低固相盐水钻井液抗污染性能研究

李萌++翁海阳++刘念++王由之

摘 要：钻井过程中，当钻遇大段岩盐层、盐膏层等地层时，若使用传统的分散钻井液，会有大量无机盐溶解在钻井液中，导致钻井液的粘度、切力升高，滤失量增大。同时会造成井径扩大，给继续钻进带来困难。为了解决上述问题，以往的科研人员采取了在钻井液中加入盐和分散剂的方法，使钻井液具有更强的抗盐能力和抑制能力。但低固相盐水钻井液经常被污染物侵入导致性能变差，该文针对目前大庆油田区域特点，对钻井液体系抗污染性能进行了评价。分别评价了低固相盐水钻井液的抗坂土、抗钻屑及抗钙侵性能。

关键词：盐水钻井液 抗污染性能 低伤害 低固相

中图分类号：TE2 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）01（a）-0016-01

在使用钻井液的时候，难免有污染物会进入，有的除了对体系的流变性有影响外，还会使钻具的腐蚀以及损坏加剧。该课题结合大庆油田地质状况，经过实地考察进行实验，研究出适合大庆油田地质的低固相盐水钻井液体系。此体系固相含量低，对地层污染小，并且由于使用了无机盐，解决了盐岩井段钻井难的问题。通过实验优选出配方为：3%坂土+0.10%NaOH+0.1%Na2CO3+0.2%增粘剂ZN-1+2%降滤失剂KFT+1%降滤失剂SMC+0.5%沥青粉+0.5%铵盐+15%工业盐。该文评价了低固相盐水钻井液体系抗坂土污染、抗钻屑污染和抗钙盐污染的性能。

1 抗坂土侵污的能力

针对复杂的地质条件，特别是遇到水化能力很强的泥页岩时，会极大地影响到钻井液的性能。因此，面对高造浆地层，需要要抑制水化膨胀能力较高的钻井液，而实验室污染钻井液的方法则是通过干红坂土模拟搞早讲地层来实现的，进而对受到干红坂土污染后钻井液流变性变化进行考察[2]。

表1实验数据表明，在受坂土污染之后，钻井液的粘度略有上升，钻井液的滤失量是在降低的，如此则表明体系对抗坂土侵污是具有一定能力的。

2 抗钻屑侵污的能力

携带岩屑是钻井液最为主要的功能，经过其本身的循环作用，使破碎的岩屑从井底被带到地面上，同时，还要让井眼的清洁度得到保持，使其畅通无阻的下钻，在井底让钻头一直接触新地层，并进行破碎，且钻入时要安全快速。同时，为防止发生井下事故，在因故关井或者是起下钻时，不要让钻屑沉到底部，尽量让其在钻井液中悬浮起来，使沉沙卡钻等井下事故得以避免。所以，在对钻井液性能进行研究时，要保证钻屑不会影响到钻井液的性能，对此，室内采用的是大庆油田项目部提供的钻屑。

由表2数据得出，受现场钻屑的污染，该钻井液体系的粘度是呈上升趋势的，不过只有很小的增长幅度，而滤失量则有所降低，表示此体系的抗钻屑污染的能力还是比较乐观的，在携带钻屑的情况下，只对钻井液性能造成极小的影响。

3 体系抗钙性能

当体系在钻碰到水泥塞或者是石膏层、盐水层时，就会侵入进钙离子，从而改变钻井液的性能。如果加入一定量的CaCl2在钻井液体系中，就能对钻井液在热滚前后性能的变化进行测定。

实验条件：120 ℃×16 h，性能测定：20 ℃。

由表3数据得出，在氯化钙的污染情况下，该体系的粘度是呈下降趋势的，但是滤失量则是上升的。在达到3%的氯化钙含量时，体系的粘度下降速度变慢，但是仍有超过10 Pa的切力，同时，滤失量则在减少。如此可以表明该体系还是具备相应的抗钙能力的。

4 结语

（1）钻井液体系在高温下的流变性能在受到坂土污染的情况下，仍能维持一个稳定的变化。

（2）该体系抗钻屑污染的能力比较好，能携带钻屑，而且几乎没有影响到钻井液的性能。

（3）该体系具备一定的抗钙侵的能力。

参考文献

[1] 杨贤有.保护油气层压井液现状与发展趋势[J].压井液与完井液，2001，17（1）： 25-29.

[2] 靳保军，宋桂如，李尚贵，等.注水井防膨处理用粘土稳定剂的筛选[J].油田化学，2002，19（3）：55-58.

[3] 于涛.石油高等院校特色教材油田化学剂[M].2版.石油工业出版社，2008.