环保钻井液技术研究与应用
国外油基钻井液提切剂的研究与应用进展
国外油基钻井液提切剂的研究与应用进展国外油基钻井液提切剂的研究与应用进展随着石油勘探和开采技术的不断发展，钻井技术成为石油开发的关键环节之一。
钻井液作为钻井中的重要组成部分，对井下作业的效率和安全性起着至关重要的作用。
随着环保意识的加强，国外在油基钻井液提切剂的研究和应用方面取得了一定的进展，为我们借鉴学习提供了经验。
一、油基钻井液提切剂的概念油基钻井液是一种以石油为基础的钻井液，提切剂是其组成部分之一。
提切剂是一种添加剂，用于增加钻井液的黏度和抗磨损性能，以避免井壁塌陷和保护钻头。
通常根据不同的作用原理可以分为磨料和沉淀型两类。
磨料属于机械提切剂，主要特点是硬度高且磨损快，使用寿命较短，但工作效率高。
沉淀型属于化学提切剂，本质上是胶体颗粒，可以形成一层密集的薄膜，起着类似于润滑油的作用。
二、国外油基钻井液提切剂的研究进展1. 磨料提切剂研究国外针对磨料提切剂的研究主要集中在如何提高其使用寿命和降低使用成本上。
在研发过程中，主要采用的方法有颗粒表面修饰、材料复合和晶体结构优化等，以提高颗粒表面的抗磨性和耐高温性能。
近年来，以硬质合金颗粒为代表的超硬材料逐渐成为磨料提切剂的新研究方向。
超硬材料的硬度可媲美天然金刚石，耐高温、抗腐蚀性能良好，并且与在油基钻井液中常用的降粘剂相容，使用寿命可显著提高。
2. 化学提切剂研究沉淀型提切剂的研究主要集中在改进其沉淀性能和增强其黏度和再可加性。
目前主要采用的方法包括改进分子结构、添加表面活性剂和增强交联性能等。
此外，还有一些新型沉淀型提切剂正在被研发，例如利用生物技术手段生产具有黏度、抗温度能力的微生物菌种等。
三、国外油基钻井液提切剂的应用进展在钻井作业中，油基钻井液提切剂的应用主要体现在保护钻头、防止井壁塌陷，提高井下作业效率方面。
据国外资料统计，与传统的磨料提切剂相比，粘度大、悬浮力好的沉淀型提切剂可以大幅提高钻头的寿命，降低维护成本和环境污染风险。
此外，在高温高压和腐蚀环境下，油基钻井液提切剂的抗磨性能和耐腐蚀性能也是一个重要的考量因素。
环保钻井液技术研究与应用
２ 环 保 钻 井 液 的 发 展 趋 势
通 过 对 国 内外 环 保 钻 井 液 技 术 现 状 的 分 析 ， 为 环 保 ［ ］胥 思 平 。 厚 ， 海 峰 等． 然 高分 子 钻 井液 体 系的 研 究 与 应 用 认 ２ 沈忠 丁 天 钻 井 液应 具 有 ： 油 基 钻 井 液 相 当 或 接 近 的抑 制 性 能 ； 制 与 配 ［］ 钻 井 液 与 完 井液 ，０ ６ ２ （ ） Ｊ． ２ ０ ，３ ６ ． 和 维 护成 本 与 普 通 水 基 钻 井 液 相 近 ； 足 于 施 工 地 区 的 环 ［ ］吴 芳 云 ， 进 富 ． 油 环 境 工 程 ［ ． 京 ： 油 工 业 出 版 社 ， 满 ３ 陈 石 Ｍ］ 北 石 ２００２． 保 排 放 标 准 ， 农 业 生 产 无 害 ， 好 是 有 益 于 当 地 的 生 态 环 对 最 境； 利于保证施 工人员 的健 康 和安全 ； 保 护 ； 钻 环 生物 可 降 解 性 中图分类号 ：Ｂ Ｔ
１ 环保 钻 井液技 术研 究
１ １ 多 元 醇 钻 井 液 体 系 ．
素为 ： （） １ 国外 开 发 的 合 成 基 、 甲基 葡 萄 糖 苷 等 环 保 钻 井 液 ， 多元 醇 钻 井 液 体 系 是 ２ Ｏ世 纪 ８ Ｏ年 代 末 出 现 的 一 种 以 可 但 无 多 元 醇 为 主 剂 配 制 而 成 的 环 保 型 水 基 钻 井 液 体 系 ， 元 醇 尽 管 具 有无 毒 、 生 物 降 解 的 性 能 ， 成 本 高 ， 法 广 泛 推 多 处 水 基 钻 井 液 体 系 不 但 具 有 油 基 钻 井 液 的 优 异 性 能 ， 且 不 广 使 用 。 因 此 ， 理 剂 成 本 是 关 系 到 环 保 钻 井 液 开 发 成 败 而 存 在 污染 环 境 和 干 扰 地 质 录 井 问 题 ， 室 内 试 验 和 现 场 应 的 关 键 。 其 （） ２ 目前 所 开 发 的 环 保 钻 井 液 多 数 要 与 其 他 环 保 性 能 用 都 已取 得 良好 的技 术 效 果 和 经 济 效 益 。
环保型钻井液研究及在小井眼侧钻井的应用
但不利于岩石荧光定级 ， 干扰地质录井， 原油排放对环境也会造成一定污染。室 内 优选乳液大分子替 代 原 油作 为润滑 荆 ， 利 用其 良好 的 生物 降解性 减 少对环境 的 污染 ， 将 其低 表 面张 力和 易返 排 的特 点 用 以封 堵油藏 孔 隙 实施储 层 保护 。通过 实验 优 选 出新 型钻 井液 配方 ， 性 能 良好 ， 形成 了一 套环保 型 小井 眼侧 钻 井钻 井液体 系。该 钻 井液在哈 油 田小 井眼 开 窗侧 钻 井上 应 用 １ ５井次 ， 应 用 井段 复杂 较 少 ， 应
用效 果 良好 。 关 键词 ： 乳 液大 分子 ； 环保型； 侧钻井； 钻 井液 ； 润滑 剂 中图分 类号 ： Ｔ Ｅ ２ ５ ４ 文献标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ４ －５ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ４ －０ ０ ５ ５ －０ ４
为提 高单 井产 量 ， 挖 掘 区块剩余 油 ， 改善 开发 效果 ，
５ Ｏ 。 的小井眼侧钻井 而言 ， 乳 液大分子的加量为 ３ ％左 右时， 钻井液泥饼粘滞系数为 ０ ． ０ ７ ～０ ． ０ ９ 之间， 其润滑 性足 以满足工程要求， 因此乳液大分子完全可以代替原 油作为润滑剂在小井眼侧钻井上使用。 ２ ． ２ 常规性 能评 价
擦， 改变为表 面活性剂非极 性端之间或油膜之 间的摩 擦， 从而 起到 润 滑作 用 。另 外 由于 浊点 效 应 ， 当温 度 升 高到浊点 以上时以小油滴的形式析出， 能够增强乳液体
２ ０ １ ３年第 ４期
西 部探矿 工程
５ ５
环 保 型钻 井 液研 究及 在 小 井 眼侧 钻 井 的应 用
马平平 ， 熊开俊 ， 付伟 明， 刘禧元 ， 温海霞
钾钙基聚合物钻井液体系在玛湖35井研究与应用
钾钙基聚合物钻井液体系在玛湖35井研究与应用引言随着石油工业的发展，对钻井液体系的要求也越来越高。
传统的钻井液使用中存在着污染环境、浪费资源等问题，为了解决这些问题，研究人员提出了一种新型的环保型钻井液——钾钙基聚合物钻井液。
由于其优良的性能和环保的特点，钾钙基聚合物钻井液在油气田开发中得到了广泛的应用。
本文以玛湖35井为研究对象，对钾钙基聚合物钻井液的性能进行了研究，并总结了其在玛湖35井的应用效果。
通过对比实验，得出了钾钙基聚合物钻井液在玛湖35井的优势和不足之处，并提出了改进建议，为今后钾钙基聚合物钻井液在类似地质条件下的应用提供了参考。
一、钾钙基聚合物钻井液的特点1.环保性能钾钙基聚合物钻井液采用无毒、无害的原料，并且能够在钻井过程中降解，不会对地下水和周围环境造成污染，具有良好的环保性能。
2.良好的稳定性钾钙基聚合物钻井液在高温高压环境下具有良好的稳定性，可以保证钻井的顺利进行。
3.优异的钻井性能钾钙基聚合物钻井液具有良好的抗渗漏性能和减少井壁稳定能力，有利于提高钻井效率和减少事故发生的概率。
二、玛湖35井的地质条件玛湖35井位于中东地区，地质条件复杂，地层较硬，温度较高，压力较大，对钻井液的性能要求较高。
三、钾钙基聚合物钻井液在玛湖35井的研究1.钾钙基聚合物钻井液配方设计根据玛湖35井的地质条件，设计了一套适合的钾钙基聚合物钻井液配方，包括基础液体、分散剂、稠化剂和降滤剂等成分。
2.钾钙基聚合物钻井液性能测试对配方设计的钾钙基聚合物钻井液进行了一系列性能测试，包括流变性能、抗渗性能、降滤性能和高温高压条件下的稳定性等。
3.钾钙基聚合物钻井液在玛湖35井的应用效果在玛湖35井进行了钾钙基聚合物钻井液的现场应用试验，对比实验结果表明，该钻井液体系在玛湖35井具有良好的适用性和稳定性。
四、改进建议通过对钾钙基聚合物钻井液在玛湖35井的研究，发现了一些不足之处，如抗渗性能和高温高压条件下的稳定性有待改进。
环保型正电聚醇钻井液在大港油田的应用研究
文章编号:100125620(2006)0520036204环保型正电聚醇钻井液在大港油田的应用研究熊腊生 许京国 张松杰(大港油田集团钻井公司,天津大港)摘要 勘探开发对环境保护的要求越来越严格,滩海等环境敏感区域更是如此。
以提高钻井液抑制性为核心,研究出了正电聚醇和正电护壁剂2种产品,并形成了淡水和海水2套正电聚醇体系。
该体系的主要处理剂均由天然矿物经化学改性而成,能够自动降解,具有低毒特性。
评价了环保型正电聚醇钻井液主处理剂的作用及体系性能,介绍了其在张海4、庄海5及庄海2x1等不同类型的12口井的应用效果。
室内试验和现场应用结果表明,该体系具有良好的润滑防塌、抑制、抗温、抗污染、油气层保护和环保性能;应用井井径扩大率小(小于6%),产油量高(平均达36t/d),电测1次成功;该体系有利于提高机械钻速,携岩能力强,摩阻系数小于0.08。
指出,低毒正电聚醇体系能满足海洋井的环境保护需要,也可满足浅井和中深井井壁稳定、润滑和快速钻进的要求。
关键词 水基钻井液 正电钻井液 正电聚醇 环境保护 防止地层损害 大港油田中图分类号:TE254.3文献标识码:A 随着中国对环境立法的健全和油田市场的对外开放,勘探开发对环境保护的要求越来越严格,滩海等环境敏感区域更是如此,因此要求钻井液技术不仅在钻井和保护油气层方面有突出的性能,而且应具有好的环境保护性能,大港油田集团钻井公司研制的环保型正电聚醇钻井液体系正是基于这个理念而产生的。
大港油田集团钻井公司以提高钻井液抑制性为核心,研究出了正电聚醇和正电护壁剂2种产品,用于增强体系的电性抑制,提高钻井液防塌能力和保护油气层效果。
经过室内研究,形成了淡水和海水2套正电聚醇钻井液配方。
该钻井液的主要处理剂絮凝剂H F 2PS 、正电聚醇、降粘剂(液体降粘剂2Ⅱ)、降滤失剂(SMP 2Ⅱ)、正电护壁剂、油保剂WZD 2Ⅱ均由天然矿物经化学改性而成,完成钻井施工后能够在自然界中自动降解而失去化学特性,因此体系满足环境保护的要求。
抗高温水基钻井液技术研究与应用现状及发展趋势(Ⅱ)
抗高温水基钻井液技术研究与应用现状及发展趋势（Ⅱ）抗高温水基钻井液技术研究与应用现状及发展趋势（Ⅱ）随着钻井技术的日益发展，对于水基钻井液的性能需求越来越高，特别是在高温高压井下的应用中，其抗高温性能显得格外重要。
因此，抗高温水基钻井液技术研究越来越受到重视。
本文将在前文的基础上，进一步探讨抗高温水基钻井液技术的应用现状及发展趋势。
一、应用现状目前，国内外对于抗高温水基钻井液技术的研究主要集中在以下方面：1. 新型添加剂的研发为了提高水基钻井液的抗高温性能，研究人员大力开发新型添加剂。
比如，有机硅表面活性剂、纳米材料、聚合物等，这些新型添加剂能够有效抑制水基钻井液在高温下的降解。
2. 新型填料的应用在高温井下，水基钻井液的稳定性恶化严重，此时可以通过添加一定的填料来改良其性能。
比如，精制沥青、陶瓷珠等，这些填料不仅能够提高水基钻井液的温度稳定性，而且能够降低钻井液的黏度。
3. 环保性问题随着环保观念的普及，越来越多的钻井行业开始注重水基钻井液的环保性问题。
新型材料和技术的开发，例如无毒性添加剂的应用、水基钻井液的回收再利用等，已经成为了现代水基钻井液技术的重要组成部分。
二、发展趋势未来，随着油气勘探深度的不断拓展，抗高温水基钻井液技术将会更加重要。
其发展趋势可以从以下几个方面来进行预测：1. 高效新型添加剂的研发目前，新型添加剂的研发仍然是抗高温水基钻井液技术的重要发展方向。
今后，新型添加剂的研发将会越来越注重效率，即性能越好、使用成本越低越好。
2. 自适应抗高温体系的研究传统的钻井液技术是通过一次性设计调配出钻井液的配方，而自适应抗高温体系则是指钻井液系统可以自动调整配方，以适应不同的工况和环境。
这种技术的发展将会极大提高钻井液的性能。
3. 环保性问题钻井液处理的环保性问题是未来水基钻井液技术发展中不可忽略的方面。
随着国内外环保法规不断升级，未来的水基钻井液技术将更加注重回收再利用、循环使用等环保性问题，从而降低对环境的影响。
油井钻井液泡沫性能研究及应用
油井钻井液泡沫性能研究及应用一直是石油工程领域研究的热点之一。
随着石油勘探和开发的不断深入，对油井钻井液的要求也越来越高。
而作为一种新型的钻井液，泡沫钻井液因其较低的密度、良好的携砂能力和环保性能，受到了广泛关注。
泡沫钻井液作为钻井液的一种，其泡沫性能直接影响到钻井的顺利进行。
根据石油勘探中的实际需求，对泡沫钻井液的泡沫性能进行研究和提升，具有十分重要的意义。
在油井钻井作业中，泡沫钻井液不仅可以减轻井下压力、稳定井壁，还可以提高钻头的冲击效率、减小环境污染等。
研究表明，泡沫钻井液的泡沫性能受到多种因素的影响，如泡沫剂种类、浓度、加入量、泡沫稳定剂种类、pH值等。
其中，泡沫剂的种类和浓度是决定泡沫性能的关键因素之一。
根据泡沫剂的不同种类和浓度，泡沫的性能也会有所不同。
因此，在实际钻井作业中，需要根据井下条件的不同选择合适的泡沫剂种类和浓度，以达到最佳的钻井效果。
此外，泡沫稳定剂的种类和添加量也对泡沫钻井液的性能有较大影响。
泡沫稳定剂可以有效延长泡沫的寿命，提高其稳定性。
在实际应用中，需要根据地层情况和钻井深度选择合适的泡沫稳定剂种类和添加量，以保证泡沫钻井液的稳定性和可靠性。
在泡沫钻井液的研究和应用过程中，还需要充分考虑钻井液的环保性能。
泡沫钻井液相对于传统水基钻井液和油基钻井液具有更好的环保性能，可以减少井下污染，保护环境。
因此，在当前环保意识日益提高的情况下，泡沫钻井液在石油勘探中的应用前景十分广阔。
梳理一下本文的重点，我们可以发现，油井钻井液泡沫性能研究及应用是一个具有重要研究价值和广阔应用前景的课题。
通过对泡沫剂种类、浓度、泡沫稳定剂种类、添加量等因素的研究和优化，可以提高泡沫钻井液的泡沫性能，实现更高效、更环保的钻井作业。
相信随着石油勘探技术的不断发展，泡沫钻井液将在油田开发中发挥越来越重要的作用。
石油钻井液的环保与研究
石油钻井液的环保与研究一、引言石油是目前全球最主要的能源，不断的挖掘与开采带来了一个严重的问题，那就是石油钻井液所带来的环境安全隐患。
因此，如何解决石油钻井液产生的环境问题，成为全球石油工业所面临的重大难题。
二、石油钻井液的环保问题1.石油钻井液的构成石油钻井液是由各种化学物质组成的，包括水、泥浆、多种聚合物、泡沫乳液等。
其中，聚合物是石油钻井液中含量最高的成分，占到了60%-80%。
2.石油钻井液的环境问题石油钻井液在使用后，会产生大量的污染物，严重危害环境和人类健康。
其中，有机化合物、重金属、有毒气体等对环境的危害最为严重。
3.石油钻井液的排放控制为了减少石油钻井液对环境的危害，需要对其排放进行严格的控制。
对于排放污染物，采用处理技术，将污染物降解或转化为无害物质。
三、石油钻井液的研究方向1.石油钻井液的环保研究石油钻井液包括多种不同的成分，需要研究如何减少其对环境的影响。
例如，采用环保型聚合物代替传统的聚合物作为钻井液添加剂，以降低对环境的影响。
2.石油钻井液的节能研究石油钻井液需要消耗大量的能源才能维持其正常运行，因此，需要探索如何节约能源。
例如，通过合理的调整钻井液中的添加剂比例，减少无效添加而达到节能的目的。
3.石油钻井液的新型材料研究石油钻井液中的添加剂，需要在复杂的钻井环境下发挥其作用，因此需要开发新型材料。
例如，研制一种新型聚合物，能够在高温高压、酸碱环境下仍具有较长的使用寿命。
四、石油钻井液的环保案例1.克服钻井环境中的污染研究人员通过使用环保型聚合物，有效地降低了钻井液对土壤和地下水的污染问题。
同时，他们还将污染物还原成无害物质，最终将其释放到大气中。
2.减少能源消耗研究人员减少石油钻井液中的添加剂比例，成功地减少了其耗能量。
通过对石油钻井液的精确调整和有效管理，他们最终实现了节能的目标，极大地降低了成本。
3.新型聚合物的应用新型聚合物具有较长的使用寿命，能耐受高温高压和酸碱环境，因此被广泛应用于石油钻井液的制备中。
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环保钻井液技术研究与应用
综述了环保钻井液技术发展现状,通过分析环保钻井液存在的问题,对环保钻井液的发展趋势提出了建议。
标签：钻井液;环境保护;生物可降解性
1 环保钻井液技术研究
1.1 多元醇钻井液体系
多元醇钻井液体系是20世纪80年代末出现的一种以多元醇为主剂配制而成的环保型水基钻井液体系,多元醇水基钻井液体系不但具有油基钻井液的优异性能,而且不存在污染环境和干扰地质录井问题,其室内试验和现场应用都已取得良好的技术效果和经济效益。
1.2 甲基葡萄糖苷钻井液体系
甲基葡萄糖苷钻井液是20世纪90年代提出的一种新型水基钻井液体系,由于它在防塌机理及常规钻井液性能方面类似于油基钻井液,又称为仿油基钻井液体系。
大量的室内研究和生产实践证明,甲基葡萄糖苷钻井液能有效地抑制泥页岩水化膨胀,维持井眼稳定,保护油气层,同时还具有良好的润滑性能、抗污染能力和高温稳定性,并且无毒、易生物降解,对环境影响极小,具有极好的应用前景。
1.3 有机盐钻井液体系
钻井液用有机盐主要为甲酸盐。
目前北京培康佳业公司开发出两类有机盐Weight 2和Weight 3,其中Weight 2与甲酸钠性质相似,Weight 3与甲酸钾性质相似。
有机盐钻井液具有防塌性能好、保护油气层、腐蚀性低、环保及可以回收再利用的特点。
1.4 稀硅酸盐钻井液硅酸盐钻井液
最早是由Garrison和Baker等在19世纪30年代提出,目的是为了维持井壁稳定。
由于高浓度可溶性硅酸盐(20%-50%)钻井液遇到流变性能难以控制问题,在20世纪40年代中期被石灰钻井液和聚合物钻井液所取代。
近几年来,由于最近几年在钻井方面取得了一些进展,使硅酸盐钻井液的流变性能控制等方面变的容易,这些成果使人们再次使用硅酸盐钻井液得以实现。
1.5 合成基钻井液体系
合成基钻井液以人工合成或改性有机物,即合成基液为连续相,盐水为分散相,再加上乳化剂、有机土、石灰等组成的油包水乳化钻井液,根据性能需要加配降
滤失剂、流变性调节剂和重晶石等。
酯基钻井液于1990年3月在北海首次应用获得成功之后,合成基钻井液的种类不断增加,首先是酯、醚、聚а烯烃基钻井液,后来在权衡环境保护因素和成本的前提下开发了第二代合成基钻井掖。
第二代合成基钻井液以线型а烯烃、内烯烃和线型石蜡基钻井液为代表,其特点是运动粘度和钻井液成本较第一代合成基钻井液低,环境保护性能较第一代要差。
2 环保钻井液的发展趋势
通过对国内外环保钻井液技术现状的分析,认为环保钻井液应具有:与油基钻井液相当或接近的抑制性能;配制和維护成本与普通水基钻井液相近;满足于施工地区的环保排放标准,对农业生产无害,最好是有益于当地的生态环境;利于保证施工人员的健康和安全;适应于各种复杂井和深井钻探需要。
目前,制约中国环保钻井液技术开发的因素为:
(1)国外开发的合成基、甲基葡萄糖苷等环保钻井液,尽管具有无毒、可生物降解的性能,但成本高,无法广泛推广使用。
因此,处理剂成本是关系到环保钻井液开发成败的关键。
(2)目前所开发的环保钻井液多数要与其他环保性能较差的处理剂复配,才能达到好的性能,这使体系的环保优势受到不同程度的影响。
(3)钻井液的抑制性能、抗温和抗污染性能是制约环保钻井液开发运用的主要因素,是环保处理剂和体系研究攻关的重点。
因此在今后的环保钻井液技术研究中,应该重视以下发展趋势和研究重点。
(1)近年来发展起来的低毒性油基钻井液和新型合成基钻井液在使用过程中,也出现了与环保相冲突的种种问题。
因此,国外已经以纯天然材料为基础开发环保钻井液,以达到真正意义上的环保钻井液标准。
因此,环保钻井液的研究应建立在天然高分子材料改性、完善各种环保处理剂自身性能的基础上。
在环保处理剂的开发中应重视对天然农副产品加工后的副产物的开发利用。
(2)环保钻井液中无机盐的使用应与周围环境的矿化度及盐类一致,选择有利于环境安全无毒的无机盐类,并研究它们对环保钻井液整体性能改善的技术和方法。
环保钻井液应以低盐度为原则。
(3)生物降解性能好的无毒纯天然的油膜形成剂能提高环保钻井液的抗温性能和抑制性能。
(4)重视纳米技术在天然高分子材料改性方面的运用,通过选用特定的纳米材料,提高天然高分子材料抗温稳定性和抗降解能力,如纳米抗菌材料和纳米憎水性材料对天然高分子材料的表面处理。
(5)硅酸盐钻井液是一种环保体系,成本与水基钻井液接近,是重点开发方向。
硅酸盐材料是重要的无机环保钻井液材料,如果能够通过特定的工艺对该材料进行改性,以改善其抑制性、润滑性和配伍性能等,并在此基础上发展硅酸盐体系,可以开发出环保性能好、适应各种复杂钻井条件的新型硅酸盐钻井液体系。
硅酸盐材料的改进,应该是环保钻井液技术发展的一个重要方向。
参考文献
[1]郑力会,张金波,鄢捷年.改性天然高分子水基钻井液的研究与应用[J].油田化学,2004,21(4).
[2]胥思平,沈忠厚,丁海峰等.天然高分子钻井液体系的研究与应用[J].钻井液与完井液,2006,23(6).
[3]吴芳云,陈进富.石油环境工程[M].北京:石油工业出版社,2002.。