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一种非水基钻井液用提切剂及其应用

任亮亮 宋钰 耿铁 罗健生 李超 夏小春

任亮亮,宋钰,耿铁,等. 一种非水基钻井液用提切剂及其应用[J]. 钻井液与完井液,2025,42(6):721-727 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2025.06.003
引用本文: 任亮亮,宋钰,耿铁,等. 一种非水基钻井液用提切剂及其应用[J]. 钻井液与完井液,2025,42(6):721-727 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2025.06.003
REN Liangliang, SONG Yu, GENG Tie, et al.Evaluation and field application of a rheology modifier for non-aqueous based drilling fluids[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2025, 42(6):721-727 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2025.06.003
Citation: REN Liangliang, SONG Yu, GENG Tie, et al.Evaluation and field application of a rheology modifier for non-aqueous based drilling fluids[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2025, 42(6):721-727 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2025.06.003

一种非水基钻井液用提切剂及其应用

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2025.06.003
基金项目: 国家重点研发项目“3000米级深海油气钻探关键技术与装备研究”课题三“超深水极低温井筒工作液体系”(2022YFC2806503);中海油田服务股份有限公司项目“Clay-free合成基钻井液体系研究”(YHB21YF003)。
详细信息
    作者简介:

    任亮亮,博士研究生,工程师。电话 15611816796;E-mail:renll4@cosl.com.cn

  • 中图分类号: TE254

Evaluation and Field Application of a Rheology Modifier for Non-aqueous Based Drilling Fluids

  • 摘要: 研制了一种非水基钻井液用提切剂PF-MOVIS,以中海油田服务股份有限公司非水基钻井液体系为基础,在不同体系中考察了加量、老化温度、老化时间等对钻井液流变、电稳定性等的影响,同时考察了体系的抗污染能力。结果发现,随着PF-MOVIS加量的增加,体系提切效果明显增强;随着老化时间增加,体系提切效果逐渐减弱,说明PF-MOVIS随着钻进过程会逐渐消耗,在实际作业过程中需要少量多次添加;PF-MOVIS抗温能力达170℃,在170℃以下的老化温度下,PF-MOVIS对体系有显著的提切效果。同时,PF-MOVIS对体系的电稳定性有明显的增强作用;具有优异的抗污染能力;在不同的非水基钻井液体系中都有明显的提切效果。通过中试放大研究,中试产品性能与实验室小试样品性能相当,甚至优于实验室小试样品。同时现场应用结果表明,PF-MOVIS在非水基钻井液体系中有优异的增黏提切作用,应用效果良好,具有较大的推广价值。

     

  • 图  1  老化温度对FLAT-PRO合成基钻井液体系φ6读数的影响

    图  2  老化温度对FLAT-PRO合成基钻井液体系动切力的影响

    图  3  老化时间对MODRILL油基钻井液体系φ6的影响

    图  4  老化时间对MODRILL油基钻井液体系动切力和塑性黏度的影响

    图  5  老化时间对MODRILL油基钻井液体系破乳电压的影响

    图  6  PF-MOVIS加量对MOMDRILL油基钻井液体系φ6读数的影响

    图  7  PF-MOVIS加量对MOMDRILL油基钻井液体系动切力和塑性黏度的影响

    图  8  PF-MOVIS对现场钻井液φ6读数的影响规律

    图  9  在新疆某超深大斜度井钻进期间振动筛返出钻屑

    表  1  不同老化温度下的FLAT-PRO合成基钻井液体系性能

    PF-MOVIS/% T老化/℃ φ600/φ300 φ200/φ100 φ6/φ3 ES/V AV/mPa·s PV/mPa·s YP/Pa
    0 120 56/34 26/16 7/6 705 28 22 6
    0.4 67/46 38/29 15/15 1116 34 21 13
    0 150 61/35 27/18 7/7 1224 31 26 5
    0.4 61/39 31/22 10/10 1366 31 22 9
    0 160 60/36 27/19 7/7 1023 30 24 6
    0.4 67/45 35/27 13/13 1158 34 22 12
    0 170 60/37 28/20 8/7 1026 30 23 7
    0.4 64/42 33/25 12/11 1160 32 22 10
    0 180 60/39 32/23 11/11 1011 30 21 9
    0.4 58/37 29/21 11/10 1161 29 21 8
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    表  2  不同老化时间下的MODRILL油基钻井液体系性能

    配方 t老化/h φ600/φ300 φ200/φ100 φ6/φ3 ES/V AV/mPa·s PV/mPa·s YP/Pa
    基浆 0 47/27 20/12 3.0/3.0 880 24 20 4
    16 46/25 18/11 2.5/2.0 353 23 21 2
    基浆+1% PF-MOVIS 0 83/53 41/29 14.0/12.0 1120 42 30 12
    4 76/49 37/26 12.0/11.0 963 38 27 11
    8 75/47 36/25 10.5/9.5 818 38 28 10
    16 60/38 29/19 8.0/7.0 825 30 22 8
    24 67/42 33/23 9.0/8.0 888 34 25 9
    48 65/38 29/19 8.0/6.0 863 33 27 6
    48 h+1% PF-MOVIS 89/54 42/29 12.0/11.0 1046 45 35 10
    下载: 导出CSV

    表  3  不同PF-MOVIS加量下MOMDRILL油基钻井液体系性能

    PF-MOVIS/%老化条件φ600/φ300φ200/φ100φ6/φ3ES/
    V
    AV/
    mPa·s
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    0热滚前48/2720/123/3159924213
    150℃×16 h43/2418/113/276922193
    0.2热滚前62/3930/218/7157531238
    150℃×16 h50/3023/154/4112125205
    0.3热滚前70/4636/2611/91514352411
    150℃×16 h55/3428/197/6123128217
    0.4热滚前83/5342/3012/121541423012
    150℃×16 h61/3931/218/8131131229
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    表  4  加入PF-MOVIS的MOMDRILL油基钻井液抗污染能力评价性能

    配方老化条件φ600/φ300φ200/φ100φ6/φ3ES/
    V
    AV/
    mPa·s
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    基浆热滚前43/2418/113/276922193
    150℃×16 h53/3124/155/460627223
    基浆+0.4% PF-MOVIS热滚前61/3931/218/8131131227
    150℃×16 h67/4131/219/81021342610
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    表  5  PF-MOVIS的实验室产品和中试产品性能对比

    配方 老化条件 φ600/φ300 φ200/φ100 φ6/φ3 ES/
    V
    AV/
    mPa·s
    PV/
    mPa·s
    YP/
    Pa
    基浆 热滚前 46/26 19/12 4/3 787 23.0 20 3.0
    120℃×16 h 47/28 20/13 4/3 200 24.0 19 5.0
    基浆+0.6% PF-MOVIS (实验室) 热滚前 70/47 39/28 9/9 1265 35.0 23 12.0
    120℃×16 h 55/34 27/20 6/5 502 27.5 21 6.5
    基浆+0.6% PF-MOVIS (中试) 热滚前 76/49 40/29 14/13 1102 38.0 27 11.0
    120℃×16 h 52/34 26/18 7/6 820 26.0 18 8.0
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出版历程
  • 收稿日期:  2025-05-09
  • 修回日期:  2025-07-15
  • 录用日期:  2025-07-26
  • 网络出版日期:  2025-12-08
  • 刊出日期:  2025-12-08

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