1国内外钻井液处理剂20年分析.ppt

1、国内外钻井液处理剂20年开发分析，主讲人：姜冠成教授，中国石油大学(北京)石油工程学院，2011.2.28，1，海外分析评审2，2002页岩抑制剂，过滤剂，黏合剂，表面活性剂和高温剂这是全世界钻井液，完成液产品按a，b，c的字母顺序综合的表。根据制造商的名字、产品的商品名称、主要成分和主要溶剂度及其主要用途(周期功能、附加功能)等公布的该代表，本公司根据API承认的钻井液处理剂分类为19大类(原来为16大，此后卡消除剂增加，高温剂和合成器19大类别)，按商品名称分类、排序然后我们按照其排名顺序对其中一个项目的主要成分进行了分类分析。例如，可以依次分析纤维素、淀粉、褐煤等主要类型的失水剂类。早期

2、就可以知道失水剂中主要是什么产品。这项工作从1981年开始，从20年到2002年持续进行，对外国处理剂开发的主和次制有了更明确的认识。与此同时，为了进一步了解钻井液处理剂的品种，我们还分析和对比了世界一些主要国家的主要泥浆公司的产品，为我国的发展方向提供了主要参考资料。小结，1，全球钻井液产品商标裴珉姬约2500多个。但是因为有很多制造商，产品名称不同，所以据说同一产品中每个公司都有自己的商品名称。辨别赝品，加上同类分析，全世界产品只有150200种，通常只有20多种。2、我们从83年开始确认了前5种，作为我们处理剂开发的主要攻击方向：失水剂、黏合剂、乳化剂、页岩抑制剂、黏合剂。其他处理剂所占

3、的比例较小。可以看到这20年来各类处理剂的变化趋势。3，根据以上五种处理剂的原料内容，我们又进行了水平对照。虽然处理剂的名字多种多样，但逐渐确定了处理剂的主要攻击对象聚合物、腐殖酸盐、纤维素、木质素、淀粉等。其他类的比例较小(注：由于XC类、表面活性剂类等一些新钻井液体系的结果，自90年代以来略有变化的比例)。接下来的20年里，几度集中在对页岩抑制剂的细致分析上。通过计算机搜索，从19741990年页岩抑制剂的成分中得出了以下结论。见图5)图5所示的数字表示了不同种类的页岩抑制剂占该年抑制剂总数的比例。可以看出聚合物所占的比重几乎总是排在第一位，而无机盐类和褐煤抑制剂所占的比重总是很低。根据高

4、分子抑制剂的开发，页岩抑制剂的生产、使用可以分为1974年以后的4个阶段。第一阶段：19741976年现阶段，5种抑制剂所占的比重为沥青高分子无机盐类、褐煤和纤维素。第二阶段：19761985年，在这个阶段，聚合物所占的比重除了个别年份低于逆清流，一般来说，这两个比重相似，褐煤流呈下降趋势。第三阶段：198851987年聚合物所占比重大幅增加，纤维素俯冲。第四阶段：19871990年，古墓持续获得第一名，沥青获得第二名，纤维素再次增加。1995年页岩抑制剂的成分绘制为以下饼图(图6)，可见其成分变化大体与上述表分析一致。也就是说聚合物排在第一位，沥青排在第二位。1998年重新分析了页岩抑制剂，

5、发现沥青下降到第五位，淀粉类，XC，乙二醇的比例有所增加。(见图7)、(通过以上总表的分析及页岩抑制分析，通过20年的实践，可以看出，目前全国的泥浆配方配置缺乏聚合物、腐殖酸、沥青、淀粉等原料开发成功的各类产品。最近我国乙二醇产品、聚合酒精产品也越来越多。小接头，第二，2002年，再次是页岩抑制剂，过滤剂，降粘，表面活性剂和耐高温分析，表4，表5等分析结果。从4个处理剂原料比较表(2002年)、表面活性剂内容可以看出，近几年除了数量增加外，品种也增加了，这种统计分析超过33种，有些以前没有像钻头速度提高剂(Rop enchance)这样的。被命名为序列表面活性剂的人有46例，有可生物降解、环保

6、的隔离液、钙、盐水等的表面活性剂。其次是清洁液(cleaner)42例，套管清洁液、裸体清洁液、泥浆、无香味液体等，但清洁液(Detergent)除外。这是比较熟悉的名字，有24个例子。润湿剂有沥青、柴油等使用的表面活性剂。有油钻井液，有主、辅、湿等部分产品。新品种也出现了，比如钻孔速度提升剂。2002年通过对4种处理剂的详细分析，可以看出以下几点：1、必须将原产品的质量提高一个等级，处理条件要更好，如常用的CMC、PAC和淀粉。产品包括purified PAC、purified CMC、ultre-low vis . poly anionic celluloser、Pure grade st

7、raely high vis.cmc和modified starch with2、环境保护观念：Non toxic mud lubricant、Non toxic gumbo shale inbibitor等。3，过滤损失剂：还原剂的成分分析表明其内容与以往大不相同。这是由于最近钻井液体系的进步和环境要求、淀粉、聚阴离子纤维素的第一位、再以羧甲基纤维素和聚合物的顺序，以及沥青、褐煤、裴秀智、木质素的急剧减少引起的。也暗示了钻井液降滤失剂的发展方向吗？4，页岩抑制剂也发生了很大变化，除了现有的合成聚合物和沥青仍位于第一，二位。另一个显着的变化是聚乙二醇与最近水基钻井液对反透膜机制的研究有关。5、

8、类似于粘着剂，没有什么变化，仍然以无氧酸和腐殖酸为主。6、通过这三种产品，前三类仍然通用：合成聚合物、纤维素、腐殖酸。这意味着这三种原料比较广泛，有发展前景。第三，分析国内处理剂的使用，我国除了分析国外处理剂的开发动向外(如上所述)，钻井液处理剂的开发工作一直很重要，1983年原石油部门专门举办了“全国钻井液处理剂三年开发企划会”，钻井液处理剂的开发计划开始了我国的历史。针对我国当时的处理剂状态，参考国外处理剂的开发动向，制定了我国钻井液处理剂7个开发计划。之后，在原石油天然气工程钻井液泥浆处的主导下，全面细致地掌握了全国钻井液处理剂开发推进工作。据泥浆处公布的数据，我国在8393年发展如下。

9、1.腐殖酸树脂类的总使用量为2.2万吨/年，占整体的24.8%，占第一位。2.合成聚合物类总量1.8万吨/年，占总量的20.7%，居第二；3.木质素的总量1.4万吨/年，占总量的15.1%，居第三位。4.沥青总量1.3万吨/年，总量的13.8%，排名第4位；5.纤维素的总使用量为0.5万吨/年，总量的5.7%，排名第5；6.丹宁类的总使用量0.2万吨/年，占总量的2.2%，排名第6位；7.前分类总量0.1万吨/年，占总量的1.2%，排名第7位；如上所述，按API协会分类的方法增加到19个类别，对油田的主要钻井液公司分为12个类别。我国钻井液标准化委员会1983年通过中国处理剂的分类方法有16种

10、。1、消费最多的是土粉、重晶石，因为是原材料，所以不能计算。2、页岩抑制剂、黏合剂2种等API代表与我国上表的分析趋势相适应。页岩抑制剂和降粘剂是最大的消耗。3、可见的最快增长速度是润滑剂，1983年增加了575.2吨/年，9816吨/年，增加了17倍。类别16分析：4，页岩抑制剂9457吨/年35838吨/年，增长近4倍。5、黏着剂自1990年以来呈急剧下降趋势，从4703吨/年减少到3249吨/年，减少了30%。6、过滤损失剂也出现了增长趋势，但增长幅度不大。从发展趋势来看，有以下几个规律：聚合物是过去10年我国处理剂开发的主流，3800吨/年，发展到93年的18569吨/年，几乎增加了5倍。该数据从1983年的第六位增加到第一位，充分显示了我国高分子处理剂开发的势头。接着，逆流也从1983年的10位上升到93年的第3位，从138吨/年增加到1300吨/年，几乎增加了10倍。另外，据分析，reigning在1983年从第一位略微下降到第二位，减少幅度不大，但10年间