钻井液常用处理剂的作用机理(一)概要
水基钻井液及处理剂作用机理
水基钻井液及处理剂作用机理1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。
1.1 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。
④.全国：产品成系列的仅两家：我院和勘探开发研究院。
⑤.根本原因：机理不清楚，研究失去方向。
(2) 本课程目的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。
1.2 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。
1.3 课程的主要内容和思路1.3.1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。
1.3.2处理剂研究的一般思路1.3.2.1 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。
1.3.2.2 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。
油田常用化学药剂作用原理全解
引言概述：
油田常用化学药剂在油田生产中发挥着重要的作用。
这些化学药剂的作用原理涉及多个方面，包括改善油水分离效果、提高油井渗透性、抑制油藏中的水和气体产生等。
本文将对油田常用化学药剂的作用原理进行全面解析，为读者深入理解这些化学药剂的应用提供参考。
正文：
1.界面活性剂的作用原理
降低油水界面张力
提高油水分离效果
促进润湿作用
提高钻井液性能
2.缓蚀剂的作用原理
形成保护膜
抑制金属腐蚀反应
提高油井管道的使用寿命
3.乳化剂的作用原理
使油水乳化形成稳定乳液
改善增稠剂性能
提高提油效率
4.残留酸化剂的作用原理
去除管道内的沉积物
改善油井渗透性
提高石油采收率
5.抗泡剂的作用原理
破坏气泡的表面张力
抑制气体产生
提高油水分离效果
总结：
油田常用化学药剂的作用原理涉及界面活性剂、缓蚀剂、乳化剂、残留酸化剂和抗泡剂等多个方面。
界面活性剂可以降低油水界面张力、提高油水分离效果，缓蚀剂能够形成保护膜抑制金属腐蚀，乳化剂可以使油水乳化形成稳定乳液提高提油效率，残留酸化剂能够去除管道内的沉积物提高油井渗透性，抗泡剂能够破坏气泡的表面张力抑制气体产生，以及提高油水分离效果。
了解这些作用原理对于合理选择和使用油田化学药剂具有重要意义，帮助提高油田生产效益。
钻井液处理剂钻井液降滤失剂 PPT
CMC性能及使用特点
由于CMC良好得降滤失效果,及增加钻井液 及滤液粘度得作用,在上部井眼使用会导致 井径较小,在下部井眼使用常引起钻屑粘附 上部井眼井壁,导致起下钻不畅通。因此,一 般井使用CMC应在进入沙河街组地层以后, 并且每次加量不宜过大。上部地层由于特殊 情况被迫使用CMC时,应在井下恢复正常后 用低粘、切,高失水得钻井液充分冲洗井眼, 使井径适当扩大,井壁干净。醚化度0、80-0、 85得LV-CMC适用于高矿化度水泥浆体系,具 有抗盐抗钙效果好,流变性易控制等优点。
第四、降滤失剂分子本身得堵孔作用。 有机高分子降滤失剂得分子尺寸在胶体 颗粒范围内,加入这些外理剂后,她们一方 面就是分子得长链楔入滤饼得间隙中,另 一方面长链分子卷曲成球状,堵塞滤饼微 孔隙,使滤饼薄而致密,从而降低滤失量。
羟甲基纤维素钠盐(Na-CMC)
CMC就是由棉花纤维用20%NaOH处理后,加入氯乙酸 钠进行醚化反应而成。由于其聚合度得不同又分高 粘、中粘、低粘三种。
LY-1存在得不足
由于LY-1良好得降滤失效果并能较大地提高 钻井液及滤液得粘度,易导致钻屑糊井壁,因此 首次使用应在进入沙河街组地层以后,如无特 殊情况每次处理量不易超过钻井液总量得0、 2%。此外LY-1存在着抗Cа2+、Mg2+等高价无机 盐能力差,处理盐水侵等情况时流变性能难控 制等问题,同时,现在LY-1原材料得紧缺,影响了 该类处理剂得质量与使用。
改性淀粉降滤失剂
改性淀粉得结构与纤维素相似,就是由植 物淀粉经改性而成,主要就是在淀粉得主 链上引入羧甲基、羟基、羟丙基及阳离 子等基团,改进了淀粉得性能。淀粉做为 降滤失剂其降失水机理与CMC类似。
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）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)。
钻井液处理剂作用机理1
钻井液配浆材料与处理剂一般来讲，钻井液配浆原材料是指在配浆中用量较大的基本组分，例如膨润土、水、油和重晶石等。
处理剂则是指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人的化学添加剂。
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极大的影响。
但配浆原材料与处理剂之间并无严格的界限，有的文献将配浆原材料也归类在处理剂中。
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，有必要将它们进行分类。
目前主要有以下两种分类方法。
第一类分类方法是按其组成分类。
通常分为钻井液原材料、无机处理剂、有机处理剂和表面活性剂四大类。
其中无机处理剂又可分为氯化物、硫酸盐、碱类、碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐和重铬酸盐和混合金属层状氢氧化物(即正电胶)类等。
有机处理剂通常可分为天然产品、天然改性产品和有机合成化合物。
按其化学组分又可分为下列几类：腐植酸类、纤维素类、木质素类、丹宁酸类、沥青类、淀粉类和聚合物类等。
第二类分类方法是按其在钻井液中所起的作用或功能分类。
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共分为以下“类，即(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 Material)；(6)降粘剂(Thinner)；(7)缓蚀剂(Corrosion inhibitor)；(8)粘土类(Clay)；(9)润滑剂(Lubricant)；(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。
钻井液处理剂的作用原理一
钻井液处理剂的作用原理一钻井液处理剂是在钻井过程中使用的一种化学品，其作用是改善钻井液的性能以满足特定的钻井需求。
钻井液处理剂的作用原理如下：1. 增粘剂：钻井液中的增粘剂可以提高液相的粘度，减少钻井液中的固相颗粒悬浮和沉降速度，从而起到增加钻井液携带能力的作用。
增粘剂一般为聚合物化合物或纤维素衍生物，可以使钻井液在井下流动性能更好，提高钻进速度。
增粘剂：钻井液中的增粘剂可以提高液相的粘度，减少钻井液中的固相颗粒悬浮和沉降速度，从而起到增加钻井液携带能力的作用。
增粘剂一般为聚合物化合物或纤维素衍生物，可以使钻井液在井下流动性能更好，提高钻进速度。
2. 乳化剂：钻井液中的乳化剂可以促使油和水相互混合形成乳状液体。
乳化剂可以增加钻井液的稳定性和抗溶解能力，防止钻井液中的油和水相分离，从而起到稳定钻井液性质的作用。
乳化剂：钻井液中的乳化剂可以促使油和水相互混合形成乳状液体。
乳化剂可以增加钻井液的稳定性和抗溶解能力，防止钻井液中的油和水相分离，从而起到稳定钻井液性质的作用。
3. 分散剂：钻井过程中，钻井液会遇到一些固相杂质，如岩屑和沉积物等。
分散剂可以帮助将这些固相杂质分散在钻井液中，并防止其重新聚集，保持钻井液的均匀性和稳定性。
分散剂：钻井过程中，钻井液会遇到一些固相杂质，如岩屑和沉积物等。
分散剂可以帮助将这些固相杂质分散在钻井液中，并防止其重新聚集，保持钻井液的均匀性和稳定性。
4. 酸洗剂：在岩石中存在一些可溶性的杂质，如钙、镁、铁等金属离子，这些金属离子会降低钻井液的性能。
酸洗剂可以与这些金属离子发生反应，并使其变为不溶性物质，从而净化钻井液。
酸洗剂：在岩石中存在一些可溶性的杂质，如钙、镁、铁等金属离子，这些金属离子会降低钻井液的性能。
酸洗剂可以与这些金属离子发生反应，并使其变为不溶性物质，从而净化钻井液。
5. 碱洗剂：一些岩石中含有酸性物质，如硅酸盐等，这些酸性物质会对钻井液产生腐蚀作用。
碱洗剂可以中和这些酸性物质，增强钻井液的抗腐蚀性能，防止井壁受到损害。
钻井液及其处理剂作用原理-(5、6)
两性离子聚合物钻井液： 聚合物分子结构上引入阳离子
和阴离子两种基团。如FA-367、XY-27等。
——有人称这是我国钻井液技术的第三大进步。
32
我国水基钻井液类型
聚合物水基钻井液
聚合醇水基钻井液
甲基葡萄糖甙水基钻井液
甲酸盐水基钻井液
硅酸盐水基钻井液
MEG钻井液
33
钻井液处理剂分类
②阴离子基团，如羧酸基、磺酸基、磷酸基、硫酸基； ③阳离子基团，如叔胺基、季铵基等。
12
水溶性聚合物类别：
按构成主链的原子不同，可分为碳链和杂链水溶
性聚合物；
按链结构，可分为线型、支链型及交联型水溶性
聚合物；
按分子所具电荷，可分为非离子、阴离子、阳离
子及两性水溶性聚合物
13
水溶性聚合物的功能及应用
5
钻井液处理剂基本要求
1、每一口油气井，必须按照一定配方，使用 各种配浆材料和化学处理剂配制成所需要的 钻井液。 2、将处理剂添加到正在使用的钻井液中，调 节、维护钻井液性能。
处理剂研发趋势：
新型、高效、无毒、多功能。
6
钻井液环境保护
毒性评价：LC50、LD50 生物降解性：COD、BOD 环境排放标准
（1）初步形成时期 —— 18881928年； （2）快速发展时期 —— 19281948年； （3）高速发展时期 —— 19481965年；
（4）科学化时期
—— 1965年现在。
24
（1）初步发展时期—自然造浆阶段
主要解决问题： 携带钻屑 控制地层压力 典型技术： 水+钻屑+地面土 使用重晶石、铁矿粉（>1920年)
7
8
常用钻井液处理剂分子结构及作用机理[1]
![常用钻井液处理剂分子结构及作用机理[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/5bb855cca1c7aa00b52acbcf.png)
处理剂名称
代号
分子结构
作用机理
使用方法
纯碱
Na2CO3
①钠离子置换土粉中的钙离子②碳酸根除钙③提供OH-离子
配浆时加入土粉量的3%左右，不要超过6%，除石膏
烧碱
Na2CO3
①提高PH值②提供钠离子③控制钙、镁离子
将单宁酸、腐植酸变成钠盐，促进植物胶溶解（如田青胶）
腐植酸
聚丙烯酸钾
K-PAM
聚丙烯酸钾，分子量200万左右ห้องสมุดไป่ตู้
酰胺基与颗粒表面的氧形成氢键吸附，羧甲基是水化基团，形成吸附水化膜水化膜，增强ζ电位和稳定性，同时分子链长且可以形成网架架构
提高动切力，降低失水，抗钙能力较弱
两性离子聚合物降粘剂
XY-27
阳离子基团吸附在钻屑表面，抑制粘土分散，分子量小于1万
阳离子基团吸附钻屑表面
降粘，降滤失，抗盐能力较强
两性离子聚合物包被剂
FA-367
阳离子基团吸附在钻屑表面，抑制粘土分散，大分子形成网架结构，分子量100-250万
阳离子基团吸附钻屑表面，形成网架结构
包被絮凝，提高结构粘度，抗盐能力较强
磺化沥青
FT-1
由烷烃、环烷烃、芳香烃组成，嫁接上磺酸基，提高抗温性和稳定性，分子量1200左右
PSC
泥炭、褐煤被碱抽出来，分子量2*103-1.5*106
①阴离子交换反应②配位体交换③氢键
抗温性能好,有降滤失(浓度高)及稀释作用(浓度低),抗盐效果不好
羧甲基纤维素钠盐
CMC
棉纤维碱化、醚化，分子量3-10万
①负离子、羟基、苷基形成氢键（最强）、分子间力和静电引力与粘土颗粒结合，减少自由水，提高ζ电位（护胶）②形成结构网，提高动切力③提高滤液粘度
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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)。
图3硅氧八面体结构图铝氧八面体晶片：多个铝氧八面体通过共用的OH连接而成的AL-O八面体网络图4铝氧八面体及铝氧八面体晶片构造示意图1.1.3 晶片的结合四面体晶片与八面体晶片以适当的方式结合，构成晶层。
晶层可分为如下几种：1）1:1型晶层：由一个硅氧四面体晶片与一个铝氧八面体晶片构成。
图5 1:1型晶层结构图2）2:1型晶层：由两个硅氧四面体晶片与一个铝氧八面体晶片构成。
图6 2:1型晶层结构图1.2 几种常见粘土矿物的晶体构造1.2.1 高岭石高岭石的单元晶层构造是由一片硅氧四面体晶片和一片铝氧八面体晶体组成的，所有的硅氧四面体的顶尖都朝着同样的方向，指向铝氧八面体。
硅氧四面体晶片和铝氧八面体晶片由共用的氧原子连接在一起。
①高岭石晶体结构示意图图7高岭石的晶体构造（立体图）图8高岭石的晶体构造②高岭石特点a 1:1型粘土矿物化学组成Al4[Si4O10](OH)4或2Al2O3·4SiO2·4H2Ob 几乎不存在晶格取代，负电量少c 晶层间引力以氢键为主，引力强，晶层间距C=7.2Åd C.E.C低（3-15 mmol/100g土)，在三种常见的粘土矿物中，高岭石的C.E.C最低。
原因在于高岭石几乎不存在晶格取代，所以带负电荷很少，周围吸附的阳离子数目少，可发生交换的阳离子数目就更少了，所以C.E.C小。
e造浆率低高岭石晶层间以氢键为主，引力较强，晶层间连接紧密，水分子不易进入晶层间，水化作用仅限于外表面，故水化分散能力差，造浆率低。
1.2.2 蒙脱石蒙脱石可看做是叶石蜡脱石晶体结构示意图9：图9蒙脱石的晶体构造（立体图）图10蒙脱石的晶体构造②蒙脱石特点a 2:1型粘土矿物，化学组成（Al2Mg3）（Si4O10）（OH）2nH2Ob 存在晶格取代，取代位置主要在AL-O八面体中，即AL3+被Mg2+、Fe2+和Zn2+等取代，产生的负电荷由等量的Na+或Ca2+来平衡。
c晶层间引力以分子间力为主，引力弱，晶层间距C=0.96~4nmd C.E.C大（70~130mmol/100g土)，原因在于蒙脱石存在晶格取代，所以带负电荷较多，周围吸附的阳离子数目较多，可发生交换的阳离子数目多，所以C.E.C大。
e 造浆率高蒙脱石晶层间引力以分子间力为主，层间引力较弱，水分子易进入晶层，引起蒙脱石水化膨胀。
蒙脱石负电荷多，吸附阳离子数量多，水化阳离子给粘土带来厚的水化膜，使蒙脱石水化膨胀。
蒙脱石负电荷多，吸附阳离子数量多，水化阳离子给粘土带来厚的水化膜，使蒙脱石水化膨胀。
因为蒙脱石具有很强的水化膨胀能力，造浆率高，所以它是钻井泥浆的主要配浆材料。
1.2.3 伊利石①伊利石晶体结构示意图图11伊利石晶体结构②伊利石特点A 2:1型粘土矿物化学组成（K，Na，Ca2）m（Al，Mg）4（Si，Al）8O20（OH）4·nH2O b存在晶格取代，取代位置主要在Si-O四面体中，且取代数目比蒙脱石多，产生的负电荷由等量的K+来平衡。
c晶层间引力以静电力为主，引力强，晶层间距C=10Å，d C.E.C介于高岭石与蒙脱石之间（20~40mmol/100g土)伊利石由于晶格取代作用产生的负电荷由K+来平衡，由于蒙脱石取代位置主要在Si-O四面体中，产生的负电荷离晶层表面近，故与K+产生很强的静电力，K+不易交换下来。
K+的大小刚好嵌入相邻晶层间的氧原子网格形成的空穴中，起到连接作用，周围有12个氧与它配位，因此，K+连接通常非常牢固，不易交换下来。
e造浆率低三种粘土矿物的晶体结构和物理化学性质的特点如表12。
表12 粘土矿物晶体结构与物理化学性质矿物名称晶型晶层间距/10-1nm层间引力阳离子交换容量/mmol·(100g粘土)-1高岭石1:1 7.2氢键力,吸力强3-5 蒙脱石2:1 9.6-40分子间,吸力弱70-130 伊利石2:1 10.0吸力较强20-401.3 钻井液中粘土矿物分类粘土在钻井液中按照其功能可分为膨润土、抗盐土、有机土。
1.3.1 膨润土以蒙脱石为主要成分的配浆土称为膨润土。
其可以分为API钻井级膨润土(改性膨润土)、未处理天然膨润土(试验用钠膨润土)、OCMA膨润土(改性膨润土)。
膨润土密度在2.5~2.7g/cm3之间；可以造成液体的粘稠流动性质；API钻井级膨润土在去离子水中加量为 6.4%时表观粘度大于15mPa·s，滤失量小于15mL。
膨润土用于水基钻井液中提高塑性粘度，静切力和动切力，以增强钻井液对钻屑的悬浮和携带能力，降低滤失量，形成致密泥饼，增强造壁性。
1.3.2 抗盐土抗盐土主要有凸凹棒土和海泡石两种粘土。
凹凸棒土、海泡石由平行长轴的双硅链组成，这些硅链形成了一种带网结构，在其边缘连在一起，通过铝或镁原子在八面体方向把每条链的上下部分连在一起，形成凹凸面。
由于其结构是三维链组成，所以不会膨胀；其矿物结晶为针状；具有很高的吸水容量。
密度为2.5~2.7g/cm3；API 钻井级凹凸棒土海泡石在去离子水中加量为6.4%时表观粘度大于15mPa·s，水分小于16%。
可用于海水或盐水钻井液中起到提粘作用并且形成泥饼，堵漏效果良好。
1.3.3 有机土有机土组成：由钠膨润土经季铵盐类阳离子表面活性剂处理而成的亲油膨润土。
所选择的季铵盐必须有很强的润湿反转作用，常用十二烷基三甲基溴化铵、十二烷基二甲基卞基氯化铵。
主要作用是在油中分散，形成结构；在油基钻井液中做增粘剂和降滤失剂。
2 加重剂(加重材料)钻井液加重剂用于提高钻井液密度的处理剂又称加重材料，由不溶于水的惰性物质经研磨加工制备而成。
为了对付高压地层和稳定井壁，需将其添加到钻井液中以提高钻井液的密度。
加重材料应具备的条件是自身的密度大，磨损性小，易粉碎；并且应属于惰性物质，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。
2.1 API级重晶石（BaSO4）、活化重晶石重晶石为含钡硫酸盐矿物，化学成分为65.7%BaO、34.3%SO3，密度为4.2g/cm3之间，是制取钡和钡化合物的最重要的工业矿物原料。
由于重晶石密度大、硬度适中、化学性质稳定、不溶于水和酸、无磁性和毒性，是全世界应用最广泛的钻井液加重剂。
2.2 铁矿粉(氧化铁矿粉、钛铁矿粉)钻井液加重剂的主要用铁矿粉和钛铁矿粉，前者的主要成分为Fe2O3，密度4.9~5.3g/cm3；后者的主要成分为TiO2、Fe2O3，密度4.5~5.1g/cm3，均为棕色或黑褐色粉末。
铁矿粉和钛铁矿粉均具有一定的酸溶性，因此可应用于需进行酸化的产层。
2.3 碳酸钙粉（CaCO3、石灰石）石灰石粉的主要成分为CaCO3，密度为2.7~9g/cm3。
易与盐酸等无机酸发生反应，生成CO2、H2O和可溶性盐，因而适于在非酸敏性而又需进行酸化作业的产层中使用，以减轻钻井液对产层的损害。
但由于其密度较低,一般只能用于配制密度不超过 1.68g/cm3的钻井液和完井液。
2.4 新型钻井液加重材料四氧化锰加重材料，四氧化锰又称四氧化三锰，分子式为Mn3O4，呈红色或黑褐色球状颗粒,粒径平均值小于0.5μm，密度4.856g/cm3，熔点为1564℃，不溶于水，可溶于盐酸。
贝克休斯公司使用这种重材料开发出的逆乳化钻井液，塑性粘度大幅度降低，改善钻井液的流变性能，同时降低加重材料发生沉降的趋势，可在高温/高压井和小井眼中使用。
2.5 无机盐（NaCl、KCl、CaCl2、CaBr2、ZnBr2）可用于钻井液加重剂的可溶性盐包括无机盐和有机盐，与惰性不溶固体加重剂相比，可溶性盐钻井液加重剂能降低钻井液中固相含量，有利于流变性调控和提高机械钻速，但成本较高，对钻具的腐蚀性强，使用中一般要加入缓蚀剂。
无机盐有氯化钠、氯化钾、氯化钙、溴化钙和溴化锌，其中溴化锌饱和溶液的密度达2.3g/cm 3。
有机盐有甲酸钠、甲酸钾和甲酸铯，其中饱和溶液的密度达2.3g/cm 3。
与无机盐相比, 有机盐与其他处理剂的配伍性更好，腐蚀性较低，储层保护性能和环境保护性能更佳，特别是甲酸铯钻井完井液体系更是近年发展起来的新型高效的高温高压储层钻井完井液体系。
2.6 加重材料用量的计算加重剂用量：加重后的泥浆重量等于原泥浆重量加上加重剂重量。
计算公式：V W =ρρρρρ--原加原加加重加（） (1)式中：W 加-----加入加重剂重量，公斤或吨； V 原-----原浆体积，公升或米3；ρ加-----加重剂密度，g/cm 3； ρ原-----原浆密度，g/cm 3；ρ重-----欲加重泥浆的密度，g/cm 3。
降低泥浆的密度所需的加水量。
计算公式：V W =ρρρρρ--原加原稀加稀水（） (2)式中：X ----加入水的重量，公斤或吨；V 原----原浆体积，公升或米3；ρ水----水的密度，g/cm 3；ρ原----原浆密度，g/cm 3；ρ稀---加水稀释后泥浆的密度，g/cm 3。