高密度水基鉆井液抗高溫作用機理及流變性研究.pdf

1、目前抗高溫高密度鉆井液流變性調(diào)控是高密度鉆井液工藝存在的首要問題，本文通過文獻調(diào)研對抗高溫高密度鉆井液的主要特點進行分析，通過實驗考察老化溫度、pH值及膨潤土含量對膨潤土基漿主要性能的影響，研究了水基鉆井液高溫作用機理。 通過實驗，優(yōu)選出一種新型抗溫抗鹽降濾失劑JZA-1作為抗高溫高密度鉆井液體系的主要降濾失劑，JZA-1具有良好的抗溫性、抗鹽性及抗鈣性。對該處理劑的降濾失機理進行了研究，吸附實驗表明，JZA-1能很好地吸附在粘

2、土顆粒表面上，其吸附效果優(yōu)于SPC-220及SMP-1，從而可提高粘土顆粒的ξ電位，增大粘土表面水化膜厚度，使體系中的粘土顆粒具有更強的聚結(jié)穩(wěn)定性。 以JZA-1及與之配伍性好的SPC-220為主要處理劑，通過實驗確定了抗高溫高密度鉆井液體系的主要處理劑類型并優(yōu)選出鉆井液配方。室內(nèi)所研制的鉆井液體系能抗220℃高溫，密度高達2.2g/cm3，該體系抗鹽性、抗鈣性能良好，能抗15％的劣質(zhì)土。 通過研究鉆井液體系流變性，發(fā)現(xiàn)

3、體系中膨潤土含量、KCl加量、降濾失劑加量及處理劑加入順序?qū)︺@井液的流變性能影響較大。實驗發(fā)現(xiàn)，在配制高密度鉆井液體系過程中，應(yīng)首先加入適量的KCl，使鉆井液中粘土顆粒先聚結(jié)成粗分散狀態(tài)，然后再加入其它處理劑。 通過高溫高壓流變性實驗，研究了溫度對鉆井液流變參數(shù)的影響，隨溫度升高，鉆井液的表觀粘度及塑性粘度隨溫度升高先降低后升高，這是溫度和壓力共同作用的結(jié)果。以賓漢、冪律、H-B、卡森四種流變模式來描述高密度鉆井液的流變參數(shù)，模