深水鉆井液技術(shù)研究.pdf

1、目前深水鉆井技術(shù)仍被少數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家所壟斷，在我國(guó)的研究尚處于起步階段。深水鉆井不同于陸地或淺水鉆井，對(duì)鉆井液低溫流變性、防止氣體水合物的生成與分解、淺層井壁穩(wěn)定性等方面提出了更高的要求。本文結(jié)合“863”課題“深水鉆完井關(guān)鍵技術(shù)”中的深水鉆井液技術(shù)研究專題，開(kāi)展了深水鉆井液技術(shù)研究。
　　 在分析研究南海深水鉆井井筒溫度分布規(guī)律的基礎(chǔ)上，建立了深水鉆井液低溫常規(guī)特性模擬實(shí)驗(yàn)方法，研究了深水鉆井液配方及低溫對(duì)其流變性的影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)

2、結(jié)果表明，溫度對(duì)不同鉆井液體系的粘度影響規(guī)律基本相同，即隨溫度降低粘度增大，從高溫到室溫鉆井液粘度增加比較緩慢，而從室溫開(kāi)始隨溫度降低粘度迅速升高。無(wú)固相鉆井液體系的切力隨溫度降低而降低，而含固相鉆井液的切力隨溫度降低而增大。鉆井液密度受溫度影響較小，主要取決于基液密度。分別研制了適用于深水的水基和油基鉆井液體系配方，綜合評(píng)價(jià)表明，所研制的深水鉆井液配方具有良好的潤(rùn)滑性、強(qiáng)抑制性、較好的環(huán)境可接受性和油氣層保護(hù)性能。
　　 研究

3、了深水鉆井液中水合物的生成機(jī)理，研制了“深水鉆井液水合物抑制性評(píng)價(jià)模擬實(shí)驗(yàn)裝置”，研究了水合物在攪拌條件下、不同鉆井液用膨潤(rùn)土加量和處理劑溶液中的生成機(jī)理和影響規(guī)律。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，攪拌和膨潤(rùn)土的存在可促進(jìn)水合物的生成，而多數(shù)鉆井液處理劑對(duì)水合物的生成有一定抑制作用。熱力學(xué)抑制劑單獨(dú)使用即可抑制水合物的生成，但加量較大；動(dòng)力學(xué)抑制劑雖然加量較小，但不能完全抑制水合物的生成；熱力學(xué)抑制劑與動(dòng)力學(xué)抑制劑復(fù)配使用，具有很好的協(xié)同效應(yīng)，可大大降低

4、熱力學(xué)抑制劑的加量。所優(yōu)選抑制劑與深水鉆井液體系配伍性較好，可用于3000m水深的水基鉆井液中以防止水合物的生成。
　　 初步研究了深水淺部地層井壁失穩(wěn)機(jī)理。研究結(jié)果表明，深水淺層含水飽和度高，水化膨脹性較弱，自身強(qiáng)度較低是造成井壁不穩(wěn)定的主要原因。水合物的存在不利于井壁穩(wěn)定，若鉆井過(guò)程中使用不含水合物抑制劑的鉆井液體系溫度的改變也有可能引起水合物的分解；使用單一熱力學(xué)抑制劑的深水鉆井液體系可使水合物立即分解，而使用熱力學(xué)抑制劑