随着钻井深度的增加,钻探难度的加大,深部地层泥页岩的防塌(井壁稳定)已经成为钻井液技术必须面临和解决的问题,甲酸钾就是钻井完井液的新型添加剂,因为甲酸钾具有较强的抑制性,高温和配伍稳定性好,腐蚀性低,环境保护和油层保护性能都比较好的特点。
在钻井作业中,使用甲酸钾泥浆,有利于提高聚合物稳定性,稳定页岩,降低对岩层的破坏,保证钻井,完井,油井等工作达到优质状态。甲酸钾液体产品为无色透明液体,饱和溶液比重为1.58 g/cm3;固体为白色固体,极易吸潮,具有还原性,能与强 氧化剂反应,密度为1.9100g/cm3 ,易溶于水,无毒无腐蚀。
PDF-THERM钻井液是一种海水基抗高温高密度聚磺钻井液体系,主要由抗温聚合物和磺化材料组成,和其他聚磺钻井液体系一样,该钻井液通常通过加入大量的聚合物和磺化材料来维持高温状态下钻井液的性能。
另外,由于使用海水配制钻井液,所以对使用的抗温聚合物有更高的要求,PDF-THERM 钻井液体系在高密度时,也会由于加入大量加重材料使得钻井液的固相含量增加,引入甲酸钾也可以加强对黏土分散的抑制作用,甲酸钾能够提高 PDF-THERM 体系主要抗温聚合物的抗温性能,这对于减少抗温聚合物加量、控制高密度钻井液的固相含量都有积极作用。
加入甲酸钾后,能够提高钻井液的抑制性,抑制地层中泥页岩水化分散,同时由于甲酸盐能够提高钻井液基液的密度,同等密度条件下也能够减少重晶石的加量,这就使得高密度钻井液的固相含量减少,同时缓解了劣质土污染造成的黏度增加;重晶石能够溶解在甲酸钾溶液中,但是这和甲酸钾溶液的浓度相关,所以现场应该控制甲酸钾的加量,综合考虑,建议加量在 30% 左右为宜;
PDF-THERM 体系加入甲酸盐的方案是可行的,并且在南海高温高压井得到证实,现场钻井液性能稳定,流变性容易控制,满足了钻井液作业的需要。因为甲酸钾抑制粘土水化分散膨胀能力强 ,控制坂含低 ,返出的钻屑呈小圆粒状 ,内部呈干性 ,钻井液不糊振动筛 ,不跑浆 ,具有抑制性强、失水造壁性好、润滑性好、机械钻速快、成本低、经济效益显著等特点。选择甲酸钾需要选择正品原料生产的,川东化工集团的钻井液用甲酸钾含钾量高杂质少,在钻井、完井等作业中得到了更加广泛的使用。