矿物油基钻井液低剪切流变行为调节技术研究

为了提高有机土在低芳香烃含量矿物油中的凝胶性质,研制了不同结构的流型调节剂,并对矿物油基钻井液的常规性能、低剪切速率黏度、线性黏弹性和高温高压流变性进行了实验研究。结果表明,含有聚酯酰胺型(BZ-ORM-Ⅰ)、聚酰胺基胺型(BZ-ORM-Ⅱ)和烷氧基胺型(BZ-ORM-Ⅲ)等流型调节剂的矿物油基钻井液,在密度1.30g/cm3时,低剪切速率黏度较高,剪切速率为1.7s-1和0.17s-1时的黏度符合"动态沉降窗口"理论要求,矿物油基钻井液弹性模量G′大于黏性模量G″,聚酰胺基胺型与烷氧基胺型流型调节剂具有明显的协同作用,高温高压条件下动切力和低剪切速率动切力较高。同时含有酰胺基、胺基和烷氧基的流型调节剂主要调节矿物油基钻井液的凝胶结构,使之具有良好的悬浮性能,并保持合适的弱凝胶性质。

Aphron钻井液研究新进展

Aphron钻井液正在全世界范围内应用于衰竭储层和其他低压地层的钻进。这类钻井液的主要特点是其独特的低剪切流变性和Aphrons的存在。近来由美国能源部赞助的一项研究对该钻井液的作用原理进行了深入研究,测定了钻井液中Aphrons和其他组分的物理化学性质以及在钻进渗透性和裂缝性地层时它们对钻井液流动性能的影响,所测性能包括润湿性、表面张力、泡沫稳定性、径向动态流动可视化以及流体驱替实验。该研究的一个重要发现是Aphrons能承受至少4000lb/in2(G)的压力,高压下稳定性强,并能有效封堵漏层,阻止流体侵入;另一个重要发现是,Aphrons之间以及Aphrons与孔隙或裂缝处的岩石矿物表面之间的亲和力很小,使得Aphrons在采油生产过程中很容易被除去。该研究为Aphron钻井液的成功研制提供了技术基础,同时也为该钻井液的现场应用及其性能优化提供了技术指导。