隨著鉆井深度的增加,鉆探難度的加大,深部地層泥頁巖的防塌(井壁穩(wěn)定)已經(jīng)成為鉆井液技術(shù)必須面臨和解決的問題,甲酸鉀就是鉆井完井液的新型添加劑,因為甲酸鉀具有較強(qiáng)的抑制性,高溫和配伍穩(wěn)定性好,腐蝕性低,環(huán)境保護(hù)和油層保護(hù)性能都比較好的特點。
在鉆井作業(yè)中,使用甲酸鉀泥漿,有利于提高聚合物穩(wěn)定性,穩(wěn)定頁巖,降低對巖層的破壞,保證鉆井,完井,油井等工作達(dá)到優(yōu)質(zhì)狀態(tài)。甲酸鉀液體產(chǎn)品為無色透明液體,飽和溶液比重為1.58 g/cm3;固體為白色固體,極易吸潮,具有還原性,能與強(qiáng) 氧化劑反應(yīng),密度為1.9100g/cm3 ,易溶于水,無毒無腐蝕。
PDF-THERM鉆井液是一種海水基抗高溫高密度聚磺鉆井液體系,主要由抗溫聚合物和磺化材料組成,和其他聚磺鉆井液體系一樣,該鉆井液通常通過加入大量的聚合物和磺化材料來維持高溫狀態(tài)下鉆井液的性能。
另外,由于使用海水配制鉆井液,所以對使用的抗溫聚合物有更高的要求,PDF-THERM 鉆井液體系在高密度時,也會由于加入大量加重材料使得鉆井液的固相含量增加,引入甲酸鉀也可以加強(qiáng)對黏土分散的抑制作用,甲酸鉀能夠提高 PDF-THERM 體系主要抗溫聚合物的抗溫性能,這對于減少抗溫聚合物加量、控制高密度鉆井液的固相含量都有積極作用。
加入甲酸鉀后,能夠提高鉆井液的抑制性,抑制地層中泥頁巖水化分散,同時由于甲酸鹽能夠提高鉆井液基液的密度,同等密度條件下也能夠減少重晶石的加量,這就使得高密度鉆井液的固相含量減少,同時緩解了劣質(zhì)土污染造成的黏度增加;重晶石能夠溶解在甲酸鉀溶液中,但是這和甲酸鉀溶液的濃度相關(guān),所以現(xiàn)場應(yīng)該控制甲酸鉀的加量,綜合考慮,建議加量在 30% 左右為宜;
PDF-THERM 體系加入甲酸鹽的方案是可行的,并且在南海高溫高壓井得到證實,現(xiàn)場鉆井液性能穩(wěn)定,流變性容易控制,滿足了鉆井液作業(yè)的需要。因為甲酸鉀抑制粘土水化分散膨脹能力強(qiáng) ,控制坂含低 ,返出的鉆屑呈小圓粒狀 ,內(nèi)部呈干性 ,鉆井液不糊振動篩 ,不跑漿 ,具有抑制性強(qiáng)、失水造壁性好、潤滑性好、機(jī)械鉆速快、成本低、經(jīng)濟(jì)效益顯著等特點。選擇甲酸鉀需要選擇正品原料生產(chǎn)的,川東化工集團(tuán)的鉆井液用甲酸鉀含鉀量高雜質(zhì)少,在鉆井、完井等作業(yè)中得到了更加廣泛的使用。