超微钛铁矿——配制高性能钻井液的新型替代加重材料

摘要

钻井液需要具有一定的密度才能够控制地层孔隙压力和防止井壁失稳.80％以上的钻井液密度小于2.1g/cm3,但是有时需要钻井液的密度可能高达3.0g/cm3.通常钻井液主要选用重晶石作为加重材料,但是现在许多井况下重晶石已不能满足钻井液的性能要求,例如要求更低的循环当量密度(ECD)、更好的沉降稳定性以及无储层伤害等.有些新型加重材料可以满足全部或部分高性能要求,但是存在价格昂贵(如甲酸铯)或者无法酸化(如微粉化重晶石)等问题.越来越多的钻井施工需要根据特殊井况,部分或者完全采用新型加重材料替代传统的加重材料,帮助钻井液实现所要求的最佳特性和功能.本文介绍了一种新型替代加重材料Microdense超微钛铁矿,此材料为优选矿源并微粉化处理的钛铁矿,填补了传统低端加重材料如重晶石、赤铁矿粉和高端加重材料如甲酸铯、Micromax微锰之间的性能空白.本文使用超微钛铁矿配制油基、合成基和水基钻井液,并与API重晶石、超微重晶石和微锰等加重材料进行性能比较;此外,本文还测试了超微钛铁矿高温下在盐酸中的溶解性并进行酸化清洗试验;最后本文介绍了应用案例.