钻井液药品介绍
抗高温高密度饱和盐水钻井液研究
１ 体 系 ： Ｐ ＃ １ ＡＡＤ ＋ ５ Ｓ ＮＨ＋３ Ｓ 一 ３ Ｓ Ｐ ＭＰ ＋
１ ＣＭＣ（ｖ Ｉ）＋ ０ ＸＹ 一 ２ ．３ ７＋ ０ ４ Ｆ ６ ． Ａ３ ７＋ ３ ０
Ｎａ Ｉ ０ Ｃ 。 Ｃ ＋１ ％Ｋ Ｉ ２ 体系 ： Ｐ ＡＤＳ ３ Ｓ ＃ ２ Ａ ＋ ＭＣ＋ ４ Ｓ ＭＦ＋ ７
Ｓ Ｐ ３ ３ Ｓ ＮＨ 十 ５ Ｓ
３ Ｎ ａ ＋ １ ＫＣＩ Ｏ ＣＩ ０ 。
其机理进行探讨 。
１ 实验研 究
Ｉ Ｉ 原 浆配制 ．
＊ 收 稿 日期 ：０００ －２ ２ １—２０
３ 体系 ： Ｐ １ ＡＡＤ ＋５ Ｓ ＮＨ＋３ Ｓ － Ⅱ＋ Ｓ Ｐ ＭＰ
摘
要： 通过 实验研 究 了高效 抗 高温降 滤失 剂 Ｐ ＡＡＤＳ和 结合磺 化 处 理 剂在 饱 和 盐水 钻 井 液体 系 中
的协同增效作用， 并分别对低密度和 高密度钻井液体 系的流变性、 失水造壁性 等性能进行 了研 究， 最 终 确定 了以 Ｐ ＡＡＤ Ｓ为主要 降 滤失 剂 ， 配磺化 处 理 剂 的聚磺 抗 高温 高 密度 饱 和 盐水钻 井液 的基 本 复 配 方体 系。该钻 井 液体 系的抗 温能 力大 于 ２ ０ ， ０ ℃ 将该 体 系用重 晶石加 重至 ２ ３ ／ ｍ３ ２ ０ 高 温老 ． ｇ ｃ ，０ ℃ 化后 Ａ 为 １０ ａ・ ， ６ｍＰ ＳＡＰＪ 失水 为 ７５ ． ｍＬ， 高温 高压失 水为 Ｉ． ｍＬ， 有 良好 的 流变性 、 Ｉ５ 具 失水造 壁
钻井液用 强力抑制防塌剂(THI-101)
产品介绍---中美合资生产钻井工具[泥浆泵双金属缸套]—泥浆泵主要易损件之一。
该产品采用镶装式结构，由两种不同材质的内、外套镶装而成。
其内衬为高碳高铬合金铸铁材料，内孔采用衍磨加工，表面光亮如境。
产品通过过多年使用证明，其综合性能优良，寿命比同类厂家生产的缸套提高1.3-1.5倍，完全可以满足高压喷射钻井工艺要求，其技术条件符合SY5064-85标准，深受国内外用户欢迎。
本产品荣获胜利石油管理局科技技术进步成果一等奖。
现有50多种型号、300多个规格，产品畅销国内五大油田，并批量出口美国、加拿大。
中美合资生产钻井工具[大钳牙板]该产品采用高强度材质锻打而成,经热处理加工后,硬度HRC≥55, 有液压和B型等多种型号,主要应用与钻井行业。
中美合资生产钻井工具[钻井泥浆阀箱]一是钻井泵的重要配件之一,产品主要有:SL3NB-1300A-FX、SL3NB-1600A-FX、F-1300/1600-FX、3NB-1300C/1600C-FX等四种型号,该产品符合Q/SHHO 190-2003生产标准,具有耐高压、耐腐蚀、使用寿命长等优点,产品性能及主要技术条件已达到或超过部标要求,广泛应用于石油钻井行业。
产品介绍---中美合资生产钻井工具滚轮方补心为石油钻井必备工具，与转盘方瓦相配，驱动方钻杆，该产品通过四个滚子转动减少与方钻杆的摩擦，延长其寿命。
对于四方和六方不同规格的方钻杆，可以通过更换滚子与之配合，与各类转盘连接，有四方转动和销轴转动二种驱动形式。
产品介绍－－油井水泥降失水剂油井水泥降失水剂是一种能控制水泥浆中液相向渗透性地层滤失，从而保持水泥浆适当水灰比的材料。
固井时水泥浆只有保持较高的水灰比，才能够从套管泵送至井下，然后从环空返回至恰当位置。
SWJ-1 SWJ-2 SWJ-3 SWJ-4 SWJ-5产品介绍－－油井水泥缓凝剂油井水泥缓凝剂是一种能够延长水泥浆的稠化时间，满足固井施工时限要求的材料，是深井和超深井固井水泥浆必不可少的成分。
中外常用钻井液处理剂名称对照及主要用途解读
四磷酸纳
STP
OILFOS
BARAFOS
低钙钻井液降粘剂以及降失水
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
磺化单宁
改性单宁
磺甲基化单宁,SMT，KTN，NaT
DESCO，DESCO CF
TANNEX，TANCO
（同上）
树脂页岩稳定剂
GLA
JHS
SHALE-BAN
HOLECOAT
IDTEX
（同上）
铝络合物
ALPLEX
泥岩抑制剂
阳离子化合物
（小阳离子）
GD 5-2
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
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)
方铅矿粉
硫化铅
Super-Wate
Galena
各种钻井液的加重剂，
可加重至密度
THIN-X
CPD
水基钻井液降粘剂
树皮提取物
栲胶，改性栲胶
SMK，FSK
常用钻井液料及其功用
一、稀释剂泥浆稀释剂，或分散剂，通过破碎粘土层边和面之间的附着而降低粘度（见图1）。
稀释剂吸附粘土层，因此破坏了层间的引力。
加入稀释剂可以降低粘度、切力和屈服值。
大多数的稀释剂都可以划分为有机材料或无机磷酸盐络合物。
有机稀释剂包括木质素磺酸盐、木质素和丹宁。
与无机稀释剂相比，有机稀释剂可用于高温条件下（铬酸盐也是很好的耐高温稀释剂，但是不适合用于环境敏感地区）。
有机稀释剂通常会有助于滤失控制。
聚合；絮凝；（面对面）；（边对面）；（边对边）；解胶；抗絮凝图. 1粘土颗粒的连接无机稀释剂包括焦磷酸钠（SAPP）、四焦磷酸钠、四磷酸钠和六偏磷酸钠。
无机稀释剂在低浓度情况下是有效的，但是通常只用于150ºF的温度以下。
它们的应用一般局限于氯化物浓度低和pH值低的淡水粘土泥浆。
长期以来，水被作为钻井泥浆的一种十分有效的稀释剂使用，其降粘效果是通过减少钻井液中的总体固相浓度来达到的。
钻井作业中钻屑不断混进泥浆中，那么这些钻屑最终也需要用水进行稀释或者必须用机械的方式清除。
应当定期添加水到水基泥浆中，以补充渗漏到地层和在泥浆池中蒸发的水份。
如果不补充水，那么由于固相浓度增加，粘度就会上升。
而化学方式的降粘效果不佳。
在没有添加重晶石或膨润土的情况下，塑性粘度的稳定上升就说明水分减少了。
磷酸盐是最早可以大批量供应的化学稀释剂之一。
磷酸盐通过吸附粘土颗粒而起作用，因此，它能达到令人满意的电平衡和允许颗粒自由地悬浮在溶液中。
磷酸盐的这种分散效果归因于轻度的阴性粘土片晶置换，它可使片晶相互排斥，最终这些断裂边缘的化合价趋于饱和。
在被严重污染的离子环境中，磷酸盐的使用是有限的。
如果有自由的钙离子或镁离子存在，不论其数量多少，都将会形成磷酸盐的络合物或者不溶的金属离子磷酸盐。
由于清除了可用的磷酸盐，这就限制了降粘能力。
表2列出了常用的用于现场钻井泥浆应用中的磷酸盐优点1) 在井深较浅的条件下，在大多数膨润土水基泥浆中，磷酸盐是一种十分有效的稀释剂。
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。
《水基钻井液》
• 当Ca2+ 略有变化时，泥浆性能变化不大， 即处理泥浆对钙侵不敏感。
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三、钙处理泥浆抗污染机理
• 1.同离子效应 • 泥浆中含有较高浓度的Ca2+，地层石膏的溶解受
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• 2.性能变化 • 第一阶段：粘、切、失水↗泥饼增厚 • 第二阶段：粘、切↘失水↗泥饼增厚 • 3.作用机理 • 阳离子交换 • Ca2+与Na交换→钠土转换为钙土→粘土ξ
电势减小，水化膜变薄。
• 4.石膏侵，水泥侵区别 • 石膏侵，PH值一直下降 • 水泥侵：PH值增加
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• 5.石膏侵的处理
• 所以在钻井过程中要尽量保证全井累计失水不变的 情况下，尽量增大瞬时失水。
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（四）固相含量及类型对速的影响
• 1.固相含量的影响 固含增加，泥浆的密度随之增加，粒度增加，钻速降低。此 外固含增加，使钻头和岩石的接触受到的阻碍增加，钻头对 地层的冲击力减弱，导致钻速下降。 淡水钻速为100，固含升高7%时，钻速降为50%.
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五.常用饱和盐水泥浆
• 1.FCLS—CMC饱和盐水泥浆 • （1）配方（用井浆转化） • Na2CO3 + FCLS + NaOH(1/5) + CMC + 盐 +
红矾 1.5% 1.5% 0.2% 2% 饱和 0.2% • （2）维持要点： • (a)用饱和盐水混合剂维护，使饱和盐水限在 20～30% • (b)PH=9～10 • (c)用AS或红矾提高稳定性
排开，泥浆粘度高相当于在两者间提供了粘性缓 冲垫子，即是减小了钻头对岩石的冲击力，导致 Vt下降。 • 2.水眼粘度↗ 环空粘度↗ ΔP环空↗ ΔP↘ Vt↘ ΔP环空↗ ρ↗ 压持效应 ↗Vt↘ • 3.粘度↗ 岩屑下沉速度↘ 固含↗ 导致了ρ和粘 度上升。 Vt↘
钻井常用泥浆药品安全技术说明书MSDS资料
常用泥浆药品安全技术数据表
（MSDS）
中原×××钻井队
2015年4月
目录
羧甲基纤维素钠CMC安全技术说明书 (1)
膨润土安全技术说明书 (4)
硅钾基防塌剂PZ-7安全技术说明书 (7)
烧碱（NaOH）安全技术说明书 (10)
纯碱安全技术说明书 (13)
重晶石粉安全技术说明书 (16)
聚丙烯酰胺钾盐K-PAM安全技术说明书 (19)
复合堵漏剂安全技术说明书 (21)
羧甲基纤维素钠CMC安全技术说明书
膨润土安全技术说明书
硅钾基防塌剂PZ-7安全技术说明书
烧碱（NaOH）安全技术说明书
纯碱安全技术说明书
重晶石粉安全技术说明书
聚丙烯酰胺钾盐K-PAM安全技术说明书
复合堵漏剂安全技术说明书。
钻井用化学剂
02
1
钻井液：钻井时用来清洗井底并把岩屑携带到地面，维持钻井操作正常进行的流体
2
钻井液的功能：携带和悬浮钻屑；稳定井壁；冷却和清洗钻头、净化井底；平衡地层压力；获取井下信息
3
钻井液的类型：水基钻井液、油基钻井液
复习:
2.2 钻井液处理剂
2.2.1 稀释剂 --降低钻井液粘度和切力的化学剂 钻井液稠化的原因 钻井液中固相颗粒含量过多 粘土颗粒形成网状结构
2.3 固井水泥外加剂
固井作业可以分为两部分：下套管和注水泥
固井是油井建设中的重要环节
2.3 固井水泥外加剂
固井作业可以分为两部分：下套管和注水泥
固井是油井建设中的重要环节
油井水泥的主要作用:
隔绝流体在地层中的流动，支撑套管，防止管壁腐蚀，封隔漏失层或低压层
2.3 固井水泥外加剂
固井是油井建设中的重要环节
钻井液配制时需注意:
钻井液中必须有大、中、小各种颗粒，并有合理的分布
钻井液中必须有大、中、小各种颗粒，并有合理的分布
胶体颗粒类型---颗粒扁平、水化性好，则在压力下容易变形
01
02
钻井液配制时需注意:
1、降滤失剂作用原理
稳定胶体颗粒作用---护胶作用
羧甲基纤维素与粘土颗粒的吸附方式
护 胶 作 用
部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）
聚丙烯酰胺 絮凝+降滤失
部分水解的聚丙烯酰胺
醋酸乙烯酯—顺丁烯二酸酐共聚物（VAMA）
几种典型的高分子絮凝剂:
井壁坍塌的原因
非膨胀性页岩裂解
页岩水化膨胀
---高岭石和伊利石吸水后会引起层间裂解
2.2.4 页岩抑制剂
无机盐---效果最好的是KCl、(NH4)2SO4
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常用泥浆药品及作用
一、聚合物类
1、聚丙烯酰胺（PAM）作用：主要用来絮凝钻井液中过多的粘土细微颗粒及清除钻屑，从而使钻井液保持低固相，它也是一种良好的包被剂，可使钻屑不分散，易于清除，并有防塌作用。
2、聚丙烯酸钾K-PAM 作用：主要用来抑制页岩中所含粘土矿物的水化膨胀和分散而引起的井塌。
3、螯合金属聚合物CMP 作用：用来提高聚合物体系粘度兼防塌作用。
4、钻井液用成膜树脂防塌剂BLC-1 作用：用来控制聚合物体系失水，增加润滑性从而达到防塌的目的。
5、高粘乙烯基单体共聚物防塌降失水剂BLA-MV 作用：用来控制聚合物体系失水，提高粘度，封堵页岩孔隙从而达到防塌的目的。
6、增粘降失水剂KF-1 作用：用来提高聚合物体系液相粘度，提高泥浆的携带岩屑能力。
7、非极性防卡润滑剂BLR-1作用：主要用来提高钻井液体系的润滑性，降低摩阻系数，增加钻头的水马力以及防止粘卡。
二、细分散类
1、白土作用：主要用来配制原浆，亦有增加粘切、降低滤失的作用。
2、羧甲基纤维素钠盐CMC 作用：主要用来促进钻井液中粘土颗粒网状结构的形成，提高粘度，降低失水。
3、烧碱(NaOH) 作用：调节钻井液PH值，促进白土水化分散。
4、纯碱Na2CO 3 作用：调节钻井液PH值，促进白土水化分散,沉降钻井液中过多的钙离子。
5、防塌润滑剂FT-342或FT-1 作用：防塌，改善钻井液的流动性和泥饼质量。
6、硅氟防塌降虑失剂SF 作用：防塌降失水，改善钻井液的流动性和泥饼质量。
7、封堵护壁增粘剂 改性石棉SM-1或XK-1作用：提高低固相钻井液的动切力。
8、硅氟稀释剂(SF-150) 作用 主要用作稀释改善细分散钻井液体系的流动性
三、堵漏剂
1、单向压力封堵剂DF-A 作用：主要用作渗透性漏失地层的堵漏。
2、综合堵漏剂HD-I、II 作用：主要用作裂缝性漏失地层的堵漏。
3、桥塞堵漏剂QD-I、II 作用：主要用作裂缝性漏失地层的堵漏。
四、加重剂
1、石灰石粉CaCO 3 作用：主要用来提高钻井液的密度，以控制地层压力，防塌防喷。
可用来配制密度不超过1.30g/cm 3的钻井液。
2、重晶石粉BaSO 4 作用，主要用来提高钻井液的密度，以控制地层压力，防塌防喷。
可用来配制密度2.00g/cm 3以上的钻井液。