常用钻井液配方
3、化学溶液钻井液是无粘土钻井液的主体类 型，它是由无机盐和不同种类的聚 合物组合而成，化学溶液具有一定的流变特性和 降滤失特性。 无机盐起的作用是： 与有机聚合物进行适度交联，以提高溶液的 粘度，降低溶液的滤失量； 调节溶液的矿化度，以平衡地层的化学活度， 抑制地层的膨胀分散或破碎坍塌； 调节溶液的pH值。
应用领域
在无水、缺水、干旱、沙漠、永冻地 区钻井； 在低压地层中钻进； 向井底输送气体，实现井底气动冲击 碎岩。
谢谢！
（4）该体系以其良好的稀释特性是的钻头水 眼粘度小，环空粘度打，有利于喷射钻井、优化 钻井钻头水马力的充分发挥，从而提高机械钻速。 （5）低密度、低固相、有利于实现近平衡压 力钻井 （6）抑制性强，且粘土微粒含量较低，滤液 对底层所含粘土矿物有抑 制膨胀作用，故可减轻对油气层的损害。
2）使用磺化沥青类页岩抑制剂稳定硬 脆性泥岩、少量高分子聚合物稳定伊/ 蒙混 层粘土矿物的机理来防止井壁坍塌。故具 有一定防塌能力。 3）在进入产层前通过使用磺化沥青及 超细碳酸钙运用屏蔽暂堵保护油层技 术进 行改造后，具有良好的保护诸层功能。
4）可容纳较多的固相，适合配置高密 度的钻井液密度可高达2.0克/厘米3 。 5）含有大量的分散剂，故亚微米固相 颗粒含量可达70%以上，对机械钻速有 一 定的影响。 6）可形成较致密的高质量滤饼，护壁 能力强。
4.推荐性能
5.使用环境
（1）主要用于水敏性强的易塌页岩层。 （2）适应温度:不分散型150℃；分散型 可达到180℃左右。故前者 用于钻3500～ 4000米深井用，而后者可用于钻6000米深 井。 （3）不分散型较适用于正常压力地层； 分散型可配较高的密度而用 于异常压力地 区。
6）控制pH值10～11,以利于分散 剂充分发挥其效能。 7）控制适当的般土含量，以保证 获得良好的流型和造壁型。
4.推荐性能
5.使用环境
1)可用于超过4000米的深井；井底温度 达160～200℃； 2)适用于各种密度的加重钻井液（最高 密度达2.00克/厘米3）。 3)异常压力地层。 4)不宜用于钻纯膏岩层。
4.推荐性能
5.使用环境
主要用于解决遇巨厚地址年代较晚的 第三系强胶性泥岩地层（粘土矿物以伊利 石为主，其次为绿泥石和高岭石及少量伊 利石、蒙脱石混层2000以上的地层）时所 遇到的井眼缩小导致起下钻阻卡严重等复 杂问题。
二、分散型聚合物体系—聚合物磺化体系
聚合物磺化钻井液指的是以磺化处理 剂及少量聚合物作为主要处理剂配制成而 成的水基钻井液。 1.体系特点 1）具有良好的高温稳定性，抗温可高 达180℃以上，适用于深井段、超深井 段钻 井。
2.配方
3.技术关键
1）使用少量高分子聚合物KPAM(或 PMNK、80A51、SP-2、FA-367等)作为抑 制剂，增强体系的抑制性，抑制泥页岩层 层理裂缝水化分散。 2）使用磺化沥青FT-1填充、封堵、涂 敷层理面及微裂缝，巩固井壁，抑制 泥页 岩水化分散。
3）使用SPNH、SMP抗高温降滤失， 同时以获得良好的高温稳定性。 4）使用SMT或者FCLS控制流变性。 5）使用超细碳酸钙与磺化沥青中大量 的可变形粒子一起遵循三分之一架桥 原理 降低滤饼渗透率，提高滤饼质量，减少滤 液侵入地层，从而起到在泥岩井段防塌， 在砂岩井段防止压差卡钻和保护油气层的 作用。
三、钾基（抑制性）钻井液体系
该体系是以聚合物的钾、铵盐及氧化 钾为主处理机配制而成的防塌钻井液。它 主要是用来对付含有水敏性粘土矿物的易 坍塌地层。 1. 体系特点 （1）对水敏性泥岩、页岩具有较好的防 塌效果；
（2）抑制泥页岩造浆能力比较强 （3）对储层中的粘土矿物具有稳 定作用； （4）分散型钾基钻井液有较高的 固相容限度。
1. 不分散聚合物体系特点
（1）具有很强的抑制性。通过使用足 量额高分子聚合物作为絮凝包被剂，实现 强包被“被包”钻屑，在钻屑表面形成一层 光滑的保护膜，抑制钻屑分散，使钻出的 钻屑基本保持原状而不分散，以立于地面 机械清除，从而实现低密度、低固相，提 高钻速。
（2）具有较强的悬砂、携砂功能。通 过控制适当的般土，使聚合物钻井液形成 较强的网架结构，确保其悬砂、携砂功能， 满足井眼净化需求。 （3）通过使用磺化沥青、超细碳酸钙 等降低滤饼渗透率，能偶获得良好的滤饼 质量。
4）使用足量的润滑剂RH-3(0.5%～ 0.8%)及防泥包剂RH-4（0.3%～0.5%）， 降低磨阻，防止钻头泥包。 5）使用适量的HPAN、双聚铵盐等中 小分子聚合物与高分子聚合物匹配（大/ 小 分子聚合物的 最佳比例2.5～3:1）,降低滤 失，有利于形成优质滤饼。 6）不使用降粘剂。
常用钻井液配方
中原石油工程板块员工学习课件 钻井液工（技师） 中原石油勘探局钻井三公司 开发人：刘俊章
目 录
一、不分散聚合物体系
二、分散型聚合物体系—聚合物磺化体系 三、钾基（抑制性）钻井液体系
常用钻井液配方
一、不分散聚合物体系
不分散聚合物钻井液体系指的是经过 具有絮凝及包被作用的有机高分子聚合物 处理的水基钻井液。常用的不分散聚合物 钻井液类型大体有三种：及多元素聚合物 体系、复合离子性聚合物体系、阳离子聚 合物体系。
润滑作用。聚合物如LG植物胶都有一定的润 滑及减阻作用，为提高溶液的润滑性，可辅助加 入适量的表面活性剂。 4、基本特征 低密度、可压缩 分类 干气体 用干空气或天然气体作为钻井循环介质。工 艺相对简单，但是由于气体悬携岩屑能力差，因 此需要很大的环空流速，即需要较大的送气量。
雾状体系
（4）对硬脆性微裂缝页岩的防坍塌效果 不够理想，应辅助沥青类处 理剂才能取得 满意效果。 （5）可使用语造浆较强的粘土及软泥岩 层地层，能获得较低的固相 含量，较小的 钻井液密度，有利于提供钻速。 （6）该体系主要用于钻那些不允许使用 沥青类防塌剂的易坍塌泥页岩地层。
钻井液性能
2.配方
3.技术关键
（1）滤液中K+浓度应不低于500毫克/升，才 能发挥应有的防塌作用； （2）使用高分子聚合物KPAM抑制泥页岩分 散； （3）使用的降滤失剂最好也是各种小分子亮 的聚合物钾、铵盐，如 K-HPAN、NH4-HPAN、 KHAM，这样既可达到降滤失量及降粘切的目的， 而且可增强防塌能力。
2.配方
3.技术关键
1）加大包被剂用量(17 1/2 〞井眼平 均约3.5千克/米，12 1/4 〞井眼约3.0 kg/m), 并采用2种以上包被剂复配以达互补增效功 能，突然强包被， 抑制钻屑钻分散，防止 钻屑粘聚包被剂以胶液形式钻进时细水长 流式补充到井浆中。
2）控制适当的般土含量以获得良好的 流变性集携砂、悬砂功能（MBT最佳范 围 为30～45克/升）。般土含量的控制以淡水 预化般土浆形式需要时直接均匀补充道井 浆中。 3）磺化沥青（2%）和超细碳酸钙 （2%）改善和提供聚合物钻井液的滤饼 质 量。
1、剪切稀释性：
表观粘度随剪切速率增大而降低的特 性。 原因是，环形空间：γ低，η a大，有利于携 带钻屑；钻头水眼： γ 大，η a小，有利于 水力破岩 。
2、清水应用领域： 在稳定性很好且不漏失的岩石中钻进，不用 钻井液而用清水作为钻井液； 在一些漏失严重地层中，当地表水源非常丰 富时，用清水顶漏钻进，这对用其它钻井液来说 是不可能的； 在一些富含粘土的地层中钻井，清水水化井 壁地层而形成自然造浆，若井深不大，钻井期间 不会明显垮孔，则用清水自然增粘或增稠。聚合物的分子量愈大， 则溶液的粘度愈高。 降滤失。聚合物通过与无机盐的适度 交联可降低溶液的滤失量。 为降滤失常加入中小分子的聚合物，如 CMC，HPAN等。
絮凝作用。聚合物如聚丙烯酰胺等对 混进溶液的岩屑有较好的絮凝作用，使溶 液在使用过程中能维持无固相或尽量低的 固相含量。 防塌作用。聚合物与无机盐一起，通 过多点吸附架桥，化学活度平衡等在孔壁 上成膜而对孔壁起抑制防塌作用。
气体是连续介质，液体是分散相的分 散体系。在井内水量较多的情况下，原用 的空气循环钻井转变为这种循环体系。 钻井泡沫 分散相是大量气体、连续相是少量液 体构成的分散体系。
它在悬携
岩屑能力等诸多方面比空气钻井优越。 充气钻井液 在钻井液中加入发泡剂、稳泡剂，经 剧烈混合后形成大量微小泡沫高度分散在 钻井液中的低密度钻井液体系。
（4）由于过多的OH-可以分散剥落页岩， 影响防塌效果，故应维持pH 值在8～10之 间。 （5）应控制较低的API滤失量（<5毫 升），尤其HTHP滤失量不能超过 15毫升。 （6）应控制好交流性，降低激动压力， 增加携岩能力，以便维持较低的反速，避 免冲刷地层过剧而引起易塌地层剥落。
钻井液配方
钻井液配方设计一、实验目的根据给定条件，通过实验设计某一地层钻井液配方。
了解钻井液配方的设计原则及过程，了解常用钻井液体系，熟悉常用钻井液处理剂的类型、名称、作用，能综合运用钻井液性能调节方法，按照性能要求调节钻井液性能。
二、实验原理首先，给出钻井液设计原则：1．根据不同油气层性质选择钻井液体系。
钻井液体系必须与油气层性质相适应才能起到保护作用，并减轻损害，获得应得的产量。
2．根据不同井的类型选择钻井液体系。
所谓不同类型井，主要是指对钻井液有特殊要求的井，而不是完全按习惯分类的井。
如①超深井②定向井（包括水平井）③探井④油层全取心井⑤开发井。
3．根据不同地层特点选择体系。
(1)油气层对钻井液要求(a)钻达油气层前，必须调整好钻井液各项性能，尽可能减轻对油气层的污染；(b)在安全条件下，钻井液密度所造成的压力尽量接近地层空隙压力；(c)尽可能使用酸溶或油溶钻井液材料；(d)钻井液滤液活度与油层水相活度尽可能相当；(e)最好加有粘土稳定剂。
(2)盐膏地层对钻井液要求(a)若属薄层或夹层盐膏，可以选用抗盐膏处理剂处理维护所需钻井液性能；(b)若遇厚或较纯食盐层，即选用饱和盐水泥浆，并加盐抑制剂；若属纯石膏层，可选用石膏钻井液；(c)为了制止塑性变形，在盐层埋藏深度大于4000米时，应提高钻井液密度到2.00g/cm3左右，以克服缩径，特别注意挤坏套管事故。
(3)易塌地层对钻井液要求防塌是当前尚未完全解决的技术难题，塌层性质差别较大，条件千变万化，不可能用一套要求就适应所有类型塌层，其基本原则是：(a)不能在易塌地层采用负压钻井，即钻井液的密度不得低于塌层空隙压力；(b)在塌层钻井，钻井液的粘度、切力不能过低，返速不能过高，以免形成紊流冲刷井壁，加剧井塌。
(c)钻井液胶凝强度不能过大，以免起下钻及开泵时压力波动过剧引起井塌；(d)水敏性强的地层钻井，要求钻井液高温高压失水控制在15ml，不超过20ml；(e)使用抑制性较强的钻井液体系，如钾基钻井液、滤液中钾离子浓度不得低于1800ppm；(f)若坍塌层复杂，水基钻井液不能解决，可使用平衡活度的油基钻井液。
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。
主要钻井液类型
我国各油田主要钻井液类型一、无固相不分散聚合物钻井液●基本组成：聚丙烯酰胺或多元乙烯基共聚物类絮凝剂、无机盐等●特点：絮凝剂可有效地絮凝钻井过程所产生的岩屑。
●典型配方：（1）水+ 0.1~0.3% PHP + 0.1~0.2% CaCl2或0.5~1% KCl（2）水+ 0.07~0.14% CPAM + 0.1~0.3% TDC-15（低分子量有机阳离子）+ 0.2% CaCl2（3）水+ 0.1~0.3% FA-367 + 0.1~0.2% CaCl2或0.5~1% KCl●适用范围：层理裂隙不发育、正常孔隙压力与弱地应力、中等分散砂岩与泥岩互层；已下技术套管的低压、井壁稳定的储层等。
二、低固相聚合物钻井液●适用范围：用于钻进层理裂隙不发育的易膨胀、强分散或不易膨胀、强分散、软的砂岩与泥岩互层；已下技术套管的低压储层等。
1、阴离子聚合物钻井液●基本组成：多元乙烯基共聚物类、水解聚丙烯腈、部分水解聚丙烯酰胺等●特点：高分子量聚合物包被粘土或钻屑，并提供钻井液所需粘度、切力；中分子量和低分子量聚合物用于控制滤失量并控制粘度、切力。
●典型配方：膨润土浆+ 0.1~0.3% KPAM + 0.4~0.5% NPAN2、阳离子聚合物钻井液●基本组成：高分子量与低分子量阳离子聚合物，以及淀粉等●特点：阳离子聚合物具有极强的稳定页岩的能力，即强吸附、强抑制性；配合使用淀粉类处理剂调整滤失造壁性。
●典型配方：膨润土浆+ 0.4% SP-2（阳离子聚合物）+ 0.4% CSW-1（低分子量有机阳离子）+1% 改性淀粉3、两性离子聚合物钻井液●基本组成：高分子量和低分子量两性离子聚合物，有时配合加入阴离子聚合物●特点：利用聚合物中的阳离子基团增强体系的抑制性，同时大量的阴离子、非离子基团使体系保持稳定。
两性离子聚合物与各种处理剂具有很好的相容性。
●典型配方：膨润土浆+ 0.1~0.3% FA-367 + 0.05~0.2 %XY-27 + 1~3% 磺化沥青类产品三、聚磺钻井液●基本组成：高分子量聚合物（包括阴、阳、两性离子聚合物）、中分子量聚合物降滤失剂、磺化酚醛树脂类产品和沥青类产品等。
四种常规钻井液配方设计
四种常规钻井液配方及特点
1．不分散聚合物钻井液
主要特点：
(1)密度低，压差小，故钻速快；
(2)亚微米颗粒的含量较低，在10%以内，而分散钻井液可达70%以上；
(3)高剪切速率下的粘度较低，故钻速快；
(4)具有较强的携砂能力。
该类钻井液触变性较好，剪切稀释特性较强。
(5)可保持井眼的稳定性。
(6)可保护油气层，减轻损害。
表1 不分散聚合物钻井液配方与性能
2．钾基钻井液
主要特点：
(1)对水敏性泥岩、页岩具有较好的防塌效果；
(2)抑制泥页岩能力较强；
(3)钻井液细颗粒含量比较低，对油层的粘土矿物起稳定作用；
(4)分散型钾基钻井液有较高的固相容度限。
表2 钾基钻井液配方及性能
3．分散钻井液体系
表3 分散型三磺钻井液推荐配方及性能
4．钙处理钻井液
表4 石灰钻井液推荐配方及性能
表5 石膏钻井液配方及性能
根据不同的要求选择不同的钻井液，各有特点。
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。
常用钻井液材料讲解
常⽤钻井液材料讲解常⽤钻井液材料⼀膨润⼟类⼀、组成膨润⼟是岩浆岩或变质岩中硅酸盐矿物（如长⽯）风化沉积形成的，其组成为1、粘⼟矿物：蒙脱⽯、⾼岭⽯、伊利⽯和海泡⽯，钻井⽤膨润⼟主要粘⼟矿物为蒙脱⽯，含量在70%以上。
2、砂⼦：⽯膏、⽯英、长⽯、云母、氧化铁等含量越⼩越好。
3、染⾊物：⽊屑、树叶及腐质物起染⾊作⽤，膨润⼟有红⾊、黄⾊、紫⾊等不同颜⾊，就是这个原因。
4、可溶性盐类：碳酸盐、硫酸盐和氯化物等。
⼆、分类膨润⼟分为钙基膨润⼟钠基膨润⼟和改性膨润⼟三种。
1、钙基膨润⼟：造浆率8-12⽴⽅⽶每吨。
2、钠基膨润：造浆率15-18⽴⽅⽶每吨。
3、改性膨润⼟：通过加⼊纯碱、烧碱、羧甲基纤维素、低分⼦量聚丙烯酰胺等⽆机盐和有机分散剂来提⾼膨润⼟的造浆率，达到钠基膨润⼟性能指标。
三、作⽤及⽤途1、堵漏：黄⼟层漏失、基岩裂隙漏失都需要⽤来配浆堵漏。
2、护壁：在井壁上形成泥饼，减少钻井液内的⽔份向井壁渗透，起到保护井壁稳定的作⽤。
3、携砂：配制⼀定数量的⾼⽐重⼤粘度的膨润⼟泥浆定期打⼊井内，将井内掉块、岩屑顺利携带出井外，保持井内⼲净。
4、配治塌泥浆：井壁长时间浸泡发⽣垮塌，常规泥浆仍不能维护井壁时，就要加膨润⼟以提⾼⽐重、切⼒、粘度达到稳定井壁之⽬的。
5、配加重泥浆：遇到涌⽔或⾼压油⽓层时，都需在泥浆中加膨润⼟来平衡地层压⼒。
6、配完井液和封闭浆：为顺利测井，完钻时需配完钻液；在易塌井段需配封闭浆，这些都需加膨润⼟。
四、影响膨润⼟性能的因素1、原矿质量：原矿⽯蒙脱⽯含量⾼低是影响膨润⼟性能最重要的因素，蒙脱⽯含量越⾼，膨润⼟造浆率相应地就⾼。
2、粒度：粒度越细造浆率相应的就越⾼，反之亦然。
3、添加剂：合理地加⼊分散剂，会明显改善膨润⼟的性能。
4、⽔质：膨润⼟在⾼矿化度和酸性中⽔造浆率会明显降低甚⾄不造浆。
五、简单测试1、造浆率：1吨膨润⼟配制出胶体率95%以上的泥浆的体积。
如造浆率15⽴⽅⽶每吨，就是在100克⽔中加6.67克膨润⼟搅拌30分钟倒⼊试管（100毫升）中，24⼩时胶体率在95%以上。
kcl钻井液的配置
泰国KCl钻井液配置过程
配置过程：
1、取一定量的清水（例10L）加0.2%（20g）纯碱预处理，然后边搅拌边加入4%（400g）土粉，加入时缓慢倒入，高速搅拌1-2H，中速搅拌16-20H，即为预水化土粉浆。
2、在上述土粉浆中加入0.1-0.3%（10-30g）FA367及0.2-0.4%（20-40g）PACLV和0.2-0.4%（20-40g）JT888，加入时应该少量缓慢倒入，并且充分搅拌，防止药品成团结块。
药品的加量控制在配方范围内，保证粘度不会过稀或者过稠即可。
继续搅拌4-8H，然后加入少量0.01-0.1%(1-10g)NaOH，调整基浆pH值至9.5左右。
3、在上述配置好的基浆中加入KCl，根据现场的常用配方，可分别配置5%，7%，10%，13%四种不同KCl含量的样品。
（分别2.5L每份样，分别在搅拌中缓慢加入KCl 125g，175g，250g，325g）
4、继续在上述4份样品中依次缓慢加入0.5-0.8%(12.5-20g)消泡剂，1-2%（25-50g）防塌剂FT-1，SPNH，SPM-2，边加边搅拌，然后加热滚动16-24H（现场井温大约为100-120）。
绿色环保钻井液配方
绿色环保钻井液配方一.产品简介KL.植物胶是缅甸、老挝特有的一种野生天然植物中提取的,外观为淡红色粉末.该产品作为钻井冲洗液材料,既可直接配制成无固相冲洗液,又可作为一种增粘、降失水及提高润滑减阻作用的泥浆处理剂,还可配制成低固相泥浆,适用于不同的复杂地层,依照产品的不同特性,.KL和SL植物胶，主要用于石油领域的勘察钻探; 煤田、水文、地质、水电等领域的勘察钻探; 冶金和桩基钻掘工程,尤其是对于冶金钻探的取芯,效果更为突出.二.作用原理KL.植物胶是一种天然高聚物,在固态时分子链呈卷曲状态,遇水后,水分子进入植物胶分子内,分子链上的OH基可与水分子进行氢键吸附,结果产生由溶胀到溶解的过程,增加了分子间的接触和内摩擦阻力,结果显示出较强的粘性.又由于高分子链可吸附多个粘粒形成结构网,使粘粒的絮凝稳定性提高;同时,由于粘液的粘性使滤饼的渗透性降低和泥饼胶结性好,故能降低泥浆的滤失量三.植物胶冲洗液的配制（1）植物胶低固相冲洗液的配方：膨润土2%— 8%；ＫＬ植物胶０.５％—１％；纯碱为土粉和植物胶总重量的５％－６％；PHP干粉（100—200）×10-6（如已水解10%，则为0.1%—0.2%）。
植物胶低固相冲洗液的制备：将土粉和植物胶混合后，同时加入纯碱水溶液中搅拌或先将土粉在纯碱中搅拌匀后，再加入植物胶，用高速搅拌机搅拌20—30分钟，然后浸泡待稠化后使用，亦可将分别泡好的两种浆液按比例混合并加水稀释，搅拌均匀即可使用。
（2）植物胶无固相冲洗液配方：ＫＬ植物胶干粉２％—５％；纯碱5%左右，并将其水化处理；PH P干粉（100—300）×10-6植物胶冲洗液的制备：将KL植物胶粉加入纯碱水溶液中，用高速搅拌机搅拌20—30分钟，然后浸泡待稠化后使用。
（3）KL-KHM超低固相泥浆KL-KHM超低固相泥浆土粉低于4%，它具有无粘土冲洗液的一些特点，又兼有低固相的优点。
配方：膨润土0.5%-35: 植物胶 0.5%—1%;纯碱为土粉和KL植物胶总重量的5%—6%;ＫＨＭ０.３％－０．５％．特殊地层的配方:水敏性较强，KL胶中要加（1000—2000）×10-6的Na —CMC，降低失水量；基岩破碎带，ＫＬ胶中可加入ＫＨＭ１％—１.５％，Na—CMC（５００——１１０００）×１０-6，提高护壁效果。
石油钻井液配方规范
石油钻井液配方规范随着石油行业的快速发展，石油钻井液在勘探和生产活动中扮演着重要的角色。
为了确保钻井作业的安全和高效进行，制定和遵守石油钻井液配方规范至关重要。
本文将从石油钻井液的基本原理、配方材料和常见规范三个方面探讨石油钻井液配方规范。
一、石油钻井液的基本原理石油钻井液是一种复杂的体系，由基础液体、添加剂和固相颗粒组成。
其主要功能包括润滑和冷却钻头、控制地层压力、传递钻井液在井内的孔隙中以稳定井壁等。
合理的钻井液配方能够有效提高石油钻井作业的效率和安全性。
二、配方材料1. 基础液体：基础液体的选择通常基于井的地质条件、温度等因素。
常见的基础液体包括水基液体和油基液体。
在选择基础液体时需要考虑其可得性、价格、环境影响等因素。
2. 添加剂：添加剂用于改变钻井液的性质和性能，常见的添加剂包括增稠剂、分散剂、乳化剂、酸碱调节剂等。
不同类型的添加剂在配方中所起的作用不同，根据实际需要合理选择。
3. 固相颗粒：固相颗粒用于增加石油钻井液的密度、改变其流动性等。
根据井深、井底温度等因素选择合适的固相颗粒，并注意其尺寸分布、形状等。
三、常见规范1. 配方比例：石油钻井液的配方比例是指各配方材料在钻井液中的比例。
根据不同的井况、地质条件和钻井作业需求，制定合理的配方比例，以保证钻井液的性能满足要求。
2. 流变性能：钻井液的流变性能对于钻井作业至关重要。
规范中应指定钻井液的粘度、流动性和悬浮性等要求，并设计相应的测试方法和标准，以确保钻井液能够顺利地在井中循环。
3. 密度控制：密度是石油钻井液的另一个重要参数。
根据井深、地层压力、井壁稳定性等因素，规范应明确石油钻井液的密度要求，并控制在合适的范围内。
4. 环保要求：石油钻井液的配方应符合环保要求，减少对环境的不良影响。
规范中应明确有关废液处理、固体废弃物处置等方面的要求，推动绿色钻井液的开发和应用。
总结：石油钻井液配方规范对于石油行业的发展至关重要。
制定合理的石油钻井液配方规范能够提高钻井作业的效率和安全性，同时也能减少对环境的不良影响。
钻井液配方
材料和 处理剂
石灰 石膏 FCLS SMT SMC KHm CMC PAC
钙基钻井液配方
功
用
用量（kg/m3）
备注
提供 Ca2+ 提供 Ca2+
降粘剂 降粘剂，降失水剂 降粘剂，降失水剂 降粘剂，降失水剂
降失水剂 降失水剂
10-20 11-18 3-12 6-14 6-14 6-14 3-8 3-8
聚合醇钻井液配方
型号 材料和处理剂 功
用 用量（kg/m3） 备 注
PAC-141
包被增稠剂
1.5-3.5
I 型 NH4-HPAN
降粘剂，降失水剂 5.0-8.0
PAC
降失水剂
2.5-4.0
聚合醇 井壁稳定和润滑剂
3.0-5.0
FA-367
包被增稠剂
1.5-3.0
PAC
降失水剂
2.5-4.0
II 型
包被增稠剂
PHPA,M.W.=(0.8～
包被增稠剂
1.2) ×107
按实际需求 供选择
KPAM
包被增稠剂
10-20
NH4-HPAN
降粘剂，降失水剂
3-6
PAC
降失水剂
3-6
CMC
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
3-5
RH-3
润滑剂
15-30
5.0-15.0
CMC
降失水剂
2.0-4.0
PAC①
降失水剂
淀粉类衍生物①