高温钻进液方案设计.doc

高温钻井液体系研究方案设计一、抗高温水基钻井液体系优化实验1.抗高温钻井液体系设计思路（1）体系中处理剂种类尽可能少，且每种处理剂应具有一种专门的功能，并应在使用环境发生变化的情况下仍能有效。在超高温钻井液体系的研究过程中，决定使用尽可能少的处理剂，并使每种处理剂能单独控制下列钻井液性能中的一种性能:碱度、密度、流变性、滤失性及封堵性。（2）超高温下钻井液稳定性:粘土颗粒高温下分散，明显增稠是体系不稳定的根本原因。选择适合于井底温度下的粘土含量，以保证老化后仍具有足够的悬浮和携带能力。2.抗高温处理剂筛选首先对国内外抗高温处理剂进行评价，从中筛选出抗温性能良好的处理剂，进行下一步的配方设计。处理剂的评价是在4%的基浆中加入相同的量(一般是1.5%，对于有些常温下增粘严重的处理剂加量为0.5%)，经过高温滚动后考察其性能是否稳定。在调研国内外深井钻井液技术的基础上，对钻井液处理剂进行了筛选，并分析常温下常规钻井液性能，高温滚动后的常规钻井液性能来考察钻井液处理剂对钻井液性能的影响程度及配伍性。3.实验方案的研究（1）造浆材料目前主要的泥浆造浆材料有：钠膨润土、海泡石、抗盐粘土、海泡石绒（抗盐）。1）厂家优选通过对不同厂家生产的造浆材料进行筛选。钠膨润土-山东潍坊；抗盐土-山东潍坊龙凤膨润土有限公司；海泡石和海泡石绒-河北宏利海泡石绒有限公司。2)造浆材料的性能评价实验方案研究 实验方法：测定造浆材料在不同温度、不同加量、不同pH值，16h老化造浆材料前后性能的变化情况。实验条件：在温度50、100、150、180、210、240；加量2%、3%、4%、5%、6%；pH值7、8、9、10、11等情况下造浆材料的流变性及滤失性能变化。 膨润土高温造浆性能研究 a 不同温度对膨润土造浆的影响实验条件是：在50、100、150、180、210、240等温度情况下温度对造浆材料的性能影响。开始选择的温度梯度比较大，主要是造浆材料在温度不高的情况下，性能变化不大，温度越高，变化越大。数据结果见表1-5表1 老化温度对2%膨润土浆流变性及滤失性的影响老化条件AVPVYPFL动塑比泥皮的情况5016h10016h15016h18016h21016h24016h表2老化温度对3%膨润土浆流变性及滤失性的影响老化条件AVPVYPFL动塑比泥皮的情况5016h10016h15016h18016h21016h24016h表3老化温度对4%膨润土浆流变性及滤失性的影响老化条件AVPVYPFL动塑比泥皮的情况5016h10016h15016h18016h21016h24016h表4老化温度对5%膨润土浆流变性及滤失性的影响老化条件AVPVYPFL动塑比泥皮的情况5016h10016h15016h18016h21016h24016h表5老化温度对6%膨润土浆流变性及滤失性的影响老化条件AVPVYPFL动塑比泥皮的情况5016h10016h15016h18016h21016h24016h b pH值对膨润土造浆的影响pH值对钻井液的流变性影响较大。本文研究测试6%的膨润土浆在不同的pH值下经20016h老化后的流变性及滤失性，研究pH值对钻井液性能的影响。实验条件是：在pH值为7、8、9、10、11等情况下pH值对造浆材料的性能影响。本文研究中测试了26%的膨润土浆在不同的pH值下经200/16h老化后的流变性及滤失性，研究了pH值对钻井液性能的影响。实验结果见表。pH值对基浆老化前后流变性和滤失性的影响老化前pH值老化前后FLAVPVYP老化后pH值7老化前老化后8老化前老化后9老化前老化后10老化前老化后11老化前老化后注释：结果与上面的一样，共计5个表格，表1 pH值对2%基浆老化前后流变性和滤失性的影响、表2 pH值对3%基浆老化前后流变性和滤失性的影响、表3 pH值对4%基浆老化前后流变性和滤失性的影响、表4pH值对5%基浆老化前后流变性和滤失性的影响、表5 pH值对6%基浆老化前后流变性和滤失性的影响c 不同膨润土含量对土浆老化前后性能的影响实验条件是：在加量为2%、3%、4%、5%、6%等情况下加量的变化对造浆材料的性能影响。由于造浆材料在高温过程中会出现分散，影响泥浆的流动性和悬浮能力，所以要充分考加量对造浆材料的影响。本文研究测试了膨润土含量不同的膨润土浆经50200高温老化16h后的流变性。实验结果见表。表 膨润土含量对膨润土浆老化后流变性及滤失性的影响加量（%）FLAVPVYP23456注释：结果与上面的一样，共计6个表格。标题分别为：表1膨润土含量对膨润土浆50老化后流变性及滤失性的影响、表2 膨润土含量对膨润土浆100老化后流变性及滤失性的影响、表3膨润土含量对膨润土浆150老化后流变性及滤失性的影响、表4膨润土含量对膨润土浆180老化后流变性及滤失性的影响、表5膨润土含量对膨润土浆210老化后流变性及滤失性的影响、表6膨润土含量对膨润土浆240老化后流变性及滤失性的影响、 海泡石高温造浆性能研究 a不同温度16h老化海泡石的流变性及滤失性能的影响 b pH值对海泡石造浆的影响c不同海泡石含量对土浆老化前后性能的影响 抗盐土高温造浆性能研究a不同温度16h老化抗盐土的流变性及滤失性能的影响 b pH值对抗盐土造浆的影响c不同抗盐土含量对土浆老化前后性能的影响 海泡石绒（抗盐）高温造浆性能研究a不同温度16h老化抗盐土的流变性及滤失性能的影响 b pH值对抗盐土造浆的影响c不同抗盐土含量对土浆老化前后性能的影响注明：海泡石、抗盐土、海泡石绒（抗盐）等实验过程和膨润土的过程一致。 （2）高温处理剂的优选适合于抗高温分散泥浆体系的抗高温处理剂主要有以下几大类：腐植酸类、树脂类、低分子量聚合物。1）厂家优选SMP-2-河北任丘化工有限公司、重庆大方合成化工有限公司；PAC-HV纤维素1200LB、CMC-HV纤维素800LB-任丘化工有限公司；1号、2号、3号耐高温抗盐聚丙烯酰胺-石家庄华莱化工有限公司；抗盐耐高温降滤失剂HB-501-河北鹤壁鸿兴化工有限公司；OCL-JA、OCL-JB抗高温降滤失剂，OCL-RH固体润滑剂-北京奥凯立科技发展有限责任公司；SPNH-延庆腐植酸厂；铵盐2) 各种抗高温降滤失剂在淡水基浆中的降滤失效果分别向6%预水化基浆中加入上述抗高温降滤失剂，测定钻井液200热滚16h小时前后的性能。实验结果见表。实验方法：处理剂的评价是在4%的基浆中加入相同的量(一般是15%，对于有些常温下增粘严重的处理剂加量为0.5%)，经过高温滚动后考察其性能是否稳定。配方：1# 4% 土/海泡石+3%SPNH2# 4% 土/海泡石+3%OCL-JA3# 4% 土/海泡石+3%SMP-24# 4% 土/海泡石+3%SMC5# 4% 土/海泡石+3%SMC+3%SMP-26# 4% 土/海泡石+1.5%SMP-2+2%SPNH+3%FT-1+0.3%KHPAN7# 5#+0.2%80A51 +0.3%KHPAN8# 4% 土/海泡石+5%SMP-2+3%SMK+5%FT-1+3%SMC+0.2%XY-27+0.3%FA367 性能配方 AVmPa.sPVmPa.sYPPaGelsPaAPI FLmLHTHP FL mLpH1#2#3#4#5#6#7#（可以根据实验的数据看看调控降滤失处理剂的加量，或者复配处理剂的实验效果，通过对不同厂家，相同的或者不同的产品进行实验对比，优选出效果比较好的处理剂。）高温抑制剂的优选常用的高温抑制剂PAC141,聚钾KPAM，PAMS-601抗高温抑制剂的优选实验（实验方法和高温降滤失剂的实验方法一样）高温降粘剂的优选