文档介绍：氯化钾/硅酸盐钻井液的流变性的影响
氯化钾/硅酸盐钻井液的流变性的影响 （1 工程技术部中国石化国际石油勘探开发和生产公司北京100083中国； 2 石油与天然气工程系中国石油大学（北京）北京102249中国; 3 钻井液系长城钻井公司北京100724中国） 摘要：流变参数（例如表观粘度塑性粘度动态屈服应力静态屈服应力）与氯化钾膨润土硅酸盐的比例的变化进行了探讨。据发现可接受的表观粘度塑性粘度动态屈服应力静态屈服应力的值的氯化钾膨润土硅酸盐的质量比大概保持在1:10:7其他因素如膨润土和粘土的zeta电位的粒度分布表观粘度塑性粘度动态屈服应力静态屈服应力的值的影响进行了讨论。氯化钾硅酸盐和膨润土颗粒之间的微妙互动更好地为了解这个讨论结果铺平了道路。
关键词：硅酸盐基钻井液流变性能抑制性粒度分布。
1 介绍 在石油工业中硅酸盐基钻井液可能是最容易被误解的系统主要是由于他的流变性控制困难。在1930年是维耶蒂[1]首先介绍了该系统。这些钻井液中早期的提法通常有高浓度的可溶性硅酸盐（20%-50%体积分数）。虽然这个系统已经表现出了卓越的页岩和形成抑制特性它是很难获得和维持足够的流变学特性同时钻井活跃页岩地层。因此他们在1940年中期由石灰克夫泥浆被认为是提供足够的页岩控制流变控制更容易被替换。大雷[2]提出页岩也可以进行稳定的与更稀的硅酸钠的溶液（低于20％一般为5％-10％体积分数）反应。不幸的是这些液体只能表现出轻微改善流变控制能力。
在1980年代经过了全面的研究WINGRAVE[3]得出结论与低浓度的硅酸钠氯化钾和特定聚合物的结合可以形成有效的页岩稳定泥浆。虽然有可处理钻井泥浆的流变学特性的大量的文章然而很少文献中可以找到为解决硅酸盐基钻井液的流变学特性特别是在粘土的相互作用钾离子硅酸盐及其他添加剂。它已被众所周知膨润土和聚合物在大多数水基泥浆（WBM）系统负责为所需的流变学特性。不同于传统的WBM硅酸盐基钻井液体系具有由于膨润土钾离子和硅酸钠之间微妙的相互作用的特殊的流变学特性。硅酸盐为基础的系统的流变性由于其复杂性将是极其依赖于流体的微观结构。为了更好地了解原因负责硅酸盐基钻井液的流变性的变化并提供重要的指引现场应用本文将涉及与质量比的影响氯化钾硅酸盐和膨润土对实验硅酸盐基钻井液流变性能。此外膨润土的微观结构特征如颗粒尺寸分布和Zeta电位进行了研究。
2实验内容 对于所有的实验中新鲜的水作为水相。所用的化学添加剂包括氯化钾不同比率硅酸的硅酸钠PAC_C两性聚合物（_Y-27）和膨润土。在这些化学品中硅酸钠和氯化钾作为抑制性剂的主要使用的添加剂PAC和_C用于控制过滤性能和流变性能。足够量的膨润土的功能是建立泥浆并形成高质量的泥饼。然而要注意在硅酸盐基泥浆中膨润土的含量保持相对较低以防止屈服应力和表观粘度增加太快 最后使其流变性能失去控制。
共九个硅酸盐基钻井液已被用于不同的主要由氯化钾硅酸盐和膨润土的质量比。在所有这些液体PAC_C和_Y-27的浓度保持恒定。
在这项工作中利用一些装置。使用旋转粘度计（ZNN-D6）来确定的流变学特性。激光粒度分析仪（库尔特LS130）用于测量的粒度分布。激光的Zeta电位（LAZER ZEE MODEL501）用于膨润土颗粒的ζ电位的