钻井液与完井液

作者：孟仁洲,牟少敏,李渊,王成文,于永金,齐奉忠

单位：1.中国石油集团工程技术研究院有限公司, 北京 102206；2.中国石油集团长城钻探有限公司国际事业部, 北京 100101；3.中国石油新疆油田公司工程技术处, 新疆克拉玛依 834000；4.中国石油大学（华东）石油工程学院, 青岛 266580；

关键词：隔离液, 纳米乳液, 油基钻井液, 清洗效率, 界面胶结

基金：中国石油天然气集团有限公司基础性前瞻性项目“高端钻完井处理剂和固井外加剂（超高温、极低温、纳米、超分子）研制”（2021DJ4401）；国家自然科学基金“井筒工作液与天然气水合物储层作用机理和调控方法” （51991361）、“自组装/纳米SiO₂热增黏聚合物及其调控超深井高密度水泥浆恒匀机理研究”（52074329）。

油基钻井液已广泛应用在非常规井钻井施工中，如何有效清除钻井液及泥饼，为水泥浆提供适合的胶结环境，是使用油基钻井液钻井后固井面临的关键难题。纳米乳液界面张力低、液滴粒径小、增溶能力强，是一项油基钻井液冲洗新技术。以冲洗效率及乳液粒径为评价标准，优选了冲洗油基钻井液的纳米乳液，通过稳定性、电位、粒径测试，分析了纳米乳液同隔离液处理剂的配伍性，最终构建了一套纳米乳液型冲洗隔离液体系。研究表明，随着烷基糖苷和聚氧乙烯醚2种表面活性剂复配比从2∶8到9∶1，纳米乳液冲洗效率先增加后降低，粒径先减小后增大。纳米乳液高冲洗效率与小粒径的一致性，为优选兼具高冲洗效率及动力学稳定性的乳液提供了理论基础。少量聚合物类外加剂会增加乳液黏度和油水界面张力，但对纳米乳液的稳定性影响并不显著；带相反电荷的表面活性剂会降低纳米乳液液滴的Zeta电位，导致纳米乳液稳定性下降。常规处理剂可直接用于调控纳米乳液性能，制备纳米乳液型冲洗隔离液。构建的隔离液体系在100 ℃内流变性恒定、沉降稳定性高，与水泥浆相容性好，120 ℃下3 min冲洗效率达99%以上，能显著提高使用油基钻井液后固井的胶结强度。

来源：2023年第4期

《钻井液与完井液》期刊编辑部

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