油基鉆井液因具有較好的熱穩(wěn)定性、高鉆速(ROP)以及良好的頁(yè)巖抑制作用而成為復(fù)雜井鉆井液的首選，但是后期處理費(fèi)用較高、不環(huán)保并且可能導(dǎo)致儲(chǔ)層傷害，所以開(kāi)發(fā)可替代油基鉆井液的高性能水基鉆井液是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)之一，甲酸鉀廣泛應(yīng)用于無(wú)傷害鉆井液和完井液中,特別是在敏感性地層中,如頁(yè)巖及其他含有易水化黏土的地層。
甲酸鉀鉆井液在適用于高溫高壓油氣井的優(yōu)點(diǎn)：
(1)甲酸鉀溶液與地層水接觸時(shí)不會(huì)形成任何沉淀物，對(duì)儲(chǔ)層損害程度低;
(2)甲酸鉀溶液可生物降解，不污染環(huán)境;
(3)濃的甲酸鉀溶液可使近井筒地帶發(fā)生脫水和孔隙壓力降低，增加地層強(qiáng)度和近井筒有效應(yīng)力而穩(wěn)定泥頁(yè)巖;
值易于調(diào)節(jié)，不易引起金屬腐蝕;
(5)凝固點(diǎn)與結(jié)晶溫度均較低;
(6)循環(huán)壓降小，易于配置，維護(hù)簡(jiǎn)單;
(7)黏度低，摩阻壓力損失小，可用于小井眼和易漏失地層鉆進(jìn);
(8)能提高聚合物的熱穩(wěn)定性，如XC在淡水中的臨界溫度為123℃,在甲酸鹽水溶液中的臨界溫度超過(guò)
(9)容易處理、運(yùn)輸、回收和再利用。
飽和甲酸鉀鹽水的密度上限為1.57g/cm3,.Micromax微錳是一種高密度(4.8g/cm3)可酸溶微球材料(D50≈1μm),在全球范圍內(nèi),微錳與甲酸鉀鹽水一起被成功應(yīng)用于許多鉆井作業(yè)中，特別是在敏感性地層中，與油基鉆井液相比,甲酸鉀/微錳鉆井液環(huán)保,并且具有優(yōu)異的頁(yè)巖抑制性、較好的熱穩(wěn)定性以及更好的儲(chǔ)層保護(hù)性。
有大量的實(shí)驗(yàn)工作,采用甲酸鉀/微錳體系作為各種高溫高壓鉆井條件下的鉆井液和完井液進(jìn)行試驗(yàn),成功開(kāi)發(fā)出了一種高性能水基鉆井、完井液體系,并探索最佳的混合配制方法.另外,本文提出一種新型高密度2.6g/cm3鉆井液的設(shè)計(jì),并在200℃高溫條件下進(jìn)行老化試驗(yàn).該新型鉆井液具有低塑性黏度48mPa·s，在175℃下5μm陶瓷圓盤(pán)上的高溫高壓濾失量≤15mL,并具有0.02g/cm3的低動(dòng)態(tài)沉降.本文還進(jìn)行甲酸鉀/微錳鉆井液的巖心驅(qū)替試驗(yàn),測(cè)量在砂巖地層中的滲透率恢復(fù)值。
此外，重晶石在甲酸鉀鹽水中可微量溶解,生成有毒的甲酸鋇,并且溶解度隨著溫度的升高而增加,因此不建議使用重晶石作為提高甲酸鹽鉆井液密度的補(bǔ)充加重材料。詳情可咨詢川東化工集團(tuán)客服。
