水平井钻井液高效润滑剂研究与应用

周俊

摘 要：为提升某区块钻井液润滑性能，有必要解决钻水平井段时摩阻高、扭矩大、卡钻风险高等问题。本文通过混配突破单一润滑剂润滑极限的方法，对不同润滑剂进行复配，形成不同润滑剂复配组合，并结合区块所用钻井液体系进行了评价。评价结果表明，所配的不同润滑剂均可以提高钻井液的润滑能力，其中润滑剂LU66和RH102即使在低加量下仍具有良好的润滑性能，可有效提高钻井液的性能。多种润滑剂组成的复合润滑剂的性能均比单一润滑剂好，将多种润滑剂复合使用能有效提高其在钻井液中的应用效果。不同复配润滑剂的钾钙基聚胺有机盐钻井液体系润滑能力均能满足钻进的需求，该体系具有良好的润滑效果，能有效解决钻井摩阻问题，提升钻井效率。

关键词：水平井;润滑剂;钻井液;润滑能力

中图分类号：TE254文献标识码：A文章编号：1003-5168（2021）14-0133-04

Abstract： In order to improve the lubrication performance of the drilling fluid in a certain block， it is necessary to solve the problems of high friction， large torque and high risk of stuck drilling when drilling horizontal sections. Through the method of breaking through the lubrication limit of a single lubricant， this paper compounded different lubricants to form different lubricant compound combinations， and evaluated the drilling fluid system used in the block. The evaluation results show that different lubricants evaluated can improve the lubricating ability of drilling fluid， lubricants LU66 and RH102 have good lubricating properties even at low dosages and can effectively improve the performance of drilling fluids. The performance of a composite lubricant composed of multiple lubricants is better than that of a single lubricant， and the composite use of multiple lubricants can effectively improve its application effect in drilling fluids.the lubricating ability of the potassium-calcium-based polyamine organic salt drilling fluid system with different compound lubricants can meet the needs of drilling， and the system has a good lubricating effect， can effectively solve the problem of drilling friction and improve drilling efficiency.

Keywords： horizontal well;lubricant;drilling fluid;lubricating ability

近年來，随着研究区块勘探开发力度的不断提升，钻井摩阻过大引起的钻井井下安全问题越来越突出，也导致井筒携岩净化效果差，水平段摩阻高。而钻井液使用的润滑剂性能好坏对钻井工作影响很大。由于钻井液的润滑性能是影响钻进产生的扭矩、钻柱的旋转阻力和提拉阻力以及钻具磨损的最主要的可调控因素，因此具有良好润滑性能的钻井液不仅能够减少钻头、钻杆等钻具的磨损，还能够有效地防止黏附卡钻，易于处理井内事故[1-4]。如果钻井液的润滑性能不满足钻井要求，就很有可能会导致钻具回转阻力增大，从而使起下钻变得困难，严重的甚至可能会发生卡钻或者钻具断裂等井内事故[5-6]。总的来说，钻井液的润滑性能对减少井下复杂情况、减少钻杆等钻具的磨损以及保证钻井工作安全进行等起着非常重要的作用。

目前，通过向钻井液中添加优质润滑剂来降低井下摩阻是预防和解决钻井安全问题的主要技术手段之一[7-9]。润滑剂在降低钻具与井壁之间的摩擦、减小钻进扭矩和起下钻摩阻、预防粘卡、防止钻头泥包中起到关键作用[10-12]。钻井液润滑剂不仅要具有良好的润滑性能，也要与钻井液有良好的配伍性，同时还要抵抗井下高温高压及其他恶劣环境[13-17]。因此，为了提高钻井液的钻进效率，减小钻井过程中的摩阻扭矩，要开发高效润滑剂并将其应用在水平井钻井液体系中。

1 试验材料与方法

1.1 试验材料

试验过程中使用的材料主要有润滑剂、膨润土和碳酸钠。使用的基浆配方为4%预水化膨润土浆（水+4%膨润土+0.3%无水碳酸钠）。

1.2 试验方法

将不同添加量的润滑剂添加到钻井液基浆中，高速搅拌1 h后，密闭养护24 h，评价钻井液的性能。