主要解决页岩油气等高难度井的井壁失稳严重、长水平段摩阻大、水平井段井眼清洁难度大、钻速慢等问题。
无土相油基钻井液
使用油溶性或油溶胀性聚合物代替有机土作为提切剂来提高钻井液的黏度和切力,并悬浮重晶石的钻井液体系。
- 英文名称
- soilless oil-base drilling fluid
- 所属学科
- 石油与天然气工程
包括:①优良的润滑性和抑制性,且固相含量低、静切力小、环空流动阻力小,可提高机械钻速、缩短钻井周期。②只需要很小的驱动力,即可破坏其形成的空间结构,解决高密度含土相钻井液因结构强度太大而造成憋泵、开泵泵压过高、当量循环密度过大诱发井漏的问题,可降低钻井液损耗和井漏风险,并且处理剂的种类少,配制维护简单。
中国主要有高温高密度无土相白油基钻井液、无土相柴油基钻井液、双疏无土相油基钻井液等。
无土相白油基钻井液主要针对页岩油气等高难度井的井壁失稳、阻卡卡钻的难题,以小分子提切剂代替有机土ZNTQ-1、油基钻井液用双疏携屑剂,耐温可达260℃,密度可达2.7克/厘米3的系列无土相油基钻井液体系。典型配方如表1所示,性能如表2所示。
序号 | 油水比 | 主乳化剂 | 辅乳化剂 | 抗高温降滤失剂 | 降滤失、流型调节剂 | 聚合物降滤失剂 | 石灰 | 提切剂 | 超细碳酸钙 | 密度(g/cm3) |
1 | 88∶22 | 1% | 3.5% | 1.00% | 1.70% | 1% | 1% | 0.5% | 8% | 2.7 |
2 | 88∶22 | 1% | 3% | 1.00% | 1.70% | 2% | 1% | 0.8% | 8% | 2.7 |
序号 | 条件 | 密度 | 表观黏度 | 塑性黏度 | 动切力 | 动塑比 | 初切 | 终切 | 美国石油协会(API)滤失量/ml | 高温高压(HTHP)滤失量/ml |
1 | 滚前 | 2.7 | 100.0 | 69.0 | 31.7 | 0.46 | 8 | 12.5 | 4 | |
滚后 | 2.7 | 118.5 | 95.0 | 24.0 | 0.25 | 1.5 | 2 | 6 | ||
2 | 滚前 | 2.7 | 113.5 | 76.0 | 38.3 | 0.50 | 9 | 16 | 12 | |
滚后 | 2.7 | 113.0 | 91.0 | 22.5 | 0.25 | 1.5 | 2.5 | 5.2 |
21世纪初发展起来的新型油基钻井液体系,属于油基钻井液中最前沿和最先进的体系。具有优良的润滑性和抑制性,可显著提高钻速。中国原创性发明的双疏无土相油基钻井液可很好解决油基钻井液容易形成“岩屑床”的技术难题,推动了油基钻井液的发展。
扩展阅读
- 鄢捷年.钻井液工艺学.修订版.东营:中国石油大学出版社,2012.
- 鄢捷年,黄林基.钻井液优化设计与实用技术.东营:石油大学出版社,1993.