C09高温高压泥浆VIP专享

第九章 高温高压泥浆 引言 泥浆体系的选择和维护，对一口高温高压井的成功钻进是非常必要的。相对于一口常规井环境，对于泥浆的任何无用环境条件，都可能使泥浆性能发生根本性的改变。随着温度的升高，化学反应加快、变强，任何污染物的作用也会增强。 定义 高温高压井通常认为是指井内温度超过 300F（150C），为了满足井控需要，当量泥浆比重为 16.0ppg（1.92sg）或更高的油井。 然而，从钻井液的观点看，可以这样来认识高温：它就是指常规钻井液添加剂，以某一合适的速率开始进行热降解时的温度。这种降解会引起各组分性能的衰减，使得体系的维护变得困难而昂贵。从自然物质中所提取的许多泥浆化学处理剂，在温度为 250F和275F之间时，都会发生热降解反应。然而，针对高温井所设计的许多泥浆体系，主要包含粘土、lignosulphonate与 ligites，这种体系在 350F的温度下都是稳定的。然而，在 300F以上时，要维护这些泥浆，就显得非常困难，而且成本也很高。 热降解机理 热降解可简单地认为是：将那么多的能量施加于某种化学物质中，以致于它的某部分结构被破坏了，或改变了其存在形式，由于存在某些化学物质，在低温条件下，也可能会发生类似的作用。如氧（从空气中来）可以促进氧化作用，水（存在于泥浆中的）也可促进水解作用。 无论什么原因，或所涉及的特殊化学反应，在高温条件下，最终的结果是：以前稳定的钻井液，现在却变得难于控制。 很不幸的是，在高温井中，泥浆的温度不仅会升高，而且应力也有变化。在钻井液中，常常还存在象硫化氢和二氧化碳这样的酸性气体化学污染物。高比重、深井眼是高温井所具有的部分特征。长时间的起下钻，使井眼长时间静止，充满泥浆的固相也暴露于污染物中，并且，大量的高温泥浆处于条件差、充满应力的环境中。 搬土浆体系 高温使般土悬浮物发生分散絮凝作用，随着温度和应力的升高，蒙脱石（商用般土的主要成份）的水化也会增强，并且，有更多的粘土小块从它们的聚积束中分离出来。在悬浮液中，将有更多的颗粒存在，并使悬浮液的粘度升高。聚积束的分离物可提供更多新表面供氢氧根离子吸附，从而间接造成 PH值的降低。在悬浮液中，由于表面积增加与 PH值减小的共同作用，使得絮凝作用增强。在井底条件下，这就需要向泥浆中加碱和悬浮剂。如果悬浮剂不够，或者其本身就存在热降解，则会发生严重的絮凝或胶凝作用。在起下钻和重新建立泥浆循环时，经常会形成这种条件。 图表...