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(1) 基本组成
- 预水化膨润土
- 烧碱和/或纯碱
- 铁铬木质素磺酸盐稀释剂(FCLS)
- 羧甲基纤维素钠盐降滤失剂(CMC)
- 聚阴离子纤维素降滤失剂(PAC)
- 改性淀粉降滤失剂
(2) 特点
- 易维护
- 低滤失量
- 无抑制性
3、低固相钻井液体系( Low Solids Drilling Fluid System )
控制固相含量和类型，总固相含量不应超过6%～10%，粘土含量应为约3%或更低；而钻屑和膨润土含量比值应低于2:1；主要优点是可显著提高机械钻速。
低固相不分散钻井液
(1) 基本组成
-
高分子量聚丙烯酰胺或部分水解聚丙烯酰胺包被絮凝剂
(PAM、PHPA、KPAM)
-
水解聚丙烯腈降滤失剂(NaPAN、KPAN、NH4PAN)
-
羧甲基纤维素钠盐(CMC)或聚阴离子纤维素(PAC)降滤失剂
-
预水化膨润土
-
烧碱和/或纯碱
(2) 特点
- 中等抑制性
- 难维护，电测、下套管难度大
- 高温稳定性较差
4、聚合物钻井液体系( Polymer Drilling Fluid System )
长链高分子量聚合物用于钻井液中，或是包被钻屑以防止其分散，或是提高粘度和降低滤失量，通常使用氯化钾或氯化钠等提高页岩抑制能力；这种钻井液体系通常要求含有尽可能低浓度的膨润土，对钙、镁等二价离子敏感。
氯化钾聚合物钻井液
(1) 基本组成
-
高分子量聚丙烯酰胺或部分水解聚丙烯酰胺包被絮凝剂(PAM、PHPA、KPAM )
-
水解聚丙烯腈降滤失剂(NaPAN、KPAN，NH4PAN)
-
低分子量聚合物解絮凝剂或木质素磺酸盐稀释剂(FCLS)
-
预水化膨润土
-
烧碱和/或纯碱
(2) 特点
- 强抑制性
- 高温稳定性较好
- 固容能力较强
- 对金属的腐蚀性较强
- 影响电测解释
聚磺钻井液
(1)
基本组成
-
高分子量聚丙烯酰胺或部分水解聚丙烯酰胺包被絮凝
剂(PAM、PHPA、KPAM)
-
水解聚丙烯腈降滤失剂(NaPAN、KPAN，NH4PAN)
-
磺甲基酚醛树脂(SMP)和/或磺甲基褐煤(SMC)和/或褐煤
树脂共聚物(SNPH)降滤失剂
- 磺甲基丹宁稀释剂(SMT)
- 磺化沥青防塌剂(FT-1)
-
预水化膨润土
-
烧碱和/或纯碱
(2) 特点
- 中等抑制性
- 良好的高温稳定性
-
抗污染能力较强
阳离子聚合物钻井液
(1) 基本组成-1
- 高分子量阳离子聚合物包被絮凝剂 (CHM)
- 小分子量阳离子有机化合物页岩抑制剂 (NW-1、 CSW-1)
- 两性离子聚合物降滤失剂 (JT 888)
- 两性离子聚合物解絮凝剂剂 (XY-27)
- 阳离子型降滤失剂 (CLG)
- 阳离子型防塌剂 (CEA)
-
预水化膨润土
-
烧碱和/或纯碱
两性离子聚合物钻井液
(1) 基本组成
- 高分子量两性离子聚合物包被絮凝剂 (FA367)
- 低分子量两离子聚合物解絮凝剂 (XY-27)
- 两性离子聚合物降滤失剂 (JT
888)
- 磺甲基酚醛树脂 (SMP)和/或褐煤树脂共聚物
(SNPH )降
滤失剂和/或磺化沥青防塌剂 (FT-1)
-
预水化膨润土
-
烧碱和/或纯碱
(2) 特点
- 较强抑制性
- 良好的高温稳定性
-
抗污染能力强
5、正电胶钻井液体系
正电胶钻井液体系是在预水化膨润土中加入混合金属层状氢氧化物 (MMH)，使钻井液具有极高的动切力和静切力
，静止时形成“假固体”。
MMH钻井液体系
(1) 基本组成
-
预水化膨润土
-
烧碱和/或纯碱
-
混合金属层状氢氧化物 (MMH)
-
降滤失剂
(改性淀粉类)
(2) 特点
-
极高的动切力和静切力 (假固体)
-
减少钻井液对井壁的冲蚀，有效地保护井壁
-
对污染敏感
-
注意选择体系使用的处理剂
6、钙处理钻井液体系( Calcium Treated Drilling Fluid System )
熟石灰、石膏或氯化钙处理的钻井液体系，可抗盐和硬石膏的污染，但胶凝敏感且在高温下易导致固化作用。
钙处理钻井液体系
(1) 基本组成
-
预水化膨润土
-
烧碱和/或纯碱
-
石灰和/或石膏
-
磺化栲胶和/或FCLS
-
降滤失剂
(CMC或改性淀粉类)
(2) 特点
-
抑制性强,使粘土保持适度絮凝
-
抗钙抗钻屑污染能力较强
-
较强的防塌性能
-
注意选择使用的钙的来源及pH值
7、盐水钻井液体系( Saltwater Drilling Fluid System )
饱和盐水钻井液体系：氯离子浓度接近190,000 mg/l (饱和)，通常用来钻盐岩地层。
盐水钻井液体系：氯离子浓度为10,000mg/l以上。
微咸水或海水钻井液体系：氯离子含量较低。
•
海水/盐水钻井液体系
(1) 基本组成
-
预水化膨润土和抗盐土
-
增粘剂
-
降粘剂(井浆转换)
-
润滑剂
-
降滤失剂
(2) 特点
-
抑制性强,使粘土保持适度絮凝
-
抗盐、钙、镁污染能力较强
-对储层具有保护作用
-
注意防腐蚀
•
饱和盐水钻井液体系
(1) 基本组成
-
预水化膨润土和抗盐土
-
增粘剂
-
降粘剂(井浆转换)
-烧碱和NaCl及盐抑制剂
-
降滤失剂
(2) 特点
-
抑制性强,使粘土保持适度絮凝
-
抗污染能力较强及较强的防塌性能
-
抑制盐岩溶解
-
注意防腐蚀
水包油钻井液
(1) 基本组成
-
水（70~80%）/油（20~30%）
-
增粘剂
-
乳化剂
-絮凝剂
-
降滤失剂
(2) 特点
-
抑制性强,使粘土保持适度絮凝
-
抗污染能力较强及较强的防塌性能
-抑制盐岩溶解
-
保护储层
其他水基钻井液
- 硅酸盐钻井液
- 聚乙二醇钻井液
- 甲酸盐钻井液
- 甲基糖甙钻井液
- 聚合物-表面活性剂钻井液
- 高温活化乳状液钻井液
- 氯化钙-聚合物钻井液
油基钻井液 ( Oil-Based Drilling Fluid System )
1、逆乳化钻井液：氯化钙盐水(含量可高达50%)为乳化相，油(矿物油、柴油等)为连续相。
2、全油钻井液：液相为油，通常用作取心液。
油基钻井液添加剂包括：乳化剂、润湿剂(一般为脂肪酸和胺衍生物)、高分子量脂肪酸盐、表面活性剂、胺处理的有机材料、有机土和石灰等。
•
逆乳化钻井液
(1) 基本组成
-
水（15~30%） /油（70~85%）
-
有机土
-
氧化沥青和/或乳化剂
-
石灰
(2) 特点
-
抑制性强
-
抗高温、抗污染能力强
-
强防塌性能及抑制盐岩溶解
-
保护储层
-
成本高，影响测井，环境污染
•
全油钻井液
(1) 基本组成
-
柴油
-
有机土
-
氧化沥青和/或乳化剂
-
生石灰
(2) 特点
-
抑制性强
-
抗高温、抗污染能力强
-
强防塌性能及抑制盐岩溶解
-
保护储层
-
成本高，环境污染大
合成基钻井液 ( Synthetic Drilling Fluid System )
合成基钻井液具有油基钻井液性能，但没有环境危害。
主要类型有醚基、酯基、聚a-烯烃基和异构化a-烯烃基钻井液。
连续相
- 酯--酯基
- 醚--醚基
-α-烯烃--α-烯烃基
主要处理剂
- 主、副乳化剂
- 有机土
- 增粘剂
- 润湿剂
- 水、氯化钙、石灰
- 加重剂
特点
-
无毒性、易降解而满足环保要求
- 有效地保护油气层
- 有利于稳定泥页岩井壁
- 有利于减少井下复杂情况和事故
- 有利于提高机械钻速
- 成本高
- 醚基和酯基钻井液抗高温能力差
- 对气侵、水侵敏感且较难处理
气基钻井液 ( Gas-Based Drilling Fluid System )
干燥空气或天然气钻井流体
雾钻井液
泡沫钻井液
充气钻井液
空气或天然气钻井流体的技术特点与应用范围
转速、扭矩和钻压较低，不易井斜
空气钻进为冲击破岩，机械钻速快。
耗风量大，要求设备承压能力高，保证深井携屑。
主要用于解决干燥的硬地层钻进速度慢、易井斜的难题。
西南油气田在东升1井700～3276m井段采用纯空气钻井，平均机械钻速12.
3m/h，是邻井七里北1井的10.3倍；在黄金1井地层倾角达64°的974～2518.18m高陡构造井段应用空气钻井，平均机械钻速7.
85m/h，是邻构造类似井坡西1井的4.3倍；在构造地质情况十分复杂的龙17井（有严重漏失层）1691～2111m井段开展空气钻井试验，机械钻速达36.6m/h,与相邻井段常规钻进相比，提高了约15倍，未发生井漏。
钻井液的组成
•
固相
配浆材料(膨润土、凹凸棒石、海泡石等)
加重材料(重晶石、石灰石、铁矿粉等)
钻屑
堵漏材料、固体润滑剂等
不溶性化学沉淀物
某些处理剂中的不溶物
•
堵漏材料、固体润滑剂
堵漏材料用来封堵漏失层，隔离井眼表面和地层，以便在随后作业中不会再造成钻井液的漏失。
•
现场常用堵漏材料有果壳粉、云母、蛭石 、贝壳粉
、核桃壳（粉）、狄塞尔堵漏剂 、凝胶堵漏剂 、石棉纤维 、化学堵漏剂 、酸溶性堵漏剂 、储层保护屏蔽剂 、单向压力暂堵剂
等．
•
固体润滑剂有玻璃小球、塑料小球、钢化玻璃球等。
一、钻井液的组成
添加剂（钻井液处理剂）
降滤失剂
杀菌剂
增粘剂
除钙剂
絮凝剂
缓蚀剂
稀释剂(解絮凝剂)
页岩抑制剂
表面活性剂
润滑剂
乳化剂
消泡剂
发泡剂
pH控制剂
钻井液处理剂简介
碱度、pH控制剂 ( Alkalinity, pH Control Additives )
用来控制钻井液的酸度或碱度。
降滤失剂(Filtrate Reducers)
用来降低钻井液的滤失量，种类非常多，按材料性质主要分为下列几种：
1、淀粉类，如：改性淀粉、羧甲基淀粉 、聚合淀粉等。
2、纤维素类，如：羧甲基纤维素钠盐、羟丙基纤维素、聚阴离子纤维素等。
3、聚合物类，如：水解聚丙烯腈钠盐、多元共聚铵盐、共聚型聚合物等。
4、褐煤树脂类，如：磺化酚醛树脂、磺甲基褐煤树脂、磺化褐煤、酚醛树脂共聚物等。
絮凝剂(Flocculants)
用来包被钻屑
，在低固相钻井液中澄清液相或使固相脱水，使钻井液中的胶体颗粒聚束或成絮凝物并使其沉降；如盐或盐水、熟石灰、石膏、丙烯酰胺基高聚物等。
增粘剂(Viscosifiers)
用来提高粘度，提高膨润土造浆率，以保证钻井液的井眼清洁能力和悬浮固相能力，包括膨润土、CMC、PAC、凹凸棒土、改性石棉、羟乙基田菁粉、羧丙基瓜尔胶、高分子量聚合物等。
高温稳定剂(Temperature Stability Agents)
用来提高钻井液在高温条件下的流变性能和滤失性能稳定性，并在高温条件下持续发挥其功能，例如丙烯酸盐聚合物、磺化聚合物及共聚物、抗高温抗盐降滤失剂、高温高压降滤失剂以及褐煤、木质素磺酸盐和丹宁基添加剂等。
降粘剂、稀释剂、分散剂(Thinners, Dispersants)
用来改变钻井液中的固相含量和粘度之间的相互关系，也可用于降低静切力，提高钻井液的“可泵性” 等，如：单宁
(栲胶)酸钾、磺化褐煤、焦磷酸钠、三聚磷酸钠、氨基三钾叉膦酸、水解马来酸酐、木质素乙烯基共聚降粘剂、FCLS、低聚物降粘剂、聚丙烯酸钠等可作为稀释剂或解絮凝剂使用。
页岩抑制剂(Shale Control Inhibitors)
具有降低页岩的水化作用的材料。页岩抑制剂种类繁杂，按材料成分可分为五类：
1、阳离子类，如：小阳离子、醚化剂、聚季铵等。
2、有机硅类，如：硅稳定剂、有机硅腐植酸钾、硅铝腐植酸等。
3、铵盐类，如：复合铵盐、聚丙烯腈铵盐、多元共聚铵盐等。
4、钾盐类，如：腐植酸钾、共聚型聚丙烯腈钾盐、单宁酸钾等。
5、其他类，如：腐植酸铁、水解聚丙烯腈钙盐、聚醚多元醇等。
•
封堵剂
具有堵塞泥页岩微裂缝作用的材料，一般以沥青为主要原料，如：磺化沥青钠盐、氧化沥青粉、高改沥青、磺化树脂沥青粉 、低荧光防塌剂
、低软化点沥青等。
•
包被剂
通过包被泥页岩的微裂缝起到抑制泥页岩水化、膨胀、分散作用的材料，包被剂均为大分子有机化合物，有阴离子型、两性离子型和阳离子型三类。
阴离子型：丙烯腈丙烯酰胺钾盐 、磺化聚丙烯酰胺 、甲叉基聚丙烯酰铵 等。
两性离子型：复合离子聚丙烯酸盐 、乙烯基单体多元共聚物 等。
阳离子型：共聚阳离子型聚丙烯酰胺 、大阳离子等。
润滑剂(Lubricants)
用来降低钻井液的摩阻系数，以便降低扭矩和阻力；如各种油、合成基液体、石墨、表面活性剂、乙二醇、甘油以及其他化学产品。
杀菌剂(Bactericides)：
用来防止淀粉、生物聚合物等有机添加剂细菌降解。
百宜钻井液专用杀菌剂
钻井液由于增稠需要添加黄原胶、淀粉等物质。钻井液经过井下高温循环后回到泥浆池，黄原胶、淀粉等物质因高温及环境的影响会滋生大量的细菌。特别是井下的硫酸盐还原菌（SRB）,铁细菌（FEB），及腐生菌（TGB）的大量侵袭。致使钻井液变臭。造成作业环境的恶化。通常情况下的解决办法是添加甲醛来杀菌防腐。但是甲醛的危害现在越来越被公众所认识，虽然能解决部分问题，但甲醛会给作业工人带来更大的身体危害。
百宜钻井液专用杀菌防腐剂是济南多吉利工贸有限公司采用国外先进技术和生产工艺专门针对此而研制的。它是以阳离子长链聚合物、表面活性剂、稳定剂复合而成的广谱杀菌
防腐剂，对杀灭腐生菌、硫酸盐还原菌、铁细菌有特效。因其无毒、无色、无味的特性，是目前国内钻井液专用杀菌
防腐剂的换代产品。它不仅提高钻井液的运动粘度，而且可以延长钻井液的保存时间。
百宜钻井液用杀菌
防腐剂特别适用于钻井液的抗菌防腐，也适用于钻井泥浆、完井液、压裂液、固井剂、降滤失剂等油田系的杀菌。
性能特点
极强的杀菌能力：对杀灭腐生菌、硫酸盐还原菌等有特效
价格低，用量少，只需0.01%—0.05%
无毒、无色、无嗅；对皮肤无刺激
抗高温，400以内不会失效
长期使用不会产生抗药性
抑菌时间长
抗有机物干扰，与其他油田助剂配伍性好；对金属无腐蚀性
投加无泡沫；易溶于水；可降解，对环境没有污染
技术指标
外观：无色或淡黄色透明液体
PH值： 6.5—7.5
比重（20，g/cm
3）：1.00 — 1.05
毒性： LD
50鼠 >5 000mg/kg
属实际无毒级。
用量
现场配液时，按0.01%—0.05%加入，混合均匀即可。
包装与储存
本品采用25kg、200kg塑料桶包装。常温保质期3年。
防腐剂(Corrosion
Inhibitors)
在控制钻井液pH值的条件下，用来控制腐蚀、中和钻井液中有害酸气和防止结垢，常用产品有：碳酸锌(碱式) 、缓蚀阻垢剂 、有机胺类缓蚀剂
、咪唑啉类缓蚀剂 、CO2缓蚀剂 、抗氧缓蚀剂 等。
解卡剂(Pipe-Freeing Agents)
注入至预测的卡点，以降低摩阻并提高润滑性，因而达到解除压差卡钻的目的，常用产品有：
粉状解卡剂 （SR-301 ）、PIPELAX 、IDFREE 等。
消泡剂(Defoamers)：
用来减少钻井液发泡作用，特别是在盐水和饱和盐水钻井液中。常用产品有：甘油聚醚 、有机硅消泡剂 、泡敌等。
除钙剂(Calcium Reducers)
用来降低海水中的钙离子浓度、处理水泥污染和地层中的硬石膏、石膏污染，常用的产品有纯碱、碳酸氢钠、烧碱和某些多磷酸盐等。
乳化剂(Emulsifiers)：
用来使两种互不相溶的液体成为非均匀混合物(乳状液) ，有阴离子型、非离子型或阳离子型三类。
用于水基钻井液的产品：烷基苯磺酸钠 、烷基磺酸钠 、斯盘-80等水溶性表面活性剂。
用于油基钻井液的产品：十二烷基苯磺酸三乙醇胺 、OFA 、OP-10 等。
表面活性剂(Surface Active Agents)
降低接触面(水-油、水-固体、水-空气等)之间的界面张力，可作为乳化剂、破乳剂、润湿剂、絮凝剂或解絮凝剂等使用。
发泡剂(Foaming Agents)
表面活性剂在有水时发泡，如十二烷基苯磺酸钠。发泡剂可使空气或天然气用于钻水层。
