钻井液处理剂类型及钻井液配方用途综述

钻井液处理剂类型及钻井液配方用途综述—处理剂类型和作用1、人工钠土我国钙搬土资源格外丰富，我们的科研人员研制成人工钠搬土，建立价格比国际市场价格低廉。比用钙土粉在现场改性价格廉价而性能优越。如表2所示：1国家 粘度计读数

动塑比

API失水R600YP／PVFLAPI标准>30<3<13.5MILGEL(美)53.41.6412.4MAGCOGEL(美)118.63.612.63V(日)591.812.3501.79.5(注：动塑比及失水为更重要的指标)2产地粘度计读数视粘度动塑比失水量搬土类型R600AVYP／PVFL山东钙土加碱23.611.81.3615.4±30.615.32.3610±加碱20.610.31.3818付马营人工钠土5O251.709.5准。这两种土可用于高温地热井，盐类地层钻井及海上钻井。2，润滑剂：酸钠，松香酸钠等，如：RY特效润滑剂，是当前使用较抱负的金刚石钻探润滑剂，属于阴离子外表活性剂。3、聚丙烯酸盐类处理剂：不分散低固相泥浆中承受的一种双作用的泥浆处理剂～防塌，润滑性好等优点。其中：局部水解聚丙烯酰胺〔PHP〕：本产品为白色或淡黄色粉末，水溶性好，能抑制泥页岩的水化作用和提高钻井液的粘度，是钻井液用强力包被剂。水解聚丙烯腈胺盐(NH4-HPAN)：是一种钻井液用降滤失剂；含有-COOH、NH4聚丙烯晴钠盐(HPAN)：PHP协作使用，抗盐、抗钙力量强，可作用海水，饱和盐水泥浆的降失水剂、且热稳定性好，可作高温降失水剂，聚丙烯晴钙盐为腈基、酰胺基、羧钙基、羧钠基等共聚物。主要盐污染及改善流型等作用。磺化聚丙烯酰胺〔磺化聚丙烯酰胺〔SPAM〕为磺化体，具有耐温、降失水、减阻作用，降摩擦效果良好。广泛用作煤田、油田钻井的降失水剂和油田防塌剂。在现场应用中可解决其它泥浆类型未能解决的坍塌、掉块及局部黄铁矿高离子污染的问题4、纤维素类羧甲基纤维素钠(CMC)：有高粘、中粘，低粘不同品种。高粘CMC主要用CMC用于降失水。CMC处理失水，可使粘度不致增大5，腐植酸盐腐植酸钾〔KHm〕：为有效的防塌剂。用于防止泥页岩的水化、坍塌。具有防塌，降失水。和稀释作用。KHm在泥浆中供给K＋可将泥页岩中蒙脱石晶Na＋置换下来，形成伊利石构造，抑制泥页岩的水化膨胀。在泥浆中，±降失水的同时，使粘度有不同程度的增大。KHm与PHPCa、Mg污染、稀释(粘度可掌握)等优点，尤其适宜于金刚石绳索取心钻探。6，磺化沥青磺化沥青〔DLSAS〕：为井壁稳定剂。用于泥页岩等水敏性地层，能有效DLSAS还可作润滑剂使用，润滑系数较低，尤其能降低泥饼粘附系效。防止压差吸附卡钻7.生物聚合物生物聚合物〔XC〕：是流变性调整剂，增粘剂和降失水剂等，是多用途的抗钙力量很强，同时无毒，对环境无污染。对水文地质及水井钻进，岩盐，盐湖钻进等较为有利。8、木质素类中是不行少的添加剂。9、护壁堵漏类803堵漏剂：对孔隙及微裂漏失，堵漏速度快，效果好。具有较好的随钻堵漏效果。广谱护壁剂〔GSP：可在适度增粘的条件下，显著降低失水量，抑制井具有1、坚硬稳定地层酸钠等2、硬、脆、碎不稳定地层选用低固相、低粘度、低失水的PHP泥浆、泥浆中承受优质搬土加润滑剂，或聚丙烯晴钠盐〔HPAN〕PHP作选释性絮1.02、～1.03，不超过1.063、厚复盖层及泥岩地层处理泥浆，如石灰泥浆或聚丙烯酸钙〔CPA〕、丙烯晴钠盐〔CPAN〕泥浆。O.5～1.5%1.5～2%。4、裂开带、矿化带、蚀变带等不稳定地层(HPAN)用于降失水和增效。磺化聚丙抗污染低粘CMC处理失水，同时选用能稀释而不增粘的处理剂，如腐殖酸钾〔KHm〕，KP共聚物等。并实行泥浆净化措施。5、水文地质钻探及水井钻进强、增粘快、有利于携带岩粉、本身无毒，不影响水质。三、煤系水敏性地层阅历钻井液配方1、地层特点进入煤系地层后，煤层层数多,构造松散，粘土、泥岩等水敏性地层在钻进过程中遇水后极易水化膨胀、造成钻孔垮塌、埋钻等事故。针对这种状况,必需配置高质量的钻井液。原浆承受优质膨润土加水再加纯碱2、技术重点防塌、堵漏、抑制水化膨胀就成为钻井液技术的重点。3、常用泥浆处理剂选择水解聚丙烯腈胺盐(NH4-HPAN)：是一种钻井液用降滤失剂；含有-COOH、NH4水解聚丙烯腈钠盐〔NPN：优良的降失水剂，能大幅度低失水而粘度效应很小，反絮凝作用小，能与PHP协作使用，抗盐、抗钙力量强，可作用海水，饱和盐水泥浆的降失水剂、且热稳定性好，可作高温降失水剂，(Na-CMC)：较高时,亦具有肯定的抑制页岩水化膨胀力量。广谱护壁剂GS抑制井壁具有良好的吸附充填加固井壁的功能，可降低扭矩，防止粘附卡钻；803堵漏剂：对孔隙及微裂漏失，堵漏速度快，效果好。具有较好的随钻堵漏效果。磺化沥青(DLSAS)：是一种具有多种优点，用途极广的钻井涂添加剂，适用作用，腐植酸钾KH为有效的防塌剂。用于防止泥页岩的水化、坍塌。具有防塌，降失水。和稀释作用。活性剂。在金刚石钻探工程中使用时阻力小、进尺快、防止压差卡钻、同时起到防震减磨，不粘钻管和钻头、4、钻井液阅历配方1m3+75kg+2kg+水解聚丙烯腈胺盐(NH4-HPAN)1.2kg〔1200ppm〕+高粘羧甲基纤维素钠(CMC)0.5kg〔500ppm〕+广谱护壁剂〔GSP〕12.5kg+腐植酸钾〔KHm〕25kg+RY特效润滑剂5、性能指标:密度1.04, 漏斗粘度28-30s ,滤失量7mL/30min, pH值为8.5~9。6、说明：如未见水敏或漏失地层，配方中可不参加803堵漏剂和腐植酸钾〔KHm〕四、特别钻井液配方1、一般盐井钻井液清水1m3+陶土粉100kg+(DLSAS)3kg+璜化酚醛树脂〔SMP-2〕3kg+钠羧甲基纤维素〔CMC〕0.2kg+润滑清洁剂〔RH—4〕1.5kg+盐〔NaCI〕32~35kg+木质素璜酸盐〔FCLS〕1.5kg+烧碱〔NaOH〕适量性能密度1.2~1.35 漏斗粘度35~40s 失水量10ml/30min PH值8~9处理剂作用：岩水化，同时还具有良好的润滑、乳化、降低滤失量和高温稳定等作用璜甲基酚醛树脂SMP-有强的抗盐抗钙力量，是一种型的耐高温、抗适用于深部易塌地层、盐膏泥简单地层。钠羧甲基纤维素〔CM：亦具有肯定的抑制页岩水化膨胀力量。钻井液润滑清洁剂(RH—4)：适用于钻进泥页岩，易泥包地层井段，能清洁钻具，防止泥包，并可改善钻井液的润滑性。木质素璜酸盐〔FCL有较强的抗盐.抗高温力量。烧碱〔NaOPH值2、高密度聚璜复合盐井钻井液〔密度大于2.4〕配方：1.8%+烧碱〔NaOH〕1.5~2%+盐〔NaCI〕25%+低(FA-367)0.2%+氯化〔JT-888〕0.15%+璜甲基酚醛树脂〔SMP-2〕3.5~5%+羧甲基淀粉〔CMS〕3%+重晶石+铁矿石粉〔重晶石：铁矿石粉=1:2〕低粘聚阴离子纤维素〔PAC-L失力量；尤其在饱和盐水钻井液中具有格外好的降滤失作用两性离子聚合物包被剂(FA-367)：具有很强的包被钻屑和抑制页岩水化分散抗钙盐力量，可用于淡水、海水、饱和盐水钻井液体系。氯化钾KC封堵效率和强度两性离子聚合物降粘剂XY-2能显著降低钻井液的粘度，而且能使钻井液的粘度保持稳定，表现出较强的抗岩屑污染力量。具有降粘效率高、抑制性强，对环境无污染、和较强的抗温、抗盐钙力量。适用于膨润土浆、聚合物钻井液及高密度钻井液两性离子聚合物降失水剂JT-88有很好的吸附，水化，降低滤失量，又液降滤失剂。璜甲基酚醛树脂SMP-有强的抗盐抗钙力量，是一种型的耐高温、抗适用于深部易塌地层、盐膏泥简单地层。羧甲基淀粉〔CMS：力量强，有肯定的降切力作用璜化沥青(DLSAS)：能有效封堵地层微裂缝，防止剥落性页岩坍塌，抑制页岩水化，同时还具有良好的润滑、乳化、降低滤失量和高温稳定等作用〔FCLS还有较强的抗盐.抗高温力量。3、高密度水基钻井液〔2.3〕8%+水解聚丙烯腈钠盐〔NPNH〕3%+水解聚丙烯腈胺盐(NH4-HPAN)1.5%＋璜化沥青〔ＦＴ－１〕２％＋润滑剂〔ＳＤＲＨ－３００〕＋重晶石聚丙稀酸钾〔KPA：是一种很强的抑制页岩分散剂，具有掌握地层造浆的作用并兼有降失水、改善流型及增加润滑氯化钾〔KCI：具较强的抑制页岩渗透水化力量，降低钻井液滤失量，提高封堵效率和强度水解聚丙烯腈钠盐〔NPN：优良的降失水剂，能大幅度低失水而粘度PHP协作使用，可作低固相不分散泥浆的降失水剂(NH4-HPAN)：用作降滤失剂、防塌剂、兼有降粘作用璜化沥青(DLSAS)：能有效封堵地层微裂缝，防止剥落性页岩坍塌，抑制页岩水化，同时还具有良好的润滑、乳化、降低滤失量和高温稳定等作用五、硅酸盐钻井液有用配方1、配方8kg+氯化钾〔KCI〕50kg+硅酸钠〔Na2SiO3〕40kg+羧甲基淀粉〔CMS〕22kg+黄原胶〔XC或XC-131〕+丙烯酰胺共聚物〔PAC-141〕16kg+聚合醇防塌润滑剂〔PGP-3〕2kg说明：1、陶土粉为优质人工钠土2 SiO〕模数〔硅钠比〕2.8~3.22 2、机理与使用特点、化学反响：当PH值大于10.7时，硅酸钠颗粒呈自由态存在于钻井液PH值小于10.7过、物理反响：与井壁钙、镁离子反响生成沉淀，在井壁表层形成坚韧、致密封固壳加固井壁。2 、硅酸钠〔NaSiO〕模数〔硅钠比〕对钻井液体系影响较大，模数值PH2 PH〔1，致使很多常规处理剂不能很好的与之相配伍，在使用相关处理剂时要特别留意，经试验筛选XCXC-13、羧甲基纤维素CMC、丙烯酰胺共聚物PAC-14、聚合醇防塌润滑剂〔PGP-3〕等3、处理剂作用及性能丙烯酰胺共聚物PAC-14分子链中有羧基、羧钠基、羧钙基、酰胺基等宫能团，温力量羧甲基淀粉CM科技创工艺和专利设备生产的一种环保型、高品质、多用途的变性淀粉。稳定，不易霉变，并有较强的生物可降解性，稳定，不易霉变，并有较强的生物可降解性，肯定的降切力作用，且易生物降解，有利于保护油气层黄原胶〔XC或XC-13：是一种酸性多糖线型生物聚合物污染、抑制岩石水化膨胀明显,防塌效果好等优点聚合醇防塌润滑剂PGP-：为低碳醇与环氧乙烷、环氧丙烷合成的聚合物，3%时，可降低钻具有良好的配伍性，可显著改善钻井液的高温稳定性井产品为无色正交双锥结晶或白色至灰白色块状物或粉末。能风化。在硅酸钠N2SiO：俗称泡花碱，是一种水溶性硅酸盐，其水溶液为水玻璃。其化学式为式中R2On与碱金属氧化物摩尔数的比值，称为水玻璃的模数。产品为无色正交双锥结晶或白色至灰白色块状物或粉末。能风化。在和酸。熔点和酸。熔点40～48℃。低毒，钠水玻璃分子式中的mNa2O和SiO2的摩尔比，是格外重要的参数。一般在1.5-3.5之间。模数越大，固体硅酸钠越难溶于水，硅酸钠模数越大，氧化硅含量越多，硅酸钠粘度增大，易于分解硬化，粘结力增大，因此不同模数的硅酸钠有着不同的用处。碳酸钠〔N2C〔俗称碱。由于碳酸钠的水溶液呈碱性，因此又名纯碱等说法碳酸钠为白色粉末或颗粒。无气味氢氧化钠〔NaO：俗称烧碱、火碱、苛性钠使酚酞变红。氢氧化钠是一种极常用的碱，主要作用为调整钻井液中的PH值氯化钾氯化钾〔KCI；为无色瘦长菱形或立方晶体，或白色结晶小颗粒粉末，外观如同食盐，无臭、味咸。如同食盐，无臭、味咸。具较强的抑制页岩渗透水化力量，降低钻井液滤失量，主要供给钾离子，可度44、关于硅酸盐钻井液特点：是一种功能比较独特的钻井液，其他钻井液一般只在某一种或其他钻井液的优良功能。掌握，因此，流变性的调整是硅酸盐钻井液配方争论的一个重点问题。重要参数的选择3.16%以内4~6%以内为宜PAC-14〔丙烯酰胺共聚物0.2~0.25%HV-CMC〔高粘度羧甲基纤维素的加量为0.2~0.3%，XC〔黄原胶的加量为0.1~0.2%，三者在钻井液中都能起到很好的增粘作用④钻井液中SMP-1〔璜甲基酚醛树脂〕的加量为0.2~0.25%、SJ〔改性突然聚合糖〕的加量为0.5~0.6%，JT-888〔两性离子聚合物降失水剂〕的加量为0.35~0.4%NH4-HPAN〔水解聚丙烯晴胺〕降失水作用较差。XY-27〔两性离子聚合物降粘剂〕0.5%，三者在钻井液中都能起到很好的降粘效果。无影响。PH11~13之间，钻井液粘度过大，往往都是PHPH基浆的配制基浆：3%预水化优质膨润土+5%Na2CO3(占土量)+0.8%NaOH+5%KCI+2-5%硅酸钠〔3.1-3.2〕5、其他有用硅酸盐钻井液配方介绍、硅酸盐基浆+2.5%SMP-1〔璜甲基酚醛树脂〕+0.2%HV-CMC〔高粘度羧甲基纤维素〕、硅酸盐基浆+0.6%SJ〔改性自然聚合糖〕+0.3%HV-CMC〔高粘度羧甲基纤维素〕、硅酸盐基浆+0.6%SJ〔改性自然聚合糖〕+0.2%XC〔黄原胶〕、硅酸盐基浆+0.35%JT-888〔两性离子聚合物降失水剂〕+0.3HV-CMC〔高粘度羧甲基纤维素〕、硅酸盐基浆+0.6%SJ〔改性自然聚合糖〕+0.5%XY-27〔两性离子〔为抗岩屑和抗钙、镁污染配方〕6、改进型有用硅酸盐钻井液配方介绍能，在抑制页岩水化膨胀，抗温方面性能优于一般硅酸盐钻井液。〕+0.2%XC〔黄原胶〕+4%+3%聚乙二醇聚乙二醇+3%聚乙二醇+4%甲基硅油、硅酸盐基浆+0.5%XY-27〔两性离子聚合物降粘剂〕+0.6%SJ〔改性自然聚合糖〕+0.2%正电胶+4%甲基硅油+3%聚乙二醇〔为抗岩屑和抗钙、镁污染配方〕六、油基钻井液的活度平衡1(CaCl2简单问题，使井壁保持稳定。2、掌握活度的意义：活度掌握的意义就在于，通过调整油基钻井液水相的水向岩层运移。当钻井液水相中的盐度高于地层水的盐度时，页岩中的水自发地移向钻井的水将移向地层，这种作用通常称为钻井液对页岩地层的渗透水化。CaCl2NaCl。3、活度的测量方法：法测量水的活度。该仪器既可测量页岩样品中水的活度，又可直接测量油基钻井液中水的活度。饱和溶液的活度〔aw〕值列于下表中。无机盐a无机盐awZnCl2