超高温钻井液的高温流变性研究
抗高温高密度饱和盐水钻井液研究
１ 体 系 ： Ｐ ＃ １ ＡＡＤ ＋ ５ Ｓ ＮＨ＋３ Ｓ 一 ３ Ｓ Ｐ ＭＰ ＋
１ ＣＭＣ（ｖ Ｉ）＋ ０ ＸＹ 一 ２ ．３ ７＋ ０ ４ Ｆ ６ ． Ａ３ ７＋ ３ ０
Ｎａ Ｉ ０ Ｃ 。 Ｃ ＋１ ％Ｋ Ｉ ２ 体系 ： Ｐ ＡＤＳ ３ Ｓ ＃ ２ Ａ ＋ ＭＣ＋ ４ Ｓ ＭＦ＋ ７
Ｓ Ｐ ３ ３ Ｓ ＮＨ 十 ５ Ｓ
３ Ｎ ａ ＋ １ ＫＣＩ Ｏ ＣＩ ０ 。
其机理进行探讨 。
１ 实验研 究
Ｉ Ｉ 原 浆配制 ．
＊ 收 稿 日期 ：０００ －２ ２ １—２０
３ 体系 ： Ｐ １ ＡＡＤ ＋５ Ｓ ＮＨ＋３ Ｓ － Ⅱ＋ Ｓ Ｐ ＭＰ
摘
要： 通过 实验研 究 了高效 抗 高温降 滤失 剂 Ｐ ＡＡＤＳ和 结合磺 化 处 理 剂在 饱 和 盐水 钻 井 液体 系 中
的协同增效作用， 并分别对低密度和 高密度钻井液体 系的流变性、 失水造壁性 等性能进行 了研 究， 最 终 确定 了以 Ｐ ＡＡＤ Ｓ为主要 降 滤失 剂 ， 配磺化 处 理 剂 的聚磺 抗 高温 高 密度 饱 和 盐水钻 井液 的基 本 复 配 方体 系。该钻 井 液体 系的抗 温能 力大 于 ２ ０ ， ０ ℃ 将该 体 系用重 晶石加 重至 ２ ３ ／ ｍ３ ２ ０ 高 温老 ． ｇ ｃ ，０ ℃ 化后 Ａ 为 １０ ａ・ ， ６ｍＰ ＳＡＰＪ 失水 为 ７５ ． ｍＬ， 高温 高压失 水为 Ｉ． ｍＬ， 有 良好 的 流变性 、 Ｉ５ 具 失水造 壁
抗高温钻井液讲解
黏土粒子高温聚结对钻井液性能的影响很明显，主要是因为高温 聚结使钻井液中的颗粒数目减少，粒径增大，从而增大了滤饼的 渗透率，使滤饼质量降低，增加钻井液滤失量。
3)钻井液中黏土颗粒的
高温钝化
实验发现，黏土悬浮体经高温作用后，黏土粒子表面活性降 低，这就是黏土粒子表面高温钝化。高温钝化后钻井液的分 散度、黏度增加的同时，动切力和静切力却增加不多，有时 甚至下降，这个现象在悬浮体中黏土含量较低时普遍存在。
内容提要
一
抗高温钻井液类型 二 三 抗高温钻井液处理剂 四 五 抗高温钻井液发展方向 六 抗高温钻井液案例 抗高温钻井液理论 抗高温钻井液简介
一、抗高温钻井液简介
概念
抗高温淡水钻井液体系主要对付井底温度在140℃以上、易吸水膨
胀分散的地层，以防塌、防缩、防漏为主要工作。
超高温钻井液体系研究Ⅱ——聚合物降滤失剂的合成与性能评价
石油钻探技术下测其表观黏度，并通过表观黏度来反映产物的相对分子质量大小。
２合成条件优化与产物性能评价２．１合成条件对产物性能的影响考察合成条件对产物性能的影响时所用基浆为饱和盐水加重钻井液，其组成为：４．ｏ％膨润土浆＋４．ｏ％ＳＭＣ＋ｏ．３％ＺＳＣ２０１＋３６．Ｏ％ＮａＣｌ＋１．５％ＮａＯＨ，用重晶石加重至密度２．ｏｋｇ／Ｌ。
聚合物样品加量３．５％。
基浆在２２０℃温度下老化１６ｈ后降温，补加０．２５％ＮａＯＨ，高速搅拌５ｍｉｎ，在５０℃测其性能。
其性能为：表观黏度２３ｍＰａ・ｓ，塑性黏度９ｍＰａ・ｓ，动切力１４Ｐａ，静切力６．７５／１４．５Ｐａ，滤失量１０６ｍＩ。
２．１．１ＡＭ与阴离子单体比例的影响以ＡＯＢＳ和ＡＭ共聚，固定合成反应条件和ＡＯＢＳ单体用量，改变ＡＭ用量，合成不同的聚合物，ＡＭ单体用量对产物性能的影响见图１。
从图１可以看出：在设定的试验条件下，随着ＡＭ单体用量的增加，聚合物１％水溶液表观黏度逐渐增加；从钻井液性能看，黏度和切力则大幅度增加，说明增加ＡＭ单体用量，产物的增黏、提切性能增强；从滤失量看，当ＡＭ单体用量过大时，降滤失能力下降。
可见，在希望所得产物以提高黏切作用为主时，可以适当提高ＡＭ单体用量，而当以降滤失为主时，则ＡＭ单体用量不能过大。
２、图３可以看出，两种相对分子质量调节剂均能有效改变产物的相对分子质量，相对而言，相对分子质量调节剂２更容易得到低相对分子质量的产物。
在合成中可以根据实际需要选用不同的相对分子质量调节剂，以及相对分子质量调节剂用量。
从产物对钻井液性能的影响看，当相对分子质量较低时，在钻井液中的提黏切能力明显降低，当相对分子质量适当时，产物基本不改变钻井液的黏切，而相对分子质量降低虽然影响控制滤失量的能力，但在不增加钻井液黏度的情况下，可以通过提高产物加量来达到控制滤失量的目的。
图２分子量调节剂１用量对产物性能的影响图３分子量调节剂２用量对产物性能的影响２．１．３ＤＭＡＭ用量的影响固定反应条件，ＡＭ＋ＤＭＡＭ和ＡＯＢＳ物质的量的比为６：４，相对分子量调节剂２用量为３％，改变ＡＭ和ＤＭＡＭ的比例，ＤＭＡＭ用量对产物性能的影响见图４。
260超高温钻井液 1127
石灰钻井液
抗高温钙处理钻井 高温石膏钻井液 液 无固相改性硅酸盐/磺化高聚物-共聚物体系 分散性褐煤-聚合物钻井液 抗高温水基钻井液EHT 水基高温泥浆G-500S体系
德国KTB 280℃ 密西西比海域 7178m/（212.8℃） （Chcvom） 埃克森公司 日本三岛井 215.5℃ 6300m/225℃
秋明超深井采用的高密度聚合物泥浆体系
厚德、创新、优质、亲和——共赢
3、国外超高温钻井液技术现状
德国 KTB 科学钻探，井深 9101m，井温 280℃
D-H/HOE/Pyrodrill 钻井液体系
美国
1985 年在索尔顿 S2-14 孔，以研究高温地热为中心的科学钻探孔，井深3220m，地温 353℃；1988 年巴耶斯井 1762m，井底温度 295℃。美国高温井钻进所采用的钻井液主要有： 1）聚磺钻井液体系，如由 Magcobar 公司提供的抗高温 DURATHERM 水基 钻井液体系，主要材料为粘土、PAC、XP-20（改性褐煤）、Resiner（特殊树脂）， pH 为 10.5-11.5。 2）海泡石聚合物钻井液：将粘土换成海泡石土，抗温能力明显提高。 3）分散性褐煤—聚合物钻井液体系：由 Chevorn 服务公司研制，采用该体 系在密西西比海域，成功钻进7178.04m，井底温度 212.8℃（Cook J.M.，1993）。
崖城13-1-10DUREATHERM 高温水基钻井液
浓度（kg/m3） 1.5-3.2 26-28 3.5-5.5 10-15/15-20 5-10 1.0-3.0 15-30 5-18 2.5-3.5 1.5-2.5 性能 密度 g/cm³ FV sec/qt YP @ 49℃ lb/100ft2 10s/10m 切力 lb/100ft2 FL ml/30min. HTHP@ 176 ℃ ml/30min. MBT kg/m3 pH LGS % K+ mg/l 前期 1.19-1.21 43－50 18-21 4-5/8-9 4.1-4.5 8.5-8.0 HTHP@ 176 ℃ ml/30min. 2-4 10.0-10.5 1.8-2.0 15000-16000 后期 1.10-1.20 43-44 13-23 4/10-11 4.5-4.8 7.5-8.0 4.3-28 9.0-10.5 2.0-3.0 15000-12000
超高温超高密度钻井液室内研究
2013年2月胡小燕等．超高温超高密度钻井液室内研究5超高温超高密度钻井液室内研究胡小燕，王旭，周乐群，张滨，张丽君，王中华(中原石油勘探局钻井工程技术研究院，濮阳457001)[摘要]分析了超深井高温高压条件下钻井液技术难点，采用室内合成的黏度效应低的抗高温降滤失剂M P488，L P：527和H r I'A s P为主处理剂，同时在体系中引入K cl，制得抗温240℃、密度2．5g／c m3的超高温超高密度钻井液。
该钻井液经240℃／16h高温老化后仍具有良好的流变性，高温高压滤失量(180℃)小于25m L。
钻井液的抗盐、抗钻屑和黏土污染能力强，页岩一次回收率达99．4％，沉降稳定性好。
解决了流变性与滤失量控制难以及黏土高温分散导致钻井液增稠、胶凝等问题。
[关键词]钻井液降滤失剂流变性滤失量在超深井钻井过程中，井底可能遇到高温、高压油气层等复杂情况…。
当这些复杂情况同时存在时，要求钻井液在高温、高固相含量的复杂情况下性能稳定，而现有的钻井液体系不能满足这一要求旧一J。
为此，分析了超高温超高密度钻井液的技术难点，采用室内合成的黏度效应低的抗高温处理剂M P488，LP527和H T A sP怕。
等，在室内配制了抗温240℃、密度为2．5g／c m3的K C l 钻井液体系，解决了高温、高固相条件下钻井液的流变性和滤失量控制难题。
1实验材料膨润土(钙基)、重晶石、磺化褐煤，均取自现场；抗高温不增黏降滤失剂M P488、抗高温解絮凝剂LP527∽．7J、抗盐高温高压降滤失剂H TA s P¨j、分散剂)(J、高温保护剂C G w一5，均为室内合成。
2超高温超高密度钻井液技术难点2．1高温条件下钻井液高温增稠和胶凝室内配制了密度2．3g／cm3的淡水钻井液归J，分别经220℃／16h和240℃／16h老化，然后在60℃下测其性能，结果见表l。
220℃老化后钻井液的流变性和滤失量均较好，240℃老化后钻井液出现了高温胶凝现象，流变性变差，滤失量增大。
无黏土高温高密度油基钻井液
科学技术创新2019.30无黏土高温高密度油基钻井液王燕1葛清晓1曾余祥2（1、中国石油集团川庆钻探工程有限公司钻井液技术服务公司，四川成都6100002、中石油塔里木油田公司，新疆库尔勒0841000）在当今石油发展当中，优良的钻井代表着良好的采油量，在科研发展方向中，钻井的发展排在首要位置，而作为最主要则是高温深井钻井更是钻井方向。
在当今社会的实力下大多数的钻井设备都已经能够抵抗住较高的温度和压力，而如今存在的问题是钻井液体系没有办法抵抗住220C 以上的温度，这让很多设计人员感到压力。
而且国内外高温深井的作业的规定是十分严格的，高温深井能否成功钻探对钻井液体的质量要求是非常严格的，因此急需我们能够研制出一种在高温条件下仍能保持高密度的油基钻井液体。
1油基钻井液的基础配方众所周知，乳化剂的质量决定着油基钻井液的性能是否优良，乳化剂的优良程度则表现在是否具有亲水亲油的乳化功能，这种功能会对油基钻井液起到稳定的作用。
现在的油基乳化剂由于不能很好的耐高温，使其在深井中的应用并不能发挥出他全部的作用。
我们针对乳化剂不耐高温的这一特殊的条件，我们在实验室经过大量的实验研究并合成了一种抗高温主乳化剂HT-MUL 、辅乳化剂HT-WET 。
我们研究出的这种乳化剂能抵抗220丈的高温，大大提高乳化剂的乳化功能，同时还可以起到润湿作用，整体提高体系的稳定性。
此种乳化剂是无黏耐高温油基钻井液最为重要的处理剂之一。
在实验室中取260mL柴油边搅拌边加入不同剂量的主、辅乳化剂，经仪器检测发现在高速搅拌25分钟后加入乳状液时的破乳电压最高，当破乳电压超过10以后逐渐变为平缓。
所以我们可以得出辅、主乳化剂质量比最佳为1:12。
我们在实验室内进行了大量耐高温钻井液配方实验，我们从中得到最优的方案是基础配方为柴油、白油、汽油：35%CaCl 2溶液=90:10+2%主乳化剂MOE-MUL-1+1%辅助乳化剂MOCOAT-1+2%润湿剂MOWET-1+3%有机土+3%降滤失剂MOTEX+2%封堵剂MORLF+2%CaO 。
抗高温水基钻井液作用机理及性能研究
119钻井液属于钻井作业过程中的重要材料，在对深井以及超深井进行钻井作业的过程中，钻井液的性能将会对钻井速度以及钻井质量产生重要影响，同时，还将会关系到钻井作业的成本费用。
在开展钻井作业的过程中，钻井液主要可以发挥稳定井壁以及携带泥沙的作用，同时，还可以对钻头发挥冷却以及润滑作用，通过将深井与常规井进行对比发现，深井对于钻井液的性能要求相对较高，这主要是因为随着深度的增加，地层中的温度也将会提升，钻井液必须具有很强的抗高温能力，否则钻井液将会失去自身的性能[1]。
本次研究主要是将抗高温水基钻井液作为研究对象，对其作用机理以及性能进行研究，为进一步推广和使用抗高温水基钻井液奠定基础。
1 抗高温水基钻井液作用机理分析1.1 高温对水基钻井液的影响通过对国际通用概念进行分析发现，在井深超过4500m的前提下，该类型的油气井被称为深井，在井深超过6000m的前提下，该类型的油气井被称为超深井，在井深超过9000m的前提下，该类型的油气井被称为特深井[2]。
在井深逐渐增大的前提下，地层的压力将会逐渐提升，地层中的温度也将会逐渐提升，在进行施工作业的过程中，需要使用的钻井液必须为抗高温钻井液，在对深井进行施工作业的过程中，由于深度相对较深，这将会对钻具的转速产生严重影响，同时，钻井液的维护难度也将会提升，对于常规的钻井液而言，在高温环境下其性能难以得到稳定。
研究发现，钻井液具有稳定井壁的性能，但是在高温环境下，钻井液的该种性能将会严重降低，钻井过程中产生的泥饼厚度将会逐渐增加。
钻井液的渗透性逐渐增大，钻井液的滤失量也将会逐渐增加，事实上，静滤失量（API）并不能直接反映出钻井液的性能变化情况，在常温条件下和高温环境中，钻井液的滤失量计算机理存在一定的区别，在高温下对滤失量进行评价的过程中，评价过程将会受到高温环境的严重影响。
对于钻井液本身而言，在高温环境下将会出现分散现象和聚结现象，受到地层中压力的影响，将会导致泥饼逐渐压缩，泥饼的致密度将会严重提升[3]。
抗高温水基钻井液处理剂研究进展
API
923mL， 在
PAASDA， 相较 ， PAASDA
基 130C 井
液体系中,老化后API滤失为2. 2 mL,高温高压滤
失为8.2 mL,远优于其他降滤失剂。
疏
分子链中
的疏 基
的 团，疏水基团在水溶液中聚集产生缔合作用形成网
f
， 717N19]
。
2
等7/以新型疏水缔合聚合物SDH-N为主处理剂，
其 A在 的 ，D6T' 研究，随 理
论研究与生产工艺的发展，纳米材料应用前景广阔。
3总结与展望
为满足深部、超深部油气资源勘探开发的要求,
提高 基 井液体系的 高
，:$,
在抗高温聚合物处理剂方面进行了一系列的研究，
主要可总结为以下方面:①通过引入刚性基团或-
大侧链等方式增强优化分子结构，显著提高了聚合
等729] 用[
KH-552对纳米二氧化硅进行了改性，并以其为原料
自基
备的 s< 井液
LJ-1,纳米二氧化硅比表面积大,增大了 LJ-1的爛对
比热的贡献,使其更容易吸收热量，从而提高了体系
的
，LJ07
3% ，
井液体系
高高
7824mL，
AAnD 等
。
研究
纳米材
提高 基 井液@
理
，纳米材 的粒#、 面 等: 对
24改善聚集态结构
高分子
分子链的
7
构,通过疏水缔合、引入两性离子等方式改善聚合物
7
+提高
， 6多;-研究的
5;。
离子
分子链中/
、'离子
基团，正 电 之 的.电作用 利 提高
钻井液的流变性—流体流动的基本流型
知识点2：非牛顿流体的基本流型
假塑性流体
某些钻井液、高分子化合物的水溶液以及乳状液均属 于假塑性流体。其流变曲线通过原点凸向剪切应力轴的曲线。 流动特点是施加极小的剪切应力就能产生流动，不存在静切 力，黏度随剪切应力增大而降低。
K n
K——稠度系数， Pa·sn； n——流性指数，n<1。
上式为假塑性流体的流变模式，也成为幂律公式。
μ——粘滞系数，黏度，Pa·s。
dx
知识点1：流体流动的基本概念
在实际应用中一般用mPa·s表示液体黏度， 1Pa·s=1000 mPa·s，例如20℃，水的黏度是 1.0087mPa·s。
上式为牛顿内摩擦力数学表达式；遵循牛顿内摩 擦定律的流体为牛顿流体；不遵守牛顿内摩擦定律流 体为非牛顿流体。大多数钻井液属于非牛顿流体。
知识点3：钻井液流变参数
3、塑性粘度和动切力的控制 影响塑性粘度的因素主要有钻井液固相含量，钻井
液中粘土的分散程度，高分子处理剂的使用等。可通过 降低钻井液的固相含量、加水稀释或化学絮凝等方法降 低塑性粘度；可以加入粘土、重晶石、混入原油或适当 提高pH值提高塑性粘度；也可以通过增加聚合物处理 剂的浓度提高塑性粘度，同时可以提高动切。
（2）塑性粘度（ηp或PV）
钻井液的塑性粘度是塑性流体的性质，不随剪切速率变化，反映 了在层流情况下，钻井液中网架结构的破坏与恢复处于动态平衡时， 悬浮颗粒之间、固相颗粒与液相之间以及连续相内部的摩擦作用的强 弱。在钻井的过程中合理控制好塑性粘度，利于安全、优质、快速、 低耗地进行钻井。
知识点3：钻井液流变参数
知识点3：钻井液流变参数
2、 钻井液的黏度和剪切稀释性
1）钻井液的粘度 （1）漏斗黏度
高密度钻井液流变性调控技术研究与应用
由实验 结果 可 以看 出 ，在 颗 粒 粒 度 分布 较 为集 中 的
之间 的矛盾 十分 突 出Ｉ】为 此开展 了高 密度钻 井液流 变调 １ １。 ｌ ２ ＃和 ６ ＃钻 井液 的表观 黏度 很 高 ， 随着 重晶 石粉 颗 粒粒 度 控 技 术 的研 究 ， 在 河 坝 １ １ 井进 行 了现 场应 用 ， 进 分布范 围 变宽 ， 井液 的表观 黏度 降低 且存在 最小值 。 并 —Ｄ 钻 钻 过程 中没 有 出现 井下 复杂 情 况 ，起 下钻 没 有遏 阻 遇 卡 现 ２ 自由水对 流变 性的影 响 象 ， 足 了安 全 快速 钻进 的需 要 ， 明该 套钻 井液 完 全 能 满 表 够 满足大斜 度 井段钻 井需 要。 自由水 是 指钻 井液 体 系中 对流 变性 起积极作 用 的水 。 在 稳定 的钻 井液 体 系 中 ，在 自然 放 置 的条 件 下 水 很难 析 出。 用高速离 心机 把稳 定钻 井液体 系 中的 自由水 分离 出 利
高密度钻 井液流变性调控技术研究与应 用
慈国良 徐 军 （ 石 胜 石 管 局 工艺 究 中 化 利 油 理 钻井 研 院）
摘 要 ：针对高密度钻井液 固相含量高、流变性难 以控制这一难 比 ， 索粒 度级 配对钻 井液 流 变性 的影 响规 律。 所用 重 晶 探
题 ，实 验 研 究 了加 重 材 料 的 粒 度级 配 与 自由水 对钻 井 液 流 变 性 的 影 石粉 的密度 为 ４２ ｇｃ 。 实验所 用 的钻 井液配 方 ：基 浆 ．０ ／ｍ。 响规 律 ， 在 此基 础 上优 化 出 密度 高 达 ２６ ｇｃ 的 高 密度 钻 井液 。 并 ．０ ／ｍ。 ＋ ．％ ０２ Ｄｒ ｃ ｌ ｉ ａＤ＋１ ｓ ％ ＳＤ一１ ＋２ ０１ ％ ＳＤ一 ０ ＋０２％ ２２ ．
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５ ＧＪ １ ＋ ３ ＧＪ ２ ＋ ４ ＧＦ ％ Ｌ一 ％ Ｌ一 ％ Ｄ ＋ ２ Ｐ ％Ｓ Ａ ＋
分 重要 的作 用 ［ ２， 钻 井 的成 败 有着 至 关 重 要 的 ｌ对 ， 影 响 。为 确 保 深井 、 深 井 的 安 全钻 进 ， 时 掌 握 超 及
引 言
随着 石油 勘 探 向深 井方 向发展 ， 温高 压 井数 高
量 增 加 ， 井 液 流变性 能 的控制 与 维持 问题 日益 突 钻
１实
验
１１仪器 与样 品 ．
以美 国 Ｆ ｎ 司 的同轴旋 转 黏度 计 Ｆｎ ５ Ｓ ａｎ公 ａｎ０ Ｌ
出 。钻 井 液 的 流 变性 对 井 眼 清 洁 、 高 机 械 钻 速 、 提
Ｖｏ１ ３ Ｎ ｏ ４ ．４ ． Ａ ｕ ２０１ ｇ． ２
编辑部 网址 ： ｔ ／ ｈｔ ／ ｐ： ｗｗｗ． ｕ ｂ． ｍ ｓ ｗｐ ｘ ｃ ｏ
文章 编 号 ：１７ —５ ８ （０ ２ ０ ０ ２ ０ ６ ４ ０ ６ ２ １ ）４ １２— ５
中 图分 类号 ：Ｔ ｌ １ Ｐ １． Ｅ ２ ； ６ ８１ ３
１ ％ＫＯＨ ＋ ８ ． ５ ％ＫＣ １＋ 活 化 重 晶 石 粉 ， 度 为 密
１８５ｇ ｃ 。 ． ／ ｍ３ １ 测试 方法 ． ２
法对实验数据进行处理 。分析温度对抗 ２ ０ Ｃ ４ 。 超高
温 水基 钻井 液 流变性 能 的影响 以及 高温 高压下 钻井 液 的流变 模 式 ， 建立 高 温 高压井 中抗 ２ ０ Ｃ超 高 并 ４。
的 现 场 应 用提 供 了计 算依 据 。
关键词 ：钻井液 ； 高温高压 ； 变模式 ； 学模 型 流 数
网络 出版地 址 ： ｔ ／ ｗｗｗ．ｎ ｉ ｅ／ ｃ ／ ｅａ ｌ １ １ ８ Ｔ ２ ２ ７ ５０ ３ ．０ ．ｔ ｈｔ ／ ｐ： ／ ｃ ｋ ． ｔ ｍｓｄ ｔｉ ５ ．７１ ． Ｅ．０１ ０ ０ ． ８ ６０ ３ ｈ ｍｌ ｎ ｋ ／
２ 中国石油 集 团钻 井 工程技 术研 究院 ， 京 海淀 １０ ８ ． 北 ０ ０３
摘
要 ：考察 了高温 高 压条 件 下超 高温水 基钻 井液 的流 变性 能 ， 实验 室研 制 的超 高温钻 井液 为研 究对 象， 以 用
Ｆｎ５Ｓ ａｎ ０ Ｌ型 高温 高 压流 变仪 对 钻 井 液 的 流 变性 能 进 行 了测 定 ， 利 用回 归分 析 方 法 对 实验 数 据 进 行 处理 。 实验 结 果 并
ＤＯ ： １ ．８ ３ ． ｓ．６ ４ ０ ６２ １．４０ ８ Ｉ ０３ ６ ０ ｉ ｎ １７ —５ ８ ．０ ２ ０ ． １ ｓ 文 献标 识 码 ：Ａ
超高温钻井液的高温流变性研究
Ｉ 海 ， 、 孙金 声 王成彪 杨 泽星。 杨 宇平 ， ， ，
１中 国地质 大学 （ｔ 工程技 术 学院 ， 京 海淀 １０８ ． ａ 京） 北 ００ ３
井下 钻 井液 的流 变性 能 ， 一 步对 深 部井 段高 温 高 进 压条 件下 钻井 液 的流变 性进 行研究 。笔者 以实验 室
研 制 的抗 ２ ０。 ４ Ｃ超高 温 水基 钻井 液 为研 究 对象 ， 用 Ｆ ｎ５ Ｓ ａｎ０ Ｌ型 高 温 高压 流 变 仪对 钻 井 液 在 不 同 温度 下 的的流 变 性 能进 行 了测定 ， 利用 回归分 析 的方 并
井 眼规 则 稳 定 和 悬 浮 岩 屑 和 重 晶石 的效 果 起 着 十
型高温高压流变仪为测试仪器显示和同步记录剪切
速率 和 剪切 应力 ， 高工作 温 度 为 ２０。 最 ６ Ｃ。按 照室 内优化 配 方 ， 制超 高 温 钻 井 液体 系 ， 将 配制 好 配 并 的钻井 液在 ２ ０。 ４ Ｃ条件下 热滚 １ 备用 。 ６ ｈ后
西南石油大学学报 （ 自然科 学 版）
２１年 ８ 第 ３ ０２ 月 ４卷 第 ４期
Ｊｕｎ ｌ ｆ ｏ ｔｗ ｓＰ ￣ ｌ ｍ ｉｅｓ ｙ Ｓｉｎｅ Ｔｃｎ ｌｇ ｄｔ ｎ ｏ ｒａｏ Ｓ ｕｈ ｅｔ ｅ ｏｅ Ｕｎｖｒｉ （ｃｅｃ ＆ ｅｈ ｏｏ ｙＥ ｉｏ ） ｕ ｔ ｉ
钭 半 出崴 扛
表明， 高压条件 下 ， 高温钻 井液的表观黏度 和塑性黏 度随温度 的升高而 降低 ， １ Ｃ后 黏度 随温度 升高稍有增 大。 超 ２ ０。 回归分析表 明， 高温高压条件 下， 高温钻 井液流 变模式遵循着卡森模式。建立 了预测井下高温高压 条件 下超 高温钻 超
井液表 观黏度的数学模型。实验数 据验证表 明 ， 用该数 学模型计算 出的数值与 实测值吻合度较 高， 利 为超高温钻井液
海 ． 金声 ， 孙 王成 彪 ， ． 高温 钻井 液的 高温流 变性研 究 ［ ｌ 南石油 大学 学报 ： 等 超 Ｊ西 Ｊ 自然科 学版 ，０ ２ ３ （） １２ １６ ２ １， ４４ ：２ — ２ ．
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温 水基 钻井 液表 观黏 度 的数 学模 型 。
收 稿 日期 ：２ １ ５ ｌ ０ 卜Ｏ 一 ０ 网络 出版 时间 ：２ １— ７ ０ ０２０—５