隨著鉆井深度的增加,鉆探難度的加大,深部地層泥頁巖的防塌(井壁穩定)已經成為鉆井液技術必須面臨和解決的問題,甲酸鉀就是鉆井完井液的新型添加劑,因為甲酸鉀具有較強的抑制性,高溫和配伍穩定性好,腐蝕性低,環境保護和油層保護性能都比較好的特點。
在鉆井作業中,使用甲酸鉀泥漿,有利于提高聚合物穩定性,穩定頁巖,降低對巖層的破壞,保證鉆井,完井,油井等工作達到優質狀態。甲酸鉀液體產品為無色透明液體,飽和溶液比重為1.58 g/cm3;固體為白色固體,極易吸潮,具有還原性,能與強 氧化劑反應,密度為1.9100g/cm3 ,易溶于水,無毒無腐蝕。
PDF-THERM鉆井液是一種海水基抗高溫高密度聚磺鉆井液體系,主要由抗溫聚合物和磺化材料組成,和其他聚磺鉆井液體系一樣,該鉆井液通常通過加入大量的聚合物和磺化材料來維持高溫狀態下鉆井液的性能。
另外,由于使用海水配制鉆井液,所以對使用的抗溫聚合物有更高的要求,PDF-THERM 鉆井液體系在高密度時,也會由于加入大量加重材料使得鉆井液的固相含量增加,引入甲酸鉀也可以加強對黏土分散的抑制作用,甲酸鉀能夠提高 PDF-THERM 體系主要抗溫聚合物的抗溫性能,這對于減少抗溫聚合物加量、控制高密度鉆井液的固相含量都有積極作用。
加入甲酸鉀后,能夠提高鉆井液的抑制性,抑制地層中泥頁巖水化分散,同時由于甲酸鹽能夠提高鉆井液基液的密度,同等密度條件下也能夠減少重晶石的加量,這就使得高密度鉆井液的固相含量減少,同時緩解了劣質土污染造成的黏度增加;重晶石能夠溶解在甲酸鉀溶液中,但是這和甲酸鉀溶液的濃度相關,所以現場應該控制甲酸鉀的加量,綜合考慮,建議加量在 30% 左右為宜;
PDF-THERM 體系加入甲酸鹽的方案是可行的,并且在南海高溫高壓井得到證實,現場鉆井液性能穩定,流變性容易控制,滿足了鉆井液作業的需要。因為甲酸鉀抑制粘土水化分散膨脹能力強 ,控制坂含低 ,返出的鉆屑呈小圓粒狀 ,內部呈干性 ,鉆井液不糊振動篩 ,不跑漿 ,具有抑制性強、失水造壁性好、潤滑性好、機械鉆速快、成本低、經濟效益顯著等特點。選擇甲酸鉀需要選擇正品原料生產的,川東化工集團的鉆井液用甲酸鉀含鉀量高雜質少,在鉆井、完井等作業中得到了更加廣泛的使用。