油基钻井液低温流变特性实验研究.pdf

学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 钴井液与 完 井液 2 0 1 4 年 5月 力学作用都会促使体系黏度增大。 由于热胀冷缩现象， 油的热膨胀系数约为水的0 ．2 倍， 降低相同的温度时， 油的收缩体积约是水的 5 倍 ，这样导致水滴之间的间 距进一步减小 ，液滴之间的作用力增强 ，体系内部的 结构增强 ，体系的黏度增加。 一A t 一 油水 比 为7 O3 0 l 2 O l l 0 l o0 9 ID 8 0 7 0 6 0 3 5 3 O 2 5 2 o 1 5 1 0 ℃ 图 3 油水比不同时钻井液塑性黏度随 温度的变化 1 5 0℃、1 6 h 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 l 1 刀℃ 图4 油水比不同时钻井液动切力随温度的变化 1 5 0℃、 1 6h 2 ． 3 基油种类对钻井液低温流变特性的影响 考察不 同基油对 1 配方钻井液低温流变性能 的 影响，钻井液密度为 1 ． 2 g ／ c m。 ，结果见图 5 。 l 0 0 9 0 8 0 70 6 O 5 0 4 0 3 O 2 o l 0 0 刀℃ a 塑性黏度随温度的变化曲线 刀 ℃ b动切力随温度的变化曲线 图 5 不同油基对钻井液低温流变特性的影响 从图5 可知，在同一温度下，5 白油体系的塑性 黏度和动切力最大， 且升高相同温度，其塑陛黏度和 动切力的变化幅度最大， 说明5 白油体系对温度敏感 性较 强 ；同一 温度下 ，3 白油、0 柴油 和合 成基钻 井液的塑性黏度相差不大，随温度的变化，合成基钻 井液塑性黏度的变化幅度最小 ， 对温度的敏感性最小。 结合正交实验， 得到对温度不敏感的钻井液配方如下。 2 7 0 m L合成基 3 ％乳化剂 1 ％润湿剂 3 0 m L 氯化钙水溶液 1 ％氧化钙 3 ％降滤失剂 0 ．5 ％提切 剂 l ％有机土 重晶石 密度为 1 ． 2 g ／ c m3 。 3 结论 1 ． 正交实验表明当油水比一定时，润湿剂和降滤 失剂的交互作用对钻井液低温下的黏度影响最大 ，其 次是润湿剂和有机土。 2 ． 低温范围内，同一温度下 ，油水 比越低 ，体系 的塑性黏度和动切力越高， 体系对温度的敏感性越强。 3 ．5 白油体系的塑性黏度和动切力最大，且对温 度 的敏感性最强 ，3 白油 、0 柴油 和合成 基钻井液 体系的塑性黏度相差不大，合成基钻井液体系对温度 的敏感性最弱 ，适合深水钻井 。 4 ． 优选得 到一套低 温范围 内对温度敏感性最 弱 的钻井液体系 2 7 0 mL合成基 3 ％ 乳化剂 1 ％ 润 湿 剂 3 0 mL C a C 1 2 水溶液 1 ％Ca 0 3 ％ 降滤失剂 0 ． 5 ％ 提切剂 1 ％有机土 密度为 1 ． 2 g ／ c m 。 参 考 文 献 [ 1 ] Oo r t v a n E，L e e J ，F r i e d h e i m J ，e t a 1 ． Ne w fl a t r h e o l o g y s y n t h e t i c b a s e d mu d f o r i mp r o v e d d e e p wa t e r d r i l l i n g [ R] ． S PE 90 98 7， 2 00 4． [ 2 ] Ro j a s Ca r l o s J u a n ，Be r n P e t e r ，P l u t t J a c o b s o n L o u i s e ， e t a 1 ． Ne w c o n s t a n t r h e o l o g y s y n t h e t i c - ba s e d flu i d r e d u c e s d wn h o l e l o s s e s i n d e e p wa t e r e n v i r o n me n t s [ R] ．S P E 1 0 95 86， 20 07． [ 3 ] Mc L e a n A，Wi l d e A，Z a mo r a M ，e t a 1 ． T h e t o p 1 0 mu d r e l a t e d c o n c e r n s i n d e e p wa t e r d r i l l i n g o p e r a t i o n s -r e v i s i t e d a f t e r 1 0 y e a r s [ R ] ．A ADE 一 1 0 一 DF - HO一 0 4 ，2 0 1 0 ． [ 4 ] 岳前升，刘书杰，何保生，等．深水钻井条件下合成基 钻井液流变性 [ J ] ． 石油学报，2 0 1 1 ，3 2 1 1 4 5 1 4 8 ． YUE Qi a n s h e n g ，L I U S h u j i e ，HE Ba o s h e n g ，e t a 1 ． Rh e o l o g i c a l p r o p e r t i e s o f t h e s y n t h e t i c d r i l l i n g f l u i d i n d e e p w a t e r dri l l i n g c o n d i t i o n s [ J ] ． A c t a P e t r o l e i S i n i c a ，2 0 1 1 ， 3 2 11 4 5 ． 1 4 8 ． 收稿 日期2 0 1 4 ． 0 2 ． 1 1 ；HG F 1 4 0 2 C 2 ；编辑王小娜 白留 B ． 宴 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m