常用钻井液处理剂

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钻井液处理剂

钻井液处理剂

钻井液处理剂(总7页) --本页仅作预览文档封面,使用时请删除本页--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—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cm3。

易溶于水,水溶液呈碱性,PH值为。

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。

钻井液配方大全

钻井液配方大全

钻井液配方大全1、常见膨润土浆配方材料和处理剂功用用量(kg/m3)膨润土增稠25-50烧碱控制PH值0.7-1.5 CMC(选用)降滤失 1.0-3.02.0-3.0纯碱促进膨润土水化和控制Ca2+含量﹤150mg/l2、FCLS(铁铬木质素磺酸盐)钻井液配方材料和处理剂功用用量(kg/m3)FCLS 降粘剂 5.0-15.0CMC 降失水剂 2.0-4.0PAC①降失水剂 2.0-4.0淀粉类衍生物①降失水剂10.0-15.0 SPNH②高温降失水剂 5.0-20.0SMP②高温降失水剂 5.0-20.0RH-3 润滑剂10.0-30.0烧碱PH调节 1.0-3.5 备注:①可代替和协同CMC使用;②用于3500m或更深的深井。

3、钙基钻井液配方材料和处理剂功用用量(kg/m3)备注石灰提供Ca2+10-20 用于石灰钻井液石膏提供Ca2+11-18 用于石膏钻井液FCLS 降粘剂3-12供选择SMT 降粘剂,降失水剂6-14SMC 降粘剂,降失水剂6-14KHm 降粘剂,降失水剂6-14CMC 降失水剂3-8供选择PAC 降失水剂3-8淀粉类衍生物降失水剂6-14SPNH 高温降失水剂5-15 用于>3500m的井SMP 高温降失水剂5-15RH-3 润滑剂10-30烧碱PH调节3-84、含盐量为8%-12%的盐水钻井液配方材料和处理剂功 用 用量(kg/m 3) 备 注NaCl 提供NACL 按实际需求FCLS 降粘剂 4-8供选择 SMT 降粘剂,降失水剂 8-15 SMC 降粘剂,降失水剂8-15 SMK 降失水剂 10-20 CMC 降失水剂 8-12 PAC 降失水剂 4-8 淀粉类衍生物降失水剂 10-15 SPNH 高温降失水剂 10-20 用于>3500m SMP-2 高温降失水剂10-20 RH-3 润滑剂 15-30 烧碱 PH 调节 5-12 FT-1 井壁稳定 5-20 Defoam 消泡剂 0.1-0.3 QS-2桥堵剂40-605、KCl聚合物钻井液的配方材料和处理剂功用用量(kg/m3)备注KCl 提供K+ 70-110KOH 调节PH,提供K+ 8-15包被增稠剂PHPA,M.W.=3×106按实际需求供选择PHPA,M.W.=(0.包被增稠剂8~1.2) ×107KPAM 包被增稠剂10-20NH4-HPAN 降粘剂,降失水剂3-6PAC 降失水剂3-6CMC 降失水剂3-6供选择SPNH 高温降失水剂5-20 用于>3500m MMH 胶凝剂3-5 供选择XC 胶凝剂3-5RH-3 润滑剂15-30FT-1 井壁稳定5-206、聚合物—磺酸盐—MMH钻井液的配方材料和处理剂功用用量(kg/m3)备注K-PAM 包被增稠剂6-10PAC-141 包被增稠剂6-10 供选择FA-367 包被增稠剂6-10NH4-HPAN 降粘剂,降失水剂3-8PAC 降失水剂3-6CMC 降失水剂3-7 供选择SPNH 高温降失水剂5-15用于>3500m SMP 高温降失水剂5-15SMT 高温降粘剂5-15XY-27 降粘剂3-8MMH 胶凝剂3-6烧碱调节PH 3-5 调节PH=9~10.5 RH-3 润滑剂15-20FT-1 井壁稳定15-207、聚合物—MMH钻井液的配方材料和处理剂功用用量(kg/m3)备注K-PAM 包被增稠剂6-10PHPA 包被增稠剂6-10FA-367 包被增稠剂6-10 供选择HPAN 降粘剂,降失水剂3-6PAC 降失水剂3-6 供选择CMC 降失水剂3-6XY-27 降粘剂3-8MMH 胶凝剂3-5烧碱调节PH 3-5RH-3 润滑剂15-20FT-1 井壁稳定5-208、聚合醇钻井液配方型号材料和处理剂功用用量(kg/m3)备注I型PAC-141 包被增稠剂 1.5-3.52200~3500m时使用NH4-HPAN 降粘剂,降失水剂 5.0-8.0PAC 降失水剂 2.5-4.0聚合醇井壁稳定和润滑剂 3.0-5.0II型FA-367 包被增稠剂 1.5-3.03500m或更深的井使用PAC 降失水剂 2.5-4.0SMP 高温降失水剂15.0-25.0SMT 降粘剂15.0-30.0聚合醇井壁稳定和润滑剂 3.0-5.09、硅基钻井液配方材料和处理剂功用用量(kg/m3)备注KPAM 包被增稠剂4-6硅酸盐页岩抑制剂40-80FCLS 降粘剂3-8 供选择NH4-HPAN 降粘剂,降失水剂3-8PAC 降失水剂4-6 供选择CMC 降失水剂4-6MMH 胶凝剂3-5XY-27 降粘剂3-8 供选择FT-1 井壁稳定5-20 供选择10、甲酸盐钻井液配方材料和处理剂功用用量(kg/m3)备注KPAM 包被增稠剂10-15 供选择PAC-141 包被增稠剂10-15MMH 胶凝剂3-5XC 胶凝剂20-30PAC 降失水剂4-6 供选择CMC 降失水剂4-6SMP 高温降失水剂20-40 用于深井磷酸三丁酯消泡剂2-5加重材料加重剂根据需要10、解卡剂配方材料名称配方A 配方B规格用量规格用量柴油0#或10# 100m3 0#或70# 100 m3氧化沥青软化点150℃80目粉状12t 软化点150℃80目粉状20t有机土80-100目 1.6t 胶体率90% 3t油酸酸价190-205碘价60-100 1.8t 酸价190-205碘价60-1002t快T 渗透力为标准的100±5%1.6t 1.6 石灰120目 3.0 120目40t 烷基苯/ /2.0t SPAN-80 / / 0.5t 水 5.0m3 1/50重铬酸钠溶液 5.0 m3重晶石200目密度≥4.20g/cm3 加至需要的密度200目密度≥4.20g/cm3加至需要的密度11 / 11。

钻井液完井液处理方法剂大全第二卷

钻井液完井液处理方法剂大全第二卷
➢ 增粘剂除了起增粘作用外,还往往兼作页岩抑制剂(包被 剂)、降滤失剂及流型改进剂。因此,使用增粘剂既有利 于改善钻井液的流变性,还有利于井壁稳定。
23
(一)XC生物聚合物
✓ XC生物聚合物又称作黄原胶,是由黄原菌类作用于碳水化合物而生成的高分 子链状多糖聚合物,分子量可高达5106,易溶于水。是一种适用于淡水、盐 水和饱和盐水钻井液的高效增粘剂,加入很少的量(0.2% ~0.3%)即可产生 较高的粘度,并兼有降滤失作用。
高聚物类降滤失剂——小结
3.主链结构
为了使高聚物具有高温稳定性,当设计处理剂的分子结构 时,主链联结方式应是-C-C-,-C-S-,-C-N-键等,而避 免引入-O-键。 原子间的键能(298K)
1
高聚物类降滤失剂——小结
4.水化基团结构的性能比较
几乎所有高聚物处理剂的水化基团都是-COONa,-ONa和SO3Na,但它们在钻井液中的行为,即抗盐、钙能力却有显 著不同。
10
Resinex
➢ 是自20世纪70年代后期以来国外常用的一种抗高温降 滤失剂,由50%的磺化褐煤和50%的特种树脂组成。
➢ 产品外观为黑色粉末,易溶于水,与其它处理剂有很 好的相容性。
➢ 在盐水钻井液中抗温可达230℃,抗盐可达1.1105 mg/l。抗钙2000 mg/l。
➢ 在降滤失的同时,基本上不会增大钻井液的粘度,在 高温下不会发生胶凝。特别适于在高密度深井、超深 井钻井液中使用。
11
SPNH
➢ 是以褐煤和腈纶废丝为主要原料,通过采用接枝共 聚和磺化的方法制得的一种含有羟基、羰基、亚甲 基、磺酸基、羧基和腈基等多种官能团的共聚物。
➢ SPNH主要起降滤失作用,但同时还具有一定的降粘 作用。其抗温和抗盐、抗钙能力均与Resinex相似。

钻井液处理剂名称对照及主要用途

钻井液处理剂名称对照及主要用途
QC,FS-1
NW-1,
HT-201
CSW-1,
醚化剂
POLY-KAT
MCAT-A
水基钻井液抑制剂
阳离子聚合物
(大阳离子)
DA -Ⅲ,MP-1
CPAM
SP-2
ND-89(91)
KAT-DRILL
MCAT
水基钻井液页岩包被剂
防塌剂
WFT-666,YZ-1
水基体系防塌剂
乙二醇衍生物
AQUA-COL
水基体系页岩抑制剂
复合离子多元共聚物降粘剂
GD-18, JT-900
XY-27, PSC90-6
PAC145
MIL THIN
THIN-X
CPD
水基钻井液降粘剂
树皮提取物
栲胶,改性栲胶
SMK,FSK
磺化栲胶
831
Q-B-T
MIL-QUEBRACHO
石灰钻井液和淡水钻井液降粘剂
褐煤产物或苛性褐煤等
腐植酸钠,NAHM
腐植酸钾
镜铁矿粉
钒钛铁矿粉
钛铁矿粉
DENSIMIX
BARODENSE
FER-OX
IDWATR
各种钻井液中加重及
封堵又喷又漏
碳酸钙粉(CaCO3)
石灰石粉
碳酸钙粉
W.O.30
BARACARB
LO-WATE
LDCARB 75
酸溶性加重剂
重晶石与赤铁矿混合物
BAR-PLUS
各种钻井加重材料及
封堵又喷又汛
方铅矿粉(PbS)
腐植酸钾、铁、铬等
KHm, FeHm, NHmK
NSHmK, SNK-2
PSC
水基体系页岩抑制剂

钻井液处理剂类型与功用(11.21)

钻井液处理剂类型与功用(11.21)

三、加重材料
(二)液体加重剂
3.无机盐系列加重剂
主要用于配制完井及修井液及无固相钻 井液,主要包括NaCl、KCl、CaCl2、CaBr2 和ZnBr2等。

材料分类
配浆材料 加重材料 无机盐类


防塌/抑制剂
降粘剂
提粘/流型调节剂 润滑剂
大分子包被剂 堵漏剂 其他 降滤失剂
一、钻井液材料分类
(三)常用钻井液材料明细
常用 钻井 液原 材料 与处 理剂 6. 防塌(抑制)剂:沥青类(磺化沥青 SAS/FT-1、氧化沥青、白沥青、溶解 沥青)、腐植酸类( K-Hm 、 SMC 、 G-KHm) 7. 降 粘 剂 : 铁 铬 木 质 素 磺 酸 盐 ( FCLS )、磺甲基单宁( SMT )、 磺甲基栲胶( SMK )、无铬稀释剂 (HMP)、硅稀释剂(SI-Th)、低分子 量丙烯酸共聚物 XY-27、XB-40。
二、配浆材料
(一)常见粘土矿物晶体构造
2.几种常见粘土矿物的晶体构造
( 1)蒙脱石( 2:1型): 两层四面体片中间夹一层八 面体片。每个四面体尖顶均 指向中央的八面体,通过共 用的氧连接成晶层。若干个 晶层按一定距离在 C 轴方向 上重叠构成晶体。
蒙脱石晶体结构示意图
二、配浆材料
(一)常见粘土矿物晶体构造
一、钻井液材料分类
(三)常用钻井液材料明细
常用 钻井 液原 材料 与处 理剂 8. 提 粘 ( 流 型 调 节 ) 剂 : 高 粘 PAC (PAC-HV)、黄原胶(XC)、正 电 胶 (MMH) 、 羟 乙 基 纤 维 素 (HEC)。 9. 润滑剂:极压类、水基类(RH-4)、 聚合醇类、石墨类、塑料球类、油 基类。

常用钻井液处理剂

常用钻井液处理剂
PH值大于9~11
0.3~1.0%
磺甲基丹宁
SMT降粘切、降滤失当用量较大时有一定的降失水作用
是由于结构的拆散和粘土双层斥力及水化作用的增强,更有利于形成致密的泥饼
抗盐达1000mg/L,抗温达180~200℃
0.5~1.0%
磺甲基栲胶
SMK
和磺甲基丹宁相似
抗温180度
复合离子型聚合物稀释剂
XY-27
聚丙烯酰胺
PAM
10万以下时,在缺少优质粘土时作为稳定剂
聚合物的分子量是影响其性能的重要参数,
100~500万作为絮凝剂;10~90万为降失水剂。
由于缺少水化基团已经很少用了
部分水解聚丙烯酰胺
PHP(PHPA)水解度是影响其性能的重要参数
水解度增加,分子链伸展在钻井液中桥联作用增强,因而絮凝作用增强,但水解度过大时,在粘土上吸附作用减弱加上羧酸基团间的静电排斥力作用增强,絮凝作用减弱,水解度30%时絮凝作用最强。
降低粘度、抑制粘土水化膨胀的能力
不分散聚合物钻井液
0.1~0.3%
磺化苯乙烯——马来酸酐共聚物(顺丁烯二酸酐共聚物)
SSMA
抗温可以达260度以上,抗盐可以达饱和盐水,是一种优良的抗高温稀释剂。
但成本较高
醋酸乙烯酯——顺丁烯二酸酐共聚物
VAMA
是一种选择性的絮凝剂,对膨润土不絮凝,但对劣质土和钻屑迅速絮凝,称为双功能的聚合物。
HPS非离子型高分子材料,对阳离子不敏感
抗盐、抗钙能力强,在处理钙污染时,比CMC效果好,和酸溶性暂堵剂QS-2陪成无粘土相暂堵型钻井液
在阳离子和两性离子聚合物钻井液中可更好的降低滤失量
改性淀粉
DFD-2
降滤失
水基钻井液

钻井液常用处理剂的作用机理(一)

钻井液常用处理剂的作用机理(一)

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铝氧八面体:六个顶点为氢氧原子团,铝、铁或镁原子居于八面体中央(如右图所示)。

中外常用钻井液处理剂名称对照及主要用途

中外常用钻井液处理剂名称对照及主要用途
EZ MUD DP
IDBOND P
配制不分散低固相体系并作页岩包被抑制剂
搬土增效剂
GELEX
X-TENDⅡ
DV-POLYMER 354
增加粘土造成浆率
配制低固相体系
阳离子聚丙烯酰胺
ZXW-Ⅱ
APS-725
PHPA-500
强絮凝包被剂
聚合氯化铝
碱式氯化铝
SEG-2
碱式氯化铝
无机强絮包被剂
聚丙烯酰胺
PAM
SMK,FSK
磺化栲胶
831
Q-B-T
MIL-QUEBRACHO
石灰钻井液和淡水钻井液降粘剂
褐煤产物或苛性褐煤等
腐植酸钠,NAHM
腐植酸钾
无铬磺化褐煤
GSMC
PFC
CARBONOX
TANNATHIN
LIGCO
CAUSTI-LIG
K-LIG
XKB-LIG
水基钻井液降粘剂和乳化剂及辅助降失水剂或页岩抑制剂
CT-91
INSTAVIS
水基钻井液增粘
高粘度聚阴离子纤维素
高粘度聚阴离子纤维素
PAC
DRISPAC-R
Polypac-HV
MIL-pac HV
水基钻井液增粘剂
及包被剂和降失水
高粘度羧甲基纤维素
高粘CMC

HV-CMC
ZJT-1
CMC-HV
IDF RHEOPOL
MILPARK CMCHV
CELLEX(HV)
铁铬木质素磺酸盐
FCLS-FC
无铬木质素磺酸盐
M-9,MC
UNI-CAL
Q-BROXIN
SPERSENE
水基钻井液降粘剂,无污染钻井液降粘剂
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抗盐土
硫酸镁
4MgO.6SIO2.2H2O
有独特的纤维结构,海泡石族,凹凸棒石,山软木
提粘、降滤失、
建造泥饼
盐水、饱和钻井液
3.5~5.5%
有机土
由膨润土经季铵盐阳离子表面活性伎处理的亲油膨润土
提粘、降滤失、
建造泥饼
油基钻井液
4.0~8.0%
碱类
氢氧化钠
NaOH与丹宁,褐煤等处理剂使之转化为钠盐等有效成分,控制钙处理剂钻井液中钙离子的浓度
阳离子聚合物稀释剂
GN-1
降低粘度、抑制页岩膨胀
阳离子聚合物钻井液
0.1~0.2%
絮凝剂
聚丙烯酸钾
KPAM
包被钻屑、抑制泥页岩水化膨胀分散
水基钻井液
0.2~0.8%
丙烯酰胺与丙烯晴共聚物钾盐
PMNK
包被钻屑、抑制泥页岩水化膨胀分散
水基钻井液
0.2~0.8%
丙烯酰胺与丙烯酸钠共聚物
80A50
包被钻屑、抑制泥页岩水化膨胀分散
阳离子聚合物钻井液
1.0~2.0%
磺化褐煤树脂
SPNH
180~220℃
抗高温降失水剂,基本不会增加钻井液的粘度,还会降低钻井液的粘度,在高温下不会发生胶凝
抗盐15%
2.0~3.0%
抗高温降失水剂
PSC
降滤失、降粘
抗温200℃,抗盐40000mg/L
2.0~3.0%
抗饱和盐水降失水剂
SPC
抗饱和盐水降失水
具有较强的抗盐、抗钙、抗温能力
0.1~1.0%
羟乙基纤维素
HEC
其重要的特点是:在增粘的同时不增加切力。增粘程度与时间、温度和盐的含量有关,107~121度
盐水钻井液
完水液
0.1~0.5%
钙性石棉
HN-1
提粘、增稠
提高切力
配制增携带、和悬浮能力的清扫液
0.5~1.0%
生物聚合物
XC黄原胶,由黄原菌作用于碳水化合物而生成的高分子链状化合物
聚丙烯酰胺
PAM
10万以下时,在缺少优质粘土时作为稳定剂
聚合物的分子量是影响其性能的重要参数,
100~500万作为絮凝剂;10~90万为降失水剂。
由于缺少水化基团已经很少用了
部分水解聚丙烯酰胺
PHP(PHPA)水解度是影响其性能的重要参数
水解度增加,分子链伸展在钻井液中桥联作用增强,因而絮凝作用增强,但水解度过大时,在粘土上吸附作用减弱加上羧酸基团间的静电排斥力作用增强,絮凝作用减弱,水解度30%时絮凝作用最强。
加重
各种加重钻井液
铁矿粉4.9~5.3
钛铁矿4.5~5.1
加重后固相含量低有利于流变性的调整和钻速的调整,但有一定的酸性,同时对钻头有磨损
加重
各种加重钻井液
方铅矿7.4~7.7
一般仅限于在地层孔隙压力极高的特殊情况
加重
超高钻井液
降滤失剂
低粘羧甲基纤维素钠盐
CMC-LV
0.8~0.9
用于加重钻井液降滤失
HPS非离子型高分子材料,对阳离子不敏感
抗盐、抗钙能力强,在处理钙污染时,比CMC效果好,和酸溶性暂堵剂QS-2陪成无粘土相暂堵型钻井液
在阳离子和两性离子聚合物钻井液中可更好的降低滤失量
改性淀粉
DFD-2
降滤失
水基钻井液
0.3~0.5%
抗温该性淀粉
DFD-140含有阳离子和非离子基团
降滤失好,抗温较好4%的盐水中可以达140度,在饱和盐水抗130度
水基钻井液
0.1~0.3%
中粘羧甲基纤维素钠盐
CMC-MV
0.8~0.85
降滤失并适当提粘
水基钻井液
0.1~0.2%
高粘羧甲基纤维素钠盐
聚合度是分子量和粘度的主要影响因素
CMC-HV
取代度是决定羧甲基纤维素水溶性、抗盐、抗钙能力的主要因素
0.6~0.65
低固相钻井液的悬浮剂、封堵剂和增稠剂
水基钻井液
抗温180度
磺化沥青
SFT
堵塞和覆盖泥页岩微缝隙,阻止滤液侵入
水基钻井液
1.0~3.0%
氯化钾
1.98
KCL
抑制泥页岩水化、膨胀、分散,有较强抑制页岩渗透水化能力
水基钻井液
〉3.0%
小阳离子
NW-1
抑制泥页岩水化、膨胀、分散
水基钻井液
0.1~0.3%
小阳离子
CSW-1
抑制泥页岩水化、膨胀、分散
水基钻井液
分子量在7万以下时,是很好的降粘剂
X-40系列降粘剂1.通过氢键优先吸附在粘土颗粒,顶替原来的聚合物,拆散聚
X-A40是分子量较低的聚丙烯酸钠
2.低分子量的降粘剂可以与主体聚合物发生交联,阻碍了聚合物与粘土之间网架结构的形成
合物与粘土颗粒之间形成的网架结构
X-B40
是分子量较低的丙烯酸钠和与丙烯磺酸钠的共聚物
降低粘度、抑制粘土水化膨胀的能力
不分散聚合物钻井液
0.1~0.3%
磺化苯乙烯——马来酸酐共聚物(顺丁烯二酸酐共聚物)
SSMA
抗温可以达260度以上,抗盐可以达饱和盐水,是一种优良的抗高温稀释剂。
但成本较高
醋酸乙烯酯——顺丁烯二酸酐共聚物
VAMA
是一种选择性的絮凝剂,对膨润土不絮凝,但对劣质土和钻屑迅速絮凝,称为双功能的聚合物。
水基钻井液
0.3~0.5%
水解聚丙烯晴钠盐
水解度和聚合度是影响降失水的主要因素。
HPAN水解度(70~80%)、聚合度越高其降失水性能越好,还可以提高钻井液的粘度和切力
降滤失,可以抗200度以上的高温,其抗盐能力较强,但抗钙能力较差。但对盐水钻井液至饱和盐水钻井液有一定的降粘作用
水基钻井液
其抗钠盐能力较强,但抗钙能力较弱
调节PH值
水基钻井液
纯碱
Na2CO3
处理钙侵、
调节PH值
需调节OH值时使用
小苏打
NaHCO3
处理钙侵
需保持PH值时使用
氢氧化钾
KOH
调节PH值、
防塌
钾基钻井液体系
氢氧化钙
Ca(OH)2
处理钙侵、
调节PH值
需保持PH值时使用
加重剂
石灰石2.7~2.9
CaCO3
加重
密度〈1.30的钻井液
重晶石4.2
BaSO3
磺甲基酚醛树脂还能改善滤饼的润滑性,对井壁有一定的稳定作用
SMP-1
降滤失抗温180~200度
水基钻井液
1.0~2.0%
SMP-2
抗饱和盐水
磺化木质素磺甲基酚醛树脂
SLSP
降失水的同时还有优良的稀释特性,但易起泡
磺甲基化聚丙烯酰胺
SPAM
不仅是一种性能良好的高温降失水剂,同时具有一定的防塌和改善钻井液流变性能的能力。
0.3~0.5%
水解聚丙烯晴铵盐
NPAN
A其能够提供铵根离子固作防塌剂
不仅有降失水作用还有抑制粘土水化分散的作用,因此也可以作页岩抑制剂
水基钻井液
0.3~0.5%
水解聚丙烯晴钙盐
Ca-HPAN
有较强的抗盐、抗钙能力,在淡水和海水中有良好的降失水效果。
水基钻井液和海水钻井液体系
聚丙烯酸钙
聚丙烯酸钙不溶于水,使用时和强碱反应转换为溶于水的钠盐
其防塌作用是一种物理作用,在一定的温度和压力下软化并在井壁形成一层致密保护膜
1~2%
磺化沥青(粉状和胶状)
FT-I和SAS在引入磺酸基团时,控制溶于水的占70%,即溶于水又溶于油的占40%
由于有水化作用很强的磺化基团,吸附在页岩晶层断面,可以阻止页岩颗粒的水化分散:不溶于水的基团填充孔喉和裂缝,改善泥饼质量
抗饱和盐,抗温220℃
1.0~2.0%
增粘剂
高粘羧甲基纤维素钠盐
CMC-HV
提粘、降滤失
水基钻井液
0.1~0.3%
高粘聚阳离子纤维素
PAC-HV
提粘、包被钻屑、抑制泥页岩水化膨胀分散
具有较强的抗盐、抗钙、抗温能力
0.05~0.3%
丙烯酸盐与丙烯酰胺共聚物
PAC141
提粘、包被钻屑、抑制泥页岩水化膨胀分散
水基、海水和饱和盐水中
0.5~2.0%
丙牺酸盐SK系列产品
SK-1
配合用NaCL、CaCL2等无机盐加重过程起降和增粘作用。
聚合物无固相钻井液和低固相钻井液
SK-2
有抗盐和抗钙的能力,是一种不增粘的降失水剂
SK-3
当聚合物钻井液受到无机盐污染后,可以作为降粘剂同时可改善钻井液的热稳定性,降低高温高压失水
钻井助剂
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常用钻井液处理剂
类别
名称
代号
主要用途
适用条件或限制
加量



钠土
一吨配表观粘度为15mPa.S的泥浆16M3,密度为1.03~1.04
一级为符合APL标准的钠膨润土
提粘、降滤失、
建造泥饼,造壁和防止井漏
水基钻井液
3.5~5.5%
二级为改性土符合OCMA标准的要求(钙土)
三级为较次的配浆土
与铁铬盐复合使用有很好的协同作用,抗高温235度且又有防塌效果
水基钻井液
磺甲基褐煤
SMC有很好的热稳定性,在200~230度,能很好的控制其滤失量和粘度
抗盐能力差,但与磺甲基酚醛树脂复合使用,其抗盐能力可以大大提高水基Biblioteka 井液腐植酸类腐植酸钾
K21,含有55%硝基腐植酸钾
还可以用于防塌钻井液体系
水基和油基钻井液体系
PH值大于9~11
0.3~1.0%
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