要求也越来越高, 主要技术难点是高温高压及高污染条件下对钻井液流变性、 滤 失量、 腐蚀性的控制.耐260℃以上抗高温、 抗盐处理剂及体系, 耐高温钻井液测试仪器是未来抗高温钻 井液发展的方向. [ 关键词] 钻井液 盐水 耐高温 抗污染 [ 中图分类号] P

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4 . 6+

4 [ 文献标识码] A [ 文章编号]

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5 S h a nWe n j u n ,T a oS h i x i a n ,HuJ i l i a n g ,L i uS a n y i , L i Y a n n i n g ,Y u eWe i mi n . T e c h n i c a l d i f f i c u l t i e s o f h i g h t e mp e r a t u r eb r i n ed r i l l i n gf l u i da n di t s r e s e a r c hs t a t u s a t h o mea n da b r o a d [ J ] . Ge o l o g ya n dE x p l o r a t i o n ,

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1 3 ,

4 9 (

5 ) :

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8 0 .

1 高温盐水钻井液研究面临的主要问题 在深井、 超深井钻井过程中, 高温及地层所含电 解质导致钻井液性能恶化, 造成井壁坍塌、 掉块, 井 眼缩径、 不规则等复杂井内情况, 影响施工质量和施 工成本.盐水钻井液具有较好的抗地层盐钙污染和 抗温能力, 较多地应用在深井、 超深井和盐膏层钻探 中( 王关清等,

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9 8 ;

张琰,

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9 9 ;

曾义金等,

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0 5 ) . 目前, 深井超深井高温盐水钻井液面临的主要问题 有以下几个方面.

1 .

1 高温前后流变性变化明显( 瞿凌敏等,

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1 1 ) 高温作用能引 起钻井液表观 粘度、 塑 性粘 度、 动切及静 切上升或下降, 属于不可逆变化. 高温增稠, 严重时钻井液胶凝成一团;

高温减稠是 高温 引起的化 学变化, 在微观上表现为温度的变化影响介质粘 度和粘土颗粒间的相互作用程度, 以及钻井液处 理剂的吸附、 脱附、 降解程度等, 因此需要添加大量的处理剂来维护解决.钻 井液高 温流 变性不稳 定会使现场维护处理频繁, 给施工带来很大麻烦.

1 .

2 高温条件下, 滤失量显著增大(王学枫等,

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0 8 ) 一方 面, 地层中的高价离子(如: C a 2+ 、 Mg 2+ 、 N a + 等) 通过压缩粘土颗粒的扩散双电层、 降低粘土 的￡ 电位、 减薄水化膜, 消弱了粘土矿物的分散性, 使 粘土颗粒不易形成端 -端或端 -面连 接的 网架 结构, 从而造成滤失量上升;