油基钻井液体系介绍ppt课件.ppt

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1、COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,1,泥浆塘沽基地系列培训教材,油基钻井液体系介绍,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,2,目 录,油基钻井液基础PDF-MOMSM钻井液体系HTHP-MOMSM钻井液体系PDF-SBMSM钻井液体系PDF-SBMSM钻井液体系,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,3,油基钻井液基础Oil Base Mud Basic Class,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,4,油基钻井液基础,油基钻井液概念：以油为连续相的钻井液体系分类：1）原油钻井液2）油包水乳化钻井液（反相乳化钻井液，逆乳化钻井液，简称油包水钻井液）3）全油钻井液,COP

2、YRIGHT:泥浆塘沽基地2006,5,特强的抑制性很高的耐温能力很强的抗污染能力极好的储层保护特性特佳的润滑性能很好的抗腐蚀性维护相对简单,油基钻井液基础特点,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,6,成本较高技术难度较大环保及地质录井有一定影响工作环境差钻速低（被渤海的实践否定）,油基钻井液基础特点,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,7,油基钻井液发展阶段及特点,1）原油钻井液完井液，1920年开始使用；成分及特点：原油，100 以内浅井使用；优点：防塌，保护油气层，密度低，配制成本低；存在问题：无切力或切力很低，不利于加重，滤失量高，粘度变化大，若遭水侵，会损害储层，存在易挥

3、发馏份，闪点低，易着火。2）改进型原油钻井液完井液，1935年开始使用；成分及特点：原油、水及乳化剂，100 以内使用；优点：性能有所改进，密度可调，成本略有增加；存在问题：同上。3）油基钻井液，1939年前后开始使用；成分及特点：柴油、沥青、水、乳化剂及加重剂，使用温度200-250；优点：极好的深井钻井液，高温下稳定，维护费较低，防塌、防腐、保护油气层，润滑性好；存在问题：成本较高，配制条件严格，劳动条件差，易发生火灾。,油基钻井液基础,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,8,4）油包水乳化钻井液，1950年前后开始使用；成分及特点：柴油、水、乳化剂及润湿剂，少量亲油性胶体作降滤失剂

4、；优点：可保持低粘，控制活度防塌，抗酸性气体及抗污染能力强；存在问题：成本较高，钻速低，配制条件严格，劳动条件差。5）低胶质油包水钻井液，1975年开始使用；成分及特点：柴油、亲油性胶体、水、乳化剂及润湿剂；优点：可明显提高钻速，降低钻井总成本；存在问题：由于放宽滤失量，对一些地层不适应，如松散地层垮塌。6）低毒油包水钻井液，1980年前后开始使用；成分及特点：矿物油、亲油性胶体、水、乳化剂及润湿剂；优点：具有油基钻井液的各种优点，同时能有效防止环境污染，适合于海洋钻探；存在问题：同以上油基钻井液。,油基钻井液发展阶段及特点,油基钻井液基础,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,9,油包水

5、钻井液的组成,以水为分散相（内相），油为连续相（外相），并添加乳化剂、亲油性胶体及其它处理剂和加重材料所形成的稳定的乳状液，常用符号W/O表示。,油基钻井液基础,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,10,（1）油相,又称基油或基液，目前普遍使用的基油为白油要求：闪点及燃点分别在82及93以上；白油苯胺点在60以上；粘度不易过高，便于对流变性进行调控；,油基钻井液基础,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,11,淡水、海水或盐水均可作为水相有效控制水相活度，消除泥、页岩水化膨胀，保证井壁稳定有的盐类可降低水相的表面张力，对乳状液起稳定作用增加抗地下水或盐类的污染能力可提高乳状液密度,（

6、2）水相,油基钻井液基础,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,12,乳化剂是乳状液能否稳定的决定性因素，主要作用有以下几种：在油水界面形成具有一定强度的吸附膜，阻止液滴碰撞时发生聚并而使乳状液稳定降低油水界面张力，使得体系稳定增加外相粘度，增加液滴发生碰撞阻力,油基钻井液基础,（3）乳化剂,泥浆中心产品： 主乳化剂：PF-MOEUAL 辅乳化剂：PF-MOCOAT,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,13,关于乳化剂有关问题,定向楔理论 HLB值,油基钻井液基础,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,14,定向楔理论,胶体化学中将乳化剂分子的空间构型决定乳状液类型的原理称之为定

7、向楔理论乳化剂的空间构型主要是指分子极性基团和非极性基团截面积的大小。 d极d非极，易形成O/W， d极d非极，易形成W/O,油基钻井液基础,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,15,油基钻井液基础,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,16,水滴大小及其分布,分散液滴越小，体系分布均匀，稳定性好分散相增多，可变形粒子增多,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,17,亲水亲油平衡值HLB,石蜡完全没有亲水性，HLB=0；完全是亲水基的聚乙二醇HLB=20，所以非离子型表面活性剂的HLB介于020之间,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,18,重要性：大多数天然矿物是亲水的，

8、加重材料和钻屑趋向于与水相聚结，引起高粘与沉降，从而造成体系不稳定油基钻井液切力一般较低，如果加重材料和钻屑维持其亲水性，则其悬浮性成问题,油基钻井液基础,(4)润湿剂,泥浆中心产品： 润湿剂：PF-MOWET,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,19,油基钻井液基础,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,20,作用提供Ca2+有利于二元金属皂的生成，从而可保证所添加的乳化剂充分发挥其效能维持整个油基钻井液体系的PH值处于碱性以利于防止钻具腐蚀可有效防止地层中CO2和H2S等酸性气体对钻井液的污染,油基钻井液基础,（5）碱度调节剂,泥浆中心产品： 碱度调节剂：PF-MOALK,COP

9、YRIGHT:泥浆塘沽基地2006,21,习惯上将有机土、氧化沥青以及亲油性褐煤等分散在油包水钻井液中的固相处理剂统称为亲油胶体。主要作用就是增稠和降滤失，其中使用最普遍的是有机土和氧化沥青。,油基钻井液基础,（6）亲油性胶体,泥浆中心产品： 有机土：PF-MOGEL 氧化沥青：PF-MOTEX,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,22,有机土由亲水性的膨润土与季铵盐类阳离子表面活性剂发生相互作用后制成的亲油性粘土使用的季铵盐具有很强的润湿反转作用，最常用的有1227、1231等有机土很容易在油相中分散，具有良好的提粘、悬浮作用，对整个油基钻井液体系的稳定也起到稳定作用另外，有机土的存在

10、可以构建油基钻井液的滤饼，正是滤饼的存在从而阻止了外来固、液相进一步侵入油气层,油基钻井液基础,有机土,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,23,在油基钻井液体系中起到悬浮、增粘和降滤失作用增强体系的抗温和稳定作用最大缺点是对提高机械钻速不利,油基钻井液基础,沥青类处理剂,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,24,传统油包水钻井液切力不足提切剂是油包水钻井液中新型处理剂它的引入可提高油基钻井液的屈服值和低剪切速率粘度提高了油基钻井液的动携静悬能力,油基钻井液基础,提切剂,泥浆中心产品： 提切剂：PF-MOHSV,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,25,常用的有铁矿粉、重晶石

11、和石灰石等在储层段，从流变性控制和储层保护等角度来说铁矿粉较重晶石和石灰石粉有优势油基钻井液的加重材料已趋向于铁矿粉若不考虑固相含量，石灰石于油基泥浆配伍性最好,油基钻井液基础,加重材料,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,26,油包水钻井液的性能参数,流变性（FV、AV、PV、YP）高剪切速率下粘度低在低剪切速率下具有适当的粘度，达到既清洁井眼，又不致引起过高的循环压力具有适当的切力，以悬浮加重材料和钻屑,油基钻井液基础,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,27,油包水钻井液的性能参数,电稳定性（ES）ES高低代表油基钻井液的乳化稳定性状况加重钻井液要求ES400伏,油基钻井液基

12、础,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,28,油包水钻井液的性能参数,滤失量（FL）不但可检查油相损失程度还可判断乳状液乳化的好坏滤液中不能含水,油基钻井液基础,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,29,盐度差引起的水运移,油基钻井液基础,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,30,水相活度控制,油基钻井液基础,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,31,温度、压力对油基钻井液流变性影响,温度升高，粘度下降；压力上升，粘度上升温度越高，压力对流变性影响程度越小压力引起的流变性增幅大于温度引起的降幅，故在实际钻井中，同一油包水钻井液在井底的流变性都比地面高，若为加重钻井液，还

13、会高得更多,油基钻井液基础,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,32,PDF-MOMSM钻井液体系PDF-MOM Oil Base Drilling Fluid,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,33,主要是针对渤海油田使用的，其配方由下列具有良好抗温稳定性的配套处理剂组成：,油相 PF-MO水相 CaCl2水溶液乳化剂 PF-MOEMUL、PF-MOCOAT降失水剂 PF-MOTEX碱度调节剂 PF-MOALK润湿反转剂 PF-MOWET提粘切剂 PF-MOGEL、PF-MOHSV加重剂石灰石,PDF-MOM油基泥浆的组成,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,34,油基泥

14、浆常用检测性能参数,密度漏斗粘度流变性 高温高压失水 Pom和 Clom 油水比电稳定性,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,35,PF-MO0.8 m3/m3PF-MOALK2535 kg/m3PF-MOGEL515 kg/m3PF-MOWET515 kg/m3PF-MOEMUL2040 l/m3 PF-MOHSV 515 kg/m3PF-MOCOAT2040 l/m3PF-MOTEX3050 kg/m3CaCl2 (20%的水溶液 ) 0.2 m3/m3,PDF-MOM油基泥浆配方,适用性：渤海海域的水平（分支）井、裸眼筛管井及明化镇组地层的尾管井,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2

15、006,36,钻 前 准 备,在陆地处理站配制该平台所用的全部油基泥浆；并对油基泥浆性能进行调整，达到设计要求；通过拖轮运至平台，泵入泥浆池再进行进一步处理；平台需配备相应的剪切设备；平台配备足够的现场维护泥浆材料；做好相应的环保及回收措施。,PDF-MOM油基泥浆现场作业,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,37,准备8方稠塞作为隔离液；用海水钻穿水泥塞后，先替入4方隔离液海水20方4方隔离液，紧跟油基泥浆，在顶替过程中高速不停泵；待第一个稠塞返出可直接排放，同时可以携带出大部分水泥塞钻屑，减少跑浆现象；第二个稠塞返出时进计量罐进行回收；油基泥浆返出时先过旁通，若仍有跑浆现象，可适当降

16、低泵冲。然后逐渐通过振动筛建立正常循环，以不跑浆为原则。待油基泥浆循环均匀后方可正常钻进。,PDF-MOM油基泥浆现场作业,顶替隔离液,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,38,PDF-MOM油基泥浆现场作业,正常钻井油基泥浆维护,若油基泥浆性能无明显变化时，用新浆补充消耗量，尽可能不向钻井液中直接加水相，混浆时应控制混入的速度，不得操之过急；正常钻进期间钻井液的油水比不能低于80/20，如果出现油水比降低或大幅波动，则应密切检测性能变化，以确定恢复油水比的方法，严防泥浆破乳现象发现，若有此现象时，混入一定比例的主乳，副乳和润湿剂。密切监测泥浆的破乳电压，保持泥浆的电稳定性，并通过补充乳

17、化剂及碱度调节剂或加入白油等来提高破乳电压；密切观察振动筛岩屑返出情况，调整和维护泥浆流变性能，各项性能应维护在设计范围内，保证井眼的净化；充分清除泥浆中的无用固相，尽量使用高目振动筛筛布(应高于175目)，合理使用离心机和其他固控设备。,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,39,重 要 性：由于裸眼井采用筛管完井，打开油层的钻井液、完井液都会与产层直接接触。因此，钻、完井液存在着损害油气层的可能性。,解决思路：钻井液 防止固相侵污和液相侵污完井液 滤饼清洗解除液,PDF-MOM油基泥浆油层保护,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,40,滤饼清洗解除液的设计思路,利用酸将油基钻井液

18、滤饼中酸溶性暂堵剂解除，并使滤饼松动；用清洗剂、渗透剂等将泥饼、筛管清洗干净；利用粘土稳定剂来防止储层粘土水化膨胀、分散运移；利用降粘助排剂解决完井液与稠油不配伍问题；,PDF-MOM油基泥浆泥饼解除,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,41,有机土沥青类降失水剂酸溶性材料,海水,酸,溶剂型有机物,清洗渗透剂,粘土稳定剂,降粘助排剂,缓蚀剂,滤饼清洗解除液的组成,PDF-MOM油基泥浆泥饼解除,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,42,下筛管泥浆处理措施,充分使用高目数筛布（建议大于170目）及离心机清除泥浆中的有害固相；完钻后高泵冲循环，倒划眼12次短起至套管鞋修复井壁，下钻到底

19、继续高泵冲循环，使井内钻屑返出干净；根据裸眼段替入无固相油基泥浆，减少长时间静止二次泥饼的形成，防止造成对储层的伤害；下入刮管管柱对坐封位置进行刮管，并进行循环，携带出刮掉的钻屑，视情况开启离心机清除固相；按设计下入筛管至预定位置，替入隔离液完井液泥饼清洗液完井液，返出油基泥浆回收。将泥饼清洗液顶替至裸眼段，浸泡46小时，并测漏失量；循环清洗井筒，返出的泥饼清洗液进行回收；坐封筛管工具，起钻，下入生产管柱。,PDF-MOM油基泥浆现场作业,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,43,PDF-MOM油基泥浆现场作业,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,44,钻进过程中的环保配套措施,起

20、下钻的注意事项对溅漏的处理钻屑回收时的注意事项人员提醒,PDF-MOM油基泥浆现场作业,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,45,起下钻注意事项：,起钻使用刮泥器，防止油基泥浆溅落钻台；在起下钻过程当中禁止冲水，并且避免海水管线混入循环系统；对溅落的油基泥浆使用吸油毛毡进行回收处理；,PDF-MOM油基泥浆现场作业,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,46,对溅漏油基泥浆的处理方法：,尽量避免油基泥浆发生溅漏现象；对发生漏失的地方及时发现及时处理；对溅落的油基泥浆进行回收处理，并装入专门的容器中；,PDF-MOM油基泥浆现场作业,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,47,钻屑

21、回收时的注意事项：,由专人负责钻屑回收；对清除的钻屑及时进行回收；在钻屑分离过程中，注意环保，严防二次污染；,PDF-MOM油基泥浆现场作业,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,48,人员提醒：,对固控设备实行专人负责，严格执行油基泥浆注意事项；发现问题及时处理，严防对环境造成污染；禁止向循环系统中混入海水；,PDF-MOM油基泥浆现场作业,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,49,HTHP-MOMSM钻井液体系HTHP-MOM Oil Base Drilling Fluid,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,50,HTHP-MOM泥浆体系的来源,中海油服股份有限公司泥浆中

22、心的油基泥浆体系来源是国家高科技863计划中的8200701课题的“高性能优质泥浆与完井液的研究” 研究目的：泥浆密度达到2.30g/cm3以上，抗温能力大于220，具有良好的流变性能、强的防塌和保护油气层的能力，满足高温高压深井钻井施工要求,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,51,参加攻关的单位,高性能优质钻井液及完井液的研制,高温高密度油基钻井液,高温高密度完井液,子课题集成及先导试验,石油大学(北京)西南石油学院,处理剂筛选及研制,西南石油学院江汉石油学院,中海油服湛江分公司大庆石油管理局钻井研究所,钻井液体系研究,完井液体系研究,完井液损害评价,缓蚀材料的研制,研究成果先导试验

23、,各个子课题的集成,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,52,研究成果,经过约三年的研究，该体系具有自主知识产权的抗高温高密度油包水泥浆体系-NS-871D，后来改为HTHP-MOM抗高温油基泥浆体系。体系具有：1. 密度 2.30 g/cm32. 抗温 220 oC3. 抗海水污染 15%4. 抗钻屑污染 20%5. 油层渗透率恢复值 92%6. 油水比可调控范围大:70/30-全油7. 泥浆具有良好的流变性能、强的防塌和保护油气层的能力, 满足高温高压钻井施工要求, 符合国家环保要求,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,53,HTHP-MOM高温高压油基泥浆,研制了油基钻井液及

24、完井液的系列添加剂乳化剂NS-EMULPF-MOEMULNS-FMUL PF-MOCOAT降滤失剂NS-TROL220 PF-MOTEXNS-OFL PF-MOFAC有机土NS-ORB PF-MOGEL润湿反转剂NS-WET PF-MOWET缓蚀剂 NS-JHS,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,54,HTHP-OBM油基钻井液体系环保检验认可,HTHP-OBM油基钻井液体系配套处理剂检验合格,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,55,钻井液常温下及高温后均具有良好的性能和较强的乳化稳定性钻井液性能稳定时间长钻井液剪切稀释性强，流动性好。每次下完钻开泵正常，无蹩泵现象；钻井液滤失

25、量低钻井液携屑能力强。低返速下能够正常进行岩屑录井钻井液悬浮能力强。起下钻及电测没有因钻井液原因而造成遇阻问题钻井液油水比控制比较低。在220高温下钻井液油水比在70/30-全油之间时，钻井液仍能长期稳定，并且性能很好.施工工艺简单。并且可根据需要改变配比，调整性能乳化剂配伍性好，在油水界面上分配合理，吸附实，抗温性好，膜强度高，乳化能力强钻井液在井底220温度下仍能满足气测录井需求，是没有先例的完善后的HTHP-MOM体系能满足优快钻井的要求：在不短起不通井的情况下，仍能保持井眼畅通、套管顺利下至设计井深。这也是没有先例的,HTHP-MOM高温高压油基钻井液的特点：,COPYRIGHT:泥浆

26、塘沽基地2006,56,该体系油基钻井液滤饼滤失速率较小，滤液全部为油相，基本不会引起粘土矿物和盐/膏泥岩水化膨胀，同时进入亲水性硬脆性泥页岩阻力较大，因而用“大块岩样浸泡分散”法回收率较高，最终表现为稳定硬脆性泥页岩和盐/膏泥岩效果好。,HTHP-OBM高温高压油基钻井液稳定井壁机理,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,57,现场应用高温高压井,宝岛1922井是第一次使用HTHPMOM油基泥浆体系的一口高温高压深井，完钻井深5300米。该井在8 ”井眼使用HTHPMOM油基泥浆体系，完钻时泥浆密度为1.67g/cm2，电测井底温度2130C。该油基泥浆体系很好地满足了钻井工程的需要。该

27、井泥浆体系的创新点是：在南海地区高温高压井第一次使用国产化处理剂的油基泥浆体系，取得了满意的效果。 陵水421井是第二口使用HTHPMOM油基泥浆体系的一口高温高压深井，完钻井深4934米。该井在8 ”井眼使用HTHPMOM油基泥浆体系，完钻时泥浆密度为1.96g/cm2，电测井底温度约2100C。该油基泥浆体系很好地满足了钻井工程的需要。,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,58,36”hole 292m,17-1/2”hole 2707m,8-1/2”hole 5300m,12-1/4”hole 3950m,侏罗系,第三系,第四系,白垩系,12-1/4” 使用水基泥浆PDF-THER

28、M,8-1/2” 使用 HTHP-OBM油基泥浆,5300m, Temp. 213(井底液柱压力85MPa),26”hole 794m,现场应用高温高压井,宝岛19-2-2井,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,59,36”hole 280m,17-1/2”hole 2702m,8-1/2”hole 4934m,12-1/4”hole 4366m,侏罗系,第三系,第四系,白垩系,12-1/4” 使用水基泥浆PDF-THERM,8-1/2” 使用 HTHP-MOM油基泥浆,4934m, Temp. 175推测井底温度为193(泥浆密度1.94SG),26”hole 960m,陵水421井,

29、现场应用高温高压井,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,60,泥浆的配制配方： 5#白油, 1m3 PF-MOEMUL, 主乳化剂, 55.56L PF-MOCOAT, 辅助乳化剂, 55.56L PF-MOESA, 高温稳定剂, 18.52L PF-MOGEL, 有机粘土, 29.63kg PF-MOFAC, 高温降滤失剂, 37.037kg PF-MOTEX, 降滤失剂, 74.074kg PF-MOWET, 润湿反转剂, 62.96kg20%氯化钙盐水, 111.11L生碱度调节剂, 33.33kg,现场应用高温高压井,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,61,比重的调整：

30、开钻前，根据预测的地层压力系数，地面加重至一定的比重，替入井。在钻进过程中，根据井下情况，气测值的大小，后效气测值的大小，单根气的大小，逐步调整泥浆比重。,泥浆的维护：,现场应用高温高压井,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,62,流变性的控制：对于高温高压井来说，控制流变性是非常重要的。这两口井是直井，尽可能维持低的流变性以获得最大的钻速。该井的流变性控制主要是经过室内大量的试验，确定有良好流变性的泥浆配方，配制基浆。在现场上，控制固相，控制油水比，加白油稀释，加乳化剂和润湿剂来调整。,泥浆的维护：,现场应用高温高压井,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,63,电稳定性电稳定性是

31、衡量乳状液稳定性的一个重要参数。通常其破乳电压大于400伏。破乳电压的大小通常跟油水比、电解质的浓度、水润湿固体、处理剂、剪切状况、温度等有关。日常的电稳定性维护是，观察其电稳定性的趋势，如果电稳定性有下降的趋势，即使电稳定性值很高，也加入乳化剂、润湿剂等处理。比如说，在很高的含油量（9899），加入少量的水，不加乳化剂，搅拌后，测出来的电稳定性值可能很高，其实该泥浆还没有形成油包水泥浆体系。,泥浆的维护：,现场应用高温高压井,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,64,碱度pom： 油基泥浆的碱度是反映体系中的碱度调节剂剩余量。本井段的碱度主要控制在1.5-3.0间，使油基泥浆处在碱性环

32、境中，乳化剂和其它处理剂在碱性范围内获得最佳性能；维护碱性的目的同样保证高温稳定性，防止酸性气体（如CO2、H2S等）污染，防止电解质电离。碱度调节剂有促进水润湿的趋势，因此过量的碱度调节剂是有害的，过高的碱度也会引起流变性数值的增加，所以我们加碱度调节剂的同时也加入润湿剂。在钻井过程中，碱度调节剂含量会有消耗，每天检测碱度并根据其需要添加碱度调节剂。,泥浆的维护：,现场应用高温高压井,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,65,高温高压失水量 3-4ml,不能有水，有水则要处理。,泥浆的维护：,现场应用高温高压井,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,66,高温高压对油基泥浆性能的影

33、响高温高压对油基钻井液的影响：高温会促进分子键的断裂，使乳化剂和润湿反转剂失效；高温使乳化剂解吸附，降低乳化剂在油水界面上的密集堆积程度，大大降低膜的强度；高温使油的粘度降低；总之，随着温度的升高，油包水乳化液的粘度、切力会降低，滤失量增大，破乳电压降低，性能趋于不稳定。高温稳定性是衡量钻井液处理剂抗温能力的关键因素。,现场应用高温高压井,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,67,高温高压动态失水：测量30分钟约漏失3.6ml的滤液。,现场应用高温高压井,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,68,现场应用结论,1. HTHP-MOM油基钻井液处理剂在高温高压下，没有发生降解。处理剂

34、配伍性好，乳化能力强，电稳定性高，具有高温稳定性；2. HTHP-MOM油基钻井液体系在常温和高温下，均具有良好的性能和良好高温稳定性；3. 钻井液性能长时间稳定；4. 钻井液的剪切稀释性强，有利于悬浮和携砂，不容易发生蹩泵；5. 钻井液的高温高压滤失量低，泥饼质量好；6. 该体系具有良好的悬浮和携砂能力，在高温高压的共同作 用下没有发生沉淀和沉砂现象；7. 抗污能力强；8. 抑制性强，没有缩径和扩眼，其井径基本为一条直线。9. 施工工艺简单，无需频繁的处理；10. 安全环保健康，低毒性；11. 储层保护好。,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,69,PDF-SBMSM钻井液体系PDF-

35、SBM (Synthetic-Based) Drilling Fluid,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,70,传统的油基泥浆是以矿物油为连续相的逆乳化泥浆，主要是为解决高温深井、复杂井、水平井等而产生的，但会对环境造成污染，因此为解决环境污染问题发展起来了人工合成油基泥浆体系。其组成和油基泥浆相同,基液 分散相(水)乳化剂性能调节剂等,简 述,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,71,常用的合成基液,酯类(Esters)醚类(Ethers)聚烯烃类(Polyalphaolefins-PAOs)线性-烯烃(LAO)类内烯烃(IO)类线性烷烃(LP)类线性烷基苯类,COPYRIG

36、HT:泥浆塘沽基地2006,72,酯类(Esters)最早用作钻井液的基液（1990年3月，挪威）。它是植物脂肪酸与醇类反应的生成物。生物降解的测试结果表明，在有氧的条件下，35天后有82.5% 被细菌降解，而矿物油在同样条件下只有3.5% 被降解。由于酯基钻井液毒性很低，允许将钻屑直接排放到海里。Statoil公司在北海Statfijord气田使用该类钻井液已成功钻成10口定向井，井斜角80 的有6口，其中一口井水平位移达7290 m， 80 以上井斜段为5470 m。,酯基钻井液,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,73,R-O-R型有机物，可由醇类与酸反应生成。醚类（Ethers）

37、与酯类的物理性质相似，抗温可达240C。由于其分子结构中没有活泼的基团，因而性能较稳定，有较强的抗盐、抗钙能力。,醚基钻井液,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,74,聚烯烃是由烯烃聚合而成的。由于-烯烃在分子链的端部带有双键，经聚合后双键仍保留在生成物的分子中，因而易于降解。聚烯烃的另一优点是，它不随温度和pH值的变化而改变其特性。酯基钻井液在碱性条件下则可能发生分解。因此，该类钻井液比酯基钻井液更能抗高温和石灰污染。,聚烯烃钻井液 (PAO),COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,75,(SPE 25993),各种油类基液的性能,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,76,6

38、.0%MEA,6.0%IEA,2.0%WET,3.0%MGEL,2.0%FA,2.0%IVA,合成基基液：20%CaCl2水溶液（体积比70：30）,0.5%HNCA,合成基钻井液配方,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,77,合成基钻井液的优点,良好的热稳定性良好的润滑性易于维护不易变质,优异的环保特性突出的油层保护特征较好的抗水敏性良好的抗污能力,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,78,良好的热稳定性,老化条件:12016h，HTHP：3.5MPa100,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,79,良好的润滑性,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,80,突出的油层保

39、护特征,油层渗透率损害比 Kd/Ko %,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,81,合成基钻井液的每方成本,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,82,PDF-SBMSM钻井液体系PDF-SBM (Gas in Oil) Drilling Fluid,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,83,关于SBM泥浆,简介： 第二代合成基泥浆目前在国际上已经成为海上油田开发井使用的主要钻井液体系之一，在菲律宾、印尼、泰国湾、里海等海上油田广泛应用。因其对钻速的大幅提高，被誉为“魔术钻井液”。,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,84,PF-SGO和白油同属石蜡烃类产品，起制备方法为天然气提纯液化而成，具有直链烯烃的优点,与白油相比，PF-SGO具有：,关于PF-SGO,低粘度低密度 低毒性和高的生物降解性,这些特点更有利于配制出高性能的钻井液,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,85,典型性能,BZ25-1SBM钻井液现场应用,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,86,应用效果,BZ25-1SBM钻井液现场应用,钻速大幅度提高没有出现井漏问题,油基泥浆泥饼,SBM泥浆泥饼,COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006,87,谢谢大家！敬请各位批评指正！,