深井钻井液的维护.pptx

深井钻井液的维护;目录;深井钻井液的维护;深井和超深井的最大特点是使用于高温高压条件下。一般地，5000m深井的井底温度可达150~250℃，井底压力可达100Mpa以上。如此高温高压必然会对钻井液体系产生严重的影响。对水基钻井液，压力影响较小而高温的影响是最主要的；对油基钻井液，压力的影响不可忽视。

;1、高温恶化钻井液性能

随着温度增加，钻井液的各种性能随之发生变化。一般而言，升温使钻井液的造壁性能变坏，即滤饼变厚，渗透性变大，滤失量增高。而这种变化趋势与API滤失量的大小无直接的必然联系，即API滤失量小的钻井液在高温高压条件下的滤失量不一定就小。这说明，具有不同的作用机理。;高温对钻井液的流变性的影响比较复杂，其影响情况可从粘度(包括有效粘度?有效、塑性粘度?p及动切力?o等)与温度的关系曲线详加研究。常见的几种粘度—温度曲线有以下几种典型形式(见下图)。

;其中曲线①表示了抗温能力较强的粘土含量较低的分散钻井液。这类钻井液流变性的构成中，非结构粘度(如?P)所占的比重大于结构粘度，如由高分子处理剂提高体系塑性粘度的体系。而聚结性强、粘土含量高的钻井液，一般有可能表现为曲线③，此种钻井液的结构很强(包括“卡片房子结构”和聚合物一粘土粒子的空间网架结构)，大大超过塑性粘度对于粘度的贡献。;而各类水基钻井液在较宽的温度范围内(常温一高温)普遍表现出曲线②的变化规律，只是不同钻井液体系表现不同的?塑和温度(tB)。若tB大于钻井液的使用温度则成为曲线①类型。若tB低于室温，则体系的粘一温曲线表现为曲线③。可以说曲线②是各类水基钻井液的普遍规律，而曲线①、③是其两种特例。;研究表明，这种因温度而变化的性质有可能是可逆的。因此，它能较好地反映钻井液使用中从井口→井底→井口的循环过程中钻井液性能的实际变化情况。它是钻井液体系能否满足深井井段工程和地质要求的关键问题。显然这种高温变化的特性可造成井底高温与井口低温下钻井液性能的极大的差异，故绝不能用常规仪器测出的钻井液井口性能来衡量井下钻井液在???温下的实际性能。它只能用模拟井下实际高温高压条件的仪器来测定，并以此作为设计和维护深井钻井液性能参数及判断井下情况决定工程措施的依据。

;2、高温降低钻井液的热稳定性

高温使钻井液中各组分本身及各组分之间在低温下本来不易发生的变化、不剧烈反应、不显著的影响都变得激化了，同时也使长段裸眼钻进不可避免的地层污染(盐、钙、钻屑、酸性气体等)加剧。

;所有这些作用的结果必然严重地改变、损害以致完全破坏钻井液原有性能，而这种影响是不可逆的永久性变化。它表明了钻井液体系受高温作用后的稳定能力(或钻井液抵抗高温破坏的能力)，特称为钻井液体系的热稳定性。一般用钻井液经高温作用前后性能(同一条件测定)的变化来实际反映钻井液在使用过程中的井口性能的变化(有时甚至就是进、出口性能的变化)。;钻井液的热稳定性涉及钻井液所有性能，它主要表现为以下几个方面：

(1)高温对钻井液流变性热稳定性的影响

①高温(后)增稠(指不增减钻井液组成时、纯粹为高温所引起的变化)。

钻井液经高温作用后视粘度、塑性粘度、动切力及静切力上升的现象，属不可逆的变化。若钻井液经高温作用后丧失流动性则称为钻井液高温(后)胶凝。;显然可以把它看作是一种严重的高温增稠现象。高温增稠是深井钻井液最常见的现象，在使用中表现为钻井液井口粘度、切力不断上升，特别在起下钻后升幅更大。

;②高温(后)减稠

钻井液经高温作用后，动切力、静切力下降的现象称为高温(后)减稠。主要表现为动切力、静切力下降。在劣土、低土量、高矿化度盐水钻井液中经常观察到这类现象。它不是由于钻井液组分变化而纯系高温引起的变化。

;在实际使用中它表现为钻井液井口粘度、切力逐渐缓慢下降。而这种下降用常规的增稠剂也难以提高粘度。由于严重的高温减稠可导致加重钻井液重晶石沉淀，因此，在使用中也应充分注意。一般可采用表面活性剂或适当增加钻井液中粘土含量的办法加以解决。;③高温(后)固化

钻井液经高温作用(后)成型且具有一定强度的现象称为高温固化。凡发生高温固化的钻井液不仅完全丧失流动性而且滤失量猛增。此种情况多数发生在粘土含量多，Ca2+浓度大，pH高的钻井液中。

;实践证明，钻井液经高温作用后，常表现出四种不同的现象，即高温增稠、胶凝、固化及减稠。这些现象不仅发生在不同的钻井液体系中，而且同一钻井液体系在不同条件下，都有可能出现。这充分说明了高温对钻井液影响的复杂性。;(2)高温对钻井液造壁