钻井液用增粘剂(80A-51)

钻井液用增粘剂（80A-51）

产品简介

80A-51是丙烯酸盐的共聚物，在钻井液中具有增粘、絮凝、改变流型、降滤失等作用。

产品功能：

⑴有良好的增粘、絮凝和剪切稀释性能。

⑵较水解聚丙烯酰胺有更好的包被性能。

⑶有效降低滤失量，具有良好的抗污染性、抗温性。

现场使用：随钻加入，推荐加量淡水浆0.2-0.4％，盐水浆为0.5-1.0％。

主要用途

钻井液用增粘剂本产品为油田化学品，该产品主要由多种精细化工原料组成，无毒、无害，为安全绿色环保型产品是石油钻井广泛使用的泥浆助剂。

性能特点

1、钻井液用增粘剂抗温能力强，使用温度可达180℃，性能稳定，具有含量低、高增稠、高悬浮特点。

2、钻井液用生物增粘剂，具有很好的降失水性能，均匀的溶解性及很好的增稠、抗剪、抗污染性能。

3、钻井液用增粘剂，现场制备、维护与处理方便，如配制无固相钻井液，对储层不会造成固相损害。

4、钻井液用增粘剂，钻井液材料单一，成本低廉，经济效益更好。

包装及贮存

产品包装在内衬聚乙烯塑料的牛皮纸袋中，包装袋防尘，防潮，每袋净重25Kg,产品易吸潮，应贮存于通风、干燥、防潮湿、防雨淋的库房中，堆码层数不得超过20层。有效储存期为2年。

降粘剂知识

降粘剂的相关知识通常说的降粘剂有两种一、采油用的稠油降粘剂，这种降粘剂主要是针对稠油而言，故被称为稠油降粘剂，稠油由于轻组分含量低，沥青质和胶质含量较高，所以很多稠油都具有高粘度，粘度过高流动性能差，对开采和运输带来了极大的不方便，所以通常在开采之前加热稠油，或者加入稠油降粘剂。稠油降粘剂主要分为两种：水溶性稠油降粘剂和油溶性稠油降粘剂 1、水溶性稠油降粘剂这种降粘剂极易溶于水，配制成一定的比例注入开采井中使稠油的粘度降低，由自然状态下的油包水变成水包油，从而大大降低了稠油的粘度，以便于稠油的开采和运输。这种降粘剂主要在取水方便的油区使用。 2、油溶性稠油降粘剂这种降粘剂主要的溶剂是稀油，就是用稀油溶解降粘剂，把溶有降粘剂的稀油注入稠油开采井，便于稠油开采和运输，这种降粘剂主要用在缺水的油区，由于油区缺水，所以不可能使用水溶性稠油降粘剂。综上所述，稠油的开采可以伴热，也可以注入化学降粘剂的方法，由于伴热不利于提高泵效和油井的动液面，减少动力消耗，降低系统压力，增加单井原油产量，特别在高含砂井中，由于乳化剂对井下泵具有润湿性，使泵速更协调。所以开发用量少、成本低的降黏剂是可

以带来非常可观的经济效益的，目前国内外都在大力研究降粘剂的效率，可见其客观的经济效益，很多降粘剂不具有耐温性能，然而在才有的时候，一般都要注气（向开采井里注入高温蒸汽），这样有利于降低粘度，可是很多降粘剂由于不具有耐温性，所以注入蒸汽之后，没有耐温性的降粘剂就会失去效力，所以现在很多的研究单位和机构都在研究怎么使降粘剂具有耐温性能，随着研究的深入，已经有很多单位研究出了耐温性降粘剂，这项技术逐渐成熟。二、钻井液用降粘剂在钻井的过程中由于固相含量增、温度升高、盐侵和钙侵，钻井液形成了网状结构或使网状结构增强，导致钻井液粘度和切力增加，使得钻井液泵送非常困难、钻屑难以除去或钻井过程中激动压力过大等现象。所以，必须加入降粘剂，来降低粘度和切力，使其具有合适的流变性。大致分为以下几类分散型降粘剂主要包括（1）丹宁类（2）木质素磺酸盐类（3）无铬降粘剂类 2、聚合物型降粘剂（1）X－40系列降粘剂（2）XY-27 （3）磺化苯乙烯顺丁烯二酸酐共聚物

我国钻井液处理剂标准最新现状及问题分析

我国钻井液处理剂标准最新现状及问题分析作者|安耀彬，刘翠微，周怡 (石油工业油井水泥及外加剂质量监督检验中）摘要阐述了我国钻井液处理剂标准现状，分析了钻井液处理荆石油天然气行业标准存在的问题以及中国石油和中国石化钻井液处理剂标准的特点，指出了中国石化钻井液处理剂标准与石油天然气行业标准的差别并对我国钻井液处理剂标准化工作提出了建议。钻井工程是勘探和开发石油、天然气资源的重要工程，钻井液处理剂的质量直接影响钻井工程的成败。而钻井液处理剂标准又是规范其生产和控制其质量的重要技术文件。所以，我国石油工作者十分重视钻井液处理剂的标准化工作，经过几代石油科技人员的同努力，己构成我国钻井液处理剂国家标准、石油天然气行业标准和企业标准体系，同时这些标准的制修订和实施，对提高钻井质量、促进钻井液新技术的应用和发展，起着十分重要的作用。 1 钻井液处理剂国家标准目前，由石油工业标准化技术委员会提出制定并归口管理的钻井液处理剂及材料国家标准共4项，其中1项产品标准，3项试验方法标准。产品标准GB厂r5005—2010《钻井液材料规范》修改采用IS013500(2008年版本)，其主要内容包括了钻井液用重晶石粉、赤铁矿粉、钻井级膨润土、未处理膨润土、OCMA级膨润土、凹凸棒石、海泡石、技术级低黏羧甲基纤维素(CMC—LVT)技术级高黏羧甲基纤维素(CMC．HⅥ)、淀粉、低黏聚阴离子纤维素(PAC．Lv)、高黏聚阴离子纤维素(PAC．HV)，以及钻井级生物聚合物等13种材料的技术要求和测试方法。方法标准有3项： (1)GB/r16783．1．2006《石油天然气工业钻井液现场测试第1部分：水基钻井液》，等同采用ISOl0414．1(2001年版本)其主要内容包括：钻井液密度、钻井液密度测定补充方法、黏度和切力、滤失量、水油和固相含量、含砂量、亚甲基蓝容量、pH值、碱度和石灰含量、氯离子含量、以钙离子计算的总硬度测定。

常用钻井液处理剂及作用

常用泥浆药品及作用一、聚合物类 1、聚丙烯酰胺（PAM）作用：主要用来絮凝钻井液中过多的粘土细微颗粒及清除钻屑，从而使钻井液保持低固相，它也是一种良好的包被剂，可使钻屑不分散，易于清除，并有防塌作用。 2、聚丙烯酸钾（K-PAM）作用：主要用来抑制页岩中所含粘土矿物的水化膨胀和分散而引起的井塌。 3、螯合金属聚合物（CMP）作用：用来提高聚合物体系粘度兼防塌作用。 4、钻井液用成膜树脂防塌剂（BLC-1）作用：用来控制聚合物体系失水，增加润滑性从而达到防塌的目的。 5、高粘乙烯基单体共聚物防塌降失水剂（BLA-MV）作用：用来控制聚合物体系失水，提高粘度，封堵页岩孔隙从而达到防塌的目的。 6、增粘降失水剂（KF-1）作用：用来提高聚合物体系液相粘度，提高泥浆的携带岩屑能力。 7、非极性防卡润滑剂（BLR-1）作用：主要用来提高钻井液体系的润滑性，降低摩阻系数，增加钻头的水马力以及防止粘卡。二、细分散类作用：主要用来配制原浆，亦有增加粘切、降低滤失的作用。 1、羧甲基纤维素钠盐（CMC）作用：主要用来促进钻井液中粘土颗粒网状结构的形成，提高粘度，降低失水。 2、烧碱(NaOH) 作用：调节钻井液PH值，促进白土水化分散。 4、纯碱（Na2CO3）作用：调节钻井液PH值，促进白土水化分散,沉降钻井液中过多的钙离子。 5、防塌润滑剂（FT-342或FT-1）作用：防塌，改善钻井液的流动性和泥饼质量。 6、硅氟防塌降虑失剂（SF）作用：防塌降失水，改善钻井液的流动性和泥饼质量。 7、封堵护壁增粘剂（改性石棉）（SM-1）或（XK-1）作用：提高低固相钻井液的动切力。 8、硅氟稀释剂(SF-150) 作用：主要用作稀释改善细分散钻井液体系的流动性三、堵漏剂 1、单向压力封堵剂（DF-A）作用：主要用作渗透性漏失地层的堵漏。 2、综合堵漏剂（HD-I、II）作用：主要用作裂缝性漏失地层的堵漏。 3、桥塞堵漏剂（QD-I、II）作用：主要用作裂缝性漏失地层的堵漏。四、加重剂 1、石灰石粉（CaCO3）作用：主要用来提高钻井液的密度，以控制地层压力，防塌防喷。可用来配制密度不超过1.30g/cm3的钻井液。 2、重晶石粉（BaSO4）作用：主要用来提高钻井液的密度，以控制地层压力，防塌防喷。可用来配制密度 2.00g/cm3以上的钻井液。常见膨润土浆配方

钻井液用降粘剂性能及发展分析

钻井液用降粘剂性能及发展分析李艳芳李晓娟邓玉芝（.大港油田化学有限责任公司，天津大港.大港油田化学有限责任公司，天津大港.大港油田化学有限责任公司，天津大港）资料个人收集整理，勿做商业用途摘要：介绍了目前市场上钻井液用降粘剂发展情况和处理剂地变化趋.将钻井液用降粘剂进行种类划分，包括产品主要原材料、产品名称、主要用途等进行了统计，并对处理剂地降粘机理、分子结构设计进行了综合分析，同时预测了处理剂地发展趋势.结果表明，研究并应用新型无毒、无污染能够替代铁铬盐使用地降粘剂仍然非常必要，对有效维护钻井液流变性、推广应用钻井液体系具有重要地意义.资料个人收集整理，勿做商业用途关键词：降粘剂机理结构前言世纪年代初期使用地降粘剂仅有种,年用量为,以木质素类和单宁栲胶类为主,分别占总用量地和.年以后,低固相聚合物钻井液全面推广应用,进人世纪年代后具有强抑制性能地两性离子聚合物钻井液降粘剂研制成功并推广应用.使得单宁栲胶类和木质素类在总用量中地比重分别降为和.资料个人收集整理，勿做商业用途世纪年代初石油工作者开始研制用于降低钻井液(特别是淡水钻井液)粘度地新型无毒降粘剂，即栲胶（栲胶碱液稀释剂）.它们在浅井低温淡水钻井液中使用效果好,但基本上不能消除聚合物之间及聚合物与粘土之间相互作用产生地提粘效应.资料个人收集整理，勿做商业用途目前国内外钻井液降粘剂品种较多，按原料划分，主要有两大类.第一类是应用天然产物例如木质素、褐煤、栲胶等进行改性、接枝而成，由于资源丰富、价格低廉得到了广泛应用.如：目前国内有铁铬盐、磺化栲胶、铁锡栲胶—木质素磺酸盐、钻井液降粘剂单宁酸钾、木质素磺酸盐与地接枝产品等产品.铁铬木质素磺酸盐()和磺化栲胶()是最常用地钻井液降粘剂.但由于含有有毒金属铬，对环境造成地污染问题已越来越引起人们地重视.因而油田已禁止使用.而虽然具有较高地抗温能力，但抗盐能力弱，一般适用于深井淡水泥浆.因此，研制新型抗温抗盐能力强地无重金属地新型钻井液降粘剂一直是国内外地热门课题.资料个人收集整理，勿做商业用途第二类是合成聚合物类降粘剂.自上个世纪八十年代以来国内外对该类降粘剂开展了广泛地研究，主要以各种阴离子、非离子及阳离子单体为原料聚合而成，如等.合成聚合物类降粘剂不管从产品抗污染性能上，还是处理剂配伍、抗固相容限量方面，都比较弱，一般只用于聚合物钻井液体系，这是合成聚合物类降粘剂地缺陷.资料个人收集整理，勿做商业用途一、降粘剂地作用机理钻井液增稠主要归结于两个因素：一是钻屑地侵入并分散，引起固相含量地增加，导致体系增粘.这种情况无法用降粘剂来调整粘度，只能通过调整固相含量或加水地办法来解决.另一个因素是体系内网状结构地形成.钻井液中粘土矿物地晶片边缘，由于破碎作用而产生一些“断键”，这些部位都具有一定地“活性”，使粘土颗粒平面带负电、端面带正电，它们之间互相接触，在粘土颗粒之间形成边一边、边一面相联地空间网状结构.资料个人收集整理，勿做商业用途降粘剂地降粘机理是集中在保护粘土颗粒边缘地这些“活性点”，增强该处地负电效应，使体系无法形成网架结构.对已形成地网架结构，也随着因吸附降粘剂而在运动中被解体拆散.关于粘土颗粒对降粘剂地吸附，一般有两种推测：一类是以聚磷酸盐为代表地降粘剂(如六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、焦磷酸钠等).它们电离后，这些盐地大量负离子吸附于粘土颗粒边缘铝地位置上，从而形成负电保护.另一类是以栲胶、单宁和铁铬木质素磺酸盐为代表.含有多个苯羟基或苯氧基，它们可与粘土颗粒边缘地铝原子在断键地位置上产生配位吸附，这种降

钻井液处理剂作用原理-蒲晓林

水基钻井液及处理剂作用机理蒲晓林课程简介本课程是“泥浆工艺原理”、“深井泥浆”的后续课程，是根据钻井液化学研究方向总结、整理的课程。着重从钻井液工艺性能和胶体化学的角度讲述钻井液处理剂作用原理。 1．课程特点（1）课程目前还在完善中。 ①国外：对处理剂应用阐述多，作用机理研究少，在此研究领域还没有这样一门专门课程； ②国内：近年来文章多，文献报道多，但不系统，各说各的； ③关于此方面的研究：大都以产品、专利出现，有关理论研究的报道较少，尤其是许多研究还触及到许多商业秘密。因此，许多单位从机理出发，从理论出发去开发产品不多，缺乏理论指导。例如：中山大学、天津大学、山东大学、成都科大。全国：产品成系列的仅两家：我院和勘探开发研究院。根本原因：机理不清楚，研究失去方向。（2）本课程主要从钻井液的发展和类型的角度讲述处理剂的作用机理。使学者掌握各种处理剂在不同钻井液条件下的作用原理和用途。 2．课程主要任务 ①分析、揭示水基钻井液作用机理，学习进一步深入研究这种作用机理的方法和思路；②讲述目前主要使用的国内外钻井液处理剂的作用机理。引导机理研究入手，力求把处理剂研究、研制理论化、条理化，为有目的地、有针对性地研制处理剂和研究新型

钻井液体系创造条件； ③从研究机理入手，掌握使用规律。更好地指导产品应用和质量提高，把处理剂研制、生产和应用规律有机地结合起来。3．课程的主要内容和思路（1）核心内容 ●处理剂作用机理及其对钻井液宏观性能的影响； ●处理剂作用性质和作用效果的实验研究方法。（2）处理剂研究的一般思路 ①从钻井工程对钻井液性能要求出发研究处理剂适应钻井工程、地质勘探及其技术发展，钻井液性能应具备的性能要求；钻井工程、地质勘探技术发展同钻井液技术发展的相互促进关系。 ②考虑如何选用处理剂实现钻井液作用效能通过什么样的（运用）处理剂，起什么作用，作用规律（机理）是什么？具有实现钻井液作用效能，处理剂应具有的性质， ——如水溶性、抗盐性和抗温性，同粘土的作用规律等等。 ③钻井液性能、作用效能要求与处理剂分子结构的关系处理剂分子结构组成、分子量、分子链型、基团种类、比例、处理剂分子构象等等。 ——最终落实到处理剂的分子结构设计。 ④处理剂的合成、研制要实现处理剂分子结构设计，所需的化学途径、合成工艺路线、合成条件。 ⑤处理剂应用规律和效能评价处理剂效能评价的原则：满足优质、安全、低成本钻井、完井

钻井液处理剂成分

1、降滤失剂(Filtrate Reducers) 用来降低钻井液的滤失量，如膨润土、褐煤、CMC、PAC、预胶化淀粉等。 2、增粘剂(Viscosifiers) 用来提高粘度以保证钻井液的更好的井眼清洁能力和悬浮固相能力，包括膨润土、CMC、PAC、凹凸棒土和高分子量聚合物等。 3、乳化剂(Emulsifiers) 用来使两种互不相溶的液体成为非均匀混合物(乳状液)。包括：用于油基钻井液中的脂肪酸和胺基化学产品和用于水基钻井液中的清洁剂、脂肪酸盐、有机酸、水溶性表面活性剂等，可以是阴离子型、非离子型或阳离子型的化学产品。 4、页岩抑制剂(ShaleControl Inhibitors) 可溶性钙盐、钾盐等无机盐和一些有机化合物因降低页岩的水化作用而具有页岩抑制性。 5、堵漏材料(Lost Circulation Materials) 用来封堵漏失层，隔离井眼表面和地层，以便在随后作业中不会再造成钻井液的漏失。 6、表面活性剂(SurfaceActive Agents) 降低接触面(水-油、水-固体、水-空气等)之间的界面张力，可作为乳化剂、破乳剂、润湿剂、絮凝剂或解絮凝剂等使用。高温稳定剂(TemperatureStability Agents)

用来提高钻井液在高温条件下的流变性能和滤失性能稳定性，并在高温条件下持续发挥其功能，例如丙烯酸盐聚合物、磺化聚合物和共聚物，以及褐煤、木质素磺酸盐和丹宁基添加剂等。 7、润滑剂(Lubricants) 用来降低钻井液的摩阻系数，以便降低扭矩和阻力；如各种油、合成基液体、石墨、表面活性剂、乙二醇、甘油以及其他化学产品。 8、加重材料(Weighting Material) 9、消泡剂(Defoamers) 用来减少钻井液发泡作用，特别是在盐水和饱和盐水钻井液中。 10、发泡剂(FoamingAgents) 通常作为表面活性剂在有水时发泡，发泡剂可使空气或天然气用于钻水层。 11、杀菌剂(Bactericides) 用来防止淀粉、生物聚合物等有机添加剂细菌降解。

钻井液常用处理剂的作用机理(一)概要

钻井液常用处理剂的作用机理（一）钻井液处理剂用于改善和稳定钻井液性能,或为满足钻井液某种性能需要而加入的化学添加剂。处理剂是钻井液的核心组分，往往很少的加量就会对钻井液性能产生很大的影响。钻井液原材料和处理剂的种类品种繁多，为了使用和研究方便将按其功能进行分类。根据2006年API钻井液处理剂分类方法，将钻井液处理剂分为降滤失剂、增粘剂、乳化剂、页岩抑制剂、堵漏材料、降粘剂、腐蚀抑制剂、表面活性剂、润滑剂/解卡剂、加重剂、杀菌剂、消泡剂、泡沫剂、絮凝剂、除钙剂、pH控制剂、高温稳定剂、水合物控制剂。共计18类。其中润滑剂/解卡剂合并，另外增加了水合物控制剂我国钻井液标准化委员会根据国际上的分类法，并结合我国的具体情况，将钻井液配浆材料和处理剂分为16类，分别为粘土类、加重剂、碱度控制剂、降滤失剂、降粘剂、增粘剂、页岩抑制剂、絮凝剂、润滑剂、解卡剂、杀菌剂、缓蚀剂、乳化剂、堵漏剂、发泡剂、消泡剂。这16类处理剂所起的作用不同，但在配制和使用钻井液是，并不同时使用这些处理剂，而是根据现场需要选择其中的几种。下面对这16种处理剂进行介绍。 1 粘土类粘土的本质是粘土矿物。粘土矿物是细分散的含水的层状硅酸盐和含水的非晶质硅酸盐矿物的总称。粘土矿物是整个粘土类土或岩石的性质，它是最活跃的组分。晶质含水的层状硅酸盐矿物：高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石等；含水的非晶质硅酸盐矿物：水铝英石、硅胶铁石等。 1.1 粘土矿物的两种基本构造单元 1.1.1 硅氧四面体与硅氧四面体晶片硅氧四面体：有一个硅原子与四个氧原子，硅原子在四面体的中心，氧原子在四面体的顶点，硅原子与各氧原子之间的距离相等，其结构见右图。图1硅氧四面体结构硅氧面体晶片：指硅氧四面体网络。硅氧四面体网络由硅氧四面体通过相临的氧原子连接而成，其立体结构见右图。图2 硅氧四面晶片结构图 1.1.2 铝氧八面体与铝氧八面体晶片

第二章钻井液处理剂

第二章钻井液处理剂一、稀释剂（1）稀释剂是指能解除钻井液稠化的化学剂。钻井液稠化的主要原因是钻井液中固相颗粒过多及粘土颗粒形成网架结构。在含有聚合物的钻井液中，聚合物长链分子和粘土颗粒作用，或聚合物分子间相互作用形成网架结构也会引起钻井液粘切增大。无机电机质的污染，使粘土颗粒水化层变薄也易形成空间网架结构导致钻井液增稠。（2）稀释剂的作用机理稀释剂的稀释作用首先是通过试剂吸附在粘土颗粒的边-端面上，拆散或削弱了粘土颗粒形成的网架结构达到稀释作用。同时，由于稀释剂具有较强的吸附能力及与聚合物分子形成化和物等作用，可使吸附在粘土颗粒上的长链聚合物分子解吸，从而起到稀释的作用。单宁碱液单宁存在于植物的根、茎、叶、皮、果壳和果实中，是多元酚的衍生物，属弱有机酸。单宁水解生成的双五倍子酸、五倍子酸在NaOH溶液中生成双五倍子酸钠、五倍子酸钠，统称为单宁酸钠或单宁碱液，在钻井液中起降粘作用。单宁碱液的降粘机理单宁类降粘剂主要是通过拆散结构而起到降粘的作用，它主要降低动切力，对塑性粘度影响较小，其它分散型降粘剂的作用机理均与之相似。由于降粘剂主要在粘土的端面上起作用，因此与降滤失剂相比，一般

用量较少。单宁类降粘剂的特点单宁碱液在高浓度的无机盐溶液中会发生盐析或生成沉淀，失去降粘效果,其抗盐、抗钙能力差。单宁酸钠含有脂键，高温下易断裂,其抗温能力在100~120°C。为提高单宁酸钠的使用效果，常通过磺甲基化制得磺甲基单宁（SMT），其抗温能力在180~200°C，加量0.5 ~1%,抗钙达1000ppm,抗盐效果差,小于1%。铁铬木质素磺酸盐（FCLS）简称铁铬盐，是有含有大量木质素磺酸盐的纸浆废液制成。由于铁铬盐分子中含有磺酸基，Fe3+和Cr3 +与木质素磺酸盐形成了稳定的螯合物。所以FCLS是一种具有抗盐、抗钙能力强的稀释剂，其热稳定性高，可抗150?以上的高温。由于铁铬盐具有弱酸性，因此必须配合烧碱使用才能发挥良好的稀释作用。 FCLS的使用及存在的问题在钻井液中FCLS的加量为0.3-1%，加量较大时其降滤失的作用较显著。铁铬盐钻井液泥饼磨擦系数较高，在用水中钙，镁含量较高时易产生泡沫，可用少量硬脂酸铝、甘油聚醚等消泡剂以消泡，也可用原油消泡。铁铬盐稀释效果好，抗盐、抗高温能力强。但使用时需要PH值较高（>10），不利于井壁稳定，另外铁铬盐含重金属铬,在制造和使用过程中易污染环境,对人身体有害因此被逐步淘汰。水解聚丙烯腈铵盐（NH4-NPAN）

常用钻井液料及其功用

一、稀释剂泥浆稀释剂，或分散剂，通过破碎粘土层边和面之间的附着而降低粘度（见图1）。稀释剂吸附粘土层，因此破坏了层间的引力。加入稀释剂可以降低粘度、切力和屈服值。大多数的稀释剂都可以划分为有机材料或无机磷酸盐络合物。有机稀释剂包括木质素磺酸盐、木质素和丹宁。与无机稀释剂相比，有机稀释剂可用于高温条件下（铬酸盐也是很好的耐高温稀释剂，但是不适合用于环境敏感地区）。有机稀释剂通常会有助于滤失控制。聚合；絮凝；（面对面）；（边对面）；（边对边）；解胶；抗絮凝图. 1粘土颗粒的连接无机稀释剂包括焦磷酸钠（SAPP）、四焦磷酸钠、四磷酸钠和六偏磷酸钠。无机稀释剂在低浓度情况下是有效的，但是通常只用于150oF的温度以下。它们的应用一般局限于氯化物浓度低和pH值低的淡水粘土泥浆。长期以来，水被作为钻井泥浆的一种十分有效的稀释剂使用，其降粘效果是通过减少钻井液中的总体固相浓度来达到的。钻井作业中钻屑不断混进泥浆中，那么这些钻屑最终也需要用水进行稀释或者必须用机械的方式清除。应当定期添加水到水基泥浆中，以补充渗漏到地层和在泥浆池中蒸发的水份。如果不补充水，那么由于固相浓度增加，粘度就会上升。而化学方式的降粘效果不佳。在没有添加重晶石或膨润土的情况下，塑性粘度的稳定上升就说明水分减少了。磷酸盐是最早可以大批量供应的化学稀释剂之一。磷酸盐通过吸附粘土颗粒而起作用，因此，它能达到令人满意的电平衡和允许颗粒自由地悬浮在溶液中。磷酸盐的这种分散效果归因于轻度的阴性粘土片晶置换，它可使片晶相互排斥，最终这些断裂边缘的化合价趋于饱和。在被严重污染的离子环境中，磷酸盐的使用是有限的。如果有自由的钙离子或镁离子存在，不论其数量多少，都将会形成磷酸盐的络合物或者不溶的金属离子磷酸盐。由于清除了可用的磷酸盐，这就限制了降粘能力。表2列出了常用的用于现场钻井泥浆应用中的磷酸盐

钻井液用降粘剂性能及发展分析

钻井液用降粘剂性能及发展分析李艳芳1李晓娟2邓玉芝3 （1.大港油田化学有限责任公司，天津大港300280 2.大港油田化学有限责任公司，天津大港300280 3.大港油田化学有限责任公司，天津大港300280 ）摘要：介绍了目前市场上钻井液用降粘剂发展情况和处理剂的变化趋。将钻井液用降粘剂进行种类划分，包括产品主要原材料、产品名称、主要用途等进行了统计，并对处理剂的降粘机理、分子结构设计进行了综合分析，同时预测了处理剂的发展趋势。结果表明，研究并应用新型无毒、无污染能够替代铁铬盐使用的降粘剂仍然非常必要，对有效维护钻井液流变性、推广应用钻井液体系具有重要的意义。关键词：降粘剂机理结构前言 20世纪80年代初期使用的降粘剂仅有8种,年用量为14644.5t,以木质素类和单宁栲胶类为主,分别占总用量的80.9%和18.3%。1985年以后,低固相聚合物钻井液全面推广应用,进人20世纪90年代后具有强抑制性能的两性离子聚合物钻井液降粘剂XY-27研制成功并推广应用。使得单宁栲胶类和木质素类在总用量中的比重分别降为10.5%和74.4%。 20世纪90年代初石油工作者开始研制用于降低钻井液(特别是淡水钻井液)粘度的新型无毒降粘剂，即栲胶（栲胶碱液稀释剂）。它们在浅井低温淡水钻井液中使用效果好,但基本上不能消除聚合物之间及聚合物与粘土之间相互作用产生的提粘效应。目前国内外钻井液降粘剂品种较多，按原料划分，主要有两大类。第一类是应用天然产物例如木质素、褐煤、栲胶等进行改性、接枝而成，由于资源丰富、价格低廉得到了广泛应用。如：目前国内有铁铬盐、磺化栲胶、铁锡栲胶—木质素磺酸盐、钻井液降粘剂单宁酸钾、木质素磺酸盐与AA的接枝产品等产品。铁铬木质素磺酸盐(FCLS)和磺化栲胶(SMK)是最常用的钻井液降粘剂。但由于FCLS含有有毒金属铬，对环境造成的污染问题已越来越引起人们的重视。因而油田已禁止使用FCLS。而SMK虽然具有较高的抗温能力，但抗盐能力弱，一般适用于深井淡水泥浆。因此，研制新型抗温抗盐能力强的无重金属的新型钻井液降粘剂一直是国内外的热门课题。第二类是合成聚合物类降粘剂。自上个世纪八十年代以来国内外对该类

钻井液用降粘剂研究进展_刘音

伴随油气资源的不断开发，钻井遇地层条件日益复杂，对钻井液工艺技术提出了更高的要求，尤其针对深井用高固相含量的钻井液，综合解决钻井液的流变性、抗温、抗盐等之间的矛盾非常困难[1]。因此，研究新型的抗高温钻井液体系已成为当今钻井液技术的关键。钻井液的流变性调整主要是调整钻井液的表观粘度、静切力、动切力等，而钻井过程中，钻井液的粘度、切力过大或过小都是保证钻井液优良性能的关键因 Research p rogress of t hinning a gent for d rilling f luid LIU Yin ，LI Fengguang ，CAI Jingchao ， CHANG Qing ，YU Fumei ，YUAN Qing （Engineering Technology Institute ，BHDC ，Tianjin 300457，China ） Abstract :In this paper,to summarize and analyze both foreign and domestic treatment of rheology adjustment in drilling fluid system,namely the method of add to thinning agent in drilling fluid system to reduce the apparent viscosity and shear forces.In addition,the basic composition and properties of three main thinning agent used in domestic and abroad were summarized,and discussed the development trends of thinning agent in future,also a new ef －fective thinning agent product has been brought up,this product provides approaches and basis for domestic enterprises in thinning agent development.Key words ：thinning agent ；tannin ；lignosulfonate ；vinyl monomer oligomer !!!!!!"!" !!!!!!" !" 专论与综述钻井液用降粘剂研究进展刘音，李风光，蔡景超，常青，于富美，袁青（中国石油集团渤海钻探工程技术研究院，天津 300457）摘要：本文总结了现阶段国内解决钻井液体系中流变性调节的方法，即向钻井液体系中加入降粘剂来降低表观粘度和切力。通过综述国内外主要应用的3大类钻井液用降粘剂的基本组成和性能，讨论了未来降粘剂的发展趋势，提出了新型降粘剂产品要与钻井液体系配伍，实现经济与环境友好双赢，为研究降粘剂的企业提供有效方法和依据。关键词：降粘剂；单宁；木质素磺酸盐；烯类单体低聚物doi:10.3969/j.issn.1673-5285.2014.09.001中图分类号：TE254.1 文献标识码：A 文章编号：1673-5285（2014）09-0001-04 石油化工应用 PETROCHEMICAL INDUSTRY APPLICATION 第33卷第9期2014年9月 Vol.33No.9Sept.2014* 收稿日期：2014－07-07 作者简介：刘音，男（1982-），工程师，天津大学化工学院应用化学博士（2012），从事油田化学核心处理剂研发工作，邮箱： mikeliuyin@https://www.360docs.net/doc/4614248307.html, 。

钻井液中的化学剂

钻井液中的化学剂在钻井液（一般称作钻井泥浆）中常加入各种添加剂以改善泥浆的性能。一般地说，井越深，地层温度越高，为使泥浆达到施工要求就要加入更多的添加剂。这些添加剂分为以下几类： 1、加重剂使用加重剂是用以调节泥浆密度和井筒液柱施加于地层的流体静压力，防止井喷，保持平衡钻井。BaSO4是常用的加重剂。其他还有赤铁矿、菱铁矿、硫化铝等。此外，还有的向水基泥浆中加入NaCl、CaCl2、NaBr、CaBr2、ZnBr2或者是它们的混合体系作为加重剂。此类盐溶液有一定的腐蚀性，需加入防腐剂硫氢酸盐。 2、降失水剂在泥浆中加入固体微粒或聚合物，可以降低钻井液向地层滤失。固体微粒材料有膨润土、粘土、煤碱剂、树脂、沥青、级配好的硼酸钙、硼酸钠和云母等。可溶性的聚合物降失水剂有：CMC、低相对分子量HEC、CMHEC（水溶性线性高分子）、乙烯基单体的二元或三元共聚物如二丙烯酰胺，二甲基丙烯磺酸-N，N二甲基丙烯酰胺-丙烯酸（钠盐）三元共聚物。HEC是最常用的降失水剂。除此之外亦可用泡沫降失水的方法。常将泡沫钻井液用于浅表地层钻井。所有的泡沫添加剂有C14H11a-烯烃磺酸盐和乙氧基乙醇磺酸盐。对于盐水泥浆常使用消泡剂如磷酸三丁酯，低相对分子量脂肪族醚、乙炔乙二醇、硬脂酸铝、KCl、硅油、烷基芳基磺酸纳等。 3、堵漏剂钻遇漏失层时，必须加入堵漏剂。常用的堵漏剂材料有：速凝水泥浆或硅酸钠凝胶，当情况严重时可用赛璐珞屑，压碎的胡桃壳，松木纤维，级配的CaCO3和NaCl等微粒材料。 4、增粘剂增粘剂同时亦可作为流变性改进剂。常用材料为粘土、聚合物材料，如聚丙烯酰胺，聚丙烯酸脂等。 5、稀释剂和稳定剂稀释剂用于防止粘土过度絮凝，维持泥浆在井下条件下的流变性能。常用的有

钻井液处理剂

钻井液处理剂为了满足钻井工艺的要求，单靠使用清水和机械设备来调整和控制钻井液性能是远远不够的，必须在钻井液使用各种各样的化学处理剂。就生产中常用的钻井液无机处理剂，有机处理剂和表面活性剂有如下类型：一、无机处理剂 1、氢氧化钠（NaOH），氢氧化钠俗名烧碱、苛性钠，常温下密度为2.0—22g/cm3,易容于水，溶解时放出大量的热，溶解度随温度升高而增大，水溶解呈强碱性PH值为14。使用时应注意安全，防止腐蚀皮肤和衣服，NaOH易潮，与空气的CO2作用生成NaOH，存放应注意防潮，NaOH是强碱，主要用来调解钻井液的PH值，与有些有机物配合使用，如与单宁成单宁碱液，与聚丙稀睛进行水解得到水解聚丙稀睛等，另外NaOH还沉除有害的Ca2+Mg2+. 2、氯化钠（NaCI）俗名食盐，为白色晶体，密度为2。17g/cm3易溶于水，水溶液为中性，溶解度随温度的升高略有增大，纯品NaCI不潮解，含MaCI2 CaCI2等杂质的NaCI易吸潮NaCI主要用来配制盐水钻井液和饱和盐水钻井液，以防止岩盐井段的溶解，保持井径规则，NaCI还可用来提高钻井液的矿化度，抑制页岩地层的水化膨胀，防止坍塌。 3、氢氧化钾(KOH)俗名苛性钾，是一种半透明晶体，常温下密度为2.04g/cm3易溶于水，溶解时强烈放热，水溶液呈强碱性，PH值为14，有较强的腐蚀作用，KOH极易吸收空气中的水分和CO2生成K2CO3 KOH即能用来调节钻井液的PH值又能提供K+。K+，有良好的防塌作用，因此钾盐钻井液被广泛的应用，此外KOH可用来与某些有机处理剂进行水解作用，生成钾盐，如聚丙稀酸钾、聚丙稀睛钾等。 3、碳酸钠（Na2CO3）俗名纯碱、苏打、无沫，Na2CO3为白色粉末，密度为2.5g/cm3。易溶于水，水溶液呈碱性，PH值为11.5。Na2CO3易吸收空气中的水分结成硬块，吸收空气中的CO2变成Na2CO3 Na2CO3在钻井液中通过离子交换和沉淀作用，使钙质膨润土变为钠质膨润土，目前配制钻井液多用钙质膨润土，因此在配制钻井液时需加入一定量Na2CO3，目的就是为了改善膨润土水化分散性能，提高膨润土造浆率，另外，Na2CO3可用来除掉石膏或水泥浸入到钻井液中的Ca2+，改善钻井液的性能。

聚合物钻井液

聚合物钻井液买口（陕西省延安职业技术学院，延安，716000）摘要:随着石油工业的不断发展，钻遇的地层越来越复杂，路上钻井难度也越来越大，在外部条件不断变化的情况下，人们研制出了一种适合于大部分底层的钻井液聚合物钻井液。是你试验及现场应用证明，该钻井液对页岩的水化膨胀有良好的抑制作用，具有良好的抗盐抗钙性能，能用于较深近段，使用时间长，能提高机械钻速，明显提高钻井成本。本文主要对聚合物钻井液的机理和油田上的应用作了详细的描述。关键字：阳离子聚合物钻井液，阴离子聚合物钻井液，两性离子聚合物钻井液正文：一、钻井液的功用钻井液是指油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。钻井液又称做钻井泥浆，或简称为泥浆。钻井液的循环是通过循环泥浆泵来维持的。偷漏泥浆泵排出的高压钻井液

经过地面高压管汇、立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤到钻头，从钻头喷嘴喷出，以清洗井底并携带岩屑。然后再沿钻柱与井壁（或套管）形成的环形空间向上流动，在到达地面后经排出管线流入泥浆池，再经各种固控设备进行处理后返回上水池，最后进入泥浆泵循环再用。钻井液流经的各种管件、设备构成了一整套钻井液循环系统。钻井液工艺技术是油气钻井工程的重要组成部分。随着钻井难度的逐渐增大，该项技术在确保安全、优质、快速钻井中起着越来越重要的作用。钻井液最基本的功用有以下几点： 1、携带和悬浮岩屑 2、稳定井壁和平衡地层压力 3、冷却和润滑钻头、钻具 4、传递水动力但是，钻井实践表明，作为一种优质的钻井液，又做到以上几点是不够的。为了防止和尽可能减少对油气层的损害，现代钻井技术还要求钻井液必须与所钻遇的油气层相配伍，满足保护油气层的要求；为了满足地质上的要求，所使用的钻井液必须有利于地层测试，不影响对地层的评价；此外，钻井液还对钻井人员及环境不发生伤害和污染，对井下工具及地面装备不腐蚀或尽可能减轻腐蚀。一般情况下，钻井液成本只占钻井总成本的7%~10%，然而先进的钻井液技术往往可以成倍地节约钻时，从而大幅度地降低钻井成本，带来十分可观的经济效益。而聚合物钻井液是以某些有絮凝和包