基于相变蓄热原理的深井钻井液降温实验研究

摘要

针对深部油气钻探开发中钻井液、井下仪器抗高温稳定性较差的问题,首次将相变材料应用于钻井液中,开展了基于相变蓄热原理的深井钻井液降温实验研究.在评价相变材料热物性的基础上,分析了相变材料的蓄热控温特性;对比评价了相变材料对钻井液流变滤失性能的影响;采用自制的钻井液循环模拟实验装置,测试了钻井液降温性能实验曲线.结果表明,1#—3#相变材料的相变温度为120～145°C,相变潜热为90.3～280.6 J/g;2#相变材料的相变潜热最大,相变蓄热特性最优,其与钻井液的配伍性能良好,加量达12％时钻井液的黏度、切力和滤失量基本不变,钻井液循环温度约可降低20°C,且具有良好的重复利用价值.研究结果表明,利用相变材料的"相变蓄热原理"可以降低钻井液的循环温度,为深井高温钻井液降温提供了新的技术思路.