超高密度钻井液用分散剂优选及性能评价

摘要

深井、超深井钻井需要超高密度钻井液(密度在2.5g/cm3～2.8g/cm3之间),由于超高密度钻井液固相含量高,体系流变性、抗污染性能差,而分散剂是超高密度钻井液的核心处理剂,因此,需要开展超高密度钻井液用分散剂的优选及性能评价工作来改善超高密度钻井液的性能。
　　 本文通过对不同分散剂在不同密度时的性能对比及分散度对比实验,优选出中原油田钻井院自制的分散剂F-G。经室内实验考察了分散剂F-G在不同密度钻井液中和不同老化温度下的性能,分散剂F-G不同加量时的性能考察,并对分散剂与润滑剂、降滤失剂的配伍性以及抗盐性能进行评价。实验结果表明:当分散剂F-G加量在2％～3％时可以对超高密度钻井液体系的流变性起到较好的改善作用,抗温能力可以达到180℃,抗盐性能可以达到10％。分散剂F-G与润滑剂及降滤失剂的配伍性考察表明分散剂F-G与润滑剂和降滤失剂Lv-cmc、SMP、SMC具有良好的配伍性。静止放置48h以后,其密度差只有0.03g/com3,漏斗粘度150s。
　　 对优选的分散剂F-G在不同条件下进行吸附性能考察。结果表明:温度越高吸附量越小并且一定范围内NaCl加量越大吸附量越大;30℃时每克重晶石可以吸附3mg的分散剂,当分散剂加量为0.5g/L时,zeta电位(绝对值)可以达到50mV。通过粒度测定实验证明了分散剂F-G在体系中发挥了良好的分散作用。通过吸附性能的考察间接分析了分散剂对重晶石的分散机理。研究结果表明优选的分散剂F-G能够满足高温高压钻井的需要。