钻井液处理剂类型及钻井液配方用途综述
钻井液组成及作用

钻井液(drilling fluid)钻井液是钻探过程中,孔内使用的循环冲洗介质。
钻井液是钻井的血液,又称钻孔冲洗液。
钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。
清水是使用最早的钻井液,无需处理,使用方便,适用于完整岩层和水源充足的地区。
泥浆是广泛使用的钻井液,主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。
旋转钻井初期,钻井液的主要作用是把岩屑从井底携带至地面。
目前,钻井液被公认为至少有以下十种作用:(1)清洁井底,携带岩屑。
保持井底清洁,避免钻头重复切削,减少磨损,提高效率。
(2)冷却和润滑钻头及钻柱。
降低钻头温度,减少钻具磨损,提高钻具的使用寿命。
(3)平衡井壁岩石侧压力,在井壁形成滤饼,封闭和稳定井壁。
防止对油气层的污染和井壁坍塌。
(4)平衡(控制)地层压力。
防止井喷,井漏,防止地层流体对钻井液的污染。
(5)悬浮岩屑和加重剂。
降低岩屑沉降速度,避免沉沙卡钻。
(6)在地面能沉除砂子和岩屑。
(7)有效传递水力功率。
传递井下动力钻具所需动力和钻头水力功率。
(8)承受钻杆和套管的部分重力。
钻井液对钻具和套管的浮力,可减小起下钻时起升系统的载荷。
(9)提供所钻地层的大量资料。
利用钻井液可进行电法测井,岩屑录井等获取井下资料。
(10)水力破碎岩石。
钻井液通过喷嘴所形成的高速射流能够直接破碎或辅助破碎岩石。
钻井液的运用历史很久以前,人们钻井通常是为了寻找水源,而不是石油。
实际上,他们偶然间发现石油时很懊恼,因为它把水污染了!最初,钻井是为了获得淡水和海水,前者用于饮用、洗涤和灌溉;后者用作制盐的原料。
直到19 世纪早期,由于工业化增加了对石油产品的需求,钻井采油才逐渐普及。
有记载的最早的钻井要追溯到公元前三世纪的中国。
他们使用一种叫做绳式顿钻钻井的技术,实现方式是先使巨大的金属钻具下落,然后用一种管状容器收集岩石的碎片。
中国人在这项技术上比较领先,中国也被公认为是第一个在钻探过程中有意使用流体的国家。
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。
钻井液组成及作用

钻井液(drilli ng fluid)钻井液是钻探过程中,孔内使用的循环冲洗介质。
钻井液是钻井的血液,又称钻孔冲洗液。
钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。
清水是使用最早的钻井液,无需处理,使用方便,适用于完整岩层和水源充足的地区。
泥浆是广泛使用的钻井液,主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。
旋转钻井初期,钻井液的主要作用是把岩屑从井底携带至地面。
目前,钻井液被公认为至少有以下十种作用:(1)清洁井底,携带岩屑。
保持井底清洁,避免钻头重复切削,减少磨损,提高效率。
(2)冷却和润滑钻头及钻柱。
降低钻头温度,减少钻具磨损,提高钻具的使用寿命。
(3)平衡井壁岩石侧压力,在井壁形成滤饼,封闭和稳定井壁。
防止对油气层的污染和井壁坍塌。
(4)平衡(控制)地层压力。
防止井喷,井漏,防止地层流体对钻井液的污染。
(5)悬浮岩屑和加重剂。
降低岩屑沉降速度,避免沉沙卡钻。
(6)在地面能沉除砂子和岩屑。
(7)有效传递水力功率。
传递井下动力钻具所需动力和钻头水力功率。
(8)承受钻杆和套管的部分重力。
钻井液对钻具和套管的浮力,可减小起下钻时起升系统的载荷。
(9)提供所钻地层的大量资料。
利用钻井液可进行电法测井,岩屑录井等获取井下资料。
(10)水力破碎岩石。
钻井液通过喷嘴所形成的高速射流能够直接破碎或辅助破碎岩石。
钻井液的运用历史很久以前,人们钻井通常是为了寻找水源,而不是石油。
实际上,他们偶然间发现石油时很懊恼,因为它把水污染了!最初,钻井是为了获得淡水和海水,前者用于饮用、洗涤和灌溉;后者用作制盐的原料。
直到19 世纪早期,由于工业化增加了对石油产品的需求,钻井采油才逐渐普及。
有记载的最早的钻井要追溯到公元前三世纪的中国。
中外常用钻井液处理剂名称对照及主要用途解读

PMNK, MAN-101
水基体系抑制剂,包被剂
复合离子聚合物
FA-367, FPT-51
水基体系页岩包被剂
长效粘土稳定剂
BCS-851
JS-7
CS-200
MFS
水基钻井液和完井液用页岩抑制剂
无机盐类
氯化钾,碳酸钾
氯化硫酸铵
硫酸钙
硬石膏等
(同左)
配制抑制性钻井液
提供抑制性正离子
80A51
PAC 141
PHMP
水基钻井液增粘剂及包被剂
化学改性甜菜淀粉
PYRO-VIS
水基体系增粘降滤失
混合金属层状氢氧化物
MMH,MA-01
MSF-1,MLH-2
正电胶
MMH
水基正电钻井液增粘
表4降粘剂
通称或主要成份
中国名称
外国名称
主要用途
酸式焦磷酸纳
酸式焦磷酸盐
SAPP
低钙钻井液分散剂以及处理水泥污染
ASPHASOL
水基钻井液防塌剂
能改善泥饼质量
降低HTHP滤失量
提高泥饼润滑性
高改性沥青
KAHM
(同上)
油溶性氧化沥青
PROTECTOMAGIC
(同上)
水分散性沥青
SR 401
AL
FY-KB
PROTECTOMAGIC M
AK-70
SHALE-BOND
STABIL-HOLE
ASPHALT-BAROID
SALT WATERGEL
ZEOGEL
SALT GEL
At tapulgite
盐水钻井液中提粘,建造泥饼及堵漏
海泡石粘土
常用钻井液处理剂的名称及主要作用

常用处理剂的名称及主要作用子;3 烧碱NaOH 提高动切力、提高PH值;4 随钻堵漏剂ZD-1 预堵漏、堵漏;5 复合堵漏剂HD-1 堵漏;6 羧甲基纤维素钠盐高HV-CMC 提高粘切、与钙离子产生沉淀;7 羧甲基纤维素钠盐低LV-CMC 降低滤失量,改善泥饼质量,与钙离子产生沉淀;8 复合离子丙烯酸盐SD-17W 抗钙、提粘切、絮凝抗温;9 阳离子沥青粉CAS-2000 防塌;10 钻井用特种性能调整剂SD-21 降低滤失量,抗污染;11 防塌润滑剂SD-20 防塌、润滑、降粘度、降滤失量;12 水解聚丙烯腈铵盐NH4-HPAN 降滤失量,改善流型;13 悬浮性水解聚丙烯酰胺DPHP 不分散低固相体系页包被抑制剂絮凝剂14 磺化酚醛树脂SMP 抗污染、抗高温降滤失量,尤其是高温高压滤失量,改善泥饼质量;15 阳离子褐煤PMC 抗污染、抗高温降滤失量,尤其是高温高压滤失量,改善泥饼质量;16 钻井液强包被剂FA367 絮凝剂;17 石灰石粉CaCO3 加重、堵漏、预堵漏;18 腐植酸钾KHm 防塌、降粘度、降滤失量、能容纳较高的固相含量;19 氯化钾KCL 用于钾基钻井液中含量要大于90%,提供钾离子能容纳较高的固相含量;20 正电胶干粉MMH 防塌、提高动切力;21 锯末堵漏;22 水泥堵漏;23 麦秸堵漏;24 红胶泥堵漏;25 磺化单宁SMT 抗高温、抗污染、稀释、除钙离子;26 黄河二号HSHY 抗高温、抗污染、稀释、除钙离子;27 氢氧化钾KOH 提供钾离子,提高PH值;28 水解聚丙烯腈钾盐K-HPAN 防塌、降滤失量、调整流型、用于钾基钻井液;29 聚丙烯酸钾KPAM 防塌、絮凝;30 聚丙烯酰胺PAM 絮凝;31 无荧光封堵防塌剂TDW-2 抗高温,封堵防塌,稳定井壁,降滤失量,能容纳较高的固相含量;32 磺化褐煤SMC 抗污染、抗高温降滤失量,尤其是高温高压滤失量,改善泥饼质量;33 多功能处理剂降滤失量、润滑、防塌;34 多功能固体润滑剂HFT-102 降滤失量、润滑、防塌;35 SL-1 降滤失量;36 SL-2 降滤失量、提粘切;37 原油润滑、解除卡钻;38 石灰CaO 处理碳酸根、碳酸氢根污染;。
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。
胜利油田钻井液处理剂的应用品种及性能简介综述

淄博中轩、河北新河
石油大学、角洲、钻井 复合材料厂 泥浆制剂厂
5、页岩抑制剂类
产品名称
无荧光防塌 降滤失剂 PA-1
水解聚丙烯腈铵盐 NH 4-HPAN
水解聚丙烯腈钾盐 K-HPAN
主要组成
性能特点
生产单位
腐植酸、烯类单体 磺化、缩聚而成
聚丙 烯 腈 在 200℃、 20MPa 下 水解而成,分子中 含羧铵基、酰胺基 及腈基 聚丙烯腈经 KOH 水解而成,分子中 含羧钾基、酰胺基
淀 粉 与 氯 乙 酸 盐水钻井液中降失水效果好,对
反应而成
粘度影响小,具有防塌作用。
AA 、AM 、AN 、 用于淡水、海水、饱和盐水钻井
AS 等单体共聚 液的降滤失剂,不增粘,与 PAC
而成
系列、 PAM 等配合使用较好。
AA 、AM 、AN 、 用于淡水、海水钻井液的降滤失
AS 等单体与腐 剂,降粘、防塌,与 PAC 系列、
表面活性剂、页岩抑制剂、降粘剂、高温稳定剂、增粘剂和加重剂等。这些产品分别属
于无机化学产品、有机化学产品、合成聚合物、天然或天然材料改性产物等。
2、钻井用化学剂的作用
钻井液处理剂的作用是用于配制钻井液,并在钻进过程中维护和改善钻井液性能。
钻井液是钻井中使用的作业流体,在钻井过程中,钻井液起着重要的作用,人们常常把
钻井液比作“钻井的血液” ,其功能是:悬浮和携带岩屑,清洗井底;润滑冷却钻头,
提高钻头进尺, 通过钻头水眼冲击地层, 有利于破碎岩石; 形成泥饼, 增加井壁稳定性;
建立能平衡地层压力的液柱压力, 已发生卡、 塌、漏、喷等复杂事故; 使用涡轮钻具时,
可作传递动力的液体。由此可见,良好的钻井液性能是钻井作业顺利进行可靠保证,而
钻井液常用处理剂

钻井液常用处理剂为了满足钻井工艺对钻井液各方面性能的要求和需要,单靠使用清水和机械设备来调整其性能是远远不够的,必须借助于各种各样的化学处理剂。
钻井液化学处理剂,从结构和组成分为两大类,即无机处理剂和有机处理剂。
1、无机处理剂1、氢氧化钠(NaOH)。
俗明烧碱、火碱、苛性钠。
常温下密度2.0~2.2 g/cm3。
易溶于水,溶解时放出大量的热,水溶液呈强碱性,腐蚀强,使用时注意防止对皮肤、器官的腐蚀。
pH值为14,主要用于调节钻井液的pH值,并与某些有机物配合使用,(如与丹宁配成丹宁碱液等)还可以清除有害的钙、镁离子。
2、氢氧化钾(KOH)。
俗明苛性钾。
常温下密度2.04 g/cm3。
易溶于水,溶解时放出大量的热,水溶液呈强碱性,pH值为14,腐蚀较强,既能用于调节钻井液的pH值,又能提供钾离子。
钾离子有良好的防塌作用。
3、碳酸钠(Na2CO3)。
俗明纯碱、苏打。
无水碳酸钠为粉末,密度2.53 g/cm3,易溶于水,水溶液呈强性,pH值为11.5。
作用是改善粘土水化分散性能,粘土造浆率,另外,还可以清除钙离子。
(石膏、水泥中的钙离子)4、硫酸钡(BaSO4)。
俗明重晶石,纯品为白色粉末,含杂质多为浅绿色或灰色,密度4.00~4.60 g/cm3。
不溶于水、有机溶剂、酸或碱的溶液。
主要作用是作为加重剂。
(但缺点很多,堵塞油气通道,且不易酸化,通常不允许使用)要求硫酸钡密度不小于4.00 g/cm3,粉末度要求99.9%通过200目筛。
⑸碳酸钙(CaCO3)。
俗明石灰石,纯品为白色粉末,下密度2.20~2.90 g/cm3。
主要作用是作为加重剂(优点是不会堵塞油气通道,酸化可除去,缺点是密度低,要使钻井液提高密度到 1.50g/cm3以上有困难) 。
要求碳酸钙密度不小于 2.70g/cm3,粉末度要求99.9%通过200目筛。
2、有机处理剂有机处理剂一般多是高分子化合物,从其来源和发展来看,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、降滤失剂、絮凝剂三大类。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
钻井液处理剂类型及钻井液配方用途综述一处理剂类型和作用1、人工钠土我国钙搬土资源非常丰富,我们的科研人员研制成人工钠搬土,建立了生产车间生产流水线,将钙搬土加工活化变成完全符合标准的钠搬土,其性能已能赶上美国商品土的指标,如表l所示。
现在已经投产可以大量供应商品土,价格比国际市场价格低廉。
比用钙土粉在现场改性价格便宜而性能优越。
如表2所示:表1国家粘度计读数R600 动塑比YP/PVAPI失水FLAPI规范>30 <3 <13.5 MIL GEL(美) 53.4 1.64 12.4 MAGCO GEL(美) 118.6 3.6 12.6 KONIGE一3V(日) 59 1.8 12.3 中国NaViL 50 1.7 9.5(注:动塑比及失水为更重要的指标)表2产地搬土类型粘度计读数R600视粘度AV动塑比YP/PV失水量FL山东钙土加碱23.6 11.8 1.36 15.4 高阳人工钠±30.6 15.3 2.36 10 山东钙±加碱 20.6 10.3 1.38 18 付马营人工钠土5O 25 1.70 9.5我国还有极为丰富的海泡土及凹凸棒土资源,经加工其成品质量已达到标准。
这两种土可用于高温地热井,盐类地层钻井及海上钻井。
2,润滑剂:金刚石钻进使用的润滑剂,除使用传统的皂化溶解油,太古油外,还有癸脂酸钠,松香酸钠等,如:RY特效润滑剂,是当前使用较理想的金刚石钻探润滑剂,属于阴离子表面活性剂。
3、聚丙烯酸盐类处理剂:不分散低固相泥浆中采用的一种双作用的泥浆处理剂~选择性絮凝剂:对无用固相絮凝,而对有用固相增效。
理想的选择性絮凝是不易达到的。
但是我们选用聚丙烯酸盐类处理剂,在钻探实践中收到良好的技术经济效益。
具有流变性好、防塌,润滑性好等优点。
其中:部分水解聚丙烯酰胺(PHP):本产品为白色或淡黄色粉末,水溶性好,能抑制泥页岩的水化作用和提高钻井液的粘度,是钻井液用强力包被剂。
水解聚丙烯腈胺盐(NH4-HPAN):是一种钻井液用降滤失剂;含有-COOH、-COONH4、-CONH2、-CN等基团,分子量在10000~50000之间,有降低高压差失水的特殊功能和良好的热稳定性,能改善钻井液流变性,抑制粘土水化分散,具有一定的抗盐能力;由于NH4在页岩中的镶嵌作用,具有一定的防塌效果聚丙烯晴钠盐(HPAN):优良的降失水剂,能大幅度低失水而粘度效应很小,反絮凝作用小,能与PHP配合使用,抗盐、抗钙能力强,可作用海水,饱和盐水泥浆的降失水剂、且热稳定性好,可作高温降失水剂,聚丙烯晴钙盐(CPAN):为腈基、酰胺基、羧钙基、羧钠基等共聚物。
主要用于不分散低固相聚合物钻井液的降滤失剂,并能改善泥饼质量,抗温、抗钙、盐污染及改善流型等作用。
磺化聚丙烯酰胺(SPAM)为磺化体,具有耐温、降失水、减阻作用,降摩擦效果良好。
广泛用作煤田、油田钻井的降失水剂和油田防塌剂。
在现场应用中可解决其它泥浆类型未能解决的坍塌、掉块及局部黄铁矿高离子污染的问题4、纤维素类羧甲基纤维素钠(CMC):有高粘、中粘,低粘不同品种。
高粘CMC主要用于增粘,而中粘、低粘CMC用于降失水。
现在已有速溶产品。
在调整一种泥浆性能时,常希望另一性能不发生变化。
如调整失水量时,粘度不变化或变化很小,低粘CMC处理失水,可使粘度不致增大5,腐植酸盐腐植酸钾(KHm):为有效的防塌剂。
用于防止泥页岩的水化、坍塌。
具有防塌,降失水。
和稀释作用。
KHm在泥浆中提供K+可将泥页岩中蒙脱石晶层内的Na+置换下来,形成伊利石结构,抑制泥页岩的水化膨胀。
在泥浆中,KHm高分子化合物吸附在±搬士表面,形成溶剂化层,降低泥浆的失水量。
失水量减小能降低泥页岩的水化;KHm降失水,同时使泥浆稀释,使静切力降低,这和CMC不同,CMC降失水的同时,使粘度有不同程度的增大。
KHm与PHP 配合使用,防塌效果提高。
现在已经生产有KP共聚物,具有防塌、润滑,抗Ca、Mg污染、稀释(粘度可控制)等优点,尤其适宜于金刚石绳索取心钻探。
6,磺化沥青磺化沥青(DLSAS):为井壁稳定剂。
用于泥页岩等水敏性地层,能有效地稳定井壁。
具有降失水,防塌、润滑、防卡多种功能。
尤其在深井,较高温度下降失水效果更好。
DLSAS还可作润滑剂使用,润滑系数较低,尤其能降低泥饼粘附系效。
防止压差吸附卡钻7.生物聚合物生物聚合物(XC):是流变性调节剂,增粘剂和降失水剂等,是多用途的泥处理剂。
在现有处理剂中,它的剪切稀释能力最好,能有效地改善流型、抗盐、抗钙能力很强,同时无毒,对环境无污染。
对水文地质及水井钻进,岩盐,盐湖钻进等较为有利。
8、木质素类铁铬木素磺酸盐(FCLS):是性能优良的稀释剂,具有反絮凝和抑制页岩钻屑分散的功能,目前还是陆上钻探用的重要处理剂,在钙处理泥浆、盐水泥球中是不可少的添加剂。
9、护壁堵漏类803堵漏剂:对孔隙及微裂漏失,堵漏速度快,效果好。
具有较好的随钻堵漏效果。
广谱护壁剂(GSP):可在适度增粘的条件下,显著降低失水量,抑制井壁膨胀缩径,具有良好的吸附充填加固井壁的功能,可降低扭矩,防止粘附卡钻;二、钻井液类型1、坚硬稳定地层采用润滑冲洗液。
即在清水中加入润滑剂。
常用皂化油、松香酸钠、癸脂酸钠等2、硬、脆、碎不稳定地层选用低固相、低粘度、低失水的PHP泥浆、泥浆中采用优质搬土加润滑剂,聚丙烯酸钠(HPA)或聚丙烯晴钠盐(HPAN)作降失剂,再加PHP作选释性絮凝剂。
PHP的加量为lOO~300PPM,配制的泥浆比重为1.02、~1.03,不超过1.063、厚复盖层及泥岩地层地层具有水敏性,孔壁易水化膨胀,钻屑自然造浆使泥浆增稠。
应选用抑制性泥浆,采用腐植酸钾、磺化沥青等处理剂,能抑制泥岩水化膨胀。
还可选用钙处理泥浆,如石灰泥浆或聚丙烯酸钙(CPA)、丙烯晴钠盐(CPAN)泥浆。
防止泥浆增稠,可选用稀释剂如腐植酸盐、铁铬盐或无铬木质素。
腐植酸钾加最在O.5~1.5%,磺化沥青的加量一般为1.5~2%。
4、破碎带、矿化带、蚀变带等不稳定地层泥浆必须低固相、低粘度、低失水量。
选用钠搬土配浆、减少固相含量,选用PHp用作选释性絮凝剂、聚丙烯晴钠盐(HPAN)用于降失水和增效。
磺化聚丙烯酰胺(SPAM)抗污染低粘CMC处理失水,同时选用能稀释而不增粘的处理剂,如腐殖酸钾(KHm),KP共聚物等。
并采取泥浆净化措施。
5、水文地质钻探及水井钻进选用优质土而不能用劣质土,处理剂可选用生物聚合物XC,剪切稀释能力强、增粘快、有利于携带岩粉、本身无毒,不影响水质。
三、煤系水敏性地层经验钻井液配方1、地层特点进入煤系地层后,煤层层数多,结构松散,粘土、泥岩等水敏性地层在钻进过程中遇水后极易水化膨胀、造成钻孔垮塌、埋钻等事故。
针对这种情况,必须配置高质量的钻井液。
原浆采用优质膨润土加水再加纯碱2、技术重点防塌、堵漏、抑制水化膨胀就成为钻井液技术的重点。
3、常用泥浆处理剂选择水解聚丙烯腈胺盐(NH4-HPAN):是一种钻井液用降滤失剂;含有-COOH、-COONH4、-CONH2、-CN等基团,分子量在10000~50000之间,有降低高压差失水的特殊功能和良好的热稳定性,能改善钻井液流变性,抑制粘土水化分散,具有一定的抗盐能力;由于NH4在页岩中的镶嵌作用,具有一定的防塌效果水解聚丙烯腈钠盐(NPNH):优良的降失水剂,能大幅度低失水而粘度效应很小,反絮凝作用小,能与PHP配合使用,抗盐、抗钙能力强,可作用海水,饱和盐水泥浆的降失水剂、且热稳定性好,可作高温降失水剂,高粘羧甲基纤维素钠(Na-CMC):具有降滤失和增粘的作用。
在泥浆中粘度较高时,亦具有一定的抑制页岩水化膨胀能力。
广谱护壁剂(GSP):可在适度增粘的条件下,显著降低失水量,抑制井壁膨胀缩径,具有良好的吸附充填加固井壁的功能,可降低扭矩,防止粘附卡钻;803堵漏剂:对孔隙及微裂漏失,堵漏速度快,效果好。
具有较好的随钻堵漏效果。
磺化沥青(DLSAS):是一种具有多种优点,用途极广的钻井涂添加剂,适用于各类钻井液体系。
用于钻井液处理剂能有效封堵地层微裂缝,防止剥落性页岩坍塌,抑制页岩水化,同时还具有良好的润滑、乳化、降低滤失量和高温稳定等作用,腐植酸钾(KHm):为有效的防塌剂。
用于防止泥页岩的水化、坍塌。
具有防塌,降失水。
和稀释作用。
RY特效润滑剂:,是当前使用理想的金刚石钻探润滑剂,属于阴离子表面活性剂。
在金刚石钻探工程中使用时阻力小、进尺快、防止压差卡钻、同时起到防震减磨,不粘钻管和钻头、4、钻井液经验配方:清水1m3+钠土粉75kg+纯碱2kg+水解聚丙烯腈胺盐(NH4-HPAN)1.2kg (1200ppm)+高粘羧甲基纤维素钠(CMC)0.5kg(500ppm)+广谱护壁剂(GSP)5kg(5000ppm)+803堵漏剂12.5kg+腐植酸钾(KHm)25 kg+RY特效润滑剂5、性能指标:密度1.04, 漏斗粘度28-30s ,滤失量7mL/30min, pH值为8.5~9。
6、说明:如未见水敏或漏失地层,配方中可不加入803堵漏剂和腐植酸钾(KHm)四、特殊钻井液配方1、普通盐井钻井液配方:清水1m3+陶土粉100kg+璜化沥青(DLSAS) 3kg+璜化酚醛树脂(SMP-2)3kg+钠羧甲基纤维素(CMC)0.2kg+润滑清洁剂(RH—4)1.5kg+盐(NaCI)32~35kg+木质素璜酸盐(FCLS)1.5kg+烧碱(NaOH)适量性能:密度1.2~1.35 漏斗粘度35~40 s 失水量10ml/30min PH 值8~9处理剂作用:璜化沥青(DLSAS):能有效封堵地层微裂缝,防止剥落性页岩坍塌,抑制页岩水化,同时还具有良好的润滑、乳化、降低滤失量和高温稳定等作用璜甲基酚醛树脂(SMP-2):有强的抗盐抗钙能力,是一种新型的耐高温、抗盐、抗钙的钻井液高温高压降滤失剂,。
可广泛用于高浓度盐水钻井液体系。
特别适用于深部易塌地层、盐膏泥复杂地层。
钠羧甲基纤维素(CMC):具有降滤失和增粘的作用。
在泥浆中粘度较高时,亦具有一定的抑制页岩水化膨胀能力。
钻井液润滑清洁剂(RH—4):适用于钻进泥页岩,易泥包地层井段,能清洁钻具,防止泥包,并可改善钻井液的润滑性。
木质素璜酸盐(FCLS):水基钻井液降粘剂,并且有降低滤失量的作用,还有较强的抗盐.抗高温能力。
烧碱(NaOH):调节PH 值2、高密度聚璜复合盐井钻井液(密度大于2.4)配方:清水1m3+陶土粉1.8%+烧碱(NaOH)1.5~2%+盐(NaCI)25%+低粘聚阴离子纤维素(PAC-LV)0.7%+两性离子聚合物包被剂(FA-367)0.2%+氯化钾(KCI)6%+两性离子聚合物降粘剂(XY-27)0.2%+两性离子聚合物降失水剂(JT-888)0.15%+璜甲基酚醛树脂(SMP-2)3.5~5%+羧甲基淀粉(CMS)3%+磺化沥青(FT-1)2%+铁络木质素璜酸盐(FCLS)1~2%+润滑剂(JN-302)2%+重晶石+铁矿石粉(重晶石:铁矿石粉=1:2)低粘聚阴离子纤维素(PAC-LV):水溶性强,具有优良的抗盐、抗钙镁降滤失能力;尤其在饱和盐水钻井液中具有非常好的降滤失作用两性离子聚合物包被剂(FA-367):具有很强的包被钻屑和抑制页岩水化分散的能力,可有效降低粘度,对稳定井壁,防止坍塌有明显效果,同时具有抗高温、抗钙盐能力,可用于淡水、海水、饱和盐水钻井液体系。