Solución de fluido de perforación
Durante el proceso de perforación de pozos profundos y pozos ultraprofundos, debido a la existencia de gradiente geotérmico y gradiente de presión, cuanto más profundo es el pozo, mayores son la temperatura y la presión. en el pozo se convertirá en . En condiciones de alta temperatura, varios componentes del fluido de perforación cambiarán, como degradación, espesamiento, gelificación, solidificación, etc., lo que provocará cambios drásticos en el rendimiento del fluido de perforación y dificultará su ajuste y control. En casos severos, las operaciones de perforación no se pueden llevar a cabo normalmente, la presión de formación es alta y la densidad del fluido de perforación debe ser alta. En este caso, la posibilidad de estancamiento de la presión diferencial, fugas y reventones del pozo aumenta considerablemente, y es necesario mantener una buena reología y una pérdida del filtro del fluido de perforación a baja, alta temperatura y alta presión. Por lo tanto, cómo resolver el problema de rendimiento del fluido de perforación a alta temperatura y alta presión es el problema principal que enfrenta la tecnología de fluidos de perforación de pozos profundos y ultraprofundos.
3.6.2 Análisis de la tecnología de fluidos de perforación de alta temperatura
En la actualidad, se ha desarrollado una gran cantidad de agentes de tratamiento de lodo y sistemas de fluidos de perforación resistentes a altas temperaturas en el país y en el extranjero. mediante la aplicación de teorías básicas y nuevas tecnologías e instrumentos de prueba y evaluación de fluidos de perforación a alta temperatura. En términos generales, el nivel técnico de los fluidos de perforación de alta temperatura en el extranjero es significativamente mayor que el de China. Se refleja principalmente en los siguientes aspectos:
1) Investigación sobre agentes de tratamiento de lodo de alta temperatura: se ha desarrollado una gran cantidad de agentes de tratamiento de lodo de alta temperatura en el extranjero y la resistencia a la temperatura puede alcanzar más de 220 ~ 230 ℃, o incluso más, y La resistencia a la temperatura de la mayoría de los productos domésticos es inferior a 200 °C.
2) En la investigación del sistema de fluido de perforación: la resistencia a la temperatura del agente de tratamiento de lodo determina la resistencia a la temperatura del fluido de perforación a alta temperatura. Dado que la resistencia a la temperatura de los agentes de tratamiento extranjeros es significativamente mayor que la de los nacionales, la resistencia a la temperatura de los sistemas de fluidos de perforación también es significativamente mayor que la de los nacionales. Mediante una combinación razonable de materiales formadores de lodo y agentes de tratamiento de lodo, se puede mejorar la resistencia a la temperatura del sistema de fluido de perforación. El límite de resistencia a la temperatura de los sistemas de fluidos de perforación de alta temperatura formulados con agentes de tratamiento de lodo existentes debe ser inferior a 260 °C. Si se excede esta temperatura, debe aparecer un nuevo agente de tratamiento de lodos con mayor resistencia a la temperatura.
3) En términos de instrumentos de prueba de fluidos de perforación de alta temperatura, a excepción del reómetro de alta temperatura desarrollado recientemente por Fan Company (la temperatura máxima de prueba es 317 °C), la temperatura límite de prueba calibrada de otros Los instrumentos de prueba de alta temperatura no superan los 260 °C, la temperatura de funcionamiento real no supera los 230 ℃. Por ejemplo, cuando la temperatura de prueba de un filtro de alta temperatura y alta presión alcanza los 230 °C, la camisa calefactora o el hervidor se deformará en las pruebas de envejecimiento a alta temperatura, debido a la falla del anillo de sellado de goma, el agua en el interior; el lodo tiende a evaporarse, lo que está relacionado con muchos problemas causados por la temperatura. De manera similar, los instrumentos existentes no pueden satisfacer las necesidades de la investigación sobre fluidos de perforación a alta temperatura por encima de 230°C.
3 . 6 . 3 Programa científico de lodos para pozos ultraprofundos de 13.000 metros
Según el nivel técnico y el estado actual de los fluidos de perforación en el país y en el extranjero, existen dos Sistemas de fluidos que se pueden utilizar en entornos de perforación de alta temperatura por encima de 200 °C. Hay dos tipos, a saber, sistemas de fluidos de perforación a base de agua y sistemas de fluidos de perforación a base de aceite. El sistema de fluido de perforación a base de agua puede soportar temperaturas dentro de los 240°C, mientras que el sistema de fluido de perforación a base de aceite puede soportar temperaturas de hasta 300°C. En la Tabla 3.18 se muestra una comparación de las características de estos dos sistemas de fluidos de perforación. La temperatura del fondo de un pozo científico ultraprofundo de 13.000 metros generalmente puede estar entre 250°C y 400°C. Cuando la temperatura del fondo del pozo es inferior a aproximadamente 250°C, se utiliza un sistema de lodo a base de agua. Cuando la temperatura del fondo del pozo excede los 250°C, se cambia a un sistema de lodo a base de aceite.
Tabla 3.18 Comparación integral del rendimiento entre el fluido de perforación a base de agua y el fluido de perforación a base de aceite
En el futuro, el trabajo que se debería realizar en la tecnología de lodo de alta temperatura es el siguiente siguiente:
1) Las investigaciones sobre la resistencia a los materiales de lodo con una temperatura de ≥300 °C incluyen materiales formadores de lechadas, agentes de pérdida de fluidos, reguladores de reología, materiales de obturación de alta temperatura, lubricantes, etc.
2) Investigar sistemas de fluidos de perforación de temperatura ultraalta con una resistencia a la temperatura de ≥300°C.
3) Investigación sobre instrumentos de prueba de fluidos de perforación de temperatura ultraalta, incluido el reómetro de temperatura ultraalta, el horno de calentamiento de tambor de temperatura ultraalta, el instrumento de pérdida de agua a alta presión y temperatura ultraalta, y la temperatura ultraalta y dispositivo de prueba de fugas de alta presión y dispositivo de prueba de obstrucción por solidificación.
4) Investigar el sistema de circulación superficial del fluido de perforación a temperatura ultraalta, incluido el monitoreo del lodo del suelo y la tecnología de control de la temperatura del lodo.