1、COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20061泥浆塘沽基地系列培训教材泥浆塘沽基地系列培训教材COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20062 2目目 录录u油基钻井液基础油基钻井液基础uPDF-MOMPDF-MOMSMSM钻井液体系钻井液体系uHTHP-MOMHTHP-MOMSMSM钻井液体系钻井液体系uPDF-SBMPDF-SBMSMSM钻井液体系钻井液体系uPDF-SBMPDF-SBMSMSM钻井液体系钻井液体系COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20063 3 油基钻井液基础油基钻井液基础Oil Base Mud Basic ClassCOPYRIGHT:泥浆塘沽
2、基地泥浆塘沽基地20064 4油基钻井液基础油基钻井液概念：油基钻井液概念：以油为连续相的钻井液体系以油为连续相的钻井液体系分类：分类：1）原油钻井液）原油钻井液2）油包水乳化钻井液（反相乳化钻井液，逆乳化）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）钻井液，简称油包水钻井液）3）全油钻井液）全油钻井液COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20065 5v特强的抑制性特强的抑制性v很高的耐温能力很高的耐温能力v很强的抗污染能力很强的抗污染能力v极好的储层保护特性极好的储层保护特性v特佳的润滑性能特佳的润滑性能v很好的抗腐蚀性很好的抗腐蚀性v维护相对简单维护相对简单油
3、基钻井液基础特点COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20066 6v成本较高成本较高v技术难度较大技术难度较大v环保及地质录井有一定影响环保及地质录井有一定影响v工作环境差工作环境差v钻速低（被渤海的实践否定）钻速低（被渤海的实践否定）油基钻井液基础特点COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20067 7油基钻井液发展阶段及特点油基钻井液发展阶段及特点1 1）原油钻井液完井液，）原油钻井液完井液，19201920年开始使用；成分及特点：原油，年开始使用；成分及特点：原油，100 100 以内浅井使用；优点：防塌，保护油气层，密度低，配制成本以内浅井使用；优点：防塌，保护油气层，密
4、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，存在易挥发馏份，闪点低，度变化大，若遭水侵，会损害储层，存在易挥发馏份，闪点低，易着火。易着火。2 2）改进型原油钻井液完井液，）改进型原油钻井液完井液，19351935年开始使用；年开始使用；成分及特点：原油、成分及特点：原油、水及乳化剂，水及乳化剂，100 100 以内使用；优点：性能有所改进，密度可调，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。成本略有增加；存在问题：同上。3 3）油基钻井液，）油基钻井液
5、，19391939年前后开始使用；年前后开始使用；成分及特点：柴油、沥青、成分及特点：柴油、沥青、水、乳化剂及加重剂，使用温度水、乳化剂及加重剂，使用温度200-250200-250；优点：极好的深井钻；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。发生火灾。油基钻井液基础COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20068 84 4）油包水乳化钻井液，）油包水乳化钻井液，19501950
6、年前后开始使用；年前后开始使用；成分及特点：柴油、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水、乳化剂及润湿剂，少量亲油性胶体作降滤失剂；优点：可保；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：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。成本较高，钻速低，配制条件严格，劳动条件差。5 5）低胶质油包水钻井液，）低胶质油包水钻井液，19751975年开始使用；成分及特点：柴油、年开始使用；成分及特点：柴油、亲油性胶体、水、乳化剂及润湿剂亲油性胶体、水、乳化剂及润湿剂；优点：可明显提高钻速，降；优
7、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，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。如松散地层垮塌。6 6）低毒油包水钻井液，）低毒油包水钻井液，19801980年前后开始使用；年前后开始使用；成分及特点：矿物成分及特点：矿物油、亲油性胶体、水、乳化剂及润湿剂油、亲油性胶体、水、乳化剂及润湿剂；优点：具有油基钻井液；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。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
8、液发展阶段及特点油基钻井液基础COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20069 9油包水钻井液的组成油包水钻井液的组成 以水为分散相（内相），油为连续相以水为分散相（内相），油为连续相（外相），并添加乳化剂、亲油性胶体及（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其它处理剂和加重材料所形成的稳定的乳状液，常用符号状液，常用符号W/OW/O表示表示。油基钻井液基础COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20061010（1 1）油相）油相油基钻井液基础COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20061111淡水、海水或盐水均可作为水相淡水、海水或盐水均可
9、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增加抗地下水或盐类的污染能力可提高乳状液密度可提高乳状液密度（2 2）水相）水相油基钻井液基础COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20061212乳化剂是乳状液能否稳定的决定性因素，主要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：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在油水界面形成具有一定强度的吸附膜，阻止液
10、滴碰撞时发生聚并而使乳状液稳定并而使乳状液稳定降低油水界面张力，使得体系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增加外相粘度，增加液滴发生碰撞阻力油基钻井液基础（3 3）乳化剂）乳化剂泥浆中心产品：泥浆中心产品： 主乳化剂：主乳化剂：PF-MOEUALPF-MOEUAL 辅乳化剂：辅乳化剂：PF-MOCOATPF-MOCOATCOPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20061313关于乳化剂有关问题关于乳化剂有关问题F 定向楔理论定向楔理论F HLBHLB值值油基钻井液基础COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20061414定向楔理论定向楔理论 胶体化学
11、中将乳化剂分子的空间构型决定乳状液类型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向楔理论的原理称之为定向楔理论 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。团截面积的大小。 d d极极dd非极非极，易形成，易形成O/WO/W， d d极极d400ES400伏伏油基钻井液基础COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20062828油包水钻井液的性能参数油包水钻井液的性能参数油基钻井液基础COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20062929盐度差引起的水运移盐度差引起的水运移油基钻井液基础COPYRIGH
12、T:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20063030水相活度控制水相活度控制饱和盐水溶液饱和盐水溶液活度活度CaClCaCl2 20.2930.293NaClNaCl0.7550.755KClKCl0.8700.870ZnClZnCl2 20.1000.100KHKH2 2POPO4 40.9800.980油基钻井液基础COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20063131温度、压力对油基钻井液流变性影响温度、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
13、幅大于温度引起的降幅，故在实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，还会高得更多面高，若为加重钻井液，还会高得更多油基钻井液基础COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20063232 PDF-MOMSMSM钻井液体系钻井液体系PDF-MOM Oil Base Drilling Fluid COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20063333COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20063434油基泥浆常用检测性能参数密度密度漏斗粘度漏斗粘度流变性流变性 高
14、温高压失水高温高压失水 PomPom和和 ClomClom 油水比油水比电稳定性电稳定性 COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20063535适用性：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的尾管井COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20063636钻钻 前前 准准 备备 在陆地处理站配制该平台所用的全部油基泥浆；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；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；通过拖轮运至平台，泵
15、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；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。做好相应的环保及回收措施。COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20063737 准备准备8 8方稠塞作为隔离液；方稠塞作为隔离液； 用海水钻穿水泥塞后，先替入用海水钻穿水泥塞后，先替入4 4方隔离液海水方隔离液海水2020方方4 4方隔方隔离液，紧跟油基泥浆，在顶替过程中高速不停泵；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待第一个稠塞返出可直接排放，同时可以
16、携带出大部分水泥塞钻屑，减少跑浆现象；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；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，可适当降低泵油基泥浆返出时先过旁通，若仍有跑浆现象，可适当降低泵冲。然后逐渐通过振动筛建立正常循环，以不跑浆为原则。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。待油基泥浆循环均匀后方可正常钻进。顶替隔离液顶替隔离液COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20063838正常钻井油基泥浆维护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，尽可能不向钻若油基泥浆性
17、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；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，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，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。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，并通过补充乳化密切监
18、测泥浆的破乳电压，保持泥浆的电稳定性，并通过补充乳化剂及碱度调节剂或加入白油等来提高破乳电压；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；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(应高于应高于175目目)，合理使用离心机和其他固控设备。，合理使用离心机和其他固控设备。COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20063939重重 要要 性：由于裸
19、眼井采用筛管完井，打开油层的钻井液性：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、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。井液存在着损害油气层的可能性。COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20064040滤饼清洗解除液的设计思路滤饼清洗解除液的设计思路COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20064141有机土有机土沥青类降失水剂沥青类降失水剂酸溶性材料酸溶性材料滤饼清洗解除液的组成滤饼清洗解除液的组成COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20064242下筛管泥浆处理措施下筛管泥浆处理措施 充分使用高目数筛
20、布（建议大于充分使用高目数筛布（建议大于170170目）及离心机清除泥浆中的目）及离心机清除泥浆中的有害固相；有害固相； 完钻后高泵冲循环，倒划眼完钻后高泵冲循环，倒划眼1 12 2次短起至套管鞋修复井壁，下次短起至套管鞋修复井壁，下钻到底继续高泵冲循环，使井内钻屑返出干净；钻到底继续高泵冲循环，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；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，下入刮管管柱对坐封位置进行刮管，并进行循环，携带出刮
21、掉的钻屑，视情况开启离心机清除固相；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小小时，并测漏失量；时，并测漏失量； 循环清洗井筒，返出的泥饼清洗液进行回收；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。坐封筛管工具，起钻，下入生产管柱。COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20064343COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20064444钻进过程
22、中的环保配套措施钻进过程中的环保配套措施n起下钻的注意事项起下钻的注意事项n对溅漏的处理对溅漏的处理n钻屑回收时的注意事项钻屑回收时的注意事项n人员提醒人员提醒COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20064545起下钻注意事项：起下钻注意事项：n起钻使用刮泥器，防止油基泥浆溅落钻台；起钻使用刮泥器，防止油基泥浆溅落钻台；n在起下钻过程当中禁止冲水，并且避免海水管线混入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；循环系统；n对溅落的油基泥浆使用吸油毛毡进行回收处理；对溅落的油基泥浆使用吸油毛毡进行回收处理；COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20064646对溅漏油基
23、泥浆的处理方法：对溅漏油基泥浆的处理方法：n尽量避免油基泥浆发生溅漏现象；尽量避免油基泥浆发生溅漏现象；n对发生漏失的地方及时发现及时处理；对发生漏失的地方及时发现及时处理；n对溅落的油基泥浆进行回收处理，并装入专门的对溅落的油基泥浆进行回收处理，并装入专门的容器中；容器中；COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20064747钻屑回收时的注意事项：钻屑回收时的注意事项：n由专人负责钻屑回收；由专人负责钻屑回收；n对清除的钻屑及时进行回收；对清除的钻屑及时进行回收；n在钻屑分离过程中，注意环保，严防二次污染；在钻屑分离过程中，注意环保，严防二次污染；COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘
24、沽基地20064848人员提醒：人员提醒：n对固控设备实行专人负责，严格执行油基泥浆对固控设备实行专人负责，严格执行油基泥浆注意事项；注意事项；n发现问题及时处理，严防对环境造成污染；发现问题及时处理，严防对环境造成污染；n禁止向循环系统中混入海水；禁止向循环系统中混入海水；COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20064949 HTHP-MOMSMSM钻井液体系钻井液体系HTHP-MOM Oil Base Drilling Fluid COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20065050中海油服股份有限公司泥浆中心的油基泥浆中海油服股份有限公司泥浆中心的油基泥浆体系来源是国家高
25、科技体系来源是国家高科技863863计划中的计划中的82082007070101课题的课题的“高性能优质高性能优质泥浆泥浆与与完井液完井液的研的研究究” ” 研究目的：泥浆密度达到研究目的：泥浆密度达到2.30g/cm2.30g/cm3 3以上，抗以上，抗温能力大于温能力大于220220，具有良好的流变性能、，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压深井钻井施工要求 COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20065151参加攻关的单位COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20065252 研究成果1.1.
26、密度密度 2.30 g/cm32.30 g/cm32.2. 抗温抗温 220 oC220 oC3.3. 抗海水污染抗海水污染 15%15%4.4. 抗钻屑污染抗钻屑污染 20%20%5.5. 油层渗透率恢复值油层渗透率恢复值 92%92%6.6. 油水比可调控范围大油水比可调控范围大:70/30-:70/30-全油全油7.7. 泥浆具有良好的流变性能、强的防塌和保护油气层的能泥浆具有良好的流变性能、强的防塌和保护油气层的能力力, , 满足高温高压钻井施工要求满足高温高压钻井施工要求, , 符合国家环保要求符合国家环保要求COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20065353HTHP-MO
27、M高温高压油基泥浆COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20065454COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20065555 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； 钻井液滤失量低钻井液滤失量低 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
28、题钻井液悬浮能力强。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。在钻井液油水比控制比较低。在220220高温下钻井液油水比在高温下钻井液油水比在70/30-70/30-全油全油之间时，钻井液仍能长期稳定，并且性能很好之间时，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，乳化能力强高，乳化能力强 钻井液在井底钻井液在井底220220温度下仍能满足气测录井需求，
29、是没有先例的温度下仍能满足气测录井需求，是没有先例的 完善后的完善后的HTHP-MOMHTHP-MOM体系能满足优快钻井的要求：在不短起不通井的情况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:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20065656盐盐/ /膏泥岩膏泥岩盐盐/ /膏泥岩膏泥岩HTHP-OBMHTHP-OBM高温高压油基钻井液稳定井壁机理高温高压油基钻井液稳定井壁机理COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20
30、065757现场应用高温高压井是第一次使用是第一次使用HTHPHTHPMOMMOM油基泥浆体系油基泥浆体系的一口高温高压深井，完钻井深的一口高温高压深井，完钻井深53005300米。该井在米。该井在8 8 ”井眼使用井眼使用HTHPHTHPMOMMOM油基泥浆体系，完钻时泥浆密度为油基泥浆体系，完钻时泥浆密度为1.67g/cm1.67g/cm2 2，电测井底温度，电测井底温度2132130 0C C。该油基泥浆体系很。该油基泥浆体系很好地满足了钻井工程的需要。该井泥浆体系的创新点好地满足了钻井工程的需要。该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是：在南海地区高温高压井
31、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。的油基泥浆体系，取得了满意的效果。 是第二口使用是第二口使用HTHPHTHPMOMMOM油基泥浆体系油基泥浆体系的一口高温高压深井，完钻井深的一口高温高压深井，完钻井深49344934米。该井在米。该井在8 8 ”井眼使用井眼使用HTHPHTHPMOMMOM油基泥浆体系，完钻时泥浆密度为油基泥浆体系，完钻时泥浆密度为1.96g/cm1.96g/cm2 2，电测井底温度约，电测井底温度约2102100 0C C。该油基泥浆体系。该油基泥浆体系很好地满足了钻井工程的需要。很好地满足了钻井工程的需要。COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地
32、20065858第四系第四系白垩系白垩系 12-1/4” 使用水基泥使用水基泥浆浆PDF-THERM8-1/2” 使用使用 HTHP-OBM油基油基泥浆泥浆 现场应用高温高压井宝岛宝岛19-2-2井井COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20065959第四系第四系白垩系白垩系 12-1/4” 使用水基泥使用水基泥浆浆PDF-THERM 陵水陵水421井井现场应用高温高压井COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20066060 泥浆的配制配方：泥浆的配制配方： 5#5#白油白油, 1m, 1m3 3 PF-MOEMUL, PF-MOEMUL, 主乳化剂主乳化剂, 55.56L, 5
33、5.56L PF-MOCOAT, PF-MOCOAT, 辅助乳化剂辅助乳化剂, 55.56L, 55.56L PF-MOESA, PF-MOESA, 高温稳定剂高温稳定剂, 18.52L, 18.52L PF-MOGEL, PF-MOGEL, 有机粘土有机粘土, 29.63kg, 29.63kg PF-MOFAC, PF-MOFAC, 高温降滤失剂高温降滤失剂, 37.037kg, 37.037kg PF-MOTEX, PF-MOTEX, 降滤失剂降滤失剂, 74.074kg, 74.074kg PF-MOWET, PF-MOWET, 润湿反转剂润湿反转剂, 62.96kg, 62.96kg2
34、0%20%氯化钙盐水氯化钙盐水, 111.11L, 111.11L生碱度调节剂生碱度调节剂, 33.33kg, 33.33kg现场应用高温高压井COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20066161比重的调整比重的调整： 开钻前，根据预测的开钻前，根据预测的地层压力系数，地面地层压力系数，地面加重至一定的比重，加重至一定的比重，替入井。在钻进过程替入井。在钻进过程中，根据井下情况，中，根据井下情况，气测值的大小，后效气测值的大小，后效气测值的大小，单根气测值的大小，单根气的大小，逐步调整气的大小，逐步调整泥浆泥浆比重。比重。泥浆的维护：泥浆的维护：现场应用高温高压井COPYRIGHT:泥
35、浆塘沽基地泥浆塘沽基地20066262流变性的控制：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。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。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，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。加乳化剂和润湿剂来调整。泥浆的维护：泥浆的维护：现场应用高温高压
36、井COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20066363电稳定性电稳定性 电稳定性是衡量乳状液稳定性的一个重要参数。电稳定性是衡量乳状液稳定性的一个重要参数。通常其破乳电压大于通常其破乳电压大于400400伏。破乳电压的大小通伏。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
37、如说，在很高加入乳化剂、润湿剂等处理。比如说，在很高的含油量（的含油量（98989999），加入少量的水，不加），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。高，其实该泥浆还没有形成油包水泥浆体系。 泥浆的维护：泥浆的维护：现场应用高温高压井COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20066464碱度碱度pompom： 油基泥浆的碱度是反映体系中的碱度调节剂剩余量。本井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段的碱度主要控制在1.5-3.01.5-3.0间，使油基泥浆处
38、在碱性环境间，使油基泥浆处在碱性环境中，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（如碱性的目的同样保证高温稳定性，防止酸性气体（如COCO2 2、H H2 2S S等）污染，防止电解质电离。碱度调节剂有促进水润湿的等）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
39、调节剂含量会有消耗，每天检润湿剂。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。测碱度并根据其需要添加碱度调节剂。 泥浆的维护：泥浆的维护：现场应用高温高压井COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20066565高温高压失水量高温高压失水量 3-4ml,不能有水，有水则要处理。泥浆的维护：泥浆的维护：现场应用高温高压井COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20066666 高温高压对油基泥浆性能的影响高温高压对油基泥浆性能的影响 高温高压对油基钻井液的影响：高温会促进分子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
40、温使键的断裂，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，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。剂抗温能力的关键因素。 现场应用高温高压井COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20066767 高温
41、高压动态失水：测量高温高压动态失水：测量30分钟约漏失分钟约漏失3.6ml的滤液。的滤液。010020030040050062062162964769192012191520181921202420时间（秒滤失率（ml/min)滤失量现场应用高温高压井COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20066868现场应用结论1. HTHP-MOM1. HTHP-MOM油基钻井液处理剂在高温高压下，没有发生降解。处油基钻井液处理剂在高温高压下，没有发生降解。处理剂配伍性好，乳化能力强，电稳定性高，具有高温稳定性；理剂配伍性好，乳化能力强，电稳定性高，具有高温稳定性；2. HTHP-MOM2. HT
42、HP-MOM油基钻井液体系在常温和高温下，均具有良好的性能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；和良好高温稳定性；3. 3. 钻井液性能长时间稳定；钻井液性能长时间稳定；4. 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；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. 5. 钻井液的高温高压滤失量低，泥饼质量好；钻井液的高温高压滤失量低，泥饼质量好；6. 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 用下用下没有发生沉淀和沉砂现象；没有发生沉淀和沉砂现象；7. 7. 抗污能力强
43、；抗污能力强；8. 8. 抑制性强，没有缩径和扩眼，其井径基本为一条直线。抑制性强，没有缩径和扩眼，其井径基本为一条直线。9. 9. 施工工艺简单，无需频繁的处理；施工工艺简单，无需频繁的处理；10. 10. 安全环保健康，低毒性；安全环保健康，低毒性；11. 11. 储层保护好。储层保护好。COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20066969 PDF-SBMSMSM钻井液体系钻井液体系PDF-SBM (Synthetic-Based) Drilling Fluid COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20067070传统的油基泥浆是以矿物油为连续相的逆乳化泥浆，主传统的油基泥
44、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。了人工合成油基泥浆体系。其组成和油基泥浆相同其组成和油基泥浆相同v基液基液 v分散相分散相( (水水) )v乳化剂乳化剂v性能调节剂等性能调节剂等 简 述COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20067171 常用的合成基液v酯类酯类(Esters)v醚类醚类(Ethers)v聚聚 烯烃类烯烃类(Polyalphaolefins-PAOs)
45、v线性线性 -烯烃烯烃(LAO)类类v内烯烃内烯烃(IO)类类v线性烷烃线性烷烃(LP)类类v线性烷基苯类线性烷基苯类COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20067272酯类酯类(Esters)(Esters)最早用作钻井液的基液（最早用作钻井液的基液（19901990年年3 3月，挪威月，挪威）。它是植物脂肪酸与醇类反应的生成物。生物降解的）。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，测试结果表明，在有氧的条件下，3535天后有天后有82.5% 82.5% 被细被细菌降解，而矿物油在同样条件下只有菌降解，而矿物油在同样条件下只有3.5% 3.5% 被降
46、解被降解。由于。由于酯基钻井液毒性很低，允许将钻屑直接排放到海里。酯基钻井液毒性很低，允许将钻屑直接排放到海里。StatoilStatoil公司在北海公司在北海StatfijordStatfijord气田使用该类钻井液已成气田使用该类钻井液已成功钻成功钻成1010口定向井，井斜角口定向井，井斜角80 80 的有的有6 6口，其中一口井口，其中一口井水平位移达水平位移达7290 m7290 m， 80 80 以上井斜段为以上井斜段为5470 m5470 m。酯基钻井酯基钻井液液COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20067373R-O-RR-O-R型有机物，可由醇类与酸反应生成。醚类（型
47、有机物，可由醇类与酸反应生成。醚类（EthersEthers）与酯类的物理性质相似，抗温可达）与酯类的物理性质相似，抗温可达240240 C C。由于。由于其分子结构中没有活泼的基团，因而性能较稳定，有较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。强的抗盐、抗钙能力。醚基钻井醚基钻井液液COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20067474聚聚烯烃是由烯烃是由烯烃聚合而成的。由于烯烃聚合而成的。由于- -烯烃在分子链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。聚中，因而易于降解。聚烯
48、烃的另一优点是，它烯烃的另一优点是，它不随温不随温度和度和pHpH值的变化而改变其特性值的变化而改变其特性。酯基钻井液在。酯基钻井液在碱性条件碱性条件下则可能发生分解下则可能发生分解。因此，该类钻井液。因此，该类钻井液比酯基钻井液更比酯基钻井液更能抗高温和石灰污染能抗高温和石灰污染。聚烯烃钻井液 (PAO)COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20067575(SPE 25993)性能性能酯基酯基醚基醚基聚聚烯烃烯烃 矿物油矿物油 柴油柴油#2 #2 密度密度(s.g)(s.g)0.85-0.920.85-0.920.81-0.830.81-0.830.79-0.850.79-0.850
49、.790.790.8650.865运动粘度运动粘度(cSt)40(cSt)405-105-103.9-6.03.9-6.03.9-9.63.9-9.61.61.62.8-3.42.8-3.4闪点闪点()()150-195150-195144-166144-166156-172156-172797957-6357-63倾点倾点()()65-65-414176-76-454510110154541818苯胺点苯胺点()()20-3020-3035-4535-45103-155103-155767654-6054-60芳烃含量芳烃含量(%)(%)nonenonenonenonenonenone30-
50、6030-603.93.9各种油类基液的性能各种油类基液的性能COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地200676766.0%MEA6.0%IEA2.0%WET3.0%MGEL2.0%FA2.0%IVA合成基基液：合成基基液：20%CaCl2水溶液水溶液（体积比（体积比70：30）0.5%HNCA合成基钻井液配方合成基钻井液配方COPYRIGHT:泥浆塘沽基地泥浆塘沽基地20067777合成基钻井液的优点良好的热稳定性良好的热稳定性良好的润滑性良好的润滑性易于维护易于维护不易变质不易变质优异的环保特性优异的环保特性突出的油层保护特征突出的油层保护特征较好的抗水敏性较好的抗水敏性良好的抗污能
