隨著鉆井作業中目標油氣儲層深度的增加，井下高溫、反相乳液等問題頻繁出現，行業對穩定水基鉆井液的需求日益迫切。當作業溫度在300℉（149℃）附近時，常規生物聚合物在短期內就會失效，標準的合成聚合物雖然在高溫條件下較為穩定，但不能改善鉆井液流變性以保持固體顆粒懸浮。如果在高溫條件下鉆井液不能保持穩定性，那么鉆井過程中就需要繁復的流體調節操作。
為此，斯倫貝謝子公司M-I SWACO推出了全新耐高溫水基鉆井液VeraTherm，耐受溫度達400℉（204℃），即使在高溫環境中也能保持理想的流變性能和井筒清潔效果，同時降低鉆井液漏失量。VeraTherm與油氣行業通用的完井液兼容，包括清水和低飽和度鹽水，其可在作業現場配置，應用靈活性更高。
VeraTherm適用于高溫、水基環境，包括鉆井、測井、下篩管、深水作業、連續油管（CT）鉆井以及鉆井液漏失控制等。該水基鉆井液可承受高達400 ℉（204℃）的溫度，且隨作業時間延長性能不會損失，無需后續處理，一次使用即可進行多次測井作業，消除高溫環境中多次下鉆的必要，節約作業時間。它與常見的鉆井液添加劑兼容，例如頁巖抑制劑，緩蝕劑和H?S清除劑。
VeraVis合成聚合物增粘劑和降濾失添加劑是VeraTherm的主要成分，具有雙重功能，可同時保持流變特性和降低漏失量。由于其在高溫條件下也具有出色的固體懸浮能力，還能消除了沉降問題。與行業應用歷史長達50多年的合成聚合物不同，VeraVis添加劑包含獨特的化學成分。合成聚合物的性質保證了VeraTherm具有與常規生物聚合物相似的鉆井液性能，與市場上線性合成聚合物相比，此功能可顯著降低地層損傷。
常規的水基鉆井液都含有黏土，高溫條件下會發生膠凝問題。VeraTherm是無黏土系統，因此在整個溫度和密度范圍內都不會發生此類問題。通過添加合適的潤滑劑，可產生與油基泥漿（OBM）和合成基泥漿（SBM）系統同樣的鉆井性能。
高溫水基鉆井液具有出色的鉆井液參數性能，包括流變性、低泵壓、濾失量控制、低摩擦系數和出色的頁巖抑制性能，它在高溫下可長時間保持穩定。
圖1 VeraTherm鉆井液性能明顯由于其它高溫、常規水機鉆井液系統
在SBM作業中使用VeraTherm可以幫助開發商降低作業成本，同時，在整個油藏作業中保持鉆井液的一致有助于降低環境影響。
01. 案例分析
M-I SWACO已針對全球不同地區和各種應用（包括CT鉆井、測井、高溫鉆井和HP / HT鉆井）的高溫水基鉆井液成功完成了幾次現場試驗。案例研究涵蓋了從290℉（143℃）至380℉（193℃）的溫度范圍以及8.8 lbm / gal（1.05 SG）到16.5 lbm / gal（1.98SG）的密度條件。
在東南亞一口8-1/2in的鉆井作業中，高溫地層、斷層和裂縫等問題導致每口井損失5000-10000 bbl的鉆井液。開發商需要一種具有成本效益的高溫水基流體系統，VeraTherm可提供與合成鉆井相當的鉆井液性能。該鉆井液需要在高達365℉（185℃）的溫度下保持五天的穩定性，同時還要鉆探高溫儲層段，面臨巨大挑戰。理想的流變性能可實現優秀的井筒清潔效果，并最大程度降低等效循環密度和鉆井漏失。
結果表明，高溫水基鉆井液VeraTherm在365 ℉（185℃）下保持了穩定的流變性能五天。添加1％的潤滑劑后，使流體的摩擦系數從老化前的0.21降至0.143，在365℉（185℃）條件下應用五天后降至0.128。流體的摩擦系數與SBM相似，為0.125。與基于合成鉆井也系統的浸沒現場測試相比，VeraTherm表現出更好的頁巖抑制作用。VeraTherm系統的流變性保持恒定，并在整個鉆井過程中保持良好的流體穩定性。
在另外一個案例研究中，中東一家開發商需要一種具有高穩定性的高溫水基鉆井液來完成高溫鉆井作業。臨井數據顯示重晶石沉降問題普遍存在，測井未成功，同時存在嚴重的漏失問題。在該項目中，預計石灰巖地層中的環流會有所損失，所以高溫OBM系統不適用。
該井包含8-1/2in和6-1/4in的井段，由于井底溫度較高，要在330℉（166℃）和375℉（191℃）井底靜態溫度條件下的活性極高的頁巖地層中進行七天的電纜作業，必須要保持鉆井液的性能在理想范圍內。根據開發商的目標，作業人員對VeraTherm進行了定制設計和測試。
結果表明，在以上兩種溫度條件下，高溫水基鉆井液在超過7天的時間內都保持了穩定的流變性能，并且兩種配方的沉降指數均低于0.52。整個鉆井作業系統在鉆進過程中沒有發生卡鉆、井筒不穩或井眼清潔不良等問題。最終，375℉（191℃）條件下的電纜測井操作順利完成，在為期7天的測井作業中，流體保持了良好的流變和漏失控制特性。
圖2 井下溫度為375℉條件下，6in井段成功完成了電纜測井，無需干預作業，一次下鉆完成，鉆井液性質保持穩定，數據分辨率較高
高溫水基鉆井液對環境影響較小，符合環境法規。除了在東南亞和中東地區，VeraTherm還可以在含有過量二價鹽、采出水過多的地區應用，幫助開發商提高收益，而目前的大多數水基鉆井液都無法滿足該要求。
由于VeraTherm可在含有二價鹽的采出水環境應用，作業人員可以使用采出水代替淡水，從而降低鉆井作業對其他資源的需求。由于CT鉆井需要配合使用低摩擦力的聚合物，VeraTherm還可改善CT鉆井等作業的效果，在此開發商的作業中，VeraTherm滿足CT鉆井液的要求，成功地完成兩口高溫井鉆井作業。
02. 結論
大位移井電纜作業和高溫井鉆井過程中鉆井液要長時間保持出色的熱穩定性，以提供流變性，降低流體損失。如果選擇常規生物聚合物進行上述作業，可能耗費量巨大才能滿足要求，而包含VeraVis和少量其它添加劑的VeraTherm完全可以滿足作業要求。此外，VeraTherm具有較長的保質期，可在多種作業和較大溫度范圍內的應用，為其他高溫、水基鉆井液或合成基鉆井液作業提供了一種有效、經濟的替代方案。
鄂公網安備42010602004446號
