超低油水比无土相合成基钻井液技术研究

冀 腾，燕 超，漆 伟，彭天军

（中海油田服务股份有限公司，河北 三河 065201）

摘  要：油基合成基钻井液的成本一直是限制其广泛应用的主要障碍之一，降低油水比是解决这一难题的直接手段，但低油水比会使得乳状液的稳定性受到很大的影响。为此，室内合成了一种高效的低油水比乳化剂MULG,通过电稳定性和析油实验评价了MULG在乳状液(低油水比50:50)中的性能。以鸟干达Tilenga区块使用的油包水合成基体系为基础，构建了油水比50:50的无土相合成基钻井液。

关键词：油水比;井壁稳定;合成基钻井液;破乳电压;流变性

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相比水基钻井液，油基合成基钻井液凭借超强的水化抑制性、润滑性以及现场容易维护等优势，长期以来在钻井工程中发挥着重要的作用。在海上钻井作业时，出于对海洋水体保护的考虑，柴油等传统基础油无法满足环境保护的要求，利用天然气通过催化加氢合成的基础油具有超高的生物降解性，显示出了其强大的优势。合成基基础油的运动黏度相对较低，不仅可以降低循环当量密度，而且能提供更高的机械钻速。同时，合成基基础油的碳链分布较为集中，使得合成基钻井液的黏切性能在较宽的温度和压力范围内变化较小，在深水作业中展现出优良的黏温黏压特性，有利于井壁稳定。

较高的成本一直是合成基钻井液难以广泛应用的瓶颈。目前国外公司针对合成基基液生产的基础油应用较为成熟，如壳牌的Saraline185V系列、美孚公司的ESCAID 110系列、道达尔公司的EDC 95-11和175SE系列等，虽然国内也有类似价格优势的产品，但是其产品质量的稳定性略显不足。通过对老浆进行重复利用和回收利用，可以降低合成基钻井液的综合成本，但是重复利用会使得浆体的性能变得较差，而且由于新浆的不断补充，会导致钻井液的量逐渐增多，形成恶性循环。对老浆中的基础油进行回收利用是降低油基钻井液综合成本的措施之一，通过热脱附法可以使固相的含油率降至0.3%，回收的油相也可以满足配浆的要求，但是该工艺设备复杂、耗能高，生产条件苛刻，操作难度大。因此，降低合成基成本最直接的手段就是降低基础油的用量，也就是尽可能地降低配方的油水比。降低油包水体系的油水比，就意味着分散相（盐水)在连续相(基础油）中的数量增加，分散相液滴碰撞聚集的概率增大，会直接影响乳状液的稳定性，继而影响钻井液的其他性能。因此，如何选择高效的乳化剂、建立牢固的乳化膜，将90:10、80:20等常规油水比降低至70:30,60:40,甚至50:50 及以下,是构建低油水比体系的关键。

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