低温盐水钻井液中的实验研究：LG植物胶处理剂效果

三、在低温盐水钻井液中的实验研究

低温地层钻进，无论是在冰层、极地、深海，还是在赋存天然气水合物的永冻层，其相关的低温钻井液在冰点以下能够正常工作都是十分重要和必备的条件。一方面，要求钻井液在低温条件下能够起到常规钻井液所具有的护壁堵漏的功能，即具有良好的流变性能和滤失性能，如相应的塑性粘度、动切力、静切力和较低的滤失量等；另一方面，要求控制其本身的流体温度，避免在循环过程中由于钻井液本身的热传递而改变所钻地层的固有温度，从而使其性状发生破坏。

目前，该类地层的钻进方法主要为分解抑制法。分解抑制法是通过增加钻井液的密度、增大井内压力、冷却钻井液、相关钻进参数的调整以及相关的天然气水合物抑制剂的添加，将相平衡状态维持在天然气水合物的分解抑制状态的钻进方法。其中，低温钻井液对天然气水合物的控制主要有三个方面：一是抑制井内出露天然气水合物的分解；二是诱发天然气水合物的分解；三是抑制钻井液中天然气水合物的形成。

由聚乙二醇、聚合物、无机盐等构成的聚乙二醇水基钻井液，具有良好的页岩抑制性，兼有润滑、调整流型等作用，并且具有利于环保的低毒性和生物可降解性，因此，被专家们称为仿油基的水基钻井液引起了人们的极大关注。聚乙二醇水基钻井液在国外已被应用于某些复杂地层，而在国内的Chevgu－1井中也得到了应用。

国内有张凌等人利用LG植物胶作为降滤失剂，以NaCl和聚乙二醇为主要抑制剂，对适合于钻进天然气水合物赋层地层的钻井液的流变性进行了研究，得出了如表3－12所示的实验结果。

表3－12　低温钻井液的基本性能参数

注：1^＃配方为水＋20%NaCl＋10%聚乙二醇；(www.xing528.com)

　　2^＃配方为水＋20%NaCl＋10%聚乙二醇＋5%LG；

　　3^＃配方为水＋20%NaCl＋10%聚乙二醇＋5%PAM（分子量800×10⁴）。

由表3－12可以看出：

（1）在10℃左右，加入5%LG后，低温钻井液的滤失量（FL）能从300ml下降到45.5ml，而加入5%的PAM后，只能下降到50.0ml；

（2）在－10℃左右，加入5%的LG后，低温钻井液的滤失量（FL）能从240ml下降到28.5ml，同等条件下，5%的PAM只能使低温钻井液的滤失量下降到40.0ml；

（3）随着温度的下降，低温钻井液的滤失量呈明显的下降趋势。

因此可以看出，LG植物胶的加入，能显著降低低温钻井液的滤失量；在同等条件下，LG植物胶的降滤失能力强于PAM。