无固相钻井液的研究及其应用

田永岗 田小花

（新疆贝肯能源工程股份有限公司，新疆 克拉玛依 834009）

优质的钻井液不但能够适应多种复杂地形的油田勘探、开发工作，而且还能对油气层起到良好的保护作用。因此，研究出质优价廉的钻井液对提高我国油田开采水平具有重要意义。

一、测试无固相钻井液常温常压性能

通过对比不同配方制备而成的无固相钻井液性能，进而选择各项性能比较优越的配方，为制备无固相钻井液体系提供重要的参考。

1 无固相钻井液配方介绍

制备无固相钻井液配方依次标为1#～9#，其中各配方所用的SP-8质量分数均为0.5%，1#～3#所用的SMP-Ⅱ质量分数为2%，4#～7号质量分数为1.5%，8#、9#所用质量分数为1%。1#～3#中未添加AMPS/AM/DMC，4#～7#添加质量分数为0.5%，8#为1%，9#为1.5%。1#配方中CAX的质量分数为2.5%，2#～4#质量分数为2%，5#～7#中CAX的质量分数为1.5%，8#～9#均为1%。不同配方中PAC-HV质量分数分别为2%、1.5%、1.5%、1%、1%、0.8%、0.8%、0.5%、0.5%。1#、2#PAC-LV质量分数均为1%，3#～5#质量分数均为0.5%，其余配方中含量为0。1#、2#的SPNH质量分数为2%，3#～4#的质量分数为1.5%，5#～9#质量分数均为1%。1#、2#的HPAN的质量分数为1.5%，3#～5#中HPAN的质量分数为1%，其余配方中的含量为0.5%。所有配方中JM401的质量分数均为0.6%。

1 测试操作

首先，将无固相钻井液按照不同的比例配置多个组分，使用五轴高速搅拌器搅拌30min后，静置一段时间；其次，使用泥浆失水量测定仪和六速旋转粘度计分别测量滤失量和粘度；

2 性能评定

钻井液粘度和滤失量是评判钻井液性能优劣的重要指标，其中钻井作业中钻井液滤失有瞬时滤失、动滤失和静滤失之分。本文对比不同配方制备的无固相钻井液的粘度和滤失量进行对比，以评判不同钻井液性能的优劣。

经测定无固相钻井液在常温下的各性能指标如表1所示：

由表中数据可知依照1#～6#配方制备而成的钻井液具有较大粘度，而7#～9#配方制备而成的钻井液粘度稍低。综合来看不管是钻井液的性能还是处理剂的用量，7#～9#配方优势较为明显，应用价值更高。因此如对高温高压状态下的钻井液性能进行测试，只需测试由7#～9#配方制备而成的无固相钻井液即可。

二、测试无固相钻井液高温高压性能

1 测试操作

首先，将7#～9#配方制备而成的钻井液配置成比例不同的组分，静置30min后注入便携式滚子加热炉中；设置100℃加热温度，维持16h的热滚状态后，使用泥浆失水量测定仪和六速旋转粘度计分别测量滤失量和粘度。

2 性能评定

在100℃高压状态下无固相钻井液性能指标如表2。

由表2中数据可知7#～9#三种配方制备而成的钻井液，其耐温性能、滤失性以及增粘性均能满足要求，但是考虑到的实际的应用以及处理剂的用量，可知9#配方制备而成的钻井液性能较好，因此可在实际钻井作业中应用该种无固相钻井液。

三、无固相钻井液的应用

钻井液在油气钻井作业中应用主要体现在以下几个方面：首先，用于悬浮和携带岩屑。钻井时一方面需要保证井眼清洁，另一方面应注意避免钻屑沉积导致卡钻现象的发生。使用无固相钻井液就能借助循环作用带出岩屑，保证钻井作业快速、顺利的开展；其次，用于平衡地层压力与稳定井壁。油气钻井作业中保持井壁稳定，才能保证钻井作业的安全进行。钻井作业中使用钻井液便能在井壁上形成一层滤饼，进而起到稳定井壁的作用。同时钻井液还能很好的平衡地层压力，避免发生井塌和井喷事故；再次，用于润滑和冷却钻具。钻井时钻头和岩屑不停的摩擦会产生很多热量，如不及时将热量散发出去会影响钻井液性能，进而影响整个钻井作业的顺利进行。因此钻井作业时使用钻井液能通过循环将热量散发出去，达到冷却钻具、钻头的作用，而且钻井液还能起到润滑钻头的作用；最后，用于传递水动力。钻井液从钻头喷出时速度比较大，能给井底造成较大冲击。在冲击力作用下井下岩屑很容易破碎，钻井速度会因此得到较大提升。

[1]孙浩洋. 无固相钻井液的研究与应用[D].山东师范大学,2013.

[2]赵前. 无固相钻井液在水平井中的应用研究[J]. 现代商贸工业,2011,02:272-273.