油基钻井液介绍及应用

一、油基钻井液发展概述

1、定义及类型

油基钻井液是指以油作为连续相的钻井液。

两种油基钻井液——全油基钻井液和油包水乳化钻井液。在全油基钻井液中，水是无用的组分，其含水量不应超过10%；而在油包水钻井液中，水作为必要组分均匀地分散在柴油中，其含水量一般为10~60%。

2、油基钻井液的优缺点

与水基钻井液相比较，油基钻井液具有能抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气层损害程度较小等多种优点。

目前已成为钻高难度的高温深井、大斜度定向井、水平井和各种复杂地层的重要手段，并且还可广泛地用作解卡液、射孔完井液、修井液和取心液等。

油基钻井液的配制成本比水基钻井液高得多，使用时往往会对井场附近的生态环境造成严重影响。

为了提高钻速，从20世纪70年代中期开始，较广泛地使用了低胶质油包水乳化钻井液。

为保护环境，适应海洋钻探的需要，从80年代初开始，又逐步推广使用了以矿物油作为基油的低毒油包水乳化钻井液。

3、油基钻井液的发展阶段

油酸甲酯

类型	组分	开始使用时间	特点
原油作为钻井液	原油	1920年前后	有利于防塌、防卡和保护油气层，但流变性不易控制，易着火，使用范围仅限于100℃以内浅井
全油基钻井液	柴油、沥青、乳化剂及少量水(10%以内)	1939年	具有油基钻井液的各种优点，可抗200~250℃高温，但配制成本高，较易着火，钻速较低
油包水乳化钻井液	柴油、乳化剂、润湿剂、亲油胶体、乳化水(10~60%)	1950年前后	通过水相活度控制有利于井壁稳定，与全油基钻井液相比不易着火，配制成本有所降低，抗温可达200~230℃
低胶质油包水乳化钻井液二苯并菲	柴油、乳化剂、润湿剂、少量亲油胶体、乳化水(15%左右)	1975年	可明显提高钻速，降低钻井总成本。但由于放宽滤失量，对某些松散易塌地层不适合，对储层的损害较大
低毒油包水乳化钻井液	矿物油、乳化剂、润湿剂、亲油胶体、乳化水(10~60%)	1980年	具有油基钻井液的各种优点，同时可有效地防止对环境的污染，特别适用于海洋钻井

二、油基钻井液的组成

1、基油(BaseOil)

油包水乳化钻井液是以水滴为分散相，油为连续相，并添加适量的乳化剂、润湿剂、亲油胶体和加重剂等所形成的稳定的乳状液体系。

•在油包水乳化钻井液中用作连续相的油称为基油，目前普遍使用的基油为柴油(我国常使用零号柴油)和各种低毒矿物油。

•为确保安全，其闪点和燃点应分别在82℃和93℃以上。

•由于柴油中所含的芳烃对钻井设备的橡胶部件有较强的腐蚀作用，因此芳烃含量不宜过高，一般要求柴油的苯胺点在60℃以上。苯胺点是指等体积的油和苯胺相互溶解时的最低温度。苯胺点越高，表明油中烷烃含量越高，芳烃含量越低。

•为了有利于对流变性的控制和调整，其粘度不宜过高。

各种基油的物理性质