高温地热井超低密度钻井液减轻材料的选择技术研究

尹金伟

摘要：高温地热井在钻井过程中往往出现严重漏失情况，为了减轻钻井液漏失后对储层的影响，需要研究超低密度钻井液减轻材料，通过加入减轻材料能够降低水泥浆密度。水泥浆密度降低后能够降低漏失的发生，本文从减轻剂选择的方法出发，优选了空心微珠材料，并开展了减轻剂数学模型分析，分析了保持浆体的稳定力学。最后根据肯尼亚的钻井地层情况，依据减轻材料的的选材原则，选取了一种空心微珠作为减轻材料。

关键词：高温地热井; 漏失;空心微珠; 减轻材料

1 前言

水泥浆密度的降低一般通过掺入低密度材料来实现，选择减轻剂首先要根据水泥浆体系的密度要求和应用条件等进行综合考虑。水泥浆减轻剂按其减轻原理划为两类，一类主要有：膨润土、硅藻土、粉煤灰、硬沥青、膨胀珍珠岩、火山灰、水玻璃以及一些超细粉末等，这一类减轻剂除硬沥青外一般为一些吸水或增粘物质，其水泥浆密度大小主要取决于水灰比大小，而不是以减轻剂本身密度大小或掺量多少而定。由于在相同密度下这一类低密度水泥浆的水灰比较大，因而导致游离液含量较大、失水量较难控制、强度低、渗透率高，优点是成本较低。另一类减轻剂主要是依靠减轻剂本身来降低水泥浆密度。这一类低密度水泥浆密度大小主要取决于减轻剂本身密度大小和掺量多少。一般说来，在相同密度下这一类低密度水泥浆水灰比较小，因而使水泥浆具有较低的游离液含量、相对高的强度和较低的渗透率。……