钻井液组分影响钻井液润滑性能的探讨

力 ，优点 是操作 简 单方便 ，缺点是 手 动调试 角度 ，测
值不精确 ，且无法模拟压力状态下泥饼的润滑能力 ， 井较深时，基本上只能定性描述泥饼润滑性优劣 。 压差式 摩擦系数测定仪主要用于分析深井 中钻 具与井壁钻井液泥饼 间的摩擦 系数 ，优点是可 以较 好 地模 拟 钻 柱 与 泥饼 之 间 的摩 擦 ；缺 点 是 实 验 数 据 与操作 人 员操 作 习惯 和水平 息息 相关 。 极 压润滑系数测定仪可 以测量钻井液 的润滑性 能 和评 价润 滑 剂 降低 扭 矩 的效 果 ，优 点 是 重 复 性 相 对 较 强 ；缺 点 是 实 验 数 据 同摩 擦 副 材 质 相 关 ， 当摩 擦 副 材 质 不 相 同 时 ，测 试 数 据 进 行 分 析 类 比性 较
第９ 卷
李丽 ，等 ：钻井液组分影 响钻井液润滑性能 的探讨
第３ 期
６％的体 系均 为 重 晶石 占据 ，因此 重 晶石 对 处 理 剂 均 通 过 作 用 于 膨 润 土来 配制 符 合 钻 井 要 求 的 体 积 中 ２
钻井液体系。试验结果显示纯水 的极压润滑系数 Ｅ Ｐ 钻 井液 润滑性 必 定会产 生 重要 的作用 。 值是 ０ ． ３ ４ ，当水 中加 入膨 润土 后 ，膨润 土在 水 中快速 表 ２ 常用处理剂对基浆润滑性能影响评价实验表 分散 ，膨润 土微粒 的存在降低 了水 的润滑性能 ，且 随 着膨 润 土加 量 的增 加 ，试 验 浆体 的极 压 润 滑 系数 Ｅ Ｐ 值逐渐增高 ，４％ 膨润土浆 的极压润滑 系数 Ｅ Ｐ 值 为０ ． ４ ２ ８ ，５％膨 润 土 浆 的 极 压 润 滑 系数 Ｅ Ｐ值 为 ０ ． ４ ６ ６ ，表征膨润土量增加让试验浆体润滑性能变差 。
修 订 回稿 日期 ：２ ０ １ ５—０ ５—２ ０
基金项 目：中国石化集 团石 油工 程管 理部项 目《 元坝超深水平井高温高压钻井液润滑剂先导试验｝ （ Ｓ Ｇ１ １ ０ ６ １ ） 的部分研究 内容 。 作者简介 ：李丽 （ １ ９ ７ ８ ～） ，女 ，工程师 ，从事钻井液设 计与研究工作 。Ｅ － ｍａ ｉ ｌ ：ｉ ｌ ０ ｖ ｅ ｍ ｙ ｆ ａ ｍｍｙ ＠１ ６ ３ ． ｅ ｏ ｍ。 天然气技术 与经济 ／ ４９
后 ，润 滑 剂 中 的活 性 物 质 必 然会 与钻 井 液 中 的处 理 差 。通 过 ３种 润 滑 仪 器 的优 缺 点 对 比 ，笔 者 选 用 了 剂发生作用 Ｈ ］ ，从而对润 滑剂产生正面或负面 的影 ｆ ａ ｎ ｎ 式极压润滑仪和青岛同春泥饼压差式摩擦系数测
响 。笔者从钻井液体系中的主要组成成分对钻井液 定 仪来 进 行润 滑性 能实 验数 据 的采集 。 及 钻 井 液 润 滑 剂 使 用效 率 的影 响进 行 试 验 评 价 ，以 ２ 钻 井液组分对钻井液润滑性能的影响 便为能室 内和现场更 加准确地认识润滑剂 的作用效 ２ ． １ 试 验评 价 率做 一些 有 益 的参 考 。 采 用 人 工 钠 土 配浆 进 行试 验评 价 ，润 滑 剂 为 常 １ 实验 用仪器 的选择 用 液体 润滑 剂 ，实 验 时将 试 验 浆 于高 速 搅 拌 机 上 搅 室 内及 现 场 评 价 钻 井 液 润 滑 性 能 所 使 用 的仪 器 拌 １ ０ ｍｉ ｎ ，盛 放 于带 盖容 器 中 ，在 室 温 下 老化 ２ ４ ｈ ， 现主要有 ３ 种 ］ ：滑块式摩擦系数测定仪 、压差式 测摩擦系数前高速搅拌 ５ ｍ ｉ ｎ 。 摩擦 系数 测定 仪 和极压 润滑 系数 测定 仪 。 ２ ． ２ 膨 润土对 钻 井液 润滑 性能 的影 响 滑块式摩擦 系数测定仪 以金属滑块在泥饼上产 生 滑动 时 的最 小摩 擦角 的 大小来 评价 泥饼 润 滑能 膨 润 土是 组 成 钻井 液 的 重 要 组 分 ，钻 井 液 中 的
化类处理剂对钻 井液 润滑性 能的影响 ，通过在钻 井液 组分下钻井液润滑性 能的评 价 ，室 内研 究发现常 用处理剂对于钻
井液润 滑性 主要有 两方 面的作 用 ：一是 能提 高钻井液 的润滑性 ；二是 多种活性基 团显著 影响钻 井液润 滑剂的作 用效
率 。 目前将 润 滑剂 完全 作 为 一 种独 立 性 处理 剂 进 行评 价 的 方 法 欠妥 ， 室 内研 究 为 以后 正确 认 识 和评 价 润 滑 剂提 供 了依 据 。
关键词
润滑剂
钻井液
润滑性评价
处理剂作 用效率 Nhomakorabea文献标识码 ：Ｂ
文章编号 ：２ ０ ９ ５ — １ １ ３ ２ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ３ — ０ ０ ４ ９ — ０ ３
０ 引 言
为增强钻井液 和泥饼 的润滑能力 ，常在钻井液
中通 过 添 加 钻 井 液 润 滑 剂 ，降 低 钻 柱 与 泥饼 、地 层 或 钻 井 液 流 体 之 间 的摩 擦 阻 力 和 钻 柱 旋 转 时 的 扭 矩 ，从 而 提 高 钻 井 效 率 ，降低 卡钻 风 险 …。 目前 钻 井 液 界 通 常 认 为 润 滑 剂 在 钻井 液助 剂 中 ，就 其 性 质 及 所 起 作 用 而 言 ，润 滑 剂 属 于独 立 性 相 对 较 强 的一 类 添 加 剂 ，其 他 处 理 剂对 钻井 液润 滑 性 的影 响研 究 较少 ￣ ２ － ３ １ 。实 际上 润 滑 剂 组 要 成 分 为 基 础 油 、乳 化 剂 、多 种 功 能 添 加 剂 ， 当 润 滑 剂 添 加 入 钻 井 液 中
２ ０ １ ５焦
天 然 气 技 术 与 经 济
Ｎａ ｔ ｕ ｒ Ｍ Ｇａ ｓ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｄｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｃ ｏ ｎ ｏ ｍｙ
Ｖｏ １ ． ９． Ｎｏ ． ３
第９ 卷・ 第３ 期
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ５
ｄ ｏ ｉ ：１ ０ ．３ ９ ６ ９／ ｊ ．ｉ ｓ ｓ ｎ ． ２ ０ ９ ５ — １ １ ３ ２ ．２ ０ １ ５ ． ０ ３ ．０ １ ３
钻井液组分影 响钻井液 润滑性 能的探 讨
李 丽 刘 伟。
德阳 ６ １ ８ ０ ０ ０ ； ６ １ ０ ０ ４ １ ）
（ １ ．中国石 化西南油气分公 司工程技术研究院 ，四川
２ ．中国石化西南油气分公 司钻井工程处 ，四川 成都 摘
要 目前对钻井液润 滑性 能及 润滑剂评 价 中未充分考虑 和评 价钻井液组分 ，如膨 润土、重晶石 、聚合 物和磺