用弱凝胶替代水基钻井液中膨润土的技术

第 2 7 卷 第 1 期 2 0 1 0年 1 月 钻 井 液 与 完 井 液 DRI L LI N G F L UI D & COM P LE T I ON F LUI D Vl O 1 ． 2 7 No ． 1 J a n ．2 0l 0 文章编号 ：1 0 0 1 - 5 6 2 0 ( 2 0 1 0 ) 0 1 - 0 0 3 5 — 0 3 用弱凝胶替代水基钻 井液 中膨润 土的技术 赵 素丽 ， 肖超 ( 中石化石油工程技 术研究 院钻井 液所 ， 北京 ) 摘要 通 过研究指 出常规 水基 钻井液面 临的矛胃，并对膨润土 的性质进 行研究 ，提 出利用 弱凝胶 替代 膨润土 在钻井液 中作 用的思路。 以弱凝胶 为基础配浆材料配制 的钻井液 ，从根本上 克服 了 钻 井液既要保持膨 润土 细分散 的胶体状 态，又要保持 泥页岩地层 稳定、抑制钻屑在钻 井液 中分散所表现 出来的矛唇。在使用各种 强抑 制剂、防 塌 剂提高 井壁 稳定 的同时，不会破坏 钻井液性能。通过 研究 ，得 出了弱凝 胶和膨润土的流变性和造壁性十分相似， 证 实 了弱凝胶 替『 弋 膨润土 的可性行。 关键 词 聚合物弱凝 胶 ； 水基钻井液 ； 性 能稳定 ；嘭润土替代 品 中图分类号 ：T E 2 5 4 ． 2 文献标识 码 ：A 在水基钻井液 中加人 的各种处理剂通过吸附在 黏土表面，拆散或絮凝黏土胶粒 ，使膨润土颗粒维 持好的粒度和级配 ，钻井液保持好 的性能 ] 。但在 实际应用 中，钻井液接触到的地层黏土矿物与膨润 土矿物结构相同或相近，因此钻井液的稳定性和井 眼稳定性之间存在着不可调和的矛盾 ， 需要找到一 种能替代膨润土的聚合物。 1 钻井液 的稳 定性和 井眼稳 定性之 间 的 矛 盾 ① 由于井壁和地层黏土矿物成分与钻井液中黏 土颗粒成分相同，钻井液中的降滤失剂和降黏剂会 对地层黏土进行分散 ， 使钻屑不断分散在钻井液中， 现钻井液固相含量升高 、流变性变差 、滤失量变 大等现象 ，而为保持钻井液稳定 ，需要再加入降滤 失剂 、降黏剂等，导致恶性循环 的产生 。②盐水钻 井液中无机盐进入地层会抑制地层黏土水 化膨胀 ， 也会使膨润土水化膜变薄 ，黏土胶粒絮凝 ，使钻井 液滤失量变大 ] 。为了维护钻井液性能稳定 ，无机 盐必须与护胶剂或降黏剂配伍使用 ，既增加 了钻井 液成本 ，又削弱 了无机盐的抑制效果 ，使盐水钻井 液维护难度加大。③ 由于分散剂 的存在 、黏土的水 ......