油基钻井液介绍及应用

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钻井液技术介绍

钻井液技术介绍
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6.钾基聚合物钻井液 钾基聚合物钻井液是一类以各种聚合物的钾(或铵、钙)盐和KCI为主处理剂的防塌钻井液。在各种常见无机盐中,以KCI抑制粘土水化分散的效果为最好;而聚合物处理剂的存在使该类钻井液具有聚合物钻井液的各种优良特性。因此,在钻遇泥页岩地层时,使用它可以取得比较理想的防塌效果。
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8.合成基钻井液 合成基钻井液是以合成的有机化合物作为连续相,盐水作为分散相,并含有乳化剂、降滤失剂、流型改进剂的一类新型钻井液。由于使用无毒并且能够生物降解的非水溶性有机物取代了油基钻井液中通常使用的柴油,因此这类钻井液既保持了油基钻井液的各种优良特性,同时又能大大减轻钻井液排放时对环境造成的不良影响,尤其适用于海上钻井。
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1.分散钻井液 分散钻井液是指用淡水、膨润土和各种对粘土与钻屑起分散作用的处理剂(简称为分散剂)配制而成的水基钻井液。其主要特点是: (1)可容纳较多的固相,较适于配制高密度钻井液。 (2)容易在井壁上形成较致密的泥饼,故其滤失量一般较低。 (3)某些分散钻井液,如以磺化栲胶、磺化褐煤和磺化酚醛树脂作为主处理剂的三磺钻井液具有较强的抗温能力,适于在深井和超深井中使用。缺点:除抑制性和抗污染能力较差外,还因体系中固相含量高,对提高钻速和保护油气层均有不利的影响。
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1.合成聚合物类处理剂 合成聚合物主要用作钻井液降滤失剂、降粘剂、页岩抑制剂等。 2.天然改性高分子类处理剂 改性天然材料来源丰富,价格低廉,在石油工业中有广泛的用途。可生物降解的天然大分子如淀粉纤维素作为主链结构可赋予材料以生物降解特性,使材料具有环保功能。 3.利用工业废料制备的钻井液处理剂 利用工业下脚料制备钻井液处理剂技术性较强,油田化学工作者在这方面进行了一些研究工作。
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(二)国内外钻井液处理剂开发应用 一、国外发展情况 二、国内发展情况

油基钻井液体系介绍

油基钻井液体系介绍
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油基钻井液基础
油包水钻井液的组成 以水为分散相(内相),油为连续相 (外相),并添加乳化剂、亲油性胶体及
其它处理剂和加重材料所形成的稳定的乳
状液,常用符号W/O表示。
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油基钻井液基础
(1)油相
又称基油或基液,目前普遍使用的基油为白油 要求: 闪点及燃点分别在82℃及93℃以上; 白油苯胺点在60℃以上; 粘度不易过高,便于对流变性进行调控;
泥浆塘沽基地系列培训教材 油基钻井液体系介绍
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油基钻井液基础

PDF-MOMSM钻井液体系
HTHP-MOMSM钻井液体系
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油基钻井液基础
Oil Base Mud Basic Class
油包水钻井液的性能参数
电稳定性(ES)
ES高低代表油基钻井液的乳化稳定性状况
加重钻井液要求ES>400伏
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油基钻井液基础
油包水钻井液的性能参数
滤失量(FL)
不但可检查油相损失程度 还可判断乳状液乳化的好坏
滤液中不能含水
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提高了油基钻井液的动携静悬能力
泥浆中心产品:
提切剂:PF-MOHSV
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油基钻井液基础
加重材料
常用的有铁矿粉、重晶石和石灰石等

白油基钻井液

白油基钻井液

轻质白油标准随着现代工业的发展,润滑油的种类和用途越来越广泛。

其中,轻质白油是一种常用的润滑油,广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。

为了保障产品的质量和安全,轻质白油需要按照一定的标准进行生产和使用。

一、轻质白油的定义和用途轻质白油是一种无色、无味、透明、不含杂质的润滑油,主要成分为石蜡基础油。

它具有良好的稳定性、低挥发性、低毒性、不易引起过敏等特点,被广泛应用于医药、食品、化妆品等领域。

例如,它可以用于制造药品、口红、化妆品、食品添加剂等。

二、轻质白油的生产标准轻质白油的生产需要遵循一定的标准,以保证产品的质量和安全。

以下是轻质白油的生产标准:1. 外观要求:轻质白油应为无色透明液体,无异味。

2. 密度:轻质白油的密度应在0.80~0.88g/cm3之间。

3. 粘度:轻质白油的运动粘度应在5~50mm2/s之间。

4. 闪点:轻质白油的闪点应在180℃以上。

5. 残炭:轻质白油的残炭含量应小于0.05%。

6. 硫含量:轻质白油的硫含量应小于0.03%。

7. 酸值:轻质白油的酸值应小于0.05mg KOH/g。

8. 水分:轻质白油的水分含量应小于0.05%。

9. 杂质:轻质白油中不得含有任何杂质。

三、轻质白油的应用标准为了保障产品的质量和安全,轻质白油的应用也需要遵循一定的标准。

以下是轻质白油的应用标准:1. 医药领域:轻质白油应符合《药典》、《药材药品质量控制标准》等相关标准。

2. 食品领域:轻质白油应符合GB2760-2014《食品添加剂使用标准》等相关标准。

3. 化妆品领域:轻质白油应符合《化妆品卫生标准》等相关标准。

四、轻质白油的安全使用轻质白油虽然具有良好的稳定性、低挥发性、低毒性、不易引起过敏等特点,但在使用过程中仍需注意以下事项:1. 避免与氧化剂接触,避免发生火灾或爆炸。

2. 避免长时间接触,以免引起皮肤过敏等不良反应。

3. 存放在阴凉、干燥、通风良好的地方,避免阳光直射。

4. 使用过程中应注意防护措施,如戴口罩、手套等。

第七章油基钻井液

第七章油基钻井液
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第三节
低毒油包水乳化钻井液
矿物油钻井液与常规油包水乳化钻井液无本质上
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3.乳化剂
乳化剂的作用机理是:(1)在油/水界面形成具
有一定强度的吸附膜;(2)降低油水界面张力;(3)
增加外相粘度。阻止分散相液滴聚并变大,使乳状液 保持稳定。吸附膜的强度最重要,是决定乳状液能否 保持稳定。
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油包水乳化钻井液中,常用的乳化剂有:
第七章
本章主要掌握:
油基钻井液
1. 油基钻井液的基本特点 2. 油包水乳化钻井液的组成和性能调节 3.平衡活度油包水乳化钻井液
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油基钻井液是指以油作为连续相的钻井液。油基钻 井液抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好和 对油气层损害程度较小,成为钻高难度的高温深井、大 斜度定向井、水平井和各种复杂地层的重要手段,可广 泛地用做解卡液、射孔完井液、修井液和取心液等。 目前全油基钻井液较少使用,通常所说的油基钻井 液主要指以柴油或低毒矿物油(白油)为连续相的油包 水乳化钻井液。
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(1)油基钻井液中各组分对流变性的影响
随着有机土、重晶石、含水量和乳化剂的逐渐增
加,钻井液的表观粘度依次增大,有机土和氧化沥青等 亲油胶体、加重材料以及水滴在油相中的高度分散是塑 性粘度增大的主要原因。有机土颗粒和微细水滴之间的 相互作用使油包水乳化钻井液有较高的动切力和凝胶强 度。油包水乳化钻井液动切力的大小取决于体系中有机 土颗粒的水滴的浓度(含量和分散度),以及它们之间

油基钻井液技术

油基钻井液技术

2、组分与性能
2.9.2 国内配方 75% 矿物油 + 3.8%主乳化剂 +1.2% 辅乳化剂 +1% 润湿剂 + 3%有机土 +0.5% 增黏剂 + 25%CaCl2(25%溶液)+2 %CaO + 2%降滤失剂 + 加重至1.0~1.60 g/cm3
2.9.3 国内外配方性能对比
基浆与性能 密度
3、油基钻井液的配制方法
3.1 双罐混合配制方法
3.1.5 加重:乳状液形成后可以加入重晶石以达到所需的密度。加重 晶石时适当控制速度,一般每小时10~15吨。如果使用的混合装置不 良,应降低速度,若发现重晶石有水润湿的迹象,应该再降低加入速 度,同时加入润湿反转剂。被油润湿的重晶石将会促进乳状液的稳定 性。 3.1.6 体系的活度:可以将粉末状的CaCl2直接加到整个乳状液中。应 该避免把片状的CaCl2直接加入乳状液中。 若用块状CaCl2则先配成所需浓度的水溶液。开始时先用70%配成乳 状液并加重后,再把剩余的30%溶液加到乳状液中。
具有油基钻井液的各种优点,同时 环境友好,特别适用于海上钻井。
1、概述
1.6 油基钻井液的发展趋势
油基钻井液的发展取决:需求与成本、环境要求的平衡 需求:性能上几乎可满足任何地层钻进的需要。 成本:成本高、对环境毒性大等缺点,决定了该类体系只有特殊要求时,才考虑使用。 由于环境要求越来越严格,尤其海上钻井作业排放物毒性限制严格,以柴油为基油的油 基泥浆体系不能满足环境保护部门提出的毒性指标要求。 所以近年来发展了低毒和无毒油基钻井液以满足生态环境方面的要求。 油基泥浆的毒性主要来自基础油中的芳香烃。芳香烃含量越多,毒性越大。芳香烃的含 量一般用苯胺点来表示,苯胺点越低,则芳香烃的含量越高,毒性也越大。 在环保要求更加严格的地方,使用合成油配制的油基泥浆,则是低毒的。 需要强调的是毒性越低,所需的费用就越高。 低固相以及具有新型封堵材料的油基钻井液是针对新问题的新改进。 所以应该使用哪种油基泥浆应视实际情况综合考虑。

白油基钻井液

白油基钻井液

白油基钻井液导言在石油钻井过程中,钻井液扮演着重要的角色。

它不仅用于冷却钻头、悬浮钻屑和保持井壁稳定,还能提供丰富的地质信息。

传统的钻井液通常是以水为基础,但由于水的局限性,在特定的情况下需要采用白油基钻井液。

1. 白油基钻井液的概述白油基钻井液,又称为沥青基钻井液,是一种以矿物油或合成油为基础的钻井液。

相比于传统的水基钻井液,白油基钻井液具有许多优点,如良好的温度稳定性、高度的清洁性和低毒性。

2. 白油基钻井液的组成白油基钻井液主要由以下组成部分组成:2.1 基础油基础油是白油基钻井液的主要成分。

它可以分为矿物油和合成油两种类型。

矿物油主要来自于石化工业中的矿物油产品,而合成油则是通过特定的合成工艺生产得到的。

基础油的选择需要考虑钻井环境和井下温度等因素。

2.2 增稠剂增稠剂用于增加钻井液的黏度,以提高其悬浮钻屑的能力。

常见的增稠剂包括有机胶体和聚合物。

它们可以根据钻井液的需要进行适当的调整。

2.3 乳化剂乳化剂用于使基础油和水混合形成乳液。

它可以帮助乳化稳定,并减少沉淀物的产生。

乳化剂的选择取决于基础油的性质和水质。

2.4 调节剂调节剂用于调整钻井液的性能,包括PH值、酸碱度和电解质含量等。

它可以保持钻井液的稳定性,并对井壁起到一定的保护作用。

3. 白油基钻井液的应用白油基钻井液适用于一些特殊的钻井环境和井下条件,如高温地层、有毒地层和敏感地层。

它具有以下优点:•温度稳定性:白油基钻井液可以在高温条件下保持较好的稳定性,不易产生泡沫和降解。

•清洁性:白油基钻井液不含水,因此不会导致岩心的膨胀和溶解,能够提供更准确的地质信息。

•低毒性:白油基钻井液对环境的影响较小,不会对生物和水源造成污染。

然而,白油基钻井液的成本相对较高,处理和回收也较为复杂,所以在一般的钻井作业中,还是以水基钻井液为主。

4. 白油基钻井液的安全性白油基钻井液相对于传统的水基钻井液具有较低的毒性和环境影响。

但在使用过程中,仍需要注意以下安全事项:•避免直接接触:白油基钻井液可能对皮肤和眼睛有刺激作用,因此在使用时要戴好防护设备,避免直接接触。

油基钻井液

油基钻井液
配 方
0
性 能
柴油(0号)闪点大于82℃,燃点大于93℃,漏斗粘度40~50S 苯胺点>60 ℃
s s v
氧化沥青(软化点150℃,含15%左右石灰 密度1.0~1.04g/cm3 粉)10~12%
有机搬土:2~3% 乳化剂 工业植物油酸3% 水相 用淡水 碱度调节剂:8~10%石灰粉 API失水0ml 25~35mPS
• (二)旋流分离器 • 1.结构
• • • • •
2.工作原理 2 F m u /R 离心力 3.影响分离效率的因素 (1)颗粒的性质 两种密度不同的固相,二者的尺寸符合一定的数 字关系,会有相同的沉降速度
当u1 u2 r1 r2
2 r1 ( 1 0 ) u1 g 9 n 2 r2 ( 2 0 ) u2 g 9 n
• 3.减少处理剂用量
• 4.废浆的运输量较低
二、清除泥浆固相的设备
• (一)振动筛 • 1.结构
• • • • • • • • •
2.类型 单层筛 多层筛 现场常用细筛网下垫一层粗筛网提高其强度。 3.筛网 (1)筛目:12~80目,可清除粒子直径为74um以上粒子。 (2)筛布的选择 尽可能细一些,以提高效率。注意泥浆和筛网强度问题。 当筛网严重----换稍粗的(以泥浆覆盖其总长度75~80% 为合适) • 当筛网堵塞严重----换较细的。 • 使用中发生堵塞的原因是钢丝上粘附了颗粒,解决方法, 除了换较粗的筛网外还可用清水喷射筛网。
• 2.离心机的类型
• (1)重晶石回收离心机
• 作用:从排泄物中回收重晶石
• (2)回收液相离心机(高速离心机)
• 用在油基泥浆及液相贵重的泥浆,回收“重晶石
回收”离心机排出的液相

钻井液种类及采油应用

钻井液种类及采油应用

钻井液种类及采油应用1、综述钻井液又称钻孔冲洗液,是钻探过程中,孔内使用的循环冲洗介质。

钻井液是钻井的血液。

钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。

清水是使用最早的钻井液,无需处理,使用方便,适用于完整岩层和水源充足的地区。

泥浆是广泛使用的钻井液,主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。

2、钻井液类型依据基液和主要处理剂的不同,钻井液可以分为以下几类:(1)气体配制成的:空气、氮气钻井液;(2)水配制成的:充气--泡沫钻井液、硬胶黏土钻井液、聚合物钻井液;(3)非水配制成的:油基或合成基钻井液、全油基钻井液和逆乳化钻井液。

钻井液可以有液相、固相和化学处理剂构成。

液相可以是水(淡水、盐水)、油(原油、柴油)或乳状液(混油乳化液和反相乳化液)。

固相包括有用固相(膨润土、加重材料)和无用固相(岩石)。

化学处理剂包括无机、有机及高分子化合物。

钻井液按分散介质(连续相)可分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体等。

2.1水基钻井液水基钻井液是一种以水为分散介质,以粘土(膨润土)、加重剂及各种化学处理剂为分散相的溶胶悬浮体混合体系。

其主要组成是水、粘土、加重剂和各种化学处理剂等。

水基钻井液可分为:(1)淡水钻井液。

氯化钠含量低于10mg/m3,钙离子含量低于0.12mg/m3。

(2)盐水钻井液(包括海水及咸水钻井液)。

氯化钠含量高于10mg/m3。

(3)钙处理钻井液。

钙离子含量低于0.12mg/m3。

(4)饱和盐水钻井液。

含有一种或多种可溶性盐的饱和溶液。

(5)混合乳化(水包油)钻井液。

含有3%-40%乳化油类的水基钻井液(6)不分散低固相聚合物钻井液。

固相含量低于4%,含有适量聚合物。

(7)钾基钻井液。

氯化钾含量高于3%。

1978年以来开始在我国钻井现场使用。

(8)聚合物钻井液。

它是以聚合物为主体,配以降粘剂,降滤失剂、防塌剂和润滑剂等多种化学处理剂所组成的钻井液。

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油基钻井液一、油基钻井液发展概述1、定义及类型➢油基钻井液是指以油作为连续相的钻井液。

➢两种油基钻井液——全油基钻井液和油包水乳化钻井液。

在全油基钻井液中,水是无用的组分,其含水量不应超过10%;而在油包水钻井液中,水作为必要组分均匀地分散在柴油中,其含水量一般为10~60%。

2、油基钻井液的优缺点➢与水基钻井液相比较,油基钻井液具有能抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气层损害程度较小等多种优点。

➢目前已成为钻高难度的高温深井、大斜度定向井、水平井和各种复杂地层的重要手段,并且还可广泛地用作解卡液、射孔完井液、修井液和取心液等。

➢油基钻井液的配制成本比水基钻井液高得多,使用时往往会对井场附近的生态环境造成严重影响。

➢为了提高钻速,从20世纪70年代中期开始,较广泛地使用了低胶质油包水乳化钻井液。

➢为保护环境,适应海洋钻探的需要,从80年代初开始,又逐步推广使用了以矿物油作为基油的低毒油包水乳化钻井液。

3、油基钻井液的发展阶段二、油基钻井液的组成1、基油(BaseOil)油包水乳化钻井液是以水滴为分散相,油为连续相,并添加适量的乳化剂、润湿剂、亲油胶体和加重剂等所形成的稳定的乳状液体系。

•在油包水乳化钻井液中用作连续相的油称为基油,目前普遍使用的基油为柴油(我国常使用零号柴油)和各种低毒矿物油。

•为确保安全,其闪点和燃点应分别在82℃和93℃以上。

•由于柴油中所含的芳烃对钻井设备的橡胶部件有较强的腐蚀作用,因此芳烃含量不宜过高,一般要求柴油的苯胺点在60℃以上。

苯胺点是指等体积的油和苯胺相互溶解时的最低温度。

苯胺点越高,表明油中烷烃含量越高,芳烃含量越低。

•为了有利于对流变性的控制和调整,其粘度不宜过高。

各种基油的物理性质注:Mentor26、Mentor28、Escaid110、LVT和BP8313均为常用矿物油的代号。

2、水相(WaterPhase):•淡水、盐水或海水均可用作油基钻井液的水相。

但通常使用含一定量CaCl2或NaCl的盐水,其主要目的在于控制水相的活度,以防止或减弱泥页岩地层的水化膨胀,保证井壁稳定。

•油包水乳化钻井液的水相含量通常用油水比来表示。

一般情况下,水相含量为15~40%,最高可达60%,且不低于10%。

•在一定的含水量范围内,随着水所占比例的增加,油基钻井液的粘度、切力逐渐增大。

因此,人们常用它作为调控油基钻井液流变参数的一种方法,同时增大含水量可减少基油用量,降低配制成本。

•但是,随着含水量增大,维持油基钻井液乳化稳定性的难度也随之增加,必须添加更多的乳化剂才能使其保持稳定。

对于高密度油基钻井液,水相含量应尽可能小些。

•在实际钻井过程中,一部分地层水会不可避免地进入钻井液,即油水比呈自然下降趋势,因此为了保持钻井液性能稳定,必要时应适当补充基油的量。

•对于全油基钻井液,水是应加以清除的污染物,但一般3~5%的水是可以容纳的,不必一定要清除,因为靠增加基油来减少水量会使钻井液成本显著增加。

3、乳化剂(Emulsifier)为了形成稳定的油包水乳化钻井液,必须正确地选择和使用乳化剂。

一般认为乳化剂的作用机理是:•在油/水界面形成具有一定强度的吸附膜;•降低油水界面张力;•增加外相粘度;以上三方面均可阻止分散相液滴聚并变大,从而使乳状液保持稳定。

其中又以吸附膜的强度最为重要,被认为是乳状液能否保持稳定的决定性因素。

在油包水乳化钻井液中,常用的乳化剂有以下类型:➢高级脂肪酸的二价金属皂,如硬脂酸钙;➢烷基磺酸钙;➢烷基苯磺酸钙;➢斯盘-80(或span-80),主要成分为山梨糖醇酐单油酸脂;➢此外,国内用于油包水乳化钻井液的乳化剂还有:环烷酸钙、石油磺酸铁、油酸、环烷酸酰胺和腐植酸酰胺等。

国外在该类钻井液中使用的乳化剂多用代号表示,如Oilfaze、Vertoil、EZ-Mul、DFL和Invermul等都是常用的乳化剂。

值得注意的是,在以上乳化剂中,属于阴离子表面活性剂的都是有机酸的多价金属盐(钙盐、镁盐和铁盐等,以钙盐居多),而不选择单价的钠盐或钾盐。

由于皂分子具有两亲结构,即烃链是亲油的,而离子型基团―COO¯是亲水的,因此当皂类存在于油、水混合物中时,其分子会在油水界面自动浓集并定向排列,将其亲水端伸入水中,亲油端伸入油中,从而导致界面张力显著降低,有利于乳状液的形成。

•楔形稳定理论一元金属皂的分子中只有一个烃链,这类分子在油水界面上的定向排列趋向于形成一个凹形油面,因而有利于形成o/w型乳状液;而二元金属皂的分子中含有两个烃链,它们在界面上的排列趋向于形成一个凸形油面,有利于形成w/o 型乳状液。

这种由乳化剂分子的空间构型决定乳状液类型的原理在胶体化学中被称作定向楔形理论。

其含义是,将乳化剂分子比喻成两头大小不同的楔子,如果要求它们排列紧密和稳定,那末截面小的一头总是指向分散相,截面大的一头则留在分散介质。

4、润湿剂•大多数天然矿物是亲水的。

当重晶石粉和钻屑等亲水的固体颗粒进入w/o 型钻井液时,它们趋向于与水聚集,引起高粘度和沉降,从而破坏乳状液的稳定性。

•为了避免以上情况的发生,有必要在油相中添加润湿控制剂,简称润湿剂。

润湿剂也是具有两亲结构的表面活性剂,分子中亲水的一端与固体表面有很强的亲合力。

当这些分子聚集在油和固体的界面并将亲油端指向油相时,原来亲水的固体表面便转变为亲油,这一过程常被称作润湿反转(WettabilityReversal)。

•润湿剂的加入使刚进入钻井液的重晶石和钻屑颗粒表面迅速转变为油湿,从而保证它们能较好地悬浮在油相中。

•虽然用作乳化剂的表面活性剂也能够在一定程度上起润湿剂的作用,但其效果有限。

较好的润湿剂有季胺盐(如十二烷基三甲基溴化铵)、卵磷脂和石油磺酸盐等。

国外常用的润湿剂有DV-33、DWA和EZ-Mul等,其中DWA和EZ-Mul可同时兼作乳化剂。

润湿反转原理5、亲油胶体:习惯上将有机土、氧化沥青以及亲油的褐煤粉、二氧化锰等分散在油包水乳化钻井液油相中的固体处理剂统称为亲油胶体,其主要作用是用作增粘剂和降滤失剂。

其中使用最普遍的是有机土,其次是氧化沥青。

有了这两种处理剂,可以使油基钻井液的性能可以象水基钻井液那样很方便地随时进行必要的调整。

有机土是由亲水的膨润土与季胺盐类阳离子表面活性剂发生相互作用后制成的亲油粘土。

所选择的季胺盐必须有很强的润湿反转作用,目前常用的有:➢十二烷基三甲基溴化铵➢十二烷基二甲基苄基溴化铵有机土很容易分散在油中起提粘和悬浮重晶石的作用,通常在100ml油包水乳化钻井液中加入3g有机土便可悬浮200g左右的重晶石粉。

有机土还可在一定程度上增强油包水乳状液的稳定性,起固体乳化剂的作用。

国外常用的有机土有Baroid公司生产的Geltone和M-I公司生产的VG-69等,其一般用量为5.7~17.1kg/m3。

氧化沥青是一种将普通石油沥青经加热吹气氧化处理后与一定比例的石灰混合而成的粉剂产品,常用作油包水乳化钻井液的悬浮剂、增粘剂和降滤失剂,亦能抗高温和提高体系的稳定性。

它主要由沥青质和胶质组成,是最早使用的油基钻井液处理剂之一。

在早期使用的油基钻井液中,氧化沥青的用量较大,用此法可将油基钻井液的API滤失量降低为零,高温高压滤失量也可控制在5ml以下。

但是,它的最大缺点是对提高机械钻速不利,因此在目前常用的油基钻井液配方中,已对其限制使用。

6、石灰石灰是油基钻井液中的必要组分,其主要作用有以下方面:•提供的Ca2+有利于二元金属皂的生成,从而保证所添加的乳化剂可充分发挥其效能。

•维持油基钻井液的pH值在8.5~10范围内以利于防止钻具腐蚀。

•可有效地防止地层中CO2和H2S等酸性气体对钻井液的污染,其反应式如下:Ca(OH)2+H2S=CaS↓+2H2OCa(OH)2+CO2=CaCO3↓+2H2O•在油基钻井液中,未溶Ca(OH)2的量一般应保持在0.43~0.72kg/m3(1.5~2.5磅/桶)范围内;或者将钻井液的甲基橙碱度控制在0.5~1.0cm3,当遇到CO2或H2S污染时应提至2.0cm3。

7、加重材料:•重晶石粉在水基和油基钻井液中,都是最重要的加重材料。

对于油基钻井液,加重前应注意调整好各项性能,油水比不宜过低,并适当地多加入一些润湿剂和乳化剂,使重晶石加入后,能及时地将其颗粒从亲水转变为亲油,从而能够较好地分散和悬浮在钻井液中。

•对于密度小于1.68g/cm3(14ppg)的油基钻井液,也可用碳酸钙作为加重材料。

虽然其密度只有2.7g/cm3,比重晶石低得多,但它的优点是比重晶石更容易被油所润湿,而且具有酸溶性,可兼作保护油气层的暂堵剂。

油包水乳化钻井液推荐配方及性能参数NLBaroid和M-I泥浆公司矿物油钻井液和柴油钻井液的典型组成华北油田油基钻井液配方及性能参数大庆油田油基钻井液配方及性能参数美国M-I泥浆公司推荐的配浆程序➢洗净并准备好两个混合罐。

➢用泵将配浆用基油打入1号罐内,按预先计算的量加入所需的主乳化剂、辅助乳化剂和润湿剂。

然后进行充分搅拌,直至所有油溶性组分全部溶解。

➢按所需的水量将水加入2号罐内,并让其溶解所需CaCl2量的70%。

➢在泥浆枪等专门设备强有力的搅拌下,将CaCl2盐水缓慢加入油相。

最好是在3.45MPa(500磅/英寸2)以上的泵压下,通过1.27cm(0.5英寸)的泥浆枪喷嘴对泥浆进行搅拌。

若泵压达不到3.45MPa,则应选用更小喷嘴,并降低加水速度。

➢在继续搅拌下加入适量的亲油胶体和石灰。

当乳状液形成后,应全面测定其性能,如流变参数、pH值、破乳电压和HTHP滤失量等。

➢如性能合乎要求,可加入重晶石以达到所要求的钻井液密度。

加重晶石的速度要适当(以每小时加入200~300袋为宜)。

如重晶石被水润湿,会使钻井液中出现粒状固体,这时应减缓加入速度,并适当增加润湿剂的用量。

➢当体系达到所需的密度后,加入剩余的粉状CaCl2,最后再进行充分搅拌。

预测高温高压下油基钻井液密度的数学模型式中:ρ(T,P)—高温高压下油基钻井液的密度,g/cm3;ρo,ρw,ρs和ρc—分别为常温常压下基油、水相、固相和处理剂的密度,g/cm3;f o,f w,f s和f c—分别为常温常压下上述组分的体积分数;ρoi,ρwi—分别为高温高压下基油和水相的密度,g/cm3。

水基和油基钻井液的密度变化量与温度、压力的关系油基钻井液的流变性图1 第2组油基泥浆的表观粘度曲线0408012016020020406080100120140160压力,MPa表观粘度,m P a .s泥浆3,23.9C 泥浆4,23.9C泥浆3,121.1C 泥浆4,121.1C 泥浆3,204.4C泥浆4,204.4C预测高温高压下油基钻井液表观粘度的数学模型(AV)T,P=(AV)0exp[A(1.8T–43.0)+B p]T——温度,℃;P——压力,Pa;(AV)T,P——温度为T和压力为p条件下的表观粘度,mPa⋅s;(AV)0——温度为23.9℃(常温)、表压为0(常压)条件下的表观粘度,mPa⋅s;A——温度常数,(℃)–1;B——压力常数,(Pa)–1。

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