耐240℃超高温高密度钻井液探索性实验研究

随着深部油气、高温干热岩勘探与深地探测战略实施,钻井液长期处于高温高压恶劣环境,超高温高压下水基钻井液性能稳定性是超高温井钻探的一项关键技术。分析了超高温科学钻探工程钻井液面临的技术难题,提出了耐240℃超高温高密度水基钻井液配方的设计思路。采用单因素法,优选了耐240℃超高温高密度水基钻井液用关键处理剂。利用不同高温处理剂的协同增效作用,初步研发了一套抗温240℃、密度2.0 g/cm^(3)的超高温高密度水基钻井液配方。研究结果表明,经240℃老化16 h后,最优配方的钻井液具有良好的流变性和降滤失性能,其表观粘度变化率<30%,180℃高温高压滤失量≤24 mL。

温度与无机盐阳离子对水化蒙脱土微观结构的影响

透水化蒙脱土一直被认为是钻井泥包和油层损坏的主要原因之一。利用了小角Ｘ散射、微小角Ｘ散射检测方法和Ｐｏｎｓ统计模型以及分形学理论。研究了温度（２００℃）和泥浆中常用的无机盐（ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＣａＣｌ２）以及处理剂ＣＭＣ对蒙脱土微观结构的影响。钠蒙脱土悬浮液在承受Ｋ＋和Ｃａ２＋交换以及高温（２００℃）作用以后其结构发生变化：在ＫＣｌ和ＣａＣｌ２交换的情况下，蒙脱土颗粒厚度增大，由原来的几个晶片组合发展到８０个晶片组合，同时，颗粒内部组合有序度增加，使蒙脱土悬浮体从一个胶体状态演变到水化固体状态。温度的作用使蒙脱土悬浮体的颗粒在垂直晶片平面方向上产生不可逆分裂而变小。