石油学报

作者：任妍君, 翟玉芬, 路岩岩

单位：1. 西南石油大学石油与天然气工程学院 四川成都 610500;2. 油气钻完井技术国家工程研究中心 四川成都 610500

关键词：CO₂响应性,纳米颗粒,高温高密度,可逆油基钻井液,清洗

基金：任妍君,女,1984年10月生,2016年获中国石油大学(北京)博士学位,现为西南石油大学副研究员,主要从事油气井工作液、储层保护研究。Email:yanjun_Ada@163.com

摘要： 为满足高温深井钻井需求以及弥补油基钻井液在完井固井和环境保护方面的不足，基于非离子表面活性剂CN-2构建了CO2和HAc双响应性可逆油基钻井液体系，并比较了两种纳米颗粒（OTS-KH550/SiO2、CTAB/SiO2）对体系性能的影响。结果表明：所建体系在CO2或HAc诱导下从油包水转相为水包油，该转相可由CaO或NaOH诱导回转。CN-2与OTS-KH550/SiO2协同稳定的乳状液性能更佳，抗温达250℃。纳米颗粒OTS-KH550/SiO2的加入不会影响钻井液体系的可逆性能，且能显著地改善体系抗高温性能，使得体系在低油水比50：50~60：40、高密度1.8~2.1 g/cm3及高温180~200℃条件下均具有良好的流变性能和滤失性能。含油钻屑、油基滤饼均可通过CO2鼓泡或HAc溶液浸泡很容易地被清洗。通过红外光谱分析和微观观察揭示机理为：在CO2或HAc诱导下，乳化剂发生盐化，亲水性增强，促使乳状液从油包水转相为水包油，从而所制油基钻井液易于被水清洗。纳米颗粒OTS-KH550/SiO2吸附在油水界面上并形成一层致密的颗粒膜，阻隔液滴聚并，强化了乳状液体系的抗高温稳定性。

来源：2023年第5期

《石油学报》期刊编辑部

查看石油学报杂志2023年第5期