抗高溫高密度油基鉆井液可用于復(fù)雜地層鉆井,利于井壁穩(wěn)定,可用于鉆大位移井、水平井、超深井等,但在高溫狀態(tài)下面臨鉆井液沉降問(wèn)題。鉆井液的沉降包括靜態(tài)沉降和動(dòng)態(tài)沉降,過(guò)去主要關(guān)注鉆井過(guò)程中鉆井液的動(dòng)態(tài)沉降,但由于鉆井液具有剪切稀釋性,一般靜態(tài)條件下沉降穩(wěn)定性較好的鉆井液體系在較高剪切速率下仍具備良好的穩(wěn)定性,主要研究高溫狀態(tài)下油基鉆井液體系的靜態(tài)沉降穩(wěn)定性。為使體系達(dá)到較好的靜態(tài)沉降穩(wěn)定性,以往對(duì)各類(lèi)核心處理劑,乳化劑、有機(jī)土、重晶石和油水比的加量和配比只做出試探性調(diào)整,實(shí)驗(yàn)存在一定盲目性,不能確定實(shí)驗(yàn)周期。針對(duì)上述問(wèn)題,分析室內(nèi)和現(xiàn)場(chǎng)密度2.5 g·cm^-3柴油基鉆井液流變參數(shù)與靜態(tài)沉降密度差的相關(guān)性,建立數(shù)學(xué)函數(shù)模型;將模型反饋的流變參數(shù)值與實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來(lái),利用模型優(yōu)化基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),調(diào)整處理劑加量至相應(yīng)流變參數(shù)值,使體系靜態(tài)沉降密度差最小;最終得到一組抗溫190℃,密度2.5 g·cm^-3沉降穩(wěn)定性好的油基鉆井液體系。研究過(guò)程具有目的性,體系靜態(tài)沉降穩(wěn)定性建模方法和實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ徒Y(jié)合的方法為優(yōu)化鉆井液體系性能提供了一種新思路。

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【部分圖文】：

圖1靜態(tài)沉降密度差測(cè)試設(shè)備

參照《石油天然氣工業(yè)鉆井液現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試第2部分油基鉆井液》(GB/T16783.2—2012)測(cè)試室內(nèi)配制鉆井液的流變參數(shù)。鉆井液老化條件為:190℃熱滾16h;靜置條件為:190℃靜置24h。測(cè)試靜態(tài)沉降密度差的相關(guān)實(shí)驗(yàn)設(shè)備如圖1所示。測(cè)試主要流程是:把鉆井液裝入陳化....

圖2破乳電壓曲線(xiàn)

油基鉆井液的核心處理劑是乳化劑,乳化性能的好壞,直接決定鉆井液體系在高溫條件下的穩(wěn)定性[9-10]。以1#漿為基礎(chǔ)漿,分析該乳化劑在不同加量下破乳電壓的大小,做相關(guān)擬合曲線(xiàn),如圖2所示,并分析在該條件下體系的流變性,如表4所示。可以看出隨著乳化劑加量的增加,鉆井液體系的破乳電壓升....

圖3有機(jī)土加量靜態(tài)沉降密度差/因子曲線(xiàn)

分析結(jié)果顯示,隨著有機(jī)土加量的增加,鉆井液體系的靜態(tài)沉降密度差和靜態(tài)沉降因子SF明顯降低,但隨著有機(jī)土加量進(jìn)一步增加,體系流變性變差,且沉降密度差有降低幅度不大。表明有機(jī)土加量增加,對(duì)體系的沉降穩(wěn)定性影響程度降低,主要影響體系的流變性。為使鉆井液體系仍具備良好的流變性,結(jié)合實(shí)驗(yàn)結(jié)....

圖4重晶石配比靜態(tài)沉降密度差/SF曲線(xiàn)

在抗高溫高密度油包水鉆井液中,重晶石所占比重極高。微粉重晶石與標(biāo)準(zhǔn)重晶石混合使用,可以顯著增加鉆井液體系的穩(wěn)定性[13-14]。采用粒徑小于5μm的微粉重晶石和標(biāo)準(zhǔn)API重晶石進(jìn)行配比來(lái)改善鉆井液的流變性及沉降穩(wěn)定性。配方調(diào)整為:1#漿+1.5%主乳+1.5%輔乳+1%有機(jī)土,....

本文編號(hào)：3996957