新型高密度钻井液加重剂Mn304的研究及性能评价

2 0 1 4年 3月 第 2 9卷第 2期 西安石油 大学学 报( 自 然科学版 ) J o u r n a l o f X i a n S h i y o u U n i v e r s i t y ( N a t u r a l S c i e n c e E d i t i o n ) Ma r ．2 01 4 V0 1 ． 2 9 No ． 2 文章 编号 ： 1 6 7 3 - 0 6 4 X( 2 0 1 4 ) 0 2 - 00 8 9 - 05 新型高密度钻 井液加重剂 Mn 3 o 4的 研 究 及 性 能评 价 韩 成， 邱正松， 黄 维安 ， 侯大炜， 刘云峰， 毛 惠 ( 中 国石油大学 ( 华 东)石油工程学 院 ， 山东 青 岛 2 6 6 5 8 0 ) 摘要： 分别用激光粒度仪、 ‘ 电位仪、 扫描 电镜 以及红外扫描动 态稳定测试仪 分析 了四氧化三锰 、 重 晶石、 铁矿粉的粒度分布、 表 面电性 、 微观形状以及动力稳定性 ， 对这 3种加重材料单独加重及复配 加重形成的高密度钻井液的性能进行 了评价。结果表 明： 四氧化三锰颗粒小、 呈球形、 表面活性 高、 沉降速率小， 加重形成 的高密度钻井液表现 出良好的流变性、 沉降稳 定性和润滑性 ； 但 高温高压滤 失量增大， 可以通过优选架桥粒子及降滤失剂得到一定程度的控制 ； 与传统加重剂复配 ， 在一定程 度上可以弥补传统高密度加重材料 的缺 陷。综合考虑 高密度钻井液性能 ， 四氧化三锰是 高密度钻 井液理 想 的加 重材料 。 关键词 ： 高密度钻井液； 加重剂； 四氧化三锰 中图分类号 ： T E 2 5 4 文献标识码 ： A 随着石油勘探开发向深部发展 ， 深井 、 超深井钻 探数量 日益增加 ， 重晶石 、 铁矿粉等传统加重材料容 易导致高密度钻井液流变性差 、 沉降严重 、 摩阻大等 问题 的发 生¨ 。近年来 ， 国外室 内研究 与现场应 用发现 四氧化三锰加重的高密度钻井液体系表现出 塑性黏度低、 悬浮稳定性 良好 、 机械摩 阻低等优点 ， 从而大量替代重 晶石加重钻井液 ， 很好地满 足了高 温高压 井 、 海洋 深水 井高 密度 钻井 液 的需 要 。 国内四氧化三锰 的生产规模 和产量均居世界首位 ， 但是 主要 用 于 电子 、 通 讯 、 电脑 、 家 用 电 器 等 领 域 J ， 对四氧化三锰用作钻井液加重材料 的研究报 道较少。为此 ， 本文对 比评价了 四......