有機鹽鉆井液技術(shù)課件

有機鹽鉆井液技術(shù)有機鹽鉆井液技術(shù)1一、基本概念有機鹽即有機酸鹽，也就是有機酸根陰離子與金屬陽離子、其它類型的陽離子所形成的鹽。本文所說的有機鹽，是帶雜原子取代基的有機酸根陰離子與一價金屬離子（鉀離子、鈉離子、銨離子、叔銨離子、季銨離子等）所形成的鹽。有機鹽鉆井液由有機鹽水溶性加重劑Weigh2、Weigh3，降濾失劑Redu1、Redu2、提切劑Visco1、Visco2、無熒光仿瀝青NFA-25、包被劑IND10配制而成。其中，IND10是專門用于配制低濃度有機鹽(<15%)鉆井液的處理劑。一、基本概念有機鹽即有機酸鹽，也就是有機酸根陰離子與金屬陽離2提切劑Visco1是硅酸鹽礦物的改性產(chǎn)品。提切劑Visco2是含磺酸基的聚合物經(jīng)微交聯(lián)合成的高分子化合物。降濾失劑Redu1是含磺酸基的乙烯基單體、乙烯基單體與纖維素等接枝共聚而成的中小分子量聚合物。降濾失劑Redu2是含磺酸基的乙烯基單體、乙烯基單體共聚而成的中小分子量聚合物。包被劑IND10是乙烯基單體、含磺酸基的乙烯基單體共聚而成的較高分子量的聚合物。提切劑Visco1是硅酸鹽礦物的改性產(chǎn)品。3二、有機鹽鉆井液的作用機理(一)有機鹽鉆井液的流變性有機鹽水溶性加重劑的有機酸根陰離子與單價陽離子親水性強，在水中電離傾向大，具有超高溶解度，Weigh2在水中溶解度可達95克/100克水，Weigh3在水中溶解度可達150克/100克水。其水溶液密度較高，最高可達1.55g/cm3,用這類加重劑可配成密度高達1.55g/cm3的無固相鉆井液及密度為2.50g/cm3以上的低固相超高密度鉆井液。二、有機鹽鉆井液的作用機理(一)有機鹽鉆井液的流變4有機鹽加重劑溶于水后形成的較高密度溶液，為無固相、低固相、高密度且具有優(yōu)良流變性鉆井液的配制打下了良好的基礎。在該體系中使用提切劑Visco1、Visco2來調(diào)整流變性。Visco1在水中溶解后可形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高鉆井液的懸浮攜砂能力。Visco1溶于水后所成膠體顆粒不帶電，因此其在高濃度有機鹽溶液中仍能保持較高切力。Visco2為抗鹽聚合物的微交聯(lián)產(chǎn)品，在有機鹽溶液中可形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，改善有機鹽溶液的懸浮能力。有機鹽加重劑溶于水后形成的較高密度溶液，為無固相、低固相、高5(二)有機鹽鉆井液的抑制性1、井壁、鉆屑、粘土顆粒在有機鹽鉆井液中浸泡時的水化應力為：τ水化=4.61Tln（a水/a巖）T為絕對溫度，a水為鉆井液中水的活度，a巖為巖石（鉆屑、井壁、粘土顆粒）的活度。由上式可見a水越小，τ水化越小。試驗測定不同種類鹽（或處理劑）的飽和溶液中的a水值見表1。(二)有機鹽鉆井液的抑制性6表1不同種類鹽的飽和溶液中的a水值由表1可知Weigh2、Weigh3飽和溶液的a水值極小。因此在有機鹽鉆井液中，井壁、鉆屑、粘土顆粒的水化應力τ水化比在其它鉆井液中小得多，其結(jié)果是在有機鹽鉆井液中，井壁穩(wěn)定、鉆屑、粘土不分散、不膨脹。另外由于鉆井液中水的活度遠比巖石中水的活度小得多，巖石中的水將滲流入鉆井液，鉆井液中的水不會滲流入巖石，這有利于井壁穩(wěn)定及鉆屑、粘土的不分散。表1不同種類鹽的飽和溶液中的a水值由表1可知72、有機鹽溶液中電離出的大量的陽離子K+、NH4+、[NHxR4-x]+（x=1~4）可通過靜電引力吸附進入粘土晶格（尤其是蒙脫石晶格中），抑制粘土表面水化及滲透水化膨脹；3、有機鹽陰、陽離子對粘土顆粒的吸附擴散雙電層具有較強的壓縮作用，從而較強地抑制粘土分散;4、由于有機鹽鉆井液中含有較高濃度的電解質(zhì)，使得侵入其中的鹽、鈣物質(zhì)難于溶解，其抗鹽鈣污染能力很強。2、有機鹽溶液中電離出的大量的陽離子K+、NH4+、[NH8(三)有機鹽鉆井液的抗溫性能鉆井液的抗溫性能是由其處理劑的抗溫能力決定的。有機鹽鉆井液在抗溫方面有其獨特的優(yōu)點。鉆井液處理劑的高溫失效主要是由于處理劑在高溫下降解所致。該降解反應主要是有機處理劑分子鏈在高溫下氧化斷鏈。在常規(guī)水基鉆井液中，水中溶解氧在高溫下活性異常高，氧化能力較強，可使有機處理劑氧化降解。這就是大多數(shù)處理劑難以抗180℃以上高溫的原因。有機鹽鉆井液中，情況就迥然不同。兩種水溶性加重劑皆含有大量的有機酸根XmRn(COO)lq-陰離子，(三)有機鹽鉆井液的抗溫性能鉆井液的抗溫性能是由其處理劑的抗9該陰離子含有較多的還原性基團，可除掉鉆井液中的溶解氧，使得在常規(guī)水中可降解的處理劑不發(fā)生降解反應，有效地保護了各種處理劑，使其可在超高溫度（200℃）下穩(wěn)定發(fā)揮作用。有機鹽鉆井液處理劑中，有機酸根陰離子只有少量用于除去溶解氧，其它在高溫下分子結(jié)構(gòu)不發(fā)生任何變化，就是用于除去溶解氧的這極小量的有機酸根，也變成分子量稍小的有機酸根，對鉆井液性能無影響。有機鹽鉆井液中，其它處理劑的抗溫能力可分別達到140～200℃。該陰離子含有較多的還原性基團，可除掉鉆井液中的溶解氧，使得在10(四)有機鹽鉆井液的濾失造壁性有機鹽鉆井液體系中的降濾失劑Redu1、無熒光仿瀝青NFA-25可有效降低濾失量、改善泥餅質(zhì)量，可形成薄而韌的泥餅，NFA-25中油溶組份可在一定的壓力、溫度作用下發(fā)生塑性形變，進入地層微裂縫，起到封堵、防塌作用。(四)有機鹽鉆井液的濾失造壁性11四、有機鹽鉆井液性能室內(nèi)試驗(一)有機鹽鉆井液的基本性能漿1：H2O＋0.3%Na2CO3＋2%Redu1＋3%NFA-25＋25%Weigh2＋4%Visco1漿2：H2O＋0.3%Na2CO3＋0.1%XC＋1%Redu1＋1%NPAN＋50%Weigh2＋75%Weigh3＋2%NFA-25＋4%Visco1漿3：H2O＋0.3%Na2CO3＋0.1%XC＋1%Redu1＋1.5%NPAN＋150%Weigh3＋2%NFA-25＋4%Visco1四、有機鹽鉆井液性能室內(nèi)試驗(一)有機鹽鉆井液的基本性能12漿4：H2O＋0.3%Na2CO3＋1.2%Redu1＋0.1%XC＋1.5%NPAN＋150%Weigh3＋2%NFA-25＋4%Visco1＋鐵礦粉漿5：H2O＋0.3%Na2CO3＋1%Redu1＋0.5%NPAN＋0.05%XC＋150%Weigh3＋2%NFA-25＋1%Visco1＋鐵礦粉漿6：H2O＋0.3%Na2CO3＋10%高嶺土＋0.6%Visco2＋5%Redu2＋100%Weigh3以上各漿的基本性能見表2。漿4：H2O＋0.3%Na2CO3＋1.2%Redu113表2漿1-漿6基本性能數(shù)據(jù)注：高溫高壓濾失量的實驗條件：150℃,3.5MPa可見有機鹽鉆井液基本性能良好，可較好地滿足鉆井工程需要。表2漿1-漿6基本性能數(shù)據(jù)注：高溫高壓濾14(二)有機鹽鉆井液的抗溫性能漿1—漿5在150℃熱滾16小時后性能見表3。表3漿1—漿5在150℃熱滾16小時后性能數(shù)據(jù)注：高溫高壓濾失量的實驗條件：150℃、3.5MPa。漿6在200℃熱滾16小時后性能見表4。(二)有機鹽鉆井液的抗溫性能表3漿1—漿5在15表4漿6在200℃熱滾16小時后性能數(shù)據(jù)注：高溫高壓濾失量的實驗條件：200℃、3.5MPa。這些數(shù)據(jù)驗證了有機鹽鉆井液優(yōu)良的抗溫性能（可抗200℃高溫）。有機鹽鉆井液技術(shù)表4漿6在200℃熱滾16小時后性16(三)有機鹽鉆井液的抗膨潤土污染性能表2中漿2、漿4、漿5加入5%夏子街土，150℃熱滾16小時后性能見表5。表5漿2、漿4、漿5加入5%夏子街土、150℃熱滾16小時后性能數(shù)據(jù)注：高溫高壓濾失量的實驗條件：150℃、3.5MPa。由上表可見有機鹽鉆井液抗膨潤土污染能力較強。(三)有機鹽鉆井液的抗膨潤土污染性能表2中漿2、漿417(四)有機鹽鉆井液的抗鹽污染性能表2中漿2、漿4、漿5各加入4%NaCl、150℃熱滾16小時后性能見表6表6漿2、漿4、漿5各加入4%NaCl、150℃熱滾16小時后性能數(shù)據(jù)注：高溫高壓濾失量的實驗條件：150℃、3.5MPa。由上表可見，有機鹽鉆井液抗鹽污染能力較強。(四)有機鹽鉆井液的抗鹽污染性能注：高溫高壓濾失量的實驗條件18(五)有機鹽鉆井液的抗石膏污染性能表1中漿2、漿4、漿5各加入1%CaSO4、150℃熱滾16小時后性能見表7表7、漿2、漿4、漿5各加入1%CaSO4、150℃熱滾16小時后性能數(shù)據(jù)注：高溫高壓濾失量的實驗條件：150℃、3.5MPa。由上表可見石膏污染后，有機鹽鉆井液流變性及濾失造壁性仍保持良好且穩(wěn)定。(五)有機鹽鉆井液的抗石膏污染性能表1中漿2、漿4、漿5各加19(六)有機鹽鉆井液的鉆屑回收率試驗表2中漿2、漿4、漿5各加入準噶爾盆地南緣西4井安集海河組鉆屑(此鉆屑蒙脫石含量在65%以上),120℃熱滾16小時鉆屑回收率數(shù)據(jù)見表8。表8鉆屑回收率數(shù)據(jù)由上表可見，有機鹽鉆井液抑制鉆屑分散能力很強。(六)有機鹽鉆井液的鉆屑回收率試驗表820(七)有機鹽鉆井液的巖心污染對比試驗1、試驗配方配方1：有機鹽鉆井液：3%膨潤土漿＋0.15%NaOH＋1%Visco1＋1.5%Redu1＋2%NFA-25＋3%JHG＋30%Weigh2配方2：聚磺鉆井液：3%膨潤土漿＋0.15%NaOH＋0.3%FA367＋0.5%SK-2＋2%SMP-1(膠)＋2%磺化瀝青（粉）2、實驗數(shù)據(jù)見表9(七)有機鹽鉆井液的巖心污染對比試驗21表9有機鹽鉆井液的巖心污染對比試驗數(shù)據(jù)由上表可見，有機鹽鉆井液有較好的儲層保護效果。表9有機鹽鉆井液的巖心污染對比試驗數(shù)據(jù)22

(八)有機鹽鉆井液對金屬的腐蝕性經(jīng)中國石油天然氣集團公司管材研究所檢測，密度為1.55g/cm3的Weigh3溶液對P110油管材料及NK140套管材料的腐蝕速率均≈0.01mm/a，結(jié)論為基本無腐蝕。(八)有機鹽鉆井液對金屬的腐蝕性23五、有機鹽鉆井液的現(xiàn)場應用自2000年初以來，有機鹽鉆井液已在新疆準噶爾盆地各油田、塔里木油田、吐哈油田等9口井進行了現(xiàn)場應用，現(xiàn)場應用效果表明，有機鹽鉆井液流變性好、抑制性強、井壁穩(wěn)定、井徑規(guī)則、機械鉆速快。

1、有機鹽鉆井液在新疆準噶爾盆地57031井的應用：57031井是準噶爾盆地西北緣的一口開發(fā)井，該井除目的層為砂泥巖互層外，其余井段為水敏性易縮徑的泥巖，易水化膨脹、坍塌。五、有機鹽鉆井液的現(xiàn)場應用自2000年初以來，有機鹽鉆2457031井二開段鉆井液性能數(shù)據(jù)見表10。表1057031井二開段鉆井液性能數(shù)據(jù)由于該井密度較低，有機鹽僅作為抑制劑使用，加量為10%～25%，鉆井液性能穩(wěn)定，全井施工順利，表明有機鹽抑制性良好。57031井二開段鉆井液性能數(shù)據(jù)見表10。由于該井25該井二開轉(zhuǎn)化為有機鹽鉆井液后，流變性好，粘切低，濾失造壁性好,機械鉆速快（比同井隊同區(qū)塊使用其它類型鉆井液的井平均機械鉆速提高了48%），井壁穩(wěn)定，井徑規(guī)則（井徑平均擴大率在1%以下），完井電測一次成功。該井二開轉(zhuǎn)化為有機鹽鉆井液后，流變性好，粘切低，濾失造壁26

2、有機鹽鉆井液在新疆準噶爾盆地南緣西5井及東灣1井的應用：西5井和東灣1井是位于新疆準噶爾盆地南緣西湖背斜及東灣背斜山前構(gòu)造上的兩口重點預探井，鉆探難度極大，以前在此地區(qū)鉆的數(shù)口井皆因安集海河組、紫泥泉子組地層地質(zhì)情況復雜而工程報廢，該地層壓力系數(shù)高達2.00以上,屬超高壓力系統(tǒng)。地層巖性礦物組成一部分以蒙脫石為主，蒙脫石含量達65%，易水化膨脹；一部分為伊/蒙混層,混層中蒙脫石含量最高達94%，極易龜裂散塌。2、有機鹽鉆井液在新疆準噶爾盆地南緣西5井及東灣1井的應27西5井三開井段使用有機鹽聚合醇鉆井液施工。井段為3925～

5200m，地層安集海河組、紫泥泉子組和東溝組。東灣1井三開、四開井段使用有機鹽聚合醇鉆井液體系施工。井段2000～5419m，地層獨山子組、塔西河組、沙灣組、安集海河組、紫泥泉子組和東溝組。西5井及東灣1井有機鹽聚合醇鉆井液性能數(shù)據(jù)見表11、表12。西5井三開井段使用有機鹽聚合醇鉆井液施工。井段為3925～28表11西5井三開段鉆井液性能數(shù)據(jù)表12東灣1井三開、四開井段鉆井液性能數(shù)據(jù)表11西5井三開段鉆井液性能數(shù)據(jù)表12東灣129西5井三開有機鹽聚合醇鉆井液體系最高使用密度為2.15g/cm3，東灣1井有機鹽聚合醇鉆井液最高使用密度為1.92g/cm3，有機鹽無固相基漿密度達到1.42～1.45g/cm3，相對其它鉆井液體系，固相含量降低了13.0%～

14.0%（體積比），流變性很好。有機鹽作為加重抑制劑，抑制性極強，有效抑制了安集海河組地層造漿。有機鹽聚合醇鉆井液體系為西5井及東灣1井的優(yōu)質(zhì)快速鉆井提供了安全井眼環(huán)境。西5井及東灣1井井底溫度為130℃，鉆井液表現(xiàn)出各種性能的高溫穩(wěn)定性。西5井三開有機鹽聚合醇鉆井液體系最高使用密度為2.1530由于鉆井液固相含量低，亞微米固相含量更低，機械鉆速比南緣使用其它鉆井液所鉆井大幅度提高，具體數(shù)據(jù)見表12。表12南緣地區(qū)完鉆井技術(shù)指標對比由于鉆井液固相含量低，亞微米固相含量更低，機械鉆速比南緣使用31以上兩口井使用有機鹽聚合醇鉆井液施工井段井壁穩(wěn)定、井徑規(guī)則。西5井有機鹽鉆井液施工井段平均井徑擴大率為2.21%，東灣1井有機鹽鉆井液施工井段平均井徑擴大率為1.85%，測井數(shù)次均一次成功。泥漿技術(shù)服務公司北京培康佳業(yè)有限責任公司以上兩口井使用有機鹽聚合醇鉆井液施工井段井壁穩(wěn)定、井徑規(guī)32六、結(jié)論1、有機鹽鉆井液體系解決了高密度鉆井液密度與流變性之間的矛盾。2、有機鹽鉆井液有極強的抑制性,可有效抑制泥巖及鉆屑水化分散、膨脹。3、有機鹽鉆井液體系有較強的抗溫及抗污染能力。4、有機鹽鉆井液體系用于超高密度井段鉆井，可以大幅度降低鉆井液沖放量，減少維護處理鉆井液的時間，有利于降低鉆井液成本與鉆井綜合成本。六、結(jié)論1、有機鹽鉆井液體系解決了高密度鉆井液密度與流變33謝謝謝謝34有機鹽鉆井液技術(shù)有機鹽鉆井液技術(shù)35一、基本概念有機鹽即有機酸鹽，也就是有機酸根陰離子與金屬陽離子、其它類型的陽離子所形成的鹽。本文所說的有機鹽，是帶雜原子取代基的有機酸根陰離子與一價金屬離子（鉀離子、鈉離子、銨離子、叔銨離子、季銨離子等）所形成的鹽。有機鹽鉆井液由有機鹽水溶性加重劑Weigh2、Weigh3，降濾失劑Redu1、Redu2、提切劑Visco1、Visco2、無熒光仿瀝青NFA-25、包被劑IND10配制而成。其中，IND10是專門用于配制低濃度有機鹽(<15%)鉆井液的處理劑。一、基本概念有機鹽即有機酸鹽，也就是有機酸根陰離子與金屬陽離36提切劑Visco1是硅酸鹽礦物的改性產(chǎn)品。提切劑Visco2是含磺酸基的聚合物經(jīng)微交聯(lián)合成的高分子化合物。降濾失劑Redu1是含磺酸基的乙烯基單體、乙烯基單體與纖維素等接枝共聚而成的中小分子量聚合物。降濾失劑Redu2是含磺酸基的乙烯基單體、乙烯基單體共聚而成的中小分子量聚合物。包被劑IND10是乙烯基單體、含磺酸基的乙烯基單體共聚而成的較高分子量的聚合物。提切劑Visco1是硅酸鹽礦物的改性產(chǎn)品。37二、有機鹽鉆井液的作用機理(一)有機鹽鉆井液的流變性有機鹽水溶性加重劑的有機酸根陰離子與單價陽離子親水性強，在水中電離傾向大，具有超高溶解度，Weigh2在水中溶解度可達95克/100克水，Weigh3在水中溶解度可達150克/100克水。其水溶液密度較高，最高可達1.55g/cm3,用這類加重劑可配成密度高達1.55g/cm3的無固相鉆井液及密度為2.50g/cm3以上的低固相超高密度鉆井液。二、有機鹽鉆井液的作用機理(一)有機鹽鉆井液的流變38有機鹽加重劑溶于水后形成的較高密度溶液，為無固相、低固相、高密度且具有優(yōu)良流變性鉆井液的配制打下了良好的基礎。在該體系中使用提切劑Visco1、Visco2來調(diào)整流變性。Visco1在水中溶解后可形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，提高鉆井液的懸浮攜砂能力。Visco1溶于水后所成膠體顆粒不帶電，因此其在高濃度有機鹽溶液中仍能保持較高切力。Visco2為抗鹽聚合物的微交聯(lián)產(chǎn)品，在有機鹽溶液中可形成空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，改善有機鹽溶液的懸浮能力。有機鹽加重劑溶于水后形成的較高密度溶液，為無固相、低固相、高39(二)有機鹽鉆井液的抑制性1、井壁、鉆屑、粘土顆粒在有機鹽鉆井液中浸泡時的水化應力為：τ水化=4.61Tln（a水/a巖）T為絕對溫度，a水為鉆井液中水的活度，a巖為巖石（鉆屑、井壁、粘土顆粒）的活度。由上式可見a水越小，τ水化越小。試驗測定不同種類鹽（或處理劑）的飽和溶液中的a水值見表1。(二)有機鹽鉆井液的抑制性40表1不同種類鹽的飽和溶液中的a水值由表1可知Weigh2、Weigh3飽和溶液的a水值極小。因此在有機鹽鉆井液中，井壁、鉆屑、粘土顆粒的水化應力τ水化比在其它鉆井液中小得多，其結(jié)果是在有機鹽鉆井液中，井壁穩(wěn)定、鉆屑、粘土不分散、不膨脹。另外由于鉆井液中水的活度遠比巖石中水的活度小得多，巖石中的水將滲流入鉆井液，鉆井液中的水不會滲流入巖石，這有利于井壁穩(wěn)定及鉆屑、粘土的不分散。表1不同種類鹽的飽和溶液中的a水值由表1可知412、有機鹽溶液中電離出的大量的陽離子K+、NH4+、[NHxR4-x]+（x=1~4）可通過靜電引力吸附進入粘土晶格（尤其是蒙脫石晶格中），抑制粘土表面水化及滲透水化膨脹；3、有機鹽陰、陽離子對粘土顆粒的吸附擴散雙電層具有較強的壓縮作用，從而較強地抑制粘土分散;4、由于有機鹽鉆井液中含有較高濃度的電解質(zhì)，使得侵入其中的鹽、鈣物質(zhì)難于溶解，其抗鹽鈣污染能力很強。2、有機鹽溶液中電離出的大量的陽離子K+、NH4+、[NH42(三)有機鹽鉆井液的抗溫性能鉆井液的抗溫性能是由其處理劑的抗溫能力決定的。有機鹽鉆井液在抗溫方面有其獨特的優(yōu)點。鉆井液處理劑的高溫失效主要是由于處理劑在高溫下降解所致。該降解反應主要是有機處理劑分子鏈在高溫下氧化斷鏈。在常規(guī)水基鉆井液中，水中溶解氧在高溫下活性異常高，氧化能力較強，可使有機處理劑氧化降解。這就是大多數(shù)處理劑難以抗180℃以上高溫的原因。有機鹽鉆井液中，情況就迥然不同。兩種水溶性加重劑皆含有大量的有機酸根XmRn(COO)lq-陰離子，(三)有機鹽鉆井液的抗溫性能鉆井液的抗溫性能是由其處理劑的抗43該陰離子含有較多的還原性基團，可除掉鉆井液中的溶解氧，使得在常規(guī)水中可降解的處理劑不發(fā)生降解反應，有效地保護了各種處理劑，使其可在超高溫度（200℃）下穩(wěn)定發(fā)揮作用。有機鹽鉆井液處理劑中，有機酸根陰離子只有少量用于除去溶解氧，其它在高溫下分子結(jié)構(gòu)不發(fā)生任何變化，就是用于除去溶解氧的這極小量的有機酸根，也變成分子量稍小的有機酸根，對鉆井液性能無影響。有機鹽鉆井液中，其它處理劑的抗溫能力可分別達到140～200℃。該陰離子含有較多的還原性基團，可除掉鉆井液中的溶解氧，使得在44(四)有機鹽鉆井液的濾失造壁性有機鹽鉆井液體系中的降濾失劑Redu1、無熒光仿瀝青NFA-25可有效降低濾失量、改善泥餅質(zhì)量，可形成薄而韌的泥餅，NFA-25中油溶組份可在一定的壓力、溫度作用下發(fā)生塑性形變，進入地層微裂縫，起到封堵、防塌作用。(四)有機鹽鉆井液的濾失造壁性45四、有機鹽鉆井液性能室內(nèi)試驗(一)有機鹽鉆井液的基本性能漿1：H2O＋0.3%Na2CO3＋2%Redu1＋3%NFA-25＋25%Weigh2＋4%Visco1漿2：H2O＋0.3%Na2CO3＋0.1%XC＋1%Redu1＋1%NPAN＋50%Weigh2＋75%Weigh3＋2%NFA-25＋4%Visco1漿3：H2O＋0.3%Na2CO3＋0.1%XC＋1%Redu1＋1.5%NPAN＋150%Weigh3＋2%NFA-25＋4%Visco1四、有機鹽鉆井液性能室內(nèi)試驗(一)有機鹽鉆井液的基本性能46漿4：H2O＋0.3%Na2CO3＋1.2%Redu1＋0.1%XC＋1.5%NPAN＋150%Weigh3＋2%NFA-25＋4%Visco1＋鐵礦粉漿5：H2O＋0.3%Na2CO3＋1%Redu1＋0.5%NPAN＋0.05%XC＋150%Weigh3＋2%NFA-25＋1%Visco1＋鐵礦粉漿6：H2O＋0.3%Na2CO3＋10%高嶺土＋0.6%Visco2＋5%Redu2＋100%Weigh3以上各漿的基本性能見表2。漿4：H2O＋0.3%Na2CO3＋1.2%Redu147表2漿1-漿6基本性能數(shù)據(jù)注：高溫高壓濾失量的實驗條件：150℃,3.5MPa可見有機鹽鉆井液基本性能良好，可較好地滿足鉆井工程需要。表2漿1-漿6基本性能數(shù)據(jù)注：高溫高壓濾48(二)有機鹽鉆井液的抗溫性能漿1—漿5在150℃熱滾16小時后性能見表3。表3漿1—漿5在150℃熱滾16小時后性能數(shù)據(jù)注：高溫高壓濾失量的實驗條件：150℃、3.5MPa。漿6在200℃熱滾16小時后性能見表4。(二)有機鹽鉆井液的抗溫性能表3漿1—漿5在49表4漿6在200℃熱滾16小時后性能數(shù)據(jù)注：高溫高壓濾失量的實驗條件：200℃、3.5MPa。這些數(shù)據(jù)驗證了有機鹽鉆井液優(yōu)良的抗溫性能（可抗200℃高溫）。有機鹽鉆井液技術(shù)表4漿6在200℃熱滾16小時后性50(三)有機鹽鉆井液的抗膨潤土污染性能表2中漿2、漿4、漿5加入5%夏子街土，150℃熱滾16小時后性能見表5。表5漿2、漿4、漿5加入5%夏子街土、150℃熱滾16小時后性能數(shù)據(jù)注：高溫高壓濾失量的實驗條件：150℃、3.5MPa。由上表可見有機鹽鉆井液抗膨潤土污染能力較強。(三)有機鹽鉆井液的抗膨潤土污染性能表2中漿2、漿451(四)有機鹽鉆井液的抗鹽污染性能表2中漿2、漿4、漿5各加入4%NaCl、150℃熱滾16小時后性能見表6表6漿2、漿4、漿5各加入4%NaCl、150℃熱滾16小時后性能數(shù)據(jù)注：高溫高壓濾失量的實驗條件：150℃、3.5MPa。由上表可見，有機鹽鉆井液抗鹽污染能力較強。(四)有機鹽鉆井液的抗鹽污染性能注：高溫高壓濾失量的實驗條件52(五)有機鹽鉆井液的抗石膏污染性能表1中漿2、漿4、漿5各加入1%CaSO4、150℃熱滾16小時后性能見表7表7、漿2、漿4、漿5各加入1%CaSO4、150℃熱滾16小時后性能數(shù)據(jù)注：高溫高壓濾失量的實驗條件：150℃、3.5MPa。由上表可見石膏污染后，有機鹽鉆井液流變性及濾失造壁性仍保持良好且穩(wěn)定。(五)有機鹽鉆井液的抗石膏污染性能表1中漿2、漿4、漿5各加53(六)有機鹽鉆井液的鉆屑回收率試驗表2中漿2、漿4、漿5各加入準噶爾盆地南緣西4井安集海河組鉆屑(此鉆屑蒙脫石含量在65%以上),120℃熱滾16小時鉆屑回收率數(shù)據(jù)見表8。表8鉆屑回收率數(shù)據(jù)由上表可見，有機鹽鉆井液抑制鉆屑分散能力很強。(六)有機鹽鉆井液的鉆屑回收率試驗表854(七)有機鹽鉆井液的巖心污染對比試驗1、試驗配方配方1：有機鹽鉆井液：3%膨潤土漿＋0.15%NaOH＋1%Visco1＋1.5%Redu1＋2%NFA-25＋3%JHG＋30%Weigh2配方2：聚磺鉆井液：3%膨潤土漿＋0.15%NaOH＋0.3%FA367＋0.5%SK-2＋2%SMP-1(膠)＋2%磺化瀝青（粉）2、實驗數(shù)據(jù)見表9(七)有機鹽鉆井液的巖心污染對比試驗55表9有機鹽鉆井液的巖心污染對比試驗數(shù)據(jù)由上表可見，有機鹽鉆井液有較好的儲層保護效果。表9有機鹽鉆井液的巖心污染對比試驗數(shù)據(jù)56

(八)有機鹽鉆井液對金屬的腐蝕性經(jīng)中國石油天然氣集團公司管材研究所檢測，密度為1.55g/cm3的Weigh3溶液對P110油管材料及NK140套管材料的腐蝕速率均≈0.01mm/a，結(jié)論為基本無腐蝕。(八)有機鹽鉆井液對金屬的腐蝕性57五、有機鹽鉆井液的現(xiàn)場應用自2000年初以來，有機鹽鉆井液已在新疆準噶爾盆地各油田、塔里木油田、吐哈油田等9口井進行了現(xiàn)場應用，現(xiàn)場應用效果表明，有機鹽鉆井液流變性好、抑制性強、井壁穩(wěn)定、井徑規(guī)則、機械鉆速快。

1、有機鹽鉆井液在新疆準噶爾盆地57031井的應用：57031井是準噶爾盆地西北緣的一口開發(fā)井，該井除目的層為砂泥巖互層外，其余井段為水敏性易縮徑的泥巖，易水化膨脹、坍塌。五、有機鹽鉆井液的現(xiàn)場應用自2000年初以來，有機鹽鉆5857031井二開段鉆井液性能數(shù)據(jù)見表10。表1057031井二開段鉆井液性能數(shù)據(jù)由于該井密度較低，有機鹽僅作為抑制劑使用，加量為10%～25%，鉆井液性能穩(wěn)定，全井施工順利，表明有機鹽抑制性良好。57031井二開段鉆井液性能數(shù)據(jù)見表10。由于該井59該井二開轉(zhuǎn)化為有機鹽鉆井液后，流變性好，粘切低，濾失造壁性好,機械鉆速快（比同井隊同區(qū)塊使用其它類型鉆井液的井平均機械鉆速提高了48%），井壁穩(wěn)定，井徑規(guī)則（井徑平均擴大率在1%以下），完井電測一次成功。該井二開轉(zhuǎn)化為有機鹽鉆井液后，流變性好，粘切低，濾失造壁60

2、有機鹽鉆井液在新疆準噶