钻井液与完井液

作者：彭波,郭文宇,牟炜荣,李玉凤

单位：1.绵阳师范学院化学与化学工程学院, 四川绵阳 621000；2.油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学), 成都 610500；

关键词：超声波, 水基钻井液, 褐煤树脂, 性能

基金：2019年度绵阳师范学院校级科研项目“超声辐照黏土基复合胶体在水基钻井液中的应用”（QD2019A09）；2021年度四川省科技厅应用基础研究项目“超声诱导黏土基水溶胶物理/化学反应调控钻井液性能”（2021YJ0356）；2022年度油气藏地质及开发工程国家重点实验室开放基金“钻井液用聚醚胺接枝纳米氧化铝的制备及超声诱导下性能提升研究”（PLN2022-22）。

按照SY/T 5679—2017标准配制褐煤树脂-膨润土水基钻井液。在高搅工序后将超声波输入到钻井液中，考察超声振动对钻井液各种胶体性能的影响，目的是探究一种配浆新方法，用于提升现存处理剂性能。实验结果显示，超声振动能导致钻井液滤失量和滤失速率显著降低，随着超声波功率或作用时间的增加，滤失量持续降低；除此之外，超声振动轻微降低了钻井液的表观黏度；在20 kHz、850 W和14 min的超声条件下，淡水钻井液API和HTHP滤失量的最大降幅分别为26.7%和27.6%；盐水钻井液中压和高温高压滤失量的最大降幅分别为29.5%和32.7%；滤饼厚度也在超声振动后降低30%～35%。通过粒径分析、吸附实验和扫描电镜观察发现，超声振动能降低膨润土颗粒平均尺寸，增加褐煤树脂在膨润土上的吸附量，从而导致钻井液在压差作用下形成更加致密的薄滤饼。研究表明，超声辅助配浆技术利于提高褐煤树脂及其钻井液的滤失性能。声空化机制负责解释上述所有现象。

来源：2023年第4期

《钻井液与完井液》期刊编辑部

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