基础知识钻井液材料课件

钻井液配浆材料与处理剂2009年10月8日日渤海钻探泥浆技术服务公司1PPT课件钻井液配浆材料与处理剂2009年10月8日日渤海钻——钻井液材料分类[钻井液材料分类]（一）按化学性质分类1、原材料：如粘土、水、油、加重剂等。2、无机处理剂：凡用于钻井液的无机化学药剂均可划入此类。如氯化钠、硫酸钾、氢氧化钠等。3、有机处理剂：凡用于钻井液的有机化合物均属此类。如沥青类、淀粉类、腐植酸类、丙类酸类、纤维素类等。4、表面活性剂：分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性活性剂等。2PPT课件——钻井液材料分类[钻井液材料分类]（一）按化学性质分类2P——钻井液材料分类[钻井液材料分类]（二）按用途分类1）配浆用土

2）加重剂

3）增粘剂4）降粘剂

5）降滤失剂

6）絮凝剂7）页岩水化抑制剂8）润滑剂

9）堵漏材料10）消泡剂

11）发泡剂

12）杀菌剂

13）解卡剂

14）乳化剂

15）腐蚀抑制剂

16）高温稳定剂

17）表面活性剂

18）碱式调节剂19）油基泥浆用料3PPT课件——钻井液材料分类[钻井液材料分类]（二）按用途分类3PPT——钻井液原材料[钻井液材料分类]（一）钻井液原材料的主要作用1）形成较稳定的胶体2）接受各种化学剂处理，改善钻井液性能，满足现场各种需要。3）在井壁上形成泥饼，降低滤失量，稳定井壁。4）形成钻井液的粘度、切力、悬浮固相，携带钻屑。5）调节钻井液密度，控制地层压力。4PPT课件——钻井液原材料[钻井液材料分类]（一）钻井液原材料的主要作（二）常用原材料简介——钻井液原材料[钻井液材料分类]1、粘土类1）钠膨润土及钙膨润土（简称钠土及钙土）:是配制水基钻井液的基础材料，其主要矿物成分是蒙脱石，一般需要1吨土可配制15mPa.s表观粘度的钻井液16m3，钠土造浆率较高，而钙土则需加碱处理才能使用，（一般碱土比为5～7%）。用途及使用方法：提高钻井液的粘切、降低失水、堵漏等。在配有搅拌器或泥浆枪的罐中，先加入计算好量的水，搅拌、加入土，纯碱，水化。5PPT课件（二）常用原材料简介——钻井液原材料[钻井液材料分类]1、（二）常用原材料简介——钻井液原材料[钻井液材料分类]1、粘土类2）抗盐土：包括海泡石、凹凸棒石等是铝和镁的水硅酸盐，其晶体构造为纤维状或棒状，其最大特点是抗盐及耐温，在盐水甚至饱和盐水中造浆率达12-16m3/T，常用来钻盐层，尤其是海泡石钻井液具有较高的耐温特性，热稳定性，故常用来打地热井或超深井，缺点是滤失量大，须配合降滤失剂才能使用。用途及使用方法：提高钻井液的粘切、降低失水、堵漏等。在配有搅拌器或泥浆枪的罐中，先加入计算好量的水，搅拌、加入土，水化。6PPT课件（二）常用原材料简介——钻井液原材料[钻井液材料分类]1、1、粘土类3）有机土：是由钠土或抗盐土，以阳离子型表面活性剂覆盖，使其改变表面性质（由亲水变为亲油）而制成的，它可以在油中分散而配制成符合各种需要的油基钻井液（或解卡液），主要用于钻进复杂地层如盐膏层、盐泥膏层、超深井的及完井的各种作业中。用途及使用方法：提高油基钻井液的粘切、降低失水等。在配有搅拌器或泥浆枪的罐中，先加入计算好量的油，搅拌、加入有机土。——钻井液原材料[钻井液材料分类]7PPT课件1、粘土类——钻井液原材料[钻井液材料分类]7PPT课件——钻井液原材料[钻井液材料分类]2、配浆用水和油1）水：水是组成水基钻井液最主要的成分，水质好坏直接影响钻井液性能，一般将钻井液用水分为三类：一类是淡水（总矿化度小于10000mg/L）；一类是含钙镁较多的咸水，如海水和硬水；另一类则是含钠盐较多的水，如盐水或饱和盐水。(分四种水型)海水是盐的“故乡”，海水中含有各种盐类，其中百分之90左右是氯化钠，也就是食盐。另外还含有氯化镁、硫酸镁、碳酸镁、氯化钙及其他盐类，这些二价盐的存在，对钻井液使用的处理剂要求苛刻。氯化镁是点豆腐用的卤水的主要成分，味道是苦的，因此，含盐类比重很大的海水喝起来就又咸又苦了。配置钻井液用的水，通常以就近取材为主.如井场附近打水井、冰水、海水、水渠等。特殊情况下使用人工运送的水。8PPT课件——钻井液原材料[钻井液材料分类]2、配浆用水和油8PPT——钻井液原材料[钻井液材料分类]2、配浆用水和油水质对钻井液的影响主要是：矿化度的大小：总矿化度小于5000mg/L的水，钻井液易于维护，超过10000mg/L后钻井液成本提高，性能不宜维护。二价三价盐的含量：钙、镁离子总量超过200mg/L，应注意使用纯碱或烧碱处理，否则钻井液成本提高，性能不宜维护。易起泡或含氧化性物质：多发生在使用井场附近排水沟的水，由于生活用水含大量的洗衣粉类物质，易引起发泡；化工厂排除的水假如含氧化性化工物质，导致钻井液处理剂被氧化失效。冰水或冬季用水：配置胶液的时间长或无法配置。在大港油田注意事项：水井的总矿化度超过5000mg/L，要求井队送水；水井在使用一段时间后，矿化度升高，注意监测；海水或卤水配浆时，必须选择抗盐性强的处理剂。9PPT课件——钻井液原材料[钻井液材料分类]2、配浆用水和油9PPT——钻井液原材料[钻井液材料分类]2、配浆用水和油2）油：油是组成油基钻井液的主要成分，一般最常用柴油配浆，柴油主要含有芳香烃和石蜡两种成分，芳香烃具有完全溶解沥青的能力，而石蜡则不能溶解沥青，故一般需要柴油中芳香烃含量<22%，超过50%后油基钻井液的滤失量显著上升。用白油代替柴油来配制油基钻井液，目的是为了减少油基钻井液的生物毒性，符合海上钻井的拜谢需要，减少环境污染，同时也提高了对油气层的分辨能力，便于保护油气层，因此近年来白油使用越来越多。原油由于组分较复杂，不好控制，具有荧光，一般不使用。10PPT课件——钻井液原材料[钻井液材料分类]2、配浆用水和油10PP——钻井液原材料[钻井液材料分类]3、加重材料

加重材料应具备的条件：本身密度大，不与钻井液中的其它组分发生化学反应；且强度要低，磨损性要小，易粉碎，又不磨损泵的各种配件。11PPT课件——钻井液原材料[钻井液材料分类]3、加重材料11PPT课——钻井液原材料[钻井液材料分类]1）重晶石粉纯品为白色粉末，含杂质时带绿色或灰色，r（密度）：4.2g/cm3，硬度2.5-3.5，细度要求97%以上通过200目湿筛，85-95%能通过325目湿筛，有轻微毒性，不溶于水、有机溶剂、酸或碱的溶液，只少量溶于浓硫酸而生成硫酸氢钡[Ba(HSO4)2]，油井酸化时不被酸溶解，重晶石粉是目前使用最多的加重剂，它可将钻井液密度加重到2.00g/cm3。重晶石还有另一项功能，即制备重晶石在水中的浆液，密度可达2.65g/cm3，形成高密度段塞。12PPT课件——钻井液原材料[钻井液材料分类]1）重晶石粉12PPT课——钻井液原材料[钻井液材料分类]2）石灰石粉别名碳酸钙，分子式CaCO3，分子量100.1，纯品为白色粉末，含杂质时呈灰色、灰白、灰黑色、浅黄或浅红色，杂质中常含有白云石、粘土等，密度：一般为2.7g/cm3，硬度3-4，不溶于纯水而溶于含CO2的水，生成Ca(HCO3)2，可溶于盐酸等无机酸，常用作油基钻井液或完井液的加重剂，以减轻对油层的损害。13PPT课件——钻井液原材料[钻井液材料分类]2）石灰石粉13PPT课——钻井液原材料[钻井液材料分类]3）钛铁矿粉别名钛酸铁，分子式FeTi03，分子量151.75，为棕至黑褐色粉末，r：4.6g/cm3，不溶于水和油，微溶于酸，能溶于热而浓的磷酸和盐酸，钛铁矿优于重晶石之处是其密度大，硬度较高，虽含铁，但对电测和钻井无电磁干扰，又可酸化，是一种有发展前途的加重剂。14PPT课件——钻井液原材料[钻井液材料分类]3）钛铁矿粉14PPT课——钻井液原材料[钻井液材料分类]4）液体加重剂主要用于配制完井及修井液及无固相钻井液，主要有CaCl2、NaCl、CaBr2、ZnCl2及ZnBr2等。15PPT课件——钻井液原材料[钻井液材料分类]4）液体加重剂15PPT——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]1、氢氧化钠：NaOH[别名片碱、烧碱、火碱、苛性钠，分子量40.00，纯品为无色透明晶体，工业品为乳白色片状固体或颗粒。常温下密度为2.0-2.2g/cm3]特点：易吸湿，从空气中吸收CO2变成Na2CO3，其水溶液俗称液碱。浓溶液对皮肤有强腐蚀性，易溶于水，也溶于酒精和甘油，难溶于醚及烃类。用途：钻井液碱度调节剂。注意事项：强腐蚀性，防止灼烧眼睛和皮肤。16PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]1、氢氧化钠：NaO——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]2、氢氧化钙：Ca（OH）2[又名熟石灰、消石灰，分子量74.10，白色粉末，常温下密度为2.0-2.2g/cm3]特点：吸潮性强，在空气中能逐渐吸收CO2变成X、CaCO3，碱性强，对皮肤及织物有腐蚀性，氢氧化钙在水中溶解波水，常与水配成混浊的悬浮体，叫石灰乳，浓度饱和而澄清的水溶液叫石灰水。用途：配置钙基泥浆提供Ca2+17PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]2、氢氧化钙：Ca（——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]3、氢氧化钾：KOH[又名苛性钾，分子量56.10，白色半透明晶体，有片状、块状、条状和粒状，r:2.044g/cm3。]特点：极易吸收空气中的CO2而结成硬块及变质，强碱性，浓溶液对皮肤有强腐蚀性，易溶于水，也溶于酒精和甘油，难溶于醚及烃类。18PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]3、氢氧化钾：KOH——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]4、碳酸钠Na2CO3[别名纯碱、苏打，分子量106.0，r:2.5g/cm3]特点：无水Na2CO3白色粉末或细粒，吸潮后结成硬块，Na2CO3.10H2O为无色透明的针状（单斜）结晶，r:1.5g/cm3，在空气中易风化形成白色粉末状的Na2CO3.5H2O，热至35.37℃，即溶于它本身的结晶水内（犹如熔化），易溶于水，溶于酒精和乙醚等。19PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]4、碳酸钠Na2CO——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]用途：纯碱能通过离子交换和沉淀作用使钙粘土变为钠粘土：

Ca-粘土＋Na2CO3→Na—粘土十CaCO3。

从而有效地改善粘土的水化分散性能，因此加入适量纯碱可使新浆的失水下降，粘度、切力增大。但过量的纯碱要产生压缩双电层的聚结作用，反使失水增大。其合适加量要通过造浆实验来确定。

此外，由于CaCO3的溶解度很小，在钻水泥塞或钻井液受到钙侵时，加入适量纯碱使Ca2+沉淀成CaCO3，从而使钻井液性能变好。

含羧酸基官能团（－C00Na）的有机处理剂困钙侵（或Ca2+浓度过高）而降低其处理效果时，一般可以用加人适量纯碱的办法恢复其作用。主要用途：用于除去造浆水，土或钻井液中的钙离子，以稳定钻井液性能，也可以用于钙侵处理。20PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]用途：纯碱能通过离子交——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]5、碳酸氢钠（NaHCO3）[别名小苏打，重碳酸钠、酸式碳酸钠、重碱、分子量84.01]特点：白色针状（单斜）晶体，r:2.20g/cm3，在热空气中会慢慢失去部分C02，270℃下全部失去CO2转变为Na2CO3。用途：1）调节PH值

2）用于处理水泥侵，PH不易上升。21PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]5、碳酸氢钠（NaH——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]6、碱式碳酸锌Zn(OH)2.2ZnCO3.H2O[分子量342.19r:4.42g/cm3]特点：白色粉末，无毒无臭，150℃时开始分解，300℃时放出CO2而成氧化锌，不溶于水，能溶于氨水、碱水及酸中。用途：除硫外，当钻遇天然气层时，气中常会H2S或采用磺化处理剂遇深井高温时而分解出硫化物，都可造成地钻具的严重腐蚀，故在钻井液中加入此药即可除掉H2S。22PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]6、碱式碳酸锌Zn(O——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]7、氯化钠NaCl[又名食盐，分子量55.45，r约2.17]特点：白色立方晶体或细小晶粉末，味咸，中性，纯品不潮解，含CaCl2MgCl2等杂质一吸潮，溶于水和酒精，几乎不溶于酒精。用途：1）盐水钻井液可抑制井壁泥岩水化膨胀或坍塌。

2）饱和盐水钻井液可防墁岩井段溶解成大肚子。23PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]7、氯化钠NaCl23——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]8、氯化钙CaCl2[分子量111.00CaCl2]特点：无水氯化钙白色立方晶体，r:2.15g/cm3，具有强吸湿性，需密封容器保存，易溶于水放出大量的热，也溶于酒精和丙酮。]用途：1）无水氯化钙常用作干燥剂。

2）作为无固相完井液及修井液的加重剂。

3）不分散钻井液抑制剂，水泥促凝剂及防冻剂。注意事项：极易吸潮而流失，潮解物有腐蚀性。不可徒手接触，以防皮肤起泡。24PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]8、氯化钙CaCl——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]

9、氯化钾KCl[分子量：74.55r:1.98g/cm3]特点：无色立方晶体，空气中稳定，溶于水，略溶于甘油和酒精，不溶于乙醚、丙酮和烃类，在水中的溶解度随温度增加而增加。用途：提供K+，抑制粘土的水化膨胀，即页岩抑制剂。25PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]

9、氯化钾KCl——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]10、CaCl2CaBr2

两个因素使Ca2+盐适合页岩钻井增强页岩薄膜效应形成有效的页岩钻井液。

①滤液粘度高，可降低液体流速，

②渗透压高（1000bar）（成膜效应是1—10%），因此有效渗透压减小到10—100bar26PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]10、CaCl2Ca一、增稠剂/包被剂1）部分水解聚丙烯酰胺（PHPA）部分水解聚丙烯酰胺是一种白色水溶性聚合物粉末或水溶液。主要用做水基钻井液的增稠剂、包被剂。它可直接加入钻井液，但最好配成0.5%~1.0%水溶液使用。水解聚丙烯酰胺产品可分为两种：分子量为3×106的常规产品和分子量为（8~12）×106的高分子量产品。高分子量产品有更强的包被和增稠效果。一般情况下水解聚丙烯酰胺在钻井液中的加量（折合成干粉）为0.1%~0.3%。27PPT课件一、增稠剂/包被剂27PPT课件一、增稠剂/包被剂2）FA-367FA-367是一个分子量很大的水溶性两性离子聚合物，在其丙烯酸主链上带有很多不同的阴离子、阳离子和非离子基团。商业产品主要为白色至微黄的粉末。它常在水基钻井液中用做增稠剂/包被剂或与XY-27（两性离子聚合物降粘剂）和JT-888（两性离子聚合物降滤失剂）一起使用形成两性离子聚合物钻井液体系。其抗温能力可达160~180℃，具有很好的抗盐和抗钙性能。可与常用添加剂和丙烯酸类聚合物一起配合使用。通常加量（折合成干粉）在淡水钻井液中为0.2%~0.4%，饱和盐水钻井液中为0.7%~1.5%。28PPT课件一、增稠剂/包被剂28PPT课件一、增稠剂/包被剂3）高粘度羧甲基纤维素高粘度羧甲基纤维素为白色棉花状毛绒物，在水中完全溶解。与低粘度和中粘度羧甲基纤维素CMCLV和CMCMV相比，它主要用于提高钻井液粘度，以提高其洗井和悬浮能力；同时还可降低滤失量。其常规加量为0.2%~0.5%。4）聚阴离子纤维素（PAC）聚阴离子纤维素是一种高品质水溶性纤维素衍生物，其商业产品分为两种：PAC-R和PAC-S，皆可有效地提高水基钻井液，其中包括淡水、海水（咸水）和饱和盐水钻井液的粘度并降低滤失量，但PAC-S没有PAC-R那么强的增稠效应。PAC的一般加量为0.2%~0.6%。29PPT课件一、增稠剂/包被剂29PPT课件一、增稠剂/包被剂5）羟乙基纤维素（HEC）羟乙基纤维素是一种非离子型聚合物，为白色或略带微黄的毛绒状粉末。主要用于用盐粉或石灰石粉加重的不损害油气层的无固相完井液和修井液。使用HEC来配制这种体系的优点在于它有很好的酸溶性，通过酸化处理可有效地清除侵入地层中的羟乙基纤维素残渣、盐颗粒和石灰石粉颗粒。羟乙基纤维素合适的加量为0.3%~0.6%，当用于配制完井液和修井液时的用量应通过室内试验确定。30PPT课件一、增稠剂/包被剂30PPT课件一、增稠剂/包被剂6）黄原胶（XCPolymer）黄原胶是一种生物聚合物，为一种淡黄色粉末。经过搅拌可完全溶于水中而形成粘稠的溶液。其通常的用途是提高钻井液的粘度和切力，另外它还广泛用于无固相钻井液、完井液和修井液，能有效的防止地层损害。它们是通过将黄原胶加入水中或清洁盐水中形成粘稠的溶液，然后用盐粉或石灰石粉加重配制而成。用XC处理的钻井液的特性是它具有突出的流变特性和剪切降粘特性，这一特性可以大大提高机械钻速和使钻井液具有更高的井筒清洗效应。XC的抗温能力最高位100~120℃。其用量一般为0.3%~0.5%，如需要用它配制无固相流体体系，其用量由实验确定。31PPT课件一、增稠剂/包被剂31PPT课件一、增稠剂/包被剂7）羧甲基羟乙基纤维素（CMHEC）羧甲基羟乙基纤维素是一种水溶性的白色粉末，是一种强增稠剂，用于提高钻井液的粘度。另外还用于盐粉或石灰石粉加重的无固相流体体系，用于提高体系的液相粘度。它的抗温能力为120℃，并可抗盐。它可直接加入流体体系或配成水溶液使用，其在淡水钻井液中的加量为0.2%~0.4%，在盐水钻井液中的加量为0.3%~0.6%。32PPT课件一、增稠剂/包被剂32PPT课件一、增稠剂/包被剂8）瓜胶（GuarGum）瓜胶是用瓜尔豆研粉加工得到的产品，呈白色或淡黄色粉末。除用作降滤失外，它还可直接加入淡水或盐水中，得到一种增稠的溶液，然后用盐粉或石灰石粉加重，配成无固相钻井液、完井液和修井液，以降低对油层的损害，其通常的加量为0.4%~0.7%。9）羟丙基瓜胶（HP-GuarGum）羟丙基瓜胶由瓜胶化学改型制得，它比普通瓜胶具有更好的增稠、降滤失效能和抗温稳定性。其通常的加量为0.4%~0.7%。33PPT课件一、增稠剂/包被剂33PPT课件二、降滤失剂降滤失剂又称为滤失控制剂（FiltrationControlAgent）、降失水剂。在钻井过程中，钻井液的滤液侵入地层会引起泥页岩水化膨胀，严重时导致井壁不稳定和各种井下复杂情况，钻遇产层时还会造成油气层损害。加入降滤失剂的目的，就是要通过在井壁上形成低渗透率、柔韧、薄而致密的泥饼，尽可能降低钻井液的滤失量。降滤失剂是钻井液处理剂的重要剂种，主要分为纤维素类、腐植酸类、丙烯酸类、淀粉类和树脂类等。34PPT课件34PPT课件1）低粘度和中粘度羧甲基纤维素（CMC-LV，CMC-MV）CMCLV和CMCMV是一种白色棉花状毛绒物，可完全溶于水。根据需提高钻井液粘度的程度可选用CMCLV或CMCMV。其通常加量为0.2%~0.5%。2）改性淀粉（Starch-M）它是一种淀粉衍生物。商业产品为白色或淡黄色粉末，用于淡水、盐水（咸水）或饱和盐水钻井液体系的降滤失剂。其抗温性能为110~120℃。通常其加量为1.0%~2.0%。3）预胶化淀粉（Starch-PG）预胶化淀粉产品为白至淡黄色粉末。通常其加量为1.0%~2.0%。35PPT课件1）低粘度和中粘度羧甲基纤维素（CMC-LV，CMC-MV）4）羧甲基淀粉（Starch-CM）羧甲基淀粉为白至淡黄色粉末，它可有效地控制淡水和盐水钻井液滤失量，与此同时还有明显的提粘效应。通常其加量为0.3%~0.5%。5）羟丙基淀粉（Starch-HP）羟丙基淀粉为白至淡黄色粉末，它可有效地控制淡水和盐水钻井液滤失量，与此同时还有明显的提粘效应。通常其加量为0.3%~0.5%。36PPT课件4）羧甲基淀粉（Starch-CM）36PPT课件6）磺甲基酚醛树脂（SMP）磺甲基酚醛树脂为棕色自由流动粉末，它是一种有效的高温抗污染降滤失剂。加入一定数量的SMP可在淡水和盐水钻井液中得到满意的API和HTHP滤失量。产品分为两种类型，SMP-1用于淡水和低浓度盐水体系，SMP-2用于高浓度盐水体系。其抗温能力问180℃，通常加量为2.0%~3.0%。37PPT课件37PPT课件7）磺化酚醛树脂-磺化褐煤（SPNH）磺化酚醛树脂-磺化褐煤是磺化酚醛树脂和磺化褐煤的共聚物，为黄色至棕色的粉末。它是一种抗高温的降滤失剂，配成溶液后不仅可以有效地降滤失并形成高质量的泥饼，而且在高温下也能在长时间和钻很长的进尺后使钻井液性能保持稳定。SPNH与KPAM，SMT，SMC和SMP配合使用形成磺酸盐钻井液体系可以用于钻超过4000m的深井，还用于配制盐水和饱和盐水钻井液。SPNH的抗温能力为180℃。SPNH在淡水钻井液中加量为1.0%~2.0%，在盐水钻井液中加量为2.0%~3.0%。38PPT课件7）磺化酚醛树脂-磺化褐煤（SPNH）38PPT课件8）磺甲基褐煤（SMC）磺甲基褐煤为褐色至黑色自由流动粉末，它既是一种降滤失剂，又具有降粘效应。其抗温能力为150℃。SMC与SPNH和SMP-1（或SMP-2）配合使用形成磺酸盐钻井液，用于深井和超深井钻井。它可用于淡水钻井液，还可用于盐水、最高至饱和盐水钻井液。通常其加量为2.0%~3.0%。9）聚丙烯腈铵盐（NH4-HPAN）它由聚丙烯腈纤维在高温下（180℃）水解制得。商业产品为褐色粉末，用做水基钻井液，特别是聚合物钻井液的降滤失剂。加入钻井液后，在降滤失的同时还可获得降粘和页岩抑制效应。其抗温能力为150~180℃，并可有效用于最高含盐5%的钻井液。它在淡水钻井液中通常加量为0.3%~0.8%，在盐水钻井液中加量为1.0%~2.0%。39PPT课件8）磺甲基褐煤（SMC）39PPT课件10）腐殖酸钾（KHm）腐殖酸钾为腐殖酸与氢氧化钾反应生成的腐殖酸钾的提取物，商业产品为黑色自由流动粉末。它是水基钻井液的降滤失剂，而且还有降粘效应。一般用于井底温度不高于120℃的浅井段。通常其加量为0.5%~1.5%。40PPT课件40PPT课件三、降粘剂降粘剂又称为解絮凝剂（Deflocculants）和稀释剂（Thinners）钻井液在使用过程中，常常由于温度升高、盐侵或钙侵、固相含量增加或处理剂失效等原因，使钻井液形成的网状结构增强，钻井液粘度、切力增加。若粘度、切力过大，则会造成开泵困难、钻屑难以除去或钻井过程中激动压力过大等现象，严重时会导致各种井下复杂情况。因此在钻井液使用和维护过程中，经常需要加入降粘剂，以降低体系的粘度和切力，使其具有事宜的流变性。钻井液降粘剂的种类很多。根据其作用机理的不同，可分为两种类型，即分散型稀释剂和聚合物型稀释剂。在分散型稀释剂中主要有单宁类和木质素磺酸盐类，聚合物稀释剂主要包括共聚型聚合物降粘剂和低分子聚合物降粘剂等。41PPT课件三、降粘剂41PPT课件三、降粘剂1）铁铬木质素磺酸盐（FCLS）铁铬木质素磺酸盐是一种浅至深褐色带有纸浆味的自由流动粉末，是从淡水到不同浓度的盐水钻井液体系的有效降粘剂，抗温170~180℃。尽管它是一种有效的降粘剂，但因由Cr6+造成的对环境污染的特性限制了它只能在环保要求较宽的地区使用。按钻井液体系性质的不同，降粘效应所需要的碱性pH值范围在9.0~12.5之间变化。其通常的用量范围为0.2%~0.6%。42PPT课件三、降粘剂42PPT课件三、降粘剂2）磺甲基单宁（SMT）磺甲基单宁是深褐色自由流动粉末，是抗温可达160~180℃，并具有降滤失效应的降粘剂。它与SPNH，SMP-1或SMP-2以及SMK（或/和SMC）同时使用，可配成多效能的磺酸盐钻井液。这种磺酸盐钻井液可成功地在有严重盐钙污染地层的深井和超深井中使用。其通常加量为0.5%~1.5%。43PPT课件三、降粘剂43PPT课件三、降粘剂3）磺甲基栲胶（SMK）磺甲基栲胶是一种单宁含量较低的磺化单宁提取物。因它的抗温能力比SMT低，故用于较浅的井中作降粘剂，其抗温能力为120℃。它也可以降低滤失量。通常其加量为0.5%~2.0%

44PPT课件三、降粘剂44PPT课件5）硅降粘剂（SI-Th）硅降粘剂是一种有机硅衍生物，用作有机硅钻井液体系的降粘剂。其产品为棕色粉末。通常其加量为1.0%~2.0%。6）XY-27XY-27是一种水溶性低分子量丙烯酸共聚物，其丙烯酸主链上有不同的阴离子、阳离子和非离子基团。商业产品为白至淡黄色自由流动粉末。它广泛应用于各种水基钻井液中，特别是两性离子钻井液中作降粘剂。它可与各种常用的钻井液添加剂配伍，抗盐抗钙，其抗温稳定性为120℃。其使用剂量为0.2%~0.5%。45PPT课件45PPT课件四、页岩抑制剂概括地讲，处理剂在钻井液中所起的作用主要有两个：一是维持钻井液性能稳定，二是保持井壁稳定。凡是能有效地抑制页岩水化膨胀和分散，主要起稳定井壁作用的处理剂均可称作页岩抑制剂，又称防塌剂。1）磺化沥青（Asphalt-S）磺化沥青为黑褐色粉末，用做水基钻井液的页岩稳定剂，钻井液中加入Asphalt-S以后可有很强的抑制页岩水化膨胀的性能，并可形成薄而坚韧的泥饼，从而使井壁稳定，起下钻通畅。商业产品有两种-钠磺化沥青和钾磺化沥青，后者有更强的页岩抑制效应。Asphalt-S还可以使钻井液具有更好的润滑性，较低的API和HTHP滤失量。通常其加量范围为1.5%~3.0%。46PPT课件四、页岩抑制剂46PPT课件2）氧化沥青（Asphalt-O）氧化沥青为黑褐色粉末，其用途是封堵泥页岩地层中的缝隙，形成坚韧的泥饼，以保持井壁稳定性；同时还可提高钻井液和泥饼的润滑性。通常其加量范围为3.0%~5.0%。3）硅稳定剂（SI-Inh）硅稳定剂为水溶性淡褐色粘稠液体，在水基钻井液中作页岩稳定剂。加入后还可使钻井液具有突出的润滑性和井壁稳定性。通常其加量为3.0%~5.0%。47PPT课件2）氧化沥青（Asphalt-O）47PPT课件五、胶凝剂（或称流型调节剂）1）正电胶（MMH）正电胶是一种混合金属氢氧化物，为一种无机聚合物。在钻井液中它用做流型调节剂或结构形成剂。因为加入它以后钻井液的整个体系中可形成一个强度不高易破坏的空间结构网，即形成了MMH钻井液体系，这种体系有较高的YP/PV动塑比值和满意的流变参数。用MMH处理的钻井液体系的机械钻速高。井筒和井底的清洗效果好。MMH本身的抗温能力在200℃以上。2）黄原胶（XCPolymer）XC黄原胶是一个增稠剂，然而它又是一个胶凝剂或结构形成剂，因为它可有效地提高钻井液的YP/PV动塑比值。然而与MMH相比，黄原胶的抗温性能较低，最好的产品也不高于120℃，而且价格较贵。48PPT课件48PPT课件六、润滑剂1）极压润滑剂它是由一些烷烃化合物和一些表面活性剂配成的淡黄色油类液体，作为油基类遵化机用于所有的水基钻井液。它是一种有效的润滑剂，可大幅度降低钻柱的上提拉力和扭矩。它可直接加入钻井液，其用量范围为1.0%~3.0%。2）聚合醇类（PolyglycolandPolyalcohols）聚合醇类是聚乙二醇类化合物，主要用于聚合醇钻井液体系，也可有效地提高其他钻井液体系的润滑性能和井壁稳定性。聚合醇的浊点是指一特定温度，当温度低于此温度时，此产品能以任何比例溶于水中；而在高于这个温度时，它将在水中呈不溶解状态，以小微珠的形态分布在整个体系中。它在浊点一下温度为透明的类似油状的液态。聚合醇类对环境和人体无害。在聚合醇钻井液中，其使用的浓度应根据室内试验确定，在其他钻井液中作为润滑剂的用量范围为3.0%~5.0%。49PPT课件49PPT课件3）石墨粉（Lub-G）它是一种改性石墨粉，用于改善钻井液和泥饼的润滑性，其加量范围为2.0%~3.0%。50PPT课件3）石墨粉（Lub-G）50PPT课件七、缓蚀剂1）碱式碳酸锌（Zn(OH)2·ZnCO3）碱式碳酸锌专门用于去除地层中逸出的H2S气体。硫化氢可造成巨大的灾害，致人死亡，破坏钻具和其他金属设备和工具。碱式碳酸锌产品为极细的白色粉末，颗粒尺寸分布很广，且具有极高的比表面积，它可以迅速地与逸出的H2S气体反应，使其转化成硫化锌ZnS-一种不溶于水的化合物。2）亚硫酸钠（Na2SO3）亚硫酸钠为粉末状，它可有效地去除水基钻井液中的溶解氧，从而防止氧对金属器材的腐蚀。亚硫酸钠还可去除有机聚合物高温降解的条件，从而延长其寿命。51PPT课件51PPT课件3）氧化锌（ZnO）氧化锌为极细的氧化锌粉末，具有极高的比表面积，从而可迅速地与硫化物反应，防止硫化物的损害。52PPT课件52PPT课件八、其他NTANTA是一种盐重结晶抑制剂，用于防止钻至盐岩地层钻井液上返至上部地层且它是一种黄色的晶体颗粒。温度较低时，由于饱和盐水钻井液中盐晶粒析出而造成的卡钻。53PPT课件53PPT课件

责任为先、技能为本、预防为主，

为顾客提供安全清洁的井眼54PPT课件责任为先、技能为本、预防为主，

为顾客提供安全清洁

钻井液配浆材料与处理剂2009年10月8日日渤海钻探泥浆技术服务公司55PPT课件钻井液配浆材料与处理剂2009年10月8日日渤海钻——钻井液材料分类[钻井液材料分类]（一）按化学性质分类1、原材料：如粘土、水、油、加重剂等。2、无机处理剂：凡用于钻井液的无机化学药剂均可划入此类。如氯化钠、硫酸钾、氢氧化钠等。3、有机处理剂：凡用于钻井液的有机化合物均属此类。如沥青类、淀粉类、腐植酸类、丙类酸类、纤维素类等。4、表面活性剂：分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性活性剂等。56PPT课件——钻井液材料分类[钻井液材料分类]（一）按化学性质分类2P——钻井液材料分类[钻井液材料分类]（二）按用途分类1）配浆用土

2）加重剂

3）增粘剂4）降粘剂

5）降滤失剂

6）絮凝剂7）页岩水化抑制剂8）润滑剂

9）堵漏材料10）消泡剂

11）发泡剂

12）杀菌剂

13）解卡剂

14）乳化剂

15）腐蚀抑制剂

16）高温稳定剂

17）表面活性剂

18）碱式调节剂19）油基泥浆用料57PPT课件——钻井液材料分类[钻井液材料分类]（二）按用途分类3PPT——钻井液原材料[钻井液材料分类]（一）钻井液原材料的主要作用1）形成较稳定的胶体2）接受各种化学剂处理，改善钻井液性能，满足现场各种需要。3）在井壁上形成泥饼，降低滤失量，稳定井壁。4）形成钻井液的粘度、切力、悬浮固相，携带钻屑。5）调节钻井液密度，控制地层压力。58PPT课件——钻井液原材料[钻井液材料分类]（一）钻井液原材料的主要作（二）常用原材料简介——钻井液原材料[钻井液材料分类]1、粘土类1）钠膨润土及钙膨润土（简称钠土及钙土）:是配制水基钻井液的基础材料，其主要矿物成分是蒙脱石，一般需要1吨土可配制15mPa.s表观粘度的钻井液16m3，钠土造浆率较高，而钙土则需加碱处理才能使用，（一般碱土比为5～7%）。用途及使用方法：提高钻井液的粘切、降低失水、堵漏等。在配有搅拌器或泥浆枪的罐中，先加入计算好量的水，搅拌、加入土，纯碱，水化。59PPT课件（二）常用原材料简介——钻井液原材料[钻井液材料分类]1、（二）常用原材料简介——钻井液原材料[钻井液材料分类]1、粘土类2）抗盐土：包括海泡石、凹凸棒石等是铝和镁的水硅酸盐，其晶体构造为纤维状或棒状，其最大特点是抗盐及耐温，在盐水甚至饱和盐水中造浆率达12-16m3/T，常用来钻盐层，尤其是海泡石钻井液具有较高的耐温特性，热稳定性，故常用来打地热井或超深井，缺点是滤失量大，须配合降滤失剂才能使用。用途及使用方法：提高钻井液的粘切、降低失水、堵漏等。在配有搅拌器或泥浆枪的罐中，先加入计算好量的水，搅拌、加入土，水化。60PPT课件（二）常用原材料简介——钻井液原材料[钻井液材料分类]1、1、粘土类3）有机土：是由钠土或抗盐土，以阳离子型表面活性剂覆盖，使其改变表面性质（由亲水变为亲油）而制成的，它可以在油中分散而配制成符合各种需要的油基钻井液（或解卡液），主要用于钻进复杂地层如盐膏层、盐泥膏层、超深井的及完井的各种作业中。用途及使用方法：提高油基钻井液的粘切、降低失水等。在配有搅拌器或泥浆枪的罐中，先加入计算好量的油，搅拌、加入有机土。——钻井液原材料[钻井液材料分类]61PPT课件1、粘土类——钻井液原材料[钻井液材料分类]7PPT课件——钻井液原材料[钻井液材料分类]2、配浆用水和油1）水：水是组成水基钻井液最主要的成分，水质好坏直接影响钻井液性能，一般将钻井液用水分为三类：一类是淡水（总矿化度小于10000mg/L）；一类是含钙镁较多的咸水，如海水和硬水；另一类则是含钠盐较多的水，如盐水或饱和盐水。(分四种水型)海水是盐的“故乡”，海水中含有各种盐类，其中百分之90左右是氯化钠，也就是食盐。另外还含有氯化镁、硫酸镁、碳酸镁、氯化钙及其他盐类，这些二价盐的存在，对钻井液使用的处理剂要求苛刻。氯化镁是点豆腐用的卤水的主要成分，味道是苦的，因此，含盐类比重很大的海水喝起来就又咸又苦了。配置钻井液用的水，通常以就近取材为主.如井场附近打水井、冰水、海水、水渠等。特殊情况下使用人工运送的水。62PPT课件——钻井液原材料[钻井液材料分类]2、配浆用水和油8PPT——钻井液原材料[钻井液材料分类]2、配浆用水和油水质对钻井液的影响主要是：矿化度的大小：总矿化度小于5000mg/L的水，钻井液易于维护，超过10000mg/L后钻井液成本提高，性能不宜维护。二价三价盐的含量：钙、镁离子总量超过200mg/L，应注意使用纯碱或烧碱处理，否则钻井液成本提高，性能不宜维护。易起泡或含氧化性物质：多发生在使用井场附近排水沟的水，由于生活用水含大量的洗衣粉类物质，易引起发泡；化工厂排除的水假如含氧化性化工物质，导致钻井液处理剂被氧化失效。冰水或冬季用水：配置胶液的时间长或无法配置。在大港油田注意事项：水井的总矿化度超过5000mg/L，要求井队送水；水井在使用一段时间后，矿化度升高，注意监测；海水或卤水配浆时，必须选择抗盐性强的处理剂。63PPT课件——钻井液原材料[钻井液材料分类]2、配浆用水和油9PPT——钻井液原材料[钻井液材料分类]2、配浆用水和油2）油：油是组成油基钻井液的主要成分，一般最常用柴油配浆，柴油主要含有芳香烃和石蜡两种成分，芳香烃具有完全溶解沥青的能力，而石蜡则不能溶解沥青，故一般需要柴油中芳香烃含量<22%，超过50%后油基钻井液的滤失量显著上升。用白油代替柴油来配制油基钻井液，目的是为了减少油基钻井液的生物毒性，符合海上钻井的拜谢需要，减少环境污染，同时也提高了对油气层的分辨能力，便于保护油气层，因此近年来白油使用越来越多。原油由于组分较复杂，不好控制，具有荧光，一般不使用。64PPT课件——钻井液原材料[钻井液材料分类]2、配浆用水和油10PP——钻井液原材料[钻井液材料分类]3、加重材料

加重材料应具备的条件：本身密度大，不与钻井液中的其它组分发生化学反应；且强度要低，磨损性要小，易粉碎，又不磨损泵的各种配件。65PPT课件——钻井液原材料[钻井液材料分类]3、加重材料11PPT课——钻井液原材料[钻井液材料分类]1）重晶石粉纯品为白色粉末，含杂质时带绿色或灰色，r（密度）：4.2g/cm3，硬度2.5-3.5，细度要求97%以上通过200目湿筛，85-95%能通过325目湿筛，有轻微毒性，不溶于水、有机溶剂、酸或碱的溶液，只少量溶于浓硫酸而生成硫酸氢钡[Ba(HSO4)2]，油井酸化时不被酸溶解，重晶石粉是目前使用最多的加重剂，它可将钻井液密度加重到2.00g/cm3。重晶石还有另一项功能，即制备重晶石在水中的浆液，密度可达2.65g/cm3，形成高密度段塞。66PPT课件——钻井液原材料[钻井液材料分类]1）重晶石粉12PPT课——钻井液原材料[钻井液材料分类]2）石灰石粉别名碳酸钙，分子式CaCO3，分子量100.1，纯品为白色粉末，含杂质时呈灰色、灰白、灰黑色、浅黄或浅红色，杂质中常含有白云石、粘土等，密度：一般为2.7g/cm3，硬度3-4，不溶于纯水而溶于含CO2的水，生成Ca(HCO3)2，可溶于盐酸等无机酸，常用作油基钻井液或完井液的加重剂，以减轻对油层的损害。67PPT课件——钻井液原材料[钻井液材料分类]2）石灰石粉13PPT课——钻井液原材料[钻井液材料分类]3）钛铁矿粉别名钛酸铁，分子式FeTi03，分子量151.75，为棕至黑褐色粉末，r：4.6g/cm3，不溶于水和油，微溶于酸，能溶于热而浓的磷酸和盐酸，钛铁矿优于重晶石之处是其密度大，硬度较高，虽含铁，但对电测和钻井无电磁干扰，又可酸化，是一种有发展前途的加重剂。68PPT课件——钻井液原材料[钻井液材料分类]3）钛铁矿粉14PPT课——钻井液原材料[钻井液材料分类]4）液体加重剂主要用于配制完井及修井液及无固相钻井液，主要有CaCl2、NaCl、CaBr2、ZnCl2及ZnBr2等。69PPT课件——钻井液原材料[钻井液材料分类]4）液体加重剂15PPT——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]1、氢氧化钠：NaOH[别名片碱、烧碱、火碱、苛性钠，分子量40.00，纯品为无色透明晶体，工业品为乳白色片状固体或颗粒。常温下密度为2.0-2.2g/cm3]特点：易吸湿，从空气中吸收CO2变成Na2CO3，其水溶液俗称液碱。浓溶液对皮肤有强腐蚀性，易溶于水，也溶于酒精和甘油，难溶于醚及烃类。用途：钻井液碱度调节剂。注意事项：强腐蚀性，防止灼烧眼睛和皮肤。70PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]1、氢氧化钠：NaO——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]2、氢氧化钙：Ca（OH）2[又名熟石灰、消石灰，分子量74.10，白色粉末，常温下密度为2.0-2.2g/cm3]特点：吸潮性强，在空气中能逐渐吸收CO2变成X、CaCO3，碱性强，对皮肤及织物有腐蚀性，氢氧化钙在水中溶解波水，常与水配成混浊的悬浮体，叫石灰乳，浓度饱和而澄清的水溶液叫石灰水。用途：配置钙基泥浆提供Ca2+71PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]2、氢氧化钙：Ca（——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]3、氢氧化钾：KOH[又名苛性钾，分子量56.10，白色半透明晶体，有片状、块状、条状和粒状，r:2.044g/cm3。]特点：极易吸收空气中的CO2而结成硬块及变质，强碱性，浓溶液对皮肤有强腐蚀性，易溶于水，也溶于酒精和甘油，难溶于醚及烃类。72PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]3、氢氧化钾：KOH——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]4、碳酸钠Na2CO3[别名纯碱、苏打，分子量106.0，r:2.5g/cm3]特点：无水Na2CO3白色粉末或细粒，吸潮后结成硬块，Na2CO3.10H2O为无色透明的针状（单斜）结晶，r:1.5g/cm3，在空气中易风化形成白色粉末状的Na2CO3.5H2O，热至35.37℃，即溶于它本身的结晶水内（犹如熔化），易溶于水，溶于酒精和乙醚等。73PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]4、碳酸钠Na2CO——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]用途：纯碱能通过离子交换和沉淀作用使钙粘土变为钠粘土：

Ca-粘土＋Na2CO3→Na—粘土十CaCO3。

从而有效地改善粘土的水化分散性能，因此加入适量纯碱可使新浆的失水下降，粘度、切力增大。但过量的纯碱要产生压缩双电层的聚结作用，反使失水增大。其合适加量要通过造浆实验来确定。

此外，由于CaCO3的溶解度很小，在钻水泥塞或钻井液受到钙侵时，加入适量纯碱使Ca2+沉淀成CaCO3，从而使钻井液性能变好。

含羧酸基官能团（－C00Na）的有机处理剂困钙侵（或Ca2+浓度过高）而降低其处理效果时，一般可以用加人适量纯碱的办法恢复其作用。主要用途：用于除去造浆水，土或钻井液中的钙离子，以稳定钻井液性能，也可以用于钙侵处理。74PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]用途：纯碱能通过离子交——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]5、碳酸氢钠（NaHCO3）[别名小苏打，重碳酸钠、酸式碳酸钠、重碱、分子量84.01]特点：白色针状（单斜）晶体，r:2.20g/cm3，在热空气中会慢慢失去部分C02，270℃下全部失去CO2转变为Na2CO3。用途：1）调节PH值

2）用于处理水泥侵，PH不易上升。75PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]5、碳酸氢钠（NaH——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]6、碱式碳酸锌Zn(OH)2.2ZnCO3.H2O[分子量342.19r:4.42g/cm3]特点：白色粉末，无毒无臭，150℃时开始分解，300℃时放出CO2而成氧化锌，不溶于水，能溶于氨水、碱水及酸中。用途：除硫外，当钻遇天然气层时，气中常会H2S或采用磺化处理剂遇深井高温时而分解出硫化物，都可造成地钻具的严重腐蚀，故在钻井液中加入此药即可除掉H2S。76PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]6、碱式碳酸锌Zn(O——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]7、氯化钠NaCl[又名食盐，分子量55.45，r约2.17]特点：白色立方晶体或细小晶粉末，味咸，中性，纯品不潮解，含CaCl2MgCl2等杂质一吸潮，溶于水和酒精，几乎不溶于酒精。用途：1）盐水钻井液可抑制井壁泥岩水化膨胀或坍塌。

2）饱和盐水钻井液可防墁岩井段溶解成大肚子。77PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]7、氯化钠NaCl23——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]8、氯化钙CaCl2[分子量111.00CaCl2]特点：无水氯化钙白色立方晶体，r:2.15g/cm3，具有强吸湿性，需密封容器保存，易溶于水放出大量的热，也溶于酒精和丙酮。]用途：1）无水氯化钙常用作干燥剂。

2）作为无固相完井液及修井液的加重剂。

3）不分散钻井液抑制剂，水泥促凝剂及防冻剂。注意事项：极易吸潮而流失，潮解物有腐蚀性。不可徒手接触，以防皮肤起泡。78PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]8、氯化钙CaCl——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]

9、氯化钾KCl[分子量：74.55r:1.98g/cm3]特点：无色立方晶体，空气中稳定，溶于水，略溶于甘油和酒精，不溶于乙醚、丙酮和烃类，在水中的溶解度随温度增加而增加。用途：提供K+，抑制粘土的水化膨胀，即页岩抑制剂。79PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]

9、氯化钾KCl——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]10、CaCl2CaBr2

两个因素使Ca2+盐适合页岩钻井增强页岩薄膜效应形成有效的页岩钻井液。

①滤液粘度高，可降低液体流速，

②渗透压高（1000bar）（成膜效应是1—10%），因此有效渗透压减小到10—100bar80PPT课件——钻井液无机处理剂[钻井液材料分类]10、CaCl2Ca一、增稠剂/包被剂1）部分水解聚丙烯酰胺（PHPA）部分水解聚丙烯酰胺是一种白色水溶性聚合物粉末或水溶液。主要用做水基钻井液的增稠剂、包被剂。它可直接加入钻井液，但最好配成0.5%~1.0%水溶液使用。水解聚丙烯酰胺产品可分为两种：分子量为3×106的常规产品和分子量为（8~12）×106的高分子量产品。高分子量产品有更强的包被和增稠效果。一般情况下水解聚丙烯酰胺在钻井液中的加量（折合成干粉）为0.1%~0.3%。81PPT课件一、增稠剂/包被剂27PPT课件一、增稠剂/包被剂2）FA-367FA-367是一个分子量很大的水溶性两性离子聚合物，在其丙烯酸主链上带有很多不同的阴离子、阳离子和非离子基团。商业产品主要为白色至微黄的粉末。它常在水基钻井液中用做增稠剂/包被剂或与XY-27（两性离子聚合物降粘剂）和JT-888（两性离子聚合物降滤失剂）一起使用形成两性离子聚合物钻井液体系。其抗温能力可达160~180℃，具有很好的抗盐和抗钙性能。可与常用添加剂和丙烯酸类聚合物一起配合使用。通常加量（折合成干粉）在淡水钻井液中为0.2%~0.4%，饱和盐水钻井液中为0.7%~1.5%。82PPT课件一、增稠剂/包被剂28PPT课件一、增稠剂/包被剂3）高粘度羧甲基纤维素高粘度羧甲基纤维素为白色棉花状毛绒物，在水中完全溶解。与低粘度和中粘度羧甲基纤维素CMCLV和CMCMV相比，它主要用于提高钻井液粘度，以提高其洗井和悬浮能力；同时还可降低滤失量。其常规加量为0.2%~0.5%。4）聚阴离子纤维素（PAC）聚阴离子纤维素是一种高品质水溶性纤维素衍生物，其商业产品分为两种：PAC-R和PAC-S，皆可有效地提高水基钻井液，其中包括淡水、海水（咸水）和饱和盐水钻井液的粘度并降低滤失量，但PAC-S没有PAC-R那么强的增稠效应。PAC的一般加量为0.2%~0.6%。83PPT课件一、增稠剂/包被剂29PPT课件一、增稠剂/包被剂5）羟乙基纤维素（HEC）羟乙基纤维素是一种非离子型聚合物，为白色或略带微黄的毛绒状粉末。主要用于用盐粉或石灰石粉加重的不损害油气层的无固相完井液和修井液。使用HEC来配制这种体系的优点在于它有很好的酸溶性，通过酸化处理可有效地清除侵入地层中的羟乙基纤维素残渣、盐颗粒和石灰石粉颗粒。羟乙基纤维素合适的加量为0.3%~0.6%，当用于配制完井液和修井液时的用量应通过室内试验确定。84PPT课件一、增稠剂/包被剂30PPT课件一、增稠剂/包被剂6）黄原胶（XCPolymer）黄原胶是一种生物聚合物，为一种淡黄色粉末。经过搅拌可完全溶于水中而形成粘稠的溶液。其通常的用途是提高钻井液的粘度和切力，另外它还广泛用于无固相钻井液、完井液和修井液，能有效的防止地层损害。它们是通过将黄原胶加入水中或清洁盐水中形成粘稠的溶液，然后用盐粉或石灰石粉加重配制而成。用XC处理的钻井液的特性是它具有突出的流变特性和剪切降粘特性，这一特性可以大大提高机械钻速和使钻井液具有更高的井筒清洗效应。XC的抗温能力最高位100~120℃。其用量一般为0.3%~0.5%，如需要用它配制无固相流体体系，其用量由实验确定。85PPT课件一、增稠剂/包被剂31PPT课件一、增稠剂/包被剂7）羧甲基羟乙基纤维素（CMHEC）羧甲基羟乙基纤维素是一种水溶性的白色粉末，是一种强增稠剂，用于提高钻井液的粘度。另外还用于盐粉或石灰石粉加重的无固相流体体系，用于提高体系的液相粘度。它的抗温能力为120℃，并可抗盐。它可直接加入流体体系或配成水溶液使用，其在淡水钻井液中的加量为0.2%~0.4%，在盐水钻井液中的加量为0.3%~0.6%。86PPT课件一、增稠剂/包被剂32PPT课件一、增稠剂/包被剂8）瓜胶（GuarGum）瓜胶是用瓜尔豆研粉加工得到的产品，呈白色或淡黄色粉末。除用作降滤失外，它还可直接加入淡水或盐水中，得到一种增稠的溶液，然后用盐粉或石灰石粉加重，配成无固相钻井液、完井液和修井液，以降低对油层的损害，其通常的加量为0.4%~0.7%。9）羟丙基瓜胶（HP-GuarGum）羟丙基瓜胶由瓜胶化学改型制得，它比普通瓜胶具有更好的增稠、降滤失效能和抗温稳定性。其通常的加量为0.4%~0.7%。87PPT课件一、增稠剂/包被剂33PPT课件二、降滤失剂降滤失剂又称为滤失控制剂（FiltrationControlAgent）、降失水剂。在钻井过程中，钻井液的滤液侵入地层会引起泥页岩水化膨胀，严重时导致井壁不稳定和各种井下复杂情况，钻遇产层时还会造成油气层损害。加入降滤失剂的目的，就是要通过在井壁上形成低渗透率、柔韧、薄而致密的泥饼，尽可能降低钻井液的滤失量。降滤失剂是钻井液处理剂的重要剂种，主要分为纤维素类、腐植酸类、丙烯酸类、淀粉类和树脂类等。88PPT课件34PPT课件1）低粘度和中粘度羧甲基纤维素（CMC-LV，CMC-MV）CMCLV和CMCMV是一种白色棉花状毛绒物，可完全溶于水。根据需提高钻井液粘度的程度可选用CMCLV或CMCMV。其通常加量为0.2%~0.5%。2）改性淀粉（Starch-M）它是一种淀粉衍生物。商业产品为白色或淡黄色粉末，用于淡水、盐水（咸水）或饱和盐水钻井液体系的降滤失剂。其抗温性能为110~120℃。通常其加量为1.0%~2.0%。3）预胶化淀粉（Starch-PG）预胶化淀粉产品为白至淡黄色粉末。通常其加量为1.0%~2.0%。89PPT课件1）低粘度和中粘度羧甲基纤维素（CMC-LV，CMC-MV）4）羧甲基淀粉（Starch-CM）羧甲基淀粉为白至淡黄色粉末，它可有效地控制淡水和盐水钻井液滤失量，与此同时还有明显的提粘效应。通常其加量为0.3%~0.5%。5）羟丙基淀粉（Starch-HP）羟丙基淀粉为白至淡黄色粉末，它可有效地控制淡水和盐水钻井液滤失量，与此同时还有明显的提粘效应。通常其加量为0.3%~0.5%。90PPT课件4）羧甲基淀粉（Starch-CM）36PPT课件6）磺甲基酚醛树脂（SMP）磺甲基酚醛树脂为棕色自由流动粉末，它是一种有效的高温抗污染降滤失剂。加入一定数量的SMP可在淡水和盐水钻井液中得到满意的API和HTHP滤失量。产品分为两种类型，SMP-1用于淡水和低浓度盐水体系，SMP-2用于高浓度盐水体系。其抗温能力问180℃，通常加量为2.0%~3.0%。91PPT课件37PPT课件7）磺化酚醛树脂-磺化褐煤（SPNH）磺化酚醛树脂-磺化褐煤是磺化酚醛树脂和磺化褐煤的共聚物，为黄色至棕色的粉末。它是一种抗高温的降滤失剂，配成溶液后不仅可以有效地降滤失并形成高质量的泥饼，而且在高温下也能在长时间和钻很长的进尺后使钻井液性能保持稳定。SPNH与KPAM，SMT，SMC和SMP配合使用形成磺酸盐钻井液体系可以用于钻超过4000m的深井，还用于配制盐水和饱和盐水钻井液。SPNH的抗温能力为180℃。SPNH在淡水钻井液中加量为1.0%~2.0%，在盐水钻井液中加量为2.0%~3.0%。92PPT课件7）磺化酚醛树脂-磺化褐煤（SPNH）38PPT课件8）磺甲基褐煤（SMC）磺甲基褐煤为褐色至黑色自由流动粉末，它既是一种降滤失剂，又具有降粘效应。其抗温能力为150℃。SMC与SPNH和SMP-1（或SMP-2）配合使用形成磺酸盐钻井液，用于深井和超深井钻井。它可用于淡水钻井液，还可用于盐水、最高至饱和盐水钻井液。通常其加量为2.0%~3.0%。9）聚丙烯腈铵盐（NH4-HPAN）它由聚丙烯腈纤维在高温下（180℃）水解制得。商业产品为褐色粉末，用做水基钻井液，特别是聚合物钻井液的降滤失剂。加入钻井液后，在降滤失的同时还可获得降粘和页岩抑制效应。其抗温能力为150~180℃，并可有效用于最高含盐5%的钻井液。它在淡水钻井液中通常加量为0.3%~0.8%，在盐水钻井液中加量为1.0%~2.0%。93PPT课件8）磺甲基褐煤（SMC）39PPT课件10）腐殖酸钾（KHm）腐殖酸钾为腐殖酸与氢氧化钾反应生成的腐殖酸钾的提取物，商业产品为黑色自由流动粉末。它是水基钻井液的降滤失剂，而且还有降粘效应。一般用于井底温度不高于120℃的浅井段。通常其加量为0.5%~1.5%。94PPT课件40PPT课件三、降粘剂降粘剂又称为解絮凝剂（Deflocculants）和稀释剂（Thinners）钻井液在使用过程中，常常由于温度升高、盐侵或钙侵、固相含量增加或处理剂失效等原因，使钻井液形成的网状结构增强，钻井液粘度、切力增加。若粘度、切力过大，则会造成开泵困难、钻屑难以除去或钻井过程中激动压力过大等现象，严重时会导致各种井下复杂情况。因此在钻井液使用和维护过程中，经常需要加入降粘剂，以降低体系的粘度和切力，使其具有事宜的流变性。钻井液降粘剂的种类很多。根据其作用机理的不同，可分为两种类型，即分散型稀释剂和聚合物型稀释剂。在分散型稀释剂中主要有单宁类和木质素磺酸盐类，聚合物稀释剂主要包括共聚型聚合物降粘剂和低分子聚合物降粘剂等。95PPT课件三、降粘剂41PPT课件三、降粘剂1）铁铬木质素磺酸盐（FCLS）铁铬木质素磺酸盐是一种浅至深褐色带有纸浆味的自由流动粉末，是从淡水到不同浓度的盐水钻井