钻井液常用材料名称、代号
钻井液配方组合意见
北三台等三 个区块
0- 1230 0-2100
DF-1+ABSN+CMC+原油 SAS+（淀粉+PAC）
接上表
轮南 0- 3700 3700-5000
0-300 300-2000
塔里木
KCl+PMNK+HPAN+KPAM MNK+HPAN+KAM 80A51+HAN101+KPAM HPAN+PMNK+KPAM+PAC
KCl+PHP+KPA+PAC+DQX+80A51+KHm+SHA+有机磷 +CPA -OP-15 + 油(煤油、柴油) PAC+HPAN+PMNK+KPAM+SAS+QS-Z+RH3+RH-4 SPNH+PAC+HPAN+SMP+KPAM+PMNK+FT1+QS-1+SMT+RH-3 +RH-4 KCl+PHP+KPA+NHPAN+NPAN+SK-1+SMP+ 磺化沥青+KHm KCl+PAC141+K-PAM+80A51+Na-HPAN+NHHPAN+SAS+KHm +FClS+SP+CMC
SAS+QS-2+RH3+RH4 SMP+SPNH+FT-1+QS-2 +SMT+ RH3+RH4
+CMC SAS+QS-2+ RH3+RH4 SMP+DA-3+FT-1+QS2+SMT + RH3+RH4 SAS+ RH3+RH4 SMP+SPNH+FT-1+SMT SMP-1+FT-1 RH3+RH4+ 柴 油
常用钻井液材料资料
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。
非开挖钻井液基础知识(二)
漏斗粘度(s) (m3/t) 25 >16 >16 >16 15
（注： ηp为泥浆的塑性粘度；我国目前采用国际上通用的 API标准作为商品膨润土的质量标准。）
13
粘土矿物
粘土—水相互作用的术语
聚结：粘土被水湿润之前的正常状态，存在状态是粘土晶 层片面-面叠合； 水化：水被粘土吸附的过程，导致粘土膨胀和分散； 分散：粘土晶层片集合体（基本构造单元）被水分散成更 小的晶层片集合体或单个晶体片； 絮凝：粘土晶层片结合成房子（搭架子）结构，粘土片颗 粒由端-端或端-面的相反电荷互相吸引；当粘土颗粒浓度 足够大时搭架子布满整个三维空间，形成凝胶； 反絮凝：由于粘土片端或面上的电荷被化学中和，絮凝的 粘土颗粒重新拆开（拆散架子）； 抑制：粘土在水中的分散被阻止；盐和某些有机分子抑制 页岩和商品粘土。 14
5
粘土矿物
四种粘土矿物的性能比较
化学成分 晶胞结 构类型 晶层 排列 OH层与 O层相对 O层与 O层相对 OH层与O层相 晶胞间 引力 有氢键 引力强 分子间 力弱 引力 晶胞 间距 阳离子 交换容 量 比重 造浆 性能
矿 物 名 称 高岭 石 蒙脱 石
Al4[Si4O10][OH]8
1:1
7.2
高岭石与伊利石的造浆性能差，且都难以改性和用化学处
理剂调节泥浆性能。
7
粘土矿物
粘土矿物的鉴定
粘土矿物的鉴定是确定粘土矿物的种类，目的是检查其是 否属于以蒙脱石为主要成分的膨润土。 矿物鉴定方法：差热分析和失重分析法、X衍射法、红外 光谱法、化学分析法、电子扫描显微镜法； 物化性能测定法：吸兰量试验、膨胀试验、胶质价试验、 pH值试验、阳离子交换容量测定。 （注：各方法的工作原理及操作规范可查阅相关专业书籍 ，在此不作详述，也可送样至专业单位予以鉴定。）
常用钻井液处理剂的名称及主要作用
常用处理剂的名称及主要作用子;3 烧碱NaOH 提高动切力、提高PH值;4 随钻堵漏剂ZD-1 预堵漏、堵漏;5 复合堵漏剂HD-1 堵漏;6 羧甲基纤维素钠盐高HV-CMC 提高粘切、与钙离子产生沉淀;7 羧甲基纤维素钠盐低LV-CMC 降低滤失量,改善泥饼质量,与钙离子产生沉淀;8 复合离子丙烯酸盐SD-17W 抗钙、提粘切、絮凝抗温;9 阳离子沥青粉CAS-2000 防塌;10 钻井用特种性能调整剂SD-21 降低滤失量,抗污染;11 防塌润滑剂SD-20 防塌、润滑、降粘度、降滤失量;12 水解聚丙烯腈铵盐NH4-HPAN 降滤失量,改善流型;13 悬浮性水解聚丙烯酰胺DPHP 不分散低固相体系页包被抑制剂絮凝剂14 磺化酚醛树脂SMP 抗污染、抗高温降滤失量,尤其是高温高压滤失量,改善泥饼质量;15 阳离子褐煤PMC 抗污染、抗高温降滤失量,尤其是高温高压滤失量,改善泥饼质量;16 钻井液强包被剂FA367 絮凝剂;17 石灰石粉CaCO3 加重、堵漏、预堵漏;18 腐植酸钾KHm 防塌、降粘度、降滤失量、能容纳较高的固相含量;19 氯化钾KCL 用于钾基钻井液中含量要大于90%,提供钾离子能容纳较高的固相含量;20 正电胶干粉MMH 防塌、提高动切力;21 锯末堵漏;22 水泥堵漏;23 麦秸堵漏;24 红胶泥堵漏;25 磺化单宁SMT 抗高温、抗污染、稀释、除钙离子;26 黄河二号HSHY 抗高温、抗污染、稀释、除钙离子;27 氢氧化钾KOH 提供钾离子,提高PH值;28 水解聚丙烯腈钾盐K-HPAN 防塌、降滤失量、调整流型、用于钾基钻井液;29 聚丙烯酸钾KPAM 防塌、絮凝;30 聚丙烯酰胺PAM 絮凝;31 无荧光封堵防塌剂TDW-2 抗高温,封堵防塌,稳定井壁,降滤失量,能容纳较高的固相含量;32 磺化褐煤SMC 抗污染、抗高温降滤失量,尤其是高温高压滤失量,改善泥饼质量;33 多功能处理剂降滤失量、润滑、防塌;34 多功能固体润滑剂HFT-102 降滤失量、润滑、防塌;35 SL-1 降滤失量;36 SL-2 降滤失量、提粘切;37 原油润滑、解除卡钻;38 石灰CaO 处理碳酸根、碳酸氢根污染;。
中外常用钻井液处理剂名称对照及主要用途解读
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
80A51
PAC 141
PHMP
水基钻井液增粘剂及包被剂
化学改性甜菜淀粉
PYRO-VIS
水基体系增粘降滤失
混合金属层状氢氧化物
MMH，MA-01
MSF-1，MLH-2
正电胶
MMH
水基正电钻井液增粘
表4降粘剂
通称或主要成份
中国名称
外国名称
主要用途
酸式焦磷酸纳
酸式焦磷酸盐
SAPP
低钙钻井液分散剂以及处理水泥污染
聚丙烯酸衍生物或聚丙烯酸盐
Na-HPAN
HPAN
Ca-HPAN
CPAN, CPA
NH4-HPAN
NPAN,PT-1
NEW-TROL
POLYAC
SP-101
IDF AP 21
CYPAN
WL-100
淡水钻井液降滤失剂适用于无钙低固相非分散体系
磺甲基酚醛树脂
磺化木素与树脂等
SMP-1 2
SCSP
SLSP
水基钻井液降高温降滤失剂
HMF-Ⅱ, A-903
SPC
TSP
水基钻井液抗高温降滤失剂
常用钻井液材料及其功用
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。
钻井液材料规范
加50 ml 士 1 ml去离子水至滴定容器。加约2 ml缓冲溶液和足量硬度指示剂，以呈现明显的蓝色。摇动使之混匀。如这时溶液呈现的颜色并非明显蓝色，则表明仪器或水被污染。寻找并消除污染源，重新进行实验。
实验步骤（以重晶石粉为例）
实验步骤（以重晶石粉为例）
实验步骤（以重晶石粉为例） a.黏度效应指密度为2.50 g/cm3的重晶石粉蒸馏水悬浮液，经搅拌并养护24h后，该悬浮液在加人硫酸钙前后的表观黏度。 b.用250 ml蒸馏水配制密度为2.50 g/cm3的重晶石粉蒸馏水悬浮液，其重晶石粉加量可按下式求得：
滤失仪：低温低压式，符合GB/T16783.1-2006；
滤纸：Whatman 50 型，或等效物；
容器：带盖，容量约为500ml；
去离子水或蒸馏水；
量筒：两只，容量 500ml±5ml和10ml±0.1ml；
计时器：两个，机械式或电子式。
实验步骤（以钻井级膨润土为例）： 流变性： a.制备膨润土悬浮液。边在搅拌器上搅拌边向350 ml 士5 ml去离子水中加入22.5g士0.01g膨润土 (收到的样品)。 b.在搅拌5 min±0.5 min后，从搅拌器上取下搅拌杯，用刮刀刮下粘在杯壁上的所有膨润土。将粘在刮刀上的所有膨润土混到悬浮液中。 c.将撹拌杯重新放到撹拌器上继续搅拌。必要时，再过5 min和10 min后从搅拌器上取下搅拌 杯,刮下粘在杯壁上的所有膨润土。总搅拌时间应为20 min士 1 min。
用移液管量取b中的滤液10 ml转移至c中的溶液中，摇匀。若溶液呈现蓝色则表明硬度为零，试验结束。如果有钙或镁存在，将出现酒红色。将滤液体积记作V4。
钻井液基本知识
钻井液基本知识钻井液是用于钻井的流体，在钻井中的功用：1、清洗井底，悬浮携带岩屑，保持井眼清洁。
2、平衡地层压力，稳定井壁、防止井塌、井喷、井漏。
3、传递水功率、以帮助钻头破碎岩石。
4、为井下动力钻具传递动力，5、冷却钻头、钻具。
6、利用钻井液进行地质、气测录井。
钻井液常规性能对钻井工作有很大的影响。
一、钻井液密度1、钻井液密度概念：单位体积钻井液的质量称为钻井液的密度，其单位是克/厘米3（g/cm3）常用符号表示。
现场一般用钻井液密度计测定钻井液的密度。
2、钻井液密度的计算公式P=(P地×102)÷H+PeP----钻井液密度g/cm3式中：P地----地层压力MPaH-----井深mPe-----附加密度、油层附加0.05—0.1气层附加0.07—0.15由于起钻时可能产生抽吸或液面下降，另外，气体进入井内，也会引起液柱压力降低，因此钻井液密度要有附加值。
3、钻井液密度与钻井工作的关系：在钻井作业中，钻井液密度的作用是通过钻井液柱对井底和井壁产生压力，以平衡地层中油、气压力和岩石侧压力、防止井喷、保护井壁，同时防止高压油气水侵入钻井液，以免破坏钻井液的性能引起井下复杂情况，在实际工作中，应根据具体情况，选择恰当的钻井液密度，若钻井液密度过小，则不能平衡地层流体压力，和稳定井壁，可能引起井喷、井塌、卡钻等事故，若钻井液密度过大则压漏地层，并易损害油气层。
钻井液对钻速有很大的影响，密度大液柱压力也大，钻速变慢，因钻井液柱压力与地层压力之间的正压差使岩屑的清除受到阻碍。
造成重复破碎，降低钻头破碎岩石的效率，使钻速下降，通常在保证井下情况正常的前提下，为了提高钻速，应尽量使用低密度钻井液。
二、钻井液粘度1、钻井液的粘度概念:钻井液粘度是指钻井液流动时，固体棵粒之间,固体颗粒与液体分子之间,以及液体分子之间内摩擦的总反映,钻井液粘度可用漏斗粘度计和旋转粘度计进行测定,由于测定的方法不同,有不同的粘度值,现场常采用漏斗粘度计测量钻井液的粘度,单位是秒。
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防卡润滑剂
SF-3
氯化钾
KCl
防卡润滑剂
WDN-5
氯化钙
CaCl2
防卡润滑剂
DHD
塑料大球
HZN102
钻井液常用材料名称、代号
材料类型
材料名称
代号
材料类型
材料名称
代号
配浆材料
钠土
NV-1
消泡剂
消泡剂
HXP-1
无机盐
纯碱
Na2CO3
消泡剂
CT5-3
小苏打
NaHCO3
乳化剂
乳化剂
SP-80
氢氧化钠
NaOH
乳化剂
OP-10
氢氧化钾
KOH
加重剂
重晶石粉
BASO4
主聚物
两性复合离子聚合物
FA-367
复合金属离子聚合物
MMAP
钛铁矿粉
水解聚丙稀酰胺
PHP
石灰石粉
CaCO3
黄胞胶
XC
润滑剂
润滑剂
JMZ
正电胶
MMH
润滑剂
DHD
聚丙烯酰钾
K-PAM
润滑剂
PPL
辅聚物
水
碱式碳酸锌
水解聚丙烯腈铵盐
NH4-PAN
暂堵剂
裂缝暂堵剂
LF-1
两性离子聚合物降粘剂
XY-27
裂缝暂堵剂
LF-2
增粘降失水剂
羧甲基纤维素钠盐-高粘
HV-CMC
超细碳酸钙
QS-2
羧甲基纤维素钠盐-中粘
MV-CMC
超细碳酸钙
QS-4
羧甲基纤维素钠盐-低粘
LV-CMC
单项压力屏蔽剂
DF-1
防卡降滤失剂
RZ-6
解卡剂
固体解卡剂
SR-301
抗温、抗盐、降粘、降失水剂
磺化酚醛树脂
SMP-1
原油
磺化褐煤
SMC
快速渗透剂
快T
磺化单宁
SMT
堵漏材料
智能凝胶堵漏剂
ZND-2
特种稀释剂
TX
高失水暂堵剂
DTR
褐煤树脂
SPNH
高失水暂堵剂
PCC
抗盐降滤失剂
RZ-5
高效堵漏剂
GD-1
高温抗盐降滤失剂
RSTF
花生壳
无渗透降失水剂
WST-100
核桃壳
防塌剂
防塌剂
FT-342
棉籽壳
聚合醇防塌剂
WDN-7
锯木面
封堵护壁增粘剂
XK-01
云母片
润滑剂
玻璃微珠
GR-1
其它类材料
石灰