钻井液完井液处理剂 大全 第一卷共122页
钻井液处理剂名称及作用
三、降滤失剂 代号 SPNH 名称 褐煤树脂 推荐加 生产厂 量% 酚 醛 树 脂 和 腐 植 酸 缩 和 淡水浆 重庆合成化工厂 物,SMP 和褐煤、 胺基聚丙烯腈 1～2 盐水 共聚而成，抗高温抗盐降滤失 浆 2～3 剂，稍降粘切，改善泥饼质量 抗盐 15%，抗温 180～200℃ 分子量一万左右，由苯酚与磺 1～3， 胜利钻井泥浆公 化基（甲醛与焦亚硫酸钠配成） smp-2 饱 司 进 行 磺 基 化 缩 合 而 成 。 抗 温 和盐水浆 延庆腐植酸厂， 组成及功能
NH4HPA N
水解聚丙 烯腈铵盐
抑制地层造浆降滤失防塌稳定 井壁，在 MMH 体系中降低粘 切等作用。
0.3～0.5
HMP21 QH-COC NPAN-2
水解双聚 铵盐 复合纤维 素 多元共聚 铵盐
抗盐降滤失剂，略降粘切
0.3～0.5
常熟油田化学剂 厂 齐河化学厂 华莱石油助剂厂
由聚丙烯腈和丙烯酰胺单体水 0.3～0.5 解聚合成，浅黄或黄褐色粉末， 抗盐降滤失剂，和 MMH 配伍 性良好
改性的纤维素产品，化学结构 PAC-HV 徐州霸王山气体 同 CMC 只是取代度较高，取 0.05~0.3( 厂 代基分布均匀。用于提高水基 无固相 钻井液粘度切力，降低失水。 0.5~1.2) PAC-LV 对岩屑有包被作用，抗盐钙温 0.2~0.5 （180 度以上）主要提高粘度， 同 CMC 相比还能改善泥浆动 切力。PAC-LV 主要降低失水。 新乡晨光化工厂
0.2～ 0.5
成都得道实业有限 公司 028 — 5312828,5317878
上海青东化工厂 徐州霸王山气体厂 安丘城能膨润土 厂 遵化市第四化工厂 华莱石油助剂有限 公司 新乡第五化工厂 四川彭县岷江石棉 制品厂
钻井液处理剂
无机处理剂有：氢氧化钠、氢氧化钾、氯化纳、碳酸钠、硫酸钙（俗名石膏）、硫酸钡、硅酸钠。
硅酸钠：俗名水玻璃、泡纯碱，为粘稠半透明液体，随所含杂质的不同可呈现无色，棕色或者青绿色等，密度为1.5-1.6g/cm3, PH值为11.5-12.可溶于水或者碱性溶液，能与盐水混溶。
因此可用饱和盐水调节Na2SiO3的粘度，Na2SiO3 加入钻井液，可以部分水解生成胶态沉淀，可是部分膨润土颗粒（或粉砂等）聚沉，从而保持较低的固相含量和密度，此外，Na2SiO3 钻井液对泥页岩水化膨胀有一定的制作用，故有较好的防塌性能，若将Na2SiO3 的PH值降到9以下时，整个溶液会形成不流动的凝胶，利用这个特点，常用Na2SiO3 和石灰配置堵漏剂。
有机处理剂：一般多是有机高分子化合物，从其来源和发展上看，可分为天然产品、改性产品、合成产品三大类，按其作用可分为稀释剂、降失水剂、絮凝剂三大类。
1.稀释剂类（1）铁铬木质素磺酸盐（代号FCLS）,简称铁铬盐，成品为棕黑色的粉末，易溶于水，水溶性呈弱酸性，有较强的抗污染能力，热稳定性较强，抗温可达170-180度，铁铬盐是一种抗盐、抗钙和抗温能力较强的钻井稀释剂，，可用于淡水、海水和饱和盐水钻井液，各种钙处理钻井液和深井钻井液，铁铬盐在稀释的同时，还有一定的降失水和防塌作用。
铁铬盐一般配成碱液使用，若钻井液PH值较高时候，可将粉末直接加到钻井液中，PH一般在9-12之间，稀释效果最好。
PH过高用量过大，易产生泡沫，PH值过低则稀释效果差，此外，使用铁铬盐的钻井液滤饼摩擦系数大，使用时配合使用防（塌）卡剂。
（2）磺甲基单宁（代号SMT）俗名磺化单宁，也是一种改性的新型稀释剂，主要用作深井钻井液的稀释剂，抗温可达180-200度，磺化单宁在高温条件下，可有效地控制淡水钻井液的粘度切力，但抗盐、抗钙能力较差，磺化单宁使用时可直接加入到钻井液中，在PH值大于9时稀释效果较好，适用于淡水钻井液和一般钻井液。
钻井液完井液处理方法剂大全第二卷
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（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。
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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。
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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(全)
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常用钻井液处理剂
类
名称
代号
主要用途
适用条件或限制 加量
别
钠土
一级为符合 A
一吨配表观粘度为 PL 标准的钠
粘
15mPa.S 的泥浆 16 膨润土
3.5~5.5%
M3，密度为 1.03~1. 二级为改性土
04
符合 OCMA
标准的要求
提粘、降滤失、 建造泥饼，造壁 和防止井漏
子量和粘度 能力的主要因素
剂、封堵剂和增稠剂 水基钻井液
的主要影响 0.6~0.65
降滤失 因素 剂
含有多种官能团形成吸 附水化层，提高粘土颗
褐煤碱液（煤 主要成分是腐植酸 粒的电位，增大颗粒间
碱剂）
钠
的机械阻力和静电斥 水基钻井液
力，使其中的颗粒保持
多级分散状态，形成致
密的泥饼
有降失水和降粘作 大于 200 度以上，抗盐
物钻井液 0%
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 抗盐 15% 2.0~3.
粘度，在高温下不会发
0%
生胶凝
抗高温降失
PSC
水剂
降滤失、降粘
抗温 20
2.0~3.
0℃，抗盐 4 0%
0000mg/L
抗饱和盐水 降失水剂 高粘羧甲基 纤维素钠盐 高粘聚阳离 子纤维素
增 丙烯酸盐与 粘 丙烯酰胺共 剂 聚物
硝基腐植酸 用
抗钙和抗 30~40%
石灰钻井液
钠
盐能力强
有降失水和降粘作 与铁铬盐复合使用有很
铬腐植酸 用
抗钙和抗 好的协同作用，抗高温 水基钻井液
钻井液完井液处理剂-大全-第一卷精选全文
各种粘土矿物的阳离子交换容量
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粘土颗粒的连接方式
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粘土的造浆率
➢膨润土逐渐分散在淡水中致使泥浆的粘度、 切力不断增加的过程称为造浆，在添加主要 处理剂之前的预水化膨润土浆常称作原浆或 基浆。
➢由于蒙脱石含量和阳离子交换容量各不相同， 来自不同产地的膨润土，其造浆效果往往有 很大差别。
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➢ 加重材料应具备的条件：自身密度大，磨损性小， 易粉碎。
➢ 应属于惰性物质，既不溶于钻井液，也不与钻井 液中的其它组分发生相互作用。
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加重材料的主要类型
1、重晶石粉 以BaSO4为主要成分的天然矿石，经过机械加工后而制成的灰白色粉末状产品。密度
应达到4.2 g/cm3，粉末细度通过200目筛网时的筛余量﹤3.0%（质量）。用于加重密度不 超过2.30 g/cm3的水基和油基钻井液，是应用最广泛的钻井液加重剂。 2、石灰石粉
2
钻井液处理剂的分类
第二类分类方法（按功用）：
我国钻井液标准化委员会将配浆材料和处理剂共分为以下16类：
（1）降滤失剂（Filtration Reducer）； （2）增粘剂（Viscosifier）； （3）乳化剂（Emulsifier）使油水乳化产生乳状液； （4）页岩抑制剂（Shale Inhibitor）； （5）堵漏剂（Lost circulation materials）； （6）降粘剂（Thinner）； （7）缓蚀剂（Corrosion Inhibitor）； （8）粘土类（Clay）；（9）润滑剂； （10）加重剂（Weighting Agent）； （11）杀菌剂（Bactericide）； （12）消泡剂（Defoamer）； （13）泡沫剂（Foaming Agent）； （14）絮凝剂（Flocculant）； （15）解卡剂（Pipe-Freeing Agent）； （16）其它类（Others）等。
2006年国外钻井液体系和处理剂分类
文章编号:1001 5620(2007)S0 0045 072006年国外钻井液体系和处理剂分类张克勤1 王欣1 何纶2 丁彤伟3 李保秋4 孙雷1 张洁1(1.北京石油勘探开发研究院,北京;2.四川石油管理局,四川成都;3.中国石油大学,北京;4.华北石油管理局,河北任丘)摘要 介绍了2006年国外钻井液体系和处理剂的分类方法。
2006年的体系分类中增加了 优质水基钻井液 、 高温高压特种产品 、 裸眼清洁液 和 钻进液 ,对体系内容的描述也有变化;在处理剂分类中 解卡剂 与 润滑剂 合并,另增一项为 水合物抑制剂 。
提出了中国今后开展标准化工作的几点意见:建议将制订产品行业标准转向制定方法标准,分析了中国钻井液用土存在的问题,并提出了建议解决的办法。
关键词 钻井液 完井液 钻井液添加剂 标准化 分类中图分类号:T E254文献标识码:A1 2006年API 钻井液体系分类方法从参考文献[1]了解到,2006年国外对钻井液体系和处理剂的分类方法均增添了不少内容。
1.1 钻井液体系分类方法2006年国外钻井液体系的分类是:!水基钻井液:不分散钻井液、分散钻井液、钙处理钻井液、聚合物钻井液、低固相钻井液、优质水基钻井液、盐水钻井液、高温高压特种产品、完井液、裸眼清洁液、钻进液;∀油基钻井液:油基钻井液、合成基钻井液;#气基钻井液:空气、雾、泡沫和气体。
可以看出,2006年的体系分类中增加了 优质水基钻井液 、 高温高压特种产品 、 裸眼清洁液 和 钻进液 。
笔者认为,其中的 优质水基钻井液 应属于聚合物钻井液, 裸眼清洁液 和 钻进液 应属于完井液, 高温高压特种产品 这一名称似改为 高温高压特种钻井液 较好。
优质水基钻井液 又称 胺基水基钻井液 ,国外认为其性能接近油基钻井液,比较推崇[2]。
1.2 钻井液体系内容描述的变化1)不分散钻井液(Non dispersed)。
该体系可以是开钻钻井液、天然钻井液和其它常用于浅井或表层钻井的轻度处理的体系。
中外常用钻井液处理剂名称对照及主要用途
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
钻井液完井液处理剂大全三卷
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-
=
-
-
线性石蜡
)
(
CH
CH
CH
-
-
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其它钻井液/完井液处理剂
4、甲基葡萄糖甙钻井液
MEG是甲基葡萄糖甙的英文缩写。MEG钻井液体系是近期研制成功的一种新型无环境污染的钻井液体系。其各种性能几乎可与油基钻井液相比拟，具有广泛的应用前景。 MEG是葡萄糖的衍生物，无毒性且易于生物降解，糠虾半致死质量分数96hLC50值大于500，000mg/l。 MEG钻井液配方简单、配制和维护容易，并具有较强的页岩抑制性能、优异的润滑性能、良好的储层保护特性和体系稳定性。
#2022
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堵漏剂
堵漏材料
堵漏材料
无机凝胶 类堵剂
高失水堵 漏材料
暂堵性堵 漏材料
桥接堵 漏材料
高分子化学堵漏材料——详见下页
固化剂堵 漏材料
组成——水泥、石膏、石灰等混合浆液，以水泥为主。 水基——水泥浆、胶质水泥浆（加膨润土粉）、石膏水泥浆、纤维水泥浆、触变水泥浆、“1232”堵漏剂：由膨润土、水泥、生石灰（稠化剂）、氯化钙（促凝剂）。 油基——柴油水泥浆、原油水泥浆、柴油坂土水泥浆。
*
有机阳离子聚合物对粘土的稳定机理 1）电性“中和”抑制粘土的水化膨胀 阳离子聚合物链上的正电性原子或基团与粘土上的低价阳离子发生交换，大分子链上众多的正电性原子或基团“中和”了粘土晶层间和表面的负电荷，使晶层和颗粒间的静电斥力减小，晶层收缩而不易水化膨胀。 2) 聚合物吸附层阻止粘土的水化作用 阳离子聚合物与粘土间强烈的静电引力，范德华力，使大分子牢固地吸附在粘土和其它微粒上，形成一层吸附层，从而阻止了粘土的水化作用。 3) 多点吸附控制了粘土及微粒的分散运移 聚合物长链可同时吸附到多个晶层与微粒上，从而抑制了粘土的分散和运移，正是由于阳离子聚合物的多点吸附，使吸附作用力强，在外力的作用下要同时脱附非常困难，加之阳离子聚合物本身的稳定性，所以可抗酸、碱、油、水的冲洗，即稳定具有长效性。