油基钻井液密度分析及调控方法

1. 钻井液作为一种多相流体，既具有热膨胀性，又具有可压缩性，因此其密度是温度和压力的函数。试验表明，一般情况下，随井深增加，ρm逐渐趋于减小。对于井温不高的浅井，在计算井底静液压力时如忽略温度和压力对钻井液密度的影响，不会产生较大的误差。但对于深井则不然，研究结果表明，某种水基钻井液在地面常温常压下的密度为1.62g/cm3，但在6100m井深处（温度191℃，压力103.4Mpa）则降至1.53g/cm3。此时，井底钻井液液柱静压力的实际值要比将Pm当做常数求得的值减小2.14MPa，这样大的误差足以给井控带来严重问题。
2. 油基钻井液的热膨胀性和可压缩性均明显强于水基钻井液。当相同温度时，较低压力条件下油基钻井液的密度变化值高于水基钻井液，但在较高压力条件下则相反。显然，如果在常温常压下两类钻井液的密度相同，那么在深井井段的高温高压下，油基钻井液的密度比水基钻井液要大些。
3. 由于油基钻井液多用于深井和各种复杂地层，并且与水相比，油的可压缩性要强得多，因此定量研究温度和压力影响油基钻井液密度的一般规律对正确设计和合理使用该类钻井液具有重要意义。

1. 用基油稀释，提高油水比。这种方法使钻井液中固相所占体积分数减少，粘度和切力降低。
2. 用固控设备清除部分加重材料。
3. 加入塑料微球。这种充氮塑料微球由酚醛树脂或脲醛树脂制成，其直径范围为50~300μm，密度范围为0.1~0.25g/cm3。加入钻井液之后，还引起粘度和切力增加，滤失量降低。