钻井液组分影响钻井液润滑性能的探讨

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1、学兔兔www.xuetutu.com2015焦天然气技术与经济Vo1．9．No．3第9卷·第3期NaturMGasTechndogyandEconomyJun．2015doi：10．3969／j．issn．2095—1132．2015．03．013钻井液组分影响钻井液润滑性能的探讨李丽刘伟。(1．中国石化西南油气分公司工程技术研究院，四川德阳618000；2．中国石化西南油气分公司钻井工程处，四川成都610041)摘要目前对钻井液润滑性能及润滑剂评价中未充分考虑和评价钻井液组分，如膨润土、重晶石、聚

2、合物和磺化类处理剂对钻井液润滑性能的影响，通过在钻井液组分下钻井液润滑性能的评价，室内研究发现常用处理剂对于钻井液润滑性主要有两方面的作用：一是能提高钻井液的润滑性；二是多种活性基团显著影响钻井液润滑剂的作用效率。目前将润滑剂完全作为一种独立性处理剂进行评价的方法欠妥，室内研究为以后正确认识和评价润滑剂提供了依据。关键词润滑剂钻井液润滑性评价处理剂作用效率文献标识码：B文章编号：2095—1132(2015)03—0049—03力，优点是操作简单方便，缺点是手动调试角度，测0引言值不精确，且无法模拟

3、压力状态下泥饼的润滑能力，为增强钻井液和泥饼的润滑能力，常在钻井液井较深时，基本上只能定性描述泥饼润滑性优劣。中通过添加钻井液润滑剂，降低钻柱与泥饼、地层压差式摩擦系数测定仪主要用于分析深井中钻或钻井液流体之间的摩擦阻力和钻柱旋转时的扭具与井壁钻井液泥饼间的摩擦系数，优点是可以较矩，从而提高钻井效率，降低卡钻风险⋯。目前钻好地模拟钻柱与泥饼之间的摩擦；缺点是实验数据井液界通常认为润滑剂在钻井液助剂中，就其性质与操作人员操作习惯和水平息息相关。及所起作用而言，润滑剂属于独立性相对较强的一极压润滑系数测

4、定仪可以测量钻井液的润滑性类添加剂，其他处理剂对钻井液润滑性的影响研究能和评价润滑剂降低扭矩的效果，优点是重复性相较少~2-31。实际上润滑剂组要成分为基础油、乳化对较强；缺点是实验数据同摩擦副材质相关，当摩剂、多种功能添加剂，当润滑剂添加入钻井液中擦副材质不相同时，测试数据进行分析类比性较后，润滑剂中的活性物质必然会与钻井液中的处理差。通过3种润滑仪器的优缺点对比，笔者选用了剂发生作用H]，从而对润滑剂产生正面或负面的影fann式极压润滑仪和青岛同春泥饼压差式摩擦系数测响。笔者从钻井液体系中的主要

5、组成成分对钻井液定仪来进行润滑性能实验数据的采集。及钻井液润滑剂使用效率的影响进行试验评价，以2钻井液组分对钻井液润滑性能的影响便为能室内和现场更加准确地认识润滑剂的作用效2．1试验评价率做一些有益的参考。采用人工钠土配浆进行试验评价，润滑剂为常1实验用仪器的选择用液体润滑剂，实验时将试验浆于高速搅拌机上搅室内及现场评价钻井液润滑性能所使用的仪器拌10min，盛放于带盖容器中，在室温下老化24h，现主要有3种]：滑块式摩擦系数测定仪、压差式测摩擦系数前高速搅拌5min。摩擦系数测定仪和极压润滑系数测

6、定仪。2．2膨润土对钻井液润滑性能的影响滑块式摩擦系数测定仪以金属滑块在泥饼上产生滑动时的最小摩擦角的大小来评价泥饼润滑能膨润土是组成钻井液的重要组分，钻井液中的修订回稿日期：2015—05—20基金项目：中国石化集团石油工程管理部项目《元坝超深水平井高温高压钻井液润滑剂先导试验}(SG11061)的部分研究内容。作者简介：李丽(1978～)，女，工程师，从事钻井液设计与研究工作。E-mail：il0vemyfammy@163．eom。天然气技术与经济／49学兔兔www.xuetutu.com第9卷

7、李丽，等：钻井液组分影响钻井液润滑性能的探讨第3期处理剂均通过作用于膨润土来配制符合钻井要求的体积中26％的体系均为重晶石占据，因此重晶石对钻井液体系。试验结果显示纯水的极压润滑系数EP钻井液润滑性必定会产生重要的作用。值是0．34，当水中加入膨润土后，膨润土在水中快速表2常用处理剂对基浆润滑性能影响评价实验表分散，膨润土微粒的存在降低了水的润滑性能，且随着膨润土加量的增加，试验浆体的极压润滑系数EP值逐渐增高，4％膨润土浆的极压润滑系数EP值为0．428，5％膨润土浆的极压润滑系数EP值为0．46

8、6，表征膨润土量增加让试验浆体润滑性能变差。2．3常用处理剂对钻井液润滑性能的影响1)常用处理剂对水溶液的润滑性能影响。在水1)重晶石对钻井液极压润滑性的影响。实验中中加入常用聚合物和磺化处理剂后，测定处理剂溶基浆为4％膨润土+0．2％MMAP；聚磺浆配方为：液的极压润滑系数EP值(表1)。试验结果表明，水4％膨润土+0．2％MMAP+1％SMP+2％SMC+2％中加入聚合物FA367和磺化处理剂后，水溶液的极SPNH+3％FGL(表3)。压润滑系数值降低，表明这些处