硅酸钾的基本介绍

      近年来，我国石油钻井开发逐步由浅层向深层发展，由简单地层向复杂地层发展。深井、超深井，特别是复杂地层中，由于井下温度、压力较高，井下钻井液性能变化较大，容易导致井下发生坍塌、卡钻等复杂情况。因此，寻求一种能更有效抑制地层膨胀、稳定井筒的新型钻井液体系是钻井液研究的主要发展方向。强抑制性水基钻井液有多种类型，如钾钙基钻井液或钾钙基多元醇水基钻井液。该钻井液具有抑制性强、成本低、维护方便等优点。这种钻井液的抑制作用主要取决于钾钙无机盐的作用，即钾钙离子的有效浓度是钻井液抑制作用的重要指标。但由于现场没有检测钾、钙离子浓度的仪器，实际钻井液中钾、钙离子含量不足，严重影响了该类钻井液的抗塌性能。在高密度钻井液中，这一问题更为突出。国内外研究人员在井筒化学稳定方面做了大量工作，开发并成功应用了甲酸盐、油基、合成碱、硅酸盐、多元醇等一系列钻井液体系。硅酸盐和多元醇是作为缓蚀剂和润滑剂加入钻井液体系的，但二者不能同时使用。

      将硅酸钾的化学效应（凝胶沉淀）与多元醇的物理效应（浊点效应）相结合，建立了具有凝胶浊点效应的膜结构硅酸钾多元醇钻井液体系。该体系可对油田各井进行水化处理，抑制高水敏地层（蒙脱石含量高）的形成，减少水化引起的地层收缩。对于防止弱水敏地层（破碎或硬脆性泥岩）因压力传递、毛管压力和水化作用而坍塌、控制岩屑水化引起的钻井液流变不稳定性具有重要意义。