常用泥浆体系介绍
泥浆
需要造浆原料和设备；泥浆泵磨损加剧且故障增多；成本比较高；此外，由于要发挥泥浆的作用，必须注意 泥浆的质量和性能，因而维护、管理和处理麻烦。
的发展概况
泥浆是劳动人民在长期生产实践斗争中逐渐发展起来的。劳动人民在开始采用钻探手段探明和开发地下资源 的时候，由于孔浅地层比较简单，曾用清水冲洗钻进，在钻进过程中穿过泥质岩石时，岩粉和清水混合后经钻具 的搅拌而形成泥浆(自然造浆)。在实践中人们逐步认识到这种泥浆在清除岩粉和悬浮岩粉，保护孔壁防止孔内事 故等方面比清水好，人们就有意识地使用泥浆，随着钻探工作的不断发展，对泥浆进行化学处理作了大量研究工 作，使泥浆工作得到进一步发展。
我国无论在凿井方面或是在冲洗液的使用上都有着悠久的历史，但由于解放前长期的反动派黑暗统治和帝国 主义的入侵，使我国的钻探事业非常落后，对钻孔冲洗液的研究几乎没有进行什么工作。解放三十多年来，特别 是近几年来，随着社会主义建设事业的迅速发展，石油钻井和岩心钻探工作有了很快的发展。在泥浆的使用和研 究方面，积累了许多成功的经验，对优质快速钻进起到了应有的保证作用。特别是石油钻井部门在使用泥浆和对 泥浆化学处理等方面积累了不少好的经验。泥浆类型已从单一的淡水钠基泥浆，发展到钙处理泥浆、盐水泥浆、 乳化泥浆，低固相泥浆等。在处理剂方面，不仅使用了无机处理剂和一般有机处理剂，而且发展了多种高分子化 合物和表面活性剂等。
泥浆在钻井中的作用是很大的，人们常常称它为钻井的“血液”。
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泥浆
汉语词语
01 简介
03 优缺点 05 的类型
目录
02 组成 04 的发展概况 06 用处
泥浆是粘土的微小颗粒在水中分散、并与水混合形成的半胶体悬浮液。在胶体化学中，固体的粘土叫分散相 或固相，水叫介质或液相。如果固相分散成分子、离子状，固相与液相间没有相界面存在的均匀体，叫真溶液， 如食盐在水中溶化的溶液。如在液相中分散的颗粒由许多分子组成，虽然颗粒很微小，但有相介面存在、这样的 混合物叫胶体溶液，常用的各种胶水属于这一类。如果和胶体溶液差不多，但是有40%以上的固体颗粒都大于 0.2μm(1μm=0．001毫米)的，叫半胶体或悬浮液，泥浆就属于这种半胶体的悬浮液。
页岩气水平井油基泥浆体系的研究及应用
页岩气水平井油基泥浆体系的研究及应用一、本文概述随着全球能源需求的日益增长，页岩气作为一种清洁、高效的能源，其开发利用受到了广泛关注。
在页岩气勘探开发过程中，水平井技术因其能提高单井产量、降低开发成本等优点而被广泛应用。
水平井钻井过程中，油基泥浆体系的选择和应用对钻井效果具有重要影响。
本文旨在深入研究页岩气水平井油基泥浆体系，探讨其性能特点、优化配方以及在实际应用中的效果，以期为页岩气水平井的高效钻探提供理论支持和实践指导。
本文首先介绍了页岩气水平井钻井技术的特点及其对油基泥浆体系的要求，然后详细分析了油基泥浆体系的组成、性能评价方法及其在页岩气水平井中的应用情况。
在此基础上，通过室内实验和现场应用案例，研究了不同油基泥浆体系的性能差异及其对钻井效果的影响。
本文总结了油基泥浆体系在页岩气水平井中的优化应用策略，并展望了未来的研究方向。
通过本文的研究，旨在提高页岩气水平井钻探效率，降低钻井成本，为页岩气资源的可持续开发利用提供有力支持。
本文的研究成果也可为其他类似地质条件下的油气勘探开发提供参考和借鉴。
二、油基泥浆体系基本原理油基泥浆体系是一种在页岩气水平井钻井过程中广泛应用的钻井液体系。
其基本原理在于利用油类作为连续相，通过添加各种处理剂来调整泥浆的性能，以满足钻井过程中的各种需求。
油基泥浆相较于传统的水基泥浆，具有更好的润滑性、更低的摩擦系数以及更佳的防塌效果，因此在处理复杂地层，特别是页岩地层时表现出显著的优势。
油基泥浆的润滑性主要来源于油类本身的低摩擦系数，这可以有效降低钻头与井壁之间的摩擦，减少钻头磨损，提高钻头的使用寿命。
油基泥浆还具有较好的封堵能力，能够在井壁上形成一层薄而坚韧的泥饼，有效防止地层坍塌和井径扩大。
除了润滑性和封堵能力，油基泥浆还具备优良的携岩能力和热稳定性。
携岩能力是指泥浆能够将钻屑有效地携带到地面，防止钻屑在井底堆积，保持井眼清洁。
热稳定性则是指泥浆在高温环境下能够保持稳定的性能，避免因温度变化导致泥浆性能劣化。
泥浆基础知识ppt课件
有机物：
1）单宁、栲胶、淀粉、沥青等及其化学加工产品；
2）木质素磺酸盐；
3）褐煤（纯褐煤、碱性褐煤、化学加工褐煤 等）；
4）各种聚合物及其衍生物；
20215/4/）22 各种有机盐（甲酸钾、甲酸钠、甲酸铯等等）。
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（2.2）油基钻井液的组成
1）分散相水滴； 2）连续相油； 3）乳化剂； 4）润湿剂； 5）亲油固体(有机土、氧化沥青等）； 6）石灰； 7）稀释剂、提切剂、高温稳定剂、封堵剂等 7）加重材料等。
10）比重计没有校正，支点刀口和横梁损坏将引起测定不
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（3.3.6）密度有关的知识
1）泥浆的密度直接和固相的数量与平均比重及液相的密度 有关；
2）密度的重要性在于使井内泥浆液柱具有适当的压力控制地 层压力和有助于稳定井眼；
3）泥浆液柱的压力与其垂直深度的增加而成比例的增加；
非活性钻屑固体颗粒：
1）砂岩钻屑； 2）石灰岩钻屑； 3）黑硅石（燧石）钻屑； 4）白云石钻屑； 5）不含粘土成分和一般无机盐的钻屑。
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（2.1.4）化学药品
无机物：
1）磷酸盐（焦磷酸盐SAPP、四磷酸盐）；
2）烧碱（氢氧化钠）；
3）碳酸氢钠（小苏打）；
4）碳酸钠（纯碱）
5）氯化钠、氯化钾、氯化钙、溴化钙、溴化锌等。
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（3.4.1.3）钻井液的活性固相影响流动性
1）活性固相的交联（絮凝）会引起低剪切速率粘度、屈服 值和切力的增大；
2）增加温度会促进交联作用； 3）木质素磺酸盐阻止交联和降低低剪切速率粘度、屈服值和 切力。
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常用泥浆体系介绍
常用泥浆体系介绍一、聚合物钻井液体系泥浆体系特点：（1）固相含量低；亚微米粒子比例小，剪切稀释性好，卡森极限粘度低，悬浮携带钻屑能力强，洗井效果好，有利于提高机械钻速。
（2）具有良好的流变性，主要表现为较强的剪切稀释性和适宜的流型；（3）钻进速度高；（4）稳定井壁能力强，井径比较规则；（5）对油气层的损害小，有利于发现和保护产层。
固相含量少，可减轻固相的侵入，因而减小了损害程度；（6）可防止井漏的发生，由于钻井液固相含量低，在不使用加重材料的情况下，钻井液的液柱压力低，从而降低了产生漏失的压力；（7）钻井成本低；聚合物钻井液的处理利用量较少，钻井速度高，缩短了完井周期。
二、甲酸盐钻井液体系：1、体系特点：甲酸盐钻井液体系就是将甲酸与氢氧化钠、氢氧化钾在高温高压反应下制成碱性金属盐，如甲酸钾、甲酸钠、甲酸铯配制成甲酸盐类水基钻井液。
甲酸盐钻井液体系是甲酸盐与盐水钻井液和完井液的基础上发展起来的，因而除了具有盐水钻井液的特点外，还具有其独特特点：①甲酸盐钻井液由于其强抑制性，可较好的抑制泥页岩水化膨胀和分散，也利于减少钻井液对油气层的损害；②甲酸盐钻井液医药生物降解，不会造成对环境的损害；③钻具、套管等金属材料在这种钻井液中的腐蚀性小，有利于延长金属材料的使用寿命；④不需要加重材料就可配高密度钻井液，甲酸钠、甲酸钾类的水溶液密度分别为1.24g/cm3，1.60g/cm3，甲酸铯水溶液的密度更高达2.3g/cm3，不仅有利于提高机械速度，而且有利于保护油气层；⑤甲酸盐钻井液的低粘度、高动态瞬时滤失量有利于提高机械钻速；⑥甲酸盐钻井液具有良好的抗高温、抗污染能力，并可降低所使用的各种添加剂在高温条件下的水解和氧化降解进度。
⑦缺点：费用高。
2、甲酸盐钻井液配方：甲酸盐盐水+生物聚合物+降滤失剂（低粘聚阴离子纤维素和烷基丙烯磺酸盐—AMPS聚合物的混合物）+超细碳酸钙（﹤10ｕｍ，作强降滤失剂）3、甲酸盐钻井液使用范围：①小井眼深井钻井；②水平钻井和连续软管钻井、完井③高温高压钻井、完井和修井④水敏性页岩钻井⑤钻储集层⑥钻盐层和盐膏层三、乙二醇类水基钻井液体系1、乙二醇类水基钻井液体系简介聚合醇大多是聚乙二醇类产品，有丙烯乙二醇，二丙烯丙二醇、三丙烯乙二醇、及聚丙烯乙二醇、聚乙烯乙二醇和聚甘油。
泥浆类相关术语解释
1.水基泥浆由水、粘土、化学处理剂三大部分组成。
2.常用的三种钻井液：不分散体系、聚合物体系、细分散体系。
3.地层松软时井壁易水化，常引起井眼缩径。
4.计量泥浆静切力和动切力（屈服值）的单位是：牛顿/每平方米。
5.泥浆滤失量和泥饼厚度的单位是毫升和毫米。
6.当泥浆PH小于7时表示泥浆为酸性。
7.一般泥浆的PH值控制在7.5-10之间。
8.泥浆的固相含量是指泥浆中悬浮与溶解固相体积占泥浆体积的百分数。
9.常用的润滑剂有：白油、石墨、塑料小球及表面活性剂。
10.大多数油气藏都以砂岩、石灰岩、白云岩为最主要的储集层。
11.在大港油田各区块，表层套管通常是用来封隔表土和平原组地层。
技术套管通常用来封隔馆陶组。
12.表层套管鞋应选在渗透性低的泥岩及其它致密岩层。
发生缩径卡钻，常常在膨胀地层和渗透性、孔隙度良好的井段。
13.粘附卡钻是泥浆柱压力大于地层孔隙压力，使钻柱紧贴于井壁发生的卡钻。
14.井深时泵压高，排量受限，井下较浅井复杂，为有效携带岩屑，泥浆粘度宜大些。
15.通常在保证携带岩屑的前提下，泥浆粘度应尽可能低些。
16.井眼出现垮塌、沉砂较多或出现轻度漏失时，泥浆粘度应适当增加。
17.现场常用的加重材料有重晶石粉、石灰石粉，钛铁矿粉。
18.重晶石粉作为加重剂的主要缺点是它不溶于水、有机溶液、酸或碱的溶剂，对油气层会产生堵塞。
19.CMC除用做降滤失剂外，同时具有抵制泥页岩水化膨胀和巩固井壁的作用，且可提高悬浮和携带岩屑的能力。
20.铁铬盐是一各抗盐、抗钙和抗温能力较强的稀释剂，同时还具有一定的滤失作用。
21.从井内起出钻铤时灌泥浆，体积应是起钻杆时的3-5倍。
22.泥浆密度对钻速有很大影响，通常密度增大，钻速会变小。
23.在保证井下情况正常的前提下，为提高钻速，应尽可能使用低密度泥浆。
24.适当的泥浆粘度有利于携带岩屑，但过高的粘度会造成一系例危害。
25.泥浆滤失量过高会使泥浆密度升高，进而降低钻速。
特种水泥浆体系
CH2 油井水泥的凝结与硬化
一、油井水泥的水化作用
油井水泥化合物为无水化合物，组成水泥的各种 矿物成分能与水发生化学反应，形成过饱和的不稳定 溶液，生成带有不同数量结构含水的新产物，同时有 热量和体积的变化。 水化反应的主要阶段为：调凝期、凝固期、硬化期。
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一、油井水泥的水化作用
1. 水泥熟料矿物的水化 1）硅酸盐矿物的水化作用 在水泥水化时，硅酸盐矿物实际上是在饱和Ca(OH)2 水
第四部分
特种水泥浆体系
04-12
1
绪论 CH1 油井水泥 CH2 油井水泥的凝结与硬化 CH3 特种水泥体系 CH4 油井注水泥顶替技术
2
绪论
油气井注水泥技术是一门多学科组成的应用 科学，包括地质、石油、机械、化学、流体力学 和电子等学科。它所要解决的主要问题是提高井 壁与套管间水泥环的密封质量。
针对如何提高水泥浆顶替效率，防止油、气、水窜， 提高水泥石封固质量，减少或消除水泥浆对油气层的损害 等问题，国内外进行了大量的研究工作，主要内容如下： （1）重视油井水泥系列及外加剂的研究； （2）提高水泥浆的顶替效率； （3）防止环空气窜技术； （4）注水泥流变学计算机软件的应用； （5）水泥浆对油气层的损害研究。
最近，特种油井水泥混合物也获得很大发展，包括低密 度水泥、膨胀水泥、触变水泥、高寒地区水泥、提高胶结强 度的水泥、抗CO2 腐蚀水泥、抗酸溶水泥和合成树脂水泥等。
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§2 油井水泥的主要成分
一、化学组成
1. 主要氧化物
1）氧化钙（CaO) 氧化钙是熟料中含量最大（通常占62%～67%）、最重 要的成分，它与酸性氧化物SiO2，Al2O3，Fe2O3反应生成硅 酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙和铁铝酸四钙，一般来说， 增加熟料中氧化钙含量能增加硅酸三钙的含量，就可以提 高水泥的强度。
泥浆各论
水泥侵和石膏浸两者均属钙侵，但它们间有不同之处。 水泥侵时，由于向泥浆提供的不仅是钙离于，同时还有氢 氧离子。即水泥侵时，泥浆的pH值是增加的。如加入纯碱 除钙，会使泥浆pH值进一步增加。如能采用pH值较小的磷 酸二氢钠盐或碳酸氢钠(小苏打NaHCO3)除钙，则对泥浆PH值 的影响较小。反应式如下表示： 3Ca(OH)2十2NaH2PO4→Ca3(P04)2↓十2NaOH十4H2O NaOH十NaH2PO4→Na2HP04十H2O 石膏侵时，除增加钙离子外，还提供硫酸根，会使泥 浆PH值降低。如用纯碱处理，所形成的硫酸钠，仍然会使 泥浆的粘度、切力和失水较高。反应式如下表示， CaS04十Na2CO3 → CaCO3↓十Na2SO4 此时，如同时加入烧碱 ，提高泥浆PH值，则可起到控 制泥浆中钙离子浓度的作用.如下表示： Ca2+十20H-→Ca(OH)2
如为钙粘土造浆，加烧碱处理时降失 水效果不好。这是由于置换时得到的是氢 氧化钙它仍可溶解入泥浆中，并不能完全 沉淀去钙： Ca粘土十2NaOH→Na粘土十Ca(OH)2 但是，另有一些非膨润土泥浆，加纯 碱处理降失水效果不好，加烧碱处理时则 效果好。这可能是存在氢粘土的影响。因 氢粘加烧碱可转为钠粘土，而加纯碱时则 是不稳定的: H粘土十NaOH → Na粘土十H2O
2．2 盐水钻井液 ． 钻井液中含盐量大于1％时，称为盐水钻井液， 含盐量达到饱和状态(含盐35％左右)时，称为饱和 盐水钻井液。钻井液中Na+浓度大幅度增加，会挤 压颗粒双电层，使其电动电势下降，水化膜变薄， 粘土絮凝成一定程度的大颗粒，由细分散体系转变 为不稳定的粗分散体系。在钻井液中加入一定的降 粘剂和降滤失剂，它们吸附在粘土颗粒周围，形成 稳定的粗分散体系。 盐水钻井液具有抗盐污染，抑制泥页岩水化防 止坍塌，流动性好，稳定性高，悬浮能力强等优点。
泥浆材料功能及用法
泥浆材料功能及用法简介1、植物胶功能：具有良好的流变性，有利于井壁稳定和携带钻屑，可明显提高钻速，减轻钻具的磨损；对破碎地层、砂岩层等渗漏性地层有明显的封堵作用；取芯时可在岩样表面形成一层保护膜，可获得较高的采芯率。
用法：先用少量水湿润后再倒入泥浆中搅拌溶解，用量：在泥浆中的用量为2~3%；配制无固相冲洗液时4~5%。
2、羧甲基纤维素（中粘、MV-CMC)功能：是一种抗盐、抗温能力较强的降失水剂，也有一定的抗钙能力。
降失水的同时还有增粘作用，适用于配制海水泥浆、饱和盐水泥浆和钙处理泥浆。
用法：先用少量水预水化后加入泥浆中，搅拌溶解，加量1%.3 、膨润土功能：是基础配浆材料之一，适用于淡水和矿化度小于20000毫克/升的咸水钻井液，也可作降滤失剂、增粘剂和堵漏剂。
用法：加入清水中搅拌0.5小时以上，加量：钙基土5~10%+纯碱0.25~0.50%、钠基土5~10%。
4 、广谱护壁剂功能：可在适度增粘的条件下，显著降低失水量；能抑制井壁膨胀缩径：可降低扭矩，止粘附卡钻；同时具有一定的抗污染能力。
用法：直接将本品加入泥浆中搅拌溶解。
加量2~3%。
5 、腐植酸钾功能：稳定页岩地层，抑制井壁坍塌，同时具有降粘和降滤失的作用，降滤失的同时能形成薄而致密的泥饼，可减少压差卡钻。
用法：直接将本品加入泥浆中搅拌溶解。
加量2~3%。
6 、低荧光防塌护壁剂功能：针对胶结松散地层，具有较强的抑制泥页岩水化膨胀作用和稳壁功效，可防止坍塌；同时还有润滑和降滤失的作用。
用法：直接将本品加入泥浆中搅拌溶解。
加量2~3%。
7、聚丙烯酰胺（PAM）功能：用于聚合物不分散低固相水基钻井液的絮凝剂，兼有抑制泥页岩的水化膨胀，并有减轻钻头磨损，降低钻具与泥饼之间的摩擦助力，还有交联堵漏及剪切稀释作用。
用法：先将其加入少量水湿润后形成胶冻状，再加入水中搅拌溶解即可，加量0.5~1%。
8、801堵漏剂功能：适用于多种复杂的漏失岩层，可随钻堵漏，毋须停钻堵漏。
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常用泥浆体系介绍
泥浆体系类型：聚合物钻井液体系
泥浆体系特点：
固相含量低；亚微米粒子比例小，剪切稀释性好，卡森极限粘度低，悬浮携带钻屑能力强，洗井效果好，有利于提高机械钻速。
具有良好的流变性，主要表现为较强的剪切稀释性和适宜的流型；
钻进速度高；
稳定井壁能力强，井径比较规则；
对油气层的损害小，有利于发现和保护产层。
固相含量少，可减轻固相的侵入，因而减小了损害程度；
可防止井漏的发生，由于钻井液固相含量低，在不使用加重材料的情况下，钻井液的液柱压力低，从而降低了产生漏失的压力；
钻井成本低；聚合物钻井液的处理利用量较少，钻井速度高，缩短了完井周期。
聚合物处理剂主要作用机理：
桥联与包被作用：聚合物在钻井液中颗粒上的吸附是其发挥作用的前提，当一个高分子同时吸附在几个颗粒上，而一个颗粒又可以同时吸附几个高分子时就会形成网络结构，聚合物的这种作用称为桥联作用。
当高分子链吸附在一个颗粒上，并将其覆盖包裹时，称为包被作用。
絮凝作用：当聚合物在钻井液中主要发生桥联吸附时，会将一些细颗粒聚结在一起形成粒子团，这种作用称为絮凝作用，形成的絮凝块易于靠重力沉降或固控设备清除，有利于维护钻井液的低固相。
PHPA
增粘作用的机理：游离聚合物分子能增加水相的粘度，聚合物的桥联作用形成的网络结构能增强钻井液的结构粘度。
PHPA，HV-CMC
降滤失作用：
聚合物降滤失剂通过桥联作用与粘土颗粒形成稳定的空间网架结构，对体系中所存在的一定数量的细颗粒起保护作用，在井壁上形成致密的泥饼，从而降低滤失量，网络结构可包裹大量自由水，使其不能自由流动，有利于降低滤失量。
提高粘土颗粒的水化程度，降滤失剂分子中都带有水化能力很强的离子集团，可增厚粘土颗粒表面的水化膜，在泥饼中的这些极化水的粘度很高，能有效地阻止水的渗透。
聚合物降滤失剂的分子大小在胶体颗粒的范围内本身可对泥饼起堵孔作用，使泥饼致密。
降滤失剂可提高滤液粘度，从而降低滤失量。
抑制与防塌作用：
聚合物在钻屑表面的包被吸附是阻止钻屑分散的主要原因。
包被能
力越强，对钻屑分散的抑制作用也越强。
聚合物具有良好的防塌作用，一是长链聚合物在泥页岩井壁表面发生多点吸附，封堵了微裂缝，可阻止泥页岩剥落；二是聚合物浓度较高时，在泥页岩井壁上形成较为致密的吸附膜，可阻止或减缓水进入泥页岩，对泥页岩的水化膨胀有一订的抑制作用。
降粘作用：
聚合物钻井液的结构主要由粘土颗粒与粘土颗粒、粘土颗粒与聚合物和聚合物与聚合物之间的相互作用组成，降粘剂就是拆散这些结构中的部分结构而起降粘作用的。
机理：降粘剂可吸附在粘土颗粒带正电荷的边缘上，使其转变成带负电荷，同时形成厚的水化层，从而拆散粘土颗粒间形成的“端－面”“端－端”结构，放出包裹的自由水，降低体系粘度。
同时降粘剂的吸附还可提高粘土颗粒的zata电位，增强颗粒间的静电排斥作用，从而消弱其相互作用。
泥浆体系配方组成：
泥浆体系：
甲酸盐钻井液体系：
甲酸盐钻井液体系就是将甲酸与氢氧化钠、氢氧化钾在高温高压反应下制成碱性金属盐，如甲酸钾、甲酸钠、甲酸铯配制成甲酸盐类水基钻井液。
甲酸盐钻井液体系是甲酸盐与盐水钻井液和完井液的基础上发展起来的，因而除了具有盐水钻井液的特点外，还具有其独特优点：
1. 甲酸盐钻井液由于其强抑制性，可较好的抑制泥页岩水化膨
胀和分散，也利于减少钻井液对油气层的损害；
2. 甲酸盐钻井液医药生物降解，不会造成对环境的损害；
3. 钻具、套管等金属材料在这种钻井液中的腐蚀性小，有利于
延长金属材料的使用寿命。
4. 不需要加重材料就可配高密度钻井液，甲酸钠、甲酸钾类的
水溶液密度分别为1.24g/cm3，1.60g/cm3，甲酸铯水溶液的
密度更高达2.3g/cm3，不仅有利于提高机械速度，而且有利
于保护油气层。
5. 甲酸盐钻井液的低粘度、高动态瞬时滤失量有利于提高机械
钻速。
6. 甲酸盐钻井液具有良好的抗高温、抗污染能力，并可降低所
使用的各种添加剂在高温条件下的水解和氧化降解进度。
缺点：费用高。
甲酸盐钻井液配方：
甲酸盐盐水+生物聚合物+降滤失剂（低粘聚阴离子纤维素和烷基丙
烯磺酸盐—AMPS聚合物的混合物）+超细碳酸钙（﹤10ｕｍ，作强降滤失剂）
甲酸盐钻井液使用范围：
1. 小井眼深井钻井；
2. 水平钻井和连续软管钻井、完井
3. 高温高压钻井、完井和修井
4. 水敏性页岩钻井
5. 钻储集层
6. 钻盐层和盐膏层
7. 钻天然气井
乙二醇类水基钻井液体系
聚合醇大多是聚乙二醇类产品，有丙烯乙二醇，二丙烯丙二醇、三丙烯乙二醇、及聚丙烯乙二醇、聚乙烯乙二醇和聚甘油。
聚合醇是一种非离子表面活性剂，溶于水，但其溶解度随温度的升高而下降，到达某个温度之后，聚合醇溶液就会变成浊状微乳液，聚合醇部分分解，这时的温度成为浊点，此现象可逆，当温度降低至浊点温度以下时，又会重新溶于水中。
聚合醇由于具有以上特点，在当钻井液循环温度高于聚合醇浊点时，聚合醇钻井液发生相分离，不溶解的聚合醇能封堵泥页岩孔喉，阻止滤液进入地层，从而使钻井液与泥页岩隔离，起到稳定井壁的作用；此外聚合醇可在泥页岩表面产生强烈吸附，形成一层吸附层，阻止泥页岩水化、膨胀与分散。
聚合醇的浊点与聚合醇钻井液的化学组成有关，并随其加量及钻井液含盐量的增高而下降，因而可通过选用不同种类的聚合醇，调整聚合醇加量和含盐量来改变浊点温度。
聚合醇钻井液体系中加入钾盐、铝盐等可进一步提高其稳定井壁的效果，，而且加入的聚合醇分子量不能太大，以使其能进入泥页岩的孔喉中，稳定井壁。
聚合醇钻井液的优点：
聚合醇钻井液具有很强的抑制性与封堵性，能有效稳定井壁；
聚合醇钻井液有较好的润滑性，当聚合醇加量为3%时，钻井液的润滑系数可降低80%；
聚合醇钻井液对油气层的损害低，渗透率恢复值可达85%以上；
聚合醇钻井液毒性低，可生物降解和分解，对环境影响小。
通常使用的聚合醇钻井液体系主要为聚合醇/聚合物盐水体系，其生物毒性LC50为100000mg/L，完全满足美国环保总局的LC50=3000mg/L 的要求。
硅酸盐钻井液体系
稳定井壁机理：
硅酸盐在水中可以形成不同大小的颗粒，其中有离子状态的、胶体状态的和分子状态的，这些颗粒通过吸附、扩散等过程聚合到井壁上，封堵地层孔隙和裂缝。
进入地层的硅酸根与页岩表面或地层水中的钙、镁离子发生反应形成的硅酸钙、硅酸镁覆盖岩石表面，封堵地层；
进入地层的硅酸根遇到PH值小于9的地层水立即变成凝胶封堵地层孔喉和裂缝；
在温度低于80℃的稀硅酸盐钻井液稳定泥页岩机理：是通过多个氢键、静电力、和范德华力度叠加与泥页岩的粘土颗粒形成的超分子化学力结合为主，缩合反应为辅；温度高于80℃，硅酸盐的硅醇基与粘土矿物的铝醇基发生缩合反应产生胶结性物质，把粘土矿物颗粒结合成牢固的界面，封固井壁。
硅酸盐稳定盐膏地层机理：主要是硅酸根与地层中的钙、镁离子发生作用，形成沉淀，从而在地层表面形成坚韧、致密的封固壳来加固井壁。
钾基体系
特点：
抑制泥页岩造浆，对水敏性泥页岩具有很好的防塌效果；
钻井液中亚微米颗粒含量低，对油层中的粘土矿物其稳定作用；
分散型钾基钻井液有较高的固相容度限。
正电胶钻井液体系
正电胶胶液：清水+0.1%~0.3%正电胶
直井：3~5%预水化搬土浆+0.1~0.3%正电胶+0.3~1.5%降滤失剂（LV-CMC）+0~0.3%铵盐（XY-27）
定向井或水平井：在直井配方基础上+润滑剂（乳化剂+5%原油）在易于造浆的地层：补加小阳离子抑制剂
在强分散弱膨胀砂泥岩互层为了抑制砂泥岩分散：+0.3~0.5KPAM 地层裂缝发育易井塌：+防塌剂+高温高压降滤失剂
砾岩、玄武岩地层：正电胶加量大于0.4%+增大搬土含量，提高粘切，减小对井壁冲刷，有效携岩。