塔里木油田高密度水基钻井液研究现状及进展.pdf

钻采工艺 2012年 5月

·14· DRILLING&PRODUCTIONTECHNOLOGY May2012
钻井工艺
塔里木油田高密度水基钻井液研究现状及进展
尹达1,王平全2,代平1,张震1,卢虎1
(1中石油塔里木油田分公司 2西南石油大学)
,2012,35(3):14-16
摘要:概括了国内外高密度水基钻井液的研究现状及国内外高密度水基钻井液体系存在的主要问题,尤其
流变性、失水造壁性之间的协调将因大量加重剂的存在而顾此失彼,处于恶性循环的局面,井越深、温度越高、时间
越长、密度越高、含盐量越高,后果越严重。所有这些已构成制约深井(超深井)高密度水基钻井液应用和安全钻井
的一个世界性技术难点。尽管塔里木油田在现场作业中,通过使用超高密度加重剂和黏土量限、清水量限、处理剂
质量等方面的有效控制,调整黏土含量和固相粒子大小、浓度、级配等方法,在一定程度上缓解了失水造壁性和流
变性之间的矛盾,收到了一定效果。但在钻井实践中暴露出的问题仍很突出,从本质上未能得到有效解决,没有形
成实现优质造壁性和良好流变性及其协调的相关理论体系和控制技术。为此,综合分析了塔里木油田在现场使用
中高密度水基钻井液存在的技术难题,提出了具有指导意义的解决办法。
关键词:高密度;水基钻井液;塔里木油田;研究现状;协调;技术难题;解决办法;主体方向
中图分类号:TE254 文献标识码:A DOI:.1006-
高密度水基钻井液通常因地层特殊,如有断层、不可调和,出现顾此失彼的困难;②Cafe和 Rebb等
压力体系不同、地层倾角大、存在多层复合盐层及塑人认为,在碱性环境中,重晶石表面带微弱负电。另
性变形能力极强的“软泥岩”等因素而使用。普遍一方面,在碱性环境中重晶石粉表面离子处于不平
使用高密度水基钻井液的目的是压住高压气层、水衡状态,可吸附其他物质。(根据法扬斯法规则,处
层、盐水层,保证正常钻进(地层压力系数高);控制于碱性环境中带负电的重晶石表面能吸附高价的阳
盐层、盐膏层的迅速蠕变,减缓蠕变速度(井壁缩离子,如 Fe、Al和 Ti。这些被吸附的金属离子的原
径、跨塌、井眼不稳定);抵抗“软泥岩”的塑性流动子具有空轨道,可接受配位体,具有络合能力,可与
(井壁缩径、跨塌、井眼不稳定);保证井壁稳定,防-OH、-COOH等给电子基团产生络合吸附。)这
止溢流、井喷[1~11]。可见,深井用高密度水基钻井样,重晶石的表面弱负电性会因吸附高价离子而有
液体系钻进,对于发现深部地层油气藏的勘探开发所加强,
有着十分重要的意义。钻井液沉降稳定性的改善,也利于弥补因重晶石颗
一、国外高密度水基钻井液粒变粗给钻井液沉降稳定性带来的负面影响;③高
密度水基钻井液中,重晶石参与了钻井液内部结构
体系研究现状的形成,表现出与其它类型的钻井液不同的流变性;
目前,国外钻高压、不稳定地层主要采用密度为④高温下严格控制碱的加量;⑤有机盐如甲酸盐提
以上的聚合物或油基钻井液体系及其高钻井液液相密度,从而减少