現(xiàn)代鉆井完井液技術(下)

1、三、油基鉆井液三、油基鉆井液1. 1. 定義：以油作為分散介質的鉆井液。油水比在（定義：以油作為分散介質的鉆井液。油水比在（50508080）: : (50(5020)20)油包水乳化鉆井液最為常用。油包水乳化鉆井液最為常用。 固相顆粒懸浮在油中，水或鹽水乳化在油中，即油是連固相顆粒懸浮在油中，水或鹽水乳化在油中，即油是連續(xù)相。續(xù)相。( (柴油柴油+ +瀝青瀝青/ /有機土有機土+ +處理劑處理劑) )2. 2. 優(yōu)點：優(yōu)點： 防塌，有很強的抑制性；防塌，有很強的抑制性； 潤滑、防卡；潤滑、防卡； 具有很好的熱穩(wěn)定性；具有很好的熱穩(wěn)定性； 有很強的抗鹽、鈣的污有很強的抗鹽、鈣的污 染能力；染能

2、力； 能有效地減輕對油氣層的傷害。能有效地減輕對油氣層的傷害。3. 3. 缺點：缺點： 成本高；成本高； 機械鉆速低；機械鉆速低； 影響測井資料解釋；影響測井資料解釋； 對環(huán)境會產(chǎn)生污染；對環(huán)境會產(chǎn)生污染； 配制工藝復雜。配制工藝復雜。4. 4. 油基鉆井液的類型與組成油基鉆井液的類型與組成 普通油基鉆井液：普通油基鉆井液：柴油瀝青有機土柴油瀝青有機土+ +混入的少量水（混入的少量水（10%10%以內）以內） 油包水乳化鉆井液油包水乳化鉆井液柴油（或低毒礦物油）、淡水或鹽水（柴油（或低毒礦物油）、淡水或鹽水（10%-60%10%-60%）、）、乳化劑、潤濕劑、親油膠體乳化劑、潤濕劑、親油膠體

3、低膠質油包水乳化鉆井液低膠質油包水乳化鉆井液柴油、乳化水（柴油、乳化水（15%15%左右）、乳化劑、潤濕劑、少左右）、乳化劑、潤濕劑、少量親油膠體、石灰、加重材料量親油膠體、石灰、加重材料 低毒油包水乳化鉆井液低毒油包水乳化鉆井液礦物油、乳化水（礦物油、乳化水（10%-60%10%-60%）、乳化劑、潤濕劑、）、乳化劑、潤濕劑、親油膠體、石灰、加重材料親油膠體、石灰、加重材料5 5. . 油基鉆井液適用范圍油基鉆井液適用范圍 用作高溫（用作高溫（200200度以上）、超深井（度以上）、超深井（50005000m m以上）以上）的鉆井液；的鉆井液； 用于極復雜地層（極易坍塌層、極易粘附卡鉆地用于

4、極復雜地層（極易坍塌層、極易粘附卡鉆地層、軟泥巖地層、鹽膏泥互層）鉆井；層、軟泥巖地層、鹽膏泥互層）鉆井； 用于油氣層鉆井，保護產(chǎn)能；用于油氣層鉆井，保護產(chǎn)能； 用于特殊工藝要求的井，如大斜度定向井和和大用于特殊工藝要求的井，如大斜度定向井和和大位移井位移井6.6. 乳化劑的作用：乳化劑的作用： 復合乳化劑在油一水界面形成具有一定強度和粘復合乳化劑在油一水界面形成具有一定強度和粘度的膜，當液滴相碰時，不易合并變大，使乳狀度的膜，當液滴相碰時，不易合并變大，使乳狀液穩(wěn)定。液穩(wěn)定。 降低油水界面張力。降低油水界面張力。 增加外相粘度，以增加水滴碰撞的阻力，從而提增加外相粘度，以增加水滴碰撞的阻力，

5、從而提高乳狀液的穩(wěn)定性。高乳狀液的穩(wěn)定性。 使用離子型乳化劑時，帶相同電性的乳化水滴更使用離子型乳化劑時，帶相同電性的乳化水滴更穩(wěn)定。穩(wěn)定。7. 7. 潤濕劑、親油膠體作用：潤濕劑、親油膠體作用： 潤濕劑：潤濕劑： 使重晶石和鉆屑等親水的固體粒子在油使重晶石和鉆屑等親水的固體粒子在油基泥漿中從親水變?yōu)橛H油?；酀{中從親水變?yōu)橛H油。 親油膠體：親油膠體： 有機土、氧化瀝青、褐煤粉、二氧化錳有機土、氧化瀝青、褐煤粉、二氧化錳等固體粒子。等固體粒子。8. 8. 石灰、加重劑作用：石灰、加重劑作用： 石灰石灰提供提供CaCa2+2+有利于二元金屬皂的形成，保證所添加的有利于二元金屬皂的形成，保證所添加

6、的乳化劑能充分地發(fā)揮效能；乳化劑能充分地發(fā)揮效能；維持油基鉆井液的維持油基鉆井液的pHpH值在值在8.58.51010之間，防止鉆具之間，防止鉆具腐蝕；腐蝕；有效地防止地層中有效地防止地層中COCO2 2和和H H2 2S S等酸性氣體對鉆井液的等酸性氣體對鉆井液的污染。污染。 加重材料加重材料重晶石（適當加入潤濕劑和乳化劑）重晶石（適當加入潤濕劑和乳化劑）四、四、 氣基鉆井液氣基鉆井液1. 定義：用高速氣體或天然氣清除鉆屑的鉆井液定義：用高速氣體或天然氣清除鉆屑的鉆井液2. 分類：分類： 空氣或天然氣鉆井流體空氣或天然氣鉆井流體 霧狀鉆井流體霧狀鉆井流體 泡沫鉆井流體泡沫鉆井流體 充氣鉆井液

7、充氣鉆井液3. 氣基鉆井液主要分散介質：氣基鉆井液主要分散介質： 純氣體（空氣、氮氣、天然氣）純氣體（空氣、氮氣、天然氣） 泡沫鉆井液（以水為連續(xù)相，氣體為分散相）泡沫鉆井液（以水為連續(xù)相，氣體為分散相）4. 配置專用設備：配置專用設備： 空氣：壓風機、空氣冷卻裝置、輸氣管線和儀表、井口空氣：壓風機、空氣冷卻裝置、輸氣管線和儀表、井口擋砂裝置、旋流除砂器等；擋砂裝置、旋流除砂器等； 天然氣：氣源、旋轉防噴器、氣水分離器、針型閥等天然氣：氣源、旋轉防噴器、氣水分離器、針型閥等 泡沫鉆井液：氣體壓縮機、泡沫發(fā)生器、高速離心除泡泡沫鉆井液：氣體壓縮機、泡沫發(fā)生器、高速離心除泡裝置、控制管匯及測量儀器

8、儀表。裝置、控制管匯及測量儀器儀表。5. 泡沫鉆井液控制參數(shù)：泡沫鉆井液控制參數(shù)： 對于氣液兩相泡沫，主要控制以下參數(shù)對于氣液兩相泡沫，主要控制以下參數(shù) 液體體積分數(shù)液體體積分數(shù) 液體體積與一定溫度（液體體積與一定溫度（T）壓力（壓力（P）下泡沫下泡沫總體積總體積Vf(T,P)之比；之比； 泡沫質量分數(shù)泡沫質量分數(shù) 在一定溫度壓力下，氣體體積與泡沫氣體之比；在一定溫度壓力下，氣體體積與泡沫氣體之比； 充氣度充氣度 在大氣條件下空氣的排量與液體排量之比；在大氣條件下空氣的排量與液體排量之比； 泡沫倍數(shù)泡沫倍數(shù) 在大氣條件下泡沫體積與液體體積的比。在大氣條件下泡沫體積與液體體積的比。6. 泡沫鉆井

9、液的特點泡沫鉆井液的特點 具有較高的環(huán)空返速，攜帶巖屑能力強；具有較高的環(huán)空返速，攜帶巖屑能力強； 液柱壓力極低，約液柱壓力極低，約1.53.5MPa; 能夠比較安全地對付廢水、天然氣和地層水；能夠比較安全地對付廢水、天然氣和地層水； 鉆出的巖屑十分清晰，便于分析；鉆出的巖屑十分清晰，便于分析； 能夠較好地保護產(chǎn)層，減輕對產(chǎn)層地傷害。能夠較好地保護產(chǎn)層，減輕對產(chǎn)層地傷害。7. 微泡沫鉆井液的特點微泡沫鉆井液的特點 在不注入空氣和天然氣的情況下產(chǎn)生均勻微小氣在不注入空氣和天然氣的情況下產(chǎn)生均勻微小氣泡，產(chǎn)生比水低的鉆井液密度。泡，產(chǎn)生比水低的鉆井液密度。用于低壓油氣層及低壓易漏層鉆井。用于低壓油

10、氣層及低壓易漏層鉆井。五、合成基鉆井液五、合成基鉆井液1. 定義：定義： 合成基鉆井液體系是以人工合成化學品合成基鉆井液體系是以人工合成化學品( (如酯類、醚類、合成烴類如酯類、醚類、合成烴類) )為基液取代柴油和為基液取代柴油和礦物油作為連續(xù)相，鹽水為分散相，加入普通礦物油作為連續(xù)相，鹽水為分散相，加入普通油基鉆井液中使用的相同添加劑如乳化劑油基鉆井液中使用的相同添加劑如乳化劑 降降濾失劑和增黏劑等組成的一類油包水逆乳化分濾失劑和增黏劑等組成的一類油包水逆乳化分散鉆井液體系。散鉆井液體系。2. 優(yōu)點：優(yōu)點： 合成基液易于降解，本身毒性較小，利于環(huán)境保護；合成基液易于降解，本身毒性較小，利于環(huán)

11、境保護； 合成基液的閃點比礦物油高，發(fā)生火災和爆炸的可能性小；合成基液的閃點比礦物油高，發(fā)生火災和爆炸的可能性?。?其凝固點比礦物油低，低溫可泵送性好，可在寒冷地區(qū)使其凝固點比礦物油低，低溫可泵送性好，可在寒冷地區(qū)使用；用； 液相粘度比礦物油高，利于懸浮和攜帶鉆屑，液相粘度比礦物油高，利于懸浮和攜帶鉆屑， 熱穩(wěn)定性高，達熱穩(wěn)定性高，達200，高溫時，仍能滿足攜屑的需要；，高溫時，仍能滿足攜屑的需要； 有較強的抑制性和井眼穩(wěn)定性，以及較好的潤滑性和攜屑有較強的抑制性和井眼穩(wěn)定性，以及較好的潤滑性和攜屑性能，特別適性能，特別適 合于水平井、大斜度井、大位移井和多底井的合于水平井、大斜度井、大位移井

12、和多底井的鉆進；鉆進； 鉆井液常規(guī)性能穩(wěn)定和易于控制，鉆井液常規(guī)性能穩(wěn)定和易于控制， 在環(huán)境保護要求嚴格的地區(qū)鉆井，可以就地處理鉆屑，而在環(huán)境保護要求嚴格的地區(qū)鉆井，可以就地處理鉆屑，而節(jié)省費用；節(jié)省費用； 對于某些特殊井，鉆井綜合成本低于油基和水基鉆井完井對于某些特殊井，鉆井綜合成本低于油基和水基鉆井完井液，液， 對地質錄井影響小，保護油氣層的效果好。對地質錄井影響小，保護油氣層的效果好。3. 缺點：成本高。缺點：成本高。六、鉆井液處理劑的應用狀況及發(fā)展趨勢六、鉆井液處理劑的應用狀況及發(fā)展趨勢 新型油田化學品的研究在油田勘探開發(fā)新型油田化學品的研究在油田勘探開發(fā)中占有十分重要的位置。上世紀中

13、占有十分重要的位置。上世紀7070年代研究成年代研究成功磺化褐煤、磺化丹寧、磺化酚醛樹脂及抗高功磺化褐煤、磺化丹寧、磺化酚醛樹脂及抗高溫聚合物，使鉆井液抗溫能力達到溫聚合物，使鉆井液抗溫能力達到200200以上。以上。部分水解聚丙烯酰胺等聚合物在鉆井液中得到部分水解聚丙烯酰胺等聚合物在鉆井液中得到應用后，形成了聚合物低固相不分散鉆井液體應用后，形成了聚合物低固相不分散鉆井液體系，解決了鉆井過程中的一系列復雜問題，滿系，解決了鉆井過程中的一系列復雜問題，滿足了高壓噴射鉆井對鉆井液性能的要求，大幅足了高壓噴射鉆井對鉆井液性能的要求，大幅度提高了鉆井速度。度提高了鉆井速度。 概述概述 自上世紀自上世

14、紀8080年代以來，國內外鉆井液完年代以來，國內外鉆井液完井液處理劑研究開發(fā)速度較快，產(chǎn)品的更新井液處理劑研究開發(fā)速度較快，產(chǎn)品的更新周期縮短。目前，鉆井液用化學劑有周期縮短。目前，鉆井液用化學劑有1818類，類，國外有國外有30003000個，國內有個，國內有260260個商品牌號。個商品牌號。 近幾年，我國每年鉆井近近幾年，我國每年鉆井近10104 4口，進口，進尺約尺約1500150010104 4m m，鉆井用化學品無論是品種、，鉆井用化學品無論是品種、應用量都占整個油田化學品的應用量都占整個油田化學品的60%60%左右，是左右，是油田化學產(chǎn)業(yè)中發(fā)展較快、品種較多、水平油田化學產(chǎn)業(yè)中發(fā)

15、展較快、品種較多、水平較高、應用效果較好的一類產(chǎn)品。較高、應用效果較好的一類產(chǎn)品。 表表 鉆井液用化學劑及代號鉆井液用化學劑及代號代號代號* *中文名稱中文名稱英文名稱英文名稱DF-BA殺菌劑殺菌劑BactericideDF-CO緩蝕劑緩蝕劑Corrosion inhibitorDF-CR除鈣劑除鈣劑Calcium removweDF-DFO消泡劑消泡劑defoamerDF-EM乳化劑乳化劑emulsifierDF-FI降濾失劑降濾失劑Filter ewducerDF-FL絮凝劑絮凝劑flocculantDF-FO起泡劑起泡劑Foaming agentDF-LO堵漏劑堵漏劑Lost circu

16、lation materialDF-LU潤滑劑潤滑劑LubricantDF-PF解卡劑解卡劑pipe-freeing agentDF-PHpHpH值控制劑值控制劑pH control agentDF-SAA表面活性劑表面活性劑Surfactant(surface active agent)DF-SC頁巖抑制劑頁巖抑制劑Shale control agentDF-TH降粘劑降粘劑ThinnerDF-TS溫度穩(wěn)定劑溫度穩(wěn)定劑Temperature stability agentDF-V增粘劑增粘劑viscosifierDF-W加重劑加重劑Weighting material注：注：* *國內油田化

17、學品行業(yè)代號。國內油田化學品行業(yè)代號。 鉆井液處理劑的應用現(xiàn)狀鉆井液處理劑的應用現(xiàn)狀 1. 1. 增粘劑增粘劑 增粘劑是用量較大的一類處理劑。增粘劑是用量較大的一類處理劑。 作為鉆井液完井液增粘劑，其功能絕非僅僅作為鉆井液完井液增粘劑，其功能絕非僅僅是是“增粘增粘”、而同時具有調整鉆井液動切力、靜、而同時具有調整鉆井液動切力、靜切力、粘彈性和改善泥餅質量的作用。切力、粘彈性和改善泥餅質量的作用。 目前，現(xiàn)場廣泛使用的膨潤土存在的缺點及目前，現(xiàn)場廣泛使用的膨潤土存在的缺點及發(fā)生的問題引起人們的關注。為適應保護油氣層、發(fā)生的問題引起人們的關注。為適應保護油氣層、滿足定向井、水平井、深井鉆井施工對增

18、粘劑的滿足定向井、水平井、深井鉆井施工對增粘劑的使用要求，必須研究開發(fā)新型增粘劑。使用要求，必須研究開發(fā)新型增粘劑。 無機增粘劑類：無機增粘劑類： 層狀混合金屬氫氧化物層狀混合金屬氫氧化物(MMH(MMHmixed metal mixed metal hydroxide)hydroxide)。 MMH MMH的晶體構造隨合成方法和化學成分的不同的晶體構造隨合成方法和化學成分的不同而異，一般說，其單元晶層是由一層或數(shù)層為陰而異，一般說，其單元晶層是由一層或數(shù)層為陰離子基團所圍繞的混合金屬離子層相間重疊而成，離子基團所圍繞的混合金屬離子層相間重疊而成，其厚度為其厚度為(5(510)10)10-8C

19、m10-8Cm，有的可達，有的可達808010-8Cm10-8Cm。在在MMHMMH的層狀結構中，沒有足夠的空間容納等電量的層狀結構中，沒有足夠的空間容納等電量的陰離子基團，因此，的陰離子基團，因此，MMHMMH晶體就帶正電。層間吸晶體就帶正電。層間吸附很高的正電荷，粒子間存在靜電斥力而不易聚附很高的正電荷，粒子間存在靜電斥力而不易聚結，成為穩(wěn)定的膠體。結，成為穩(wěn)定的膠體。 MMHMMH無毒，不污染環(huán)境；含有無毒，不污染環(huán)境；含有MMHMMH的鉆井液具的鉆井液具有很好的抗鹽能力，可用于淡水、鹽水和飽和鹽有很好的抗鹽能力，可用于淡水、鹽水和飽和鹽水鉆井液體系；具有良好的耐高溫能力；對儲層水鉆井液

20、體系；具有良好的耐高溫能力；對儲層滲透率損害小，有利于保護油氣層；能抑制地層滲透率損害小，有利于保護油氣層；能抑制地層粘土的分散；剪切稀釋特性較好；能顯著提高鉆粘土的分散；剪切稀釋特性較好；能顯著提高鉆井速度，降低成本。井速度，降低成本。 烷基改性水合氫氧化鎂烷基改性水合氫氧化鎂(SMHM)(SMHM)。 膨潤土作為增粘劑和降濾失劑有許多缺點，膨潤土作為增粘劑和降濾失劑有許多缺點，因此有不少人試圖探索新的無機增粘劑，因此有不少人試圖探索新的無機增粘劑，SMHMSMHM就就是其中之一。它由天然礦物經(jīng)加工改造而成，是是其中之一。它由天然礦物經(jīng)加工改造而成，是膨潤土的替代產(chǎn)品。膨潤土的替代產(chǎn)品。 有

21、機增粘劑類：有機增粘劑類： 丙烯基乙烯基單體共聚物丙烯基乙烯基單體共聚物(HDE)(HDE)： 丙烯酰胺、烷基丙烯酰胺和甜菜堿的三元共聚物不僅丙烯酰胺、烷基丙烯酰胺和甜菜堿的三元共聚物不僅具有良好的抗鹽能力，而且隨鹽濃度的增加而粘度升高。具有良好的抗鹽能力，而且隨鹽濃度的增加而粘度升高。在水溶聚合物支鏈上引入疏水基團，可提高其抗剪切能力；在水溶聚合物支鏈上引入疏水基團，可提高其抗剪切能力；丙烯酸酯、丙烯酰胺、丙烯酸三元共聚物是一種良好的抗丙烯酸酯、丙烯酰胺、丙烯酸三元共聚物是一種良好的抗鹽、抗溫和抗剪切的增粘劑；丙烯酰胺或乙烯吡咯烷酮與鹽、抗溫和抗剪切的增粘劑；丙烯酰胺或乙烯吡咯烷酮與非離子型

22、尿烷單體共聚，具有良好的抗鹽、抗水解能力，非離子型尿烷單體共聚，具有良好的抗鹽、抗水解能力，其粘度比聚丙烯配胺高其粘度比聚丙烯配胺高1010倍。倍。 丙烯胺丙烯胺(DAM)(DAM)增粘劑：增粘劑： 相對這類產(chǎn)品有多種，但相對分子質量往往偏高。當相對這類產(chǎn)品有多種，但相對分子質量往往偏高。當相對分子質量在相對分子質量在106106以上時，在鉆井液中起增粘的作用，可以上時，在鉆井液中起增粘的作用，可以提高動切力和靜切力，其作用效果與生物聚合物以提高動切力和靜切力，其作用效果與生物聚合物XCXC相當。相當。 天然高分子衍生物：天然高分子衍生物： 天然多糖改性衍生物有黃原膠、褐藻膠、長粒膠、半天然多

23、糖改性衍生物有黃原膠、褐藻膠、長粒膠、半乳甘露聚糖和天然多糖等。聚半乳甘露聚糖膠、苯醌和碳乳甘露聚糖和天然多糖等。聚半乳甘露聚糖膠、苯醌和碳酸鈉的干混劑，可抗溫酸鈉的干混劑，可抗溫8080，不需調節(jié)，不需調節(jié)pHpH值即可達到所需值即可達到所需要的觸變性要求，且抗鹽性能好。要的觸變性要求，且抗鹽性能好。 纖維素是自然界中較豐富的一種天然有機聚合物。在纖維素是自然界中較豐富的一種天然有機聚合物。在石油工業(yè)中使用的纖維素衍生物主要有石油工業(yè)中使用的纖維素衍生物主要有CMCCMC、聚陰離子纖維、聚陰離子纖維素、素、HECHEC等。等。 由于由于CMCCMC存在抗溫、抗高價無機鹽能力差等缺點，人們存在

24、抗溫、抗高價無機鹽能力差等缺點，人們著手對纖維素衍生物進一步進行改性，以著手對纖維素衍生物進一步進行改性，以CMCCMC為骨架，與各為骨架，與各種烯烴基單體、丙烯磺酸鹽單體生成接枝共聚物，改進和種烯烴基單體、丙烯磺酸鹽單體生成接枝共聚物，改進和提高提高CMCCMC的使用性能。多種極性基因的引入、增強了的使用性能。多種極性基因的引入、增強了CMCCMC吸吸附在粘土顆粒上形成水化層的能力，加強了彈性的吸附水附在粘土顆粒上形成水化層的能力，加強了彈性的吸附水化層的封堵作用?；瘜拥姆舛伦饔谩?兩性離子聚合物類兩性離子聚合物類: : 為解決陽離子聚合物和陰離子聚合物鉆井液體系為解決陽離子聚合物和陰離子聚

25、合物鉆井液體系存在的問題，開發(fā)了兩性離子聚合物處理劑，該產(chǎn)品存在的問題，開發(fā)了兩性離子聚合物處理劑，該產(chǎn)品兼具陽離子聚合物和陰離子聚合物的優(yōu)點，達到了既兼具陽離子聚合物和陰離子聚合物的優(yōu)點，達到了既具有較強的抑制能力，又可改善鉆井液性能的雙重功具有較強的抑制能力，又可改善鉆井液性能的雙重功效。效。 合成兩性離子聚合物的主要單體有：丙烯酰胺、合成兩性離子聚合物的主要單體有：丙烯酰胺、丙烯酸及陽離子單體丙烯酸及陽離子單體( (如二甲基二烯丙基氯化銨、如二甲基二烯丙基氯化銨、2 2，3 3環(huán)氧丙基三甲基氮化銨環(huán)氧丙基三甲基氮化銨) )。以。以AMAM、CMCCMC、二甲基二烯、二甲基二烯丙基氯化銨進

26、行聚合后，具有較好的增粘、抑制粘土丙基氯化銨進行聚合后，具有較好的增粘、抑制粘土水化膨脹性能、提高抗鹽性能和生物降解性能。水化膨脹性能、提高抗鹽性能和生物降解性能。2. 2. 降濾失劑類降濾失劑類 降濾失劑的用量在鉆井處理劑商品中占據(jù)第二位。從降濾失劑的用量在鉆井處理劑商品中占據(jù)第二位。從維護鉆井液性能、保證鉆井順利施工、減少井下事故的發(fā)維護鉆井液性能、保證鉆井順利施工、減少井下事故的發(fā)生、保護油氣層實際需要等方面起到重要的作用。生、保護油氣層實際需要等方面起到重要的作用。 改性淀粉類降濾失劑：改性淀粉類降濾失劑： 改性淀粉類產(chǎn)品用于鉆井液已有很長的歷史，但由于改性淀粉類產(chǎn)品用于鉆井液已有很長

27、的歷史，但由于預膠化淀粉、羧甲基淀粉預膠化淀粉、羧甲基淀粉(CMS)(CMS)等熱穩(wěn)定性差，受細菌作用等熱穩(wěn)定性差，受細菌作用產(chǎn)生降解、發(fā)酵等不利因素限制了現(xiàn)場應用。產(chǎn)生降解、發(fā)酵等不利因素限制了現(xiàn)場應用。 為充分利用改性淀粉抗鹽性好，價格低的優(yōu)勢，國內為充分利用改性淀粉抗鹽性好，價格低的優(yōu)勢，國內外對淀粉進行改性研究，對接枝單體進行優(yōu)選。將烯烴類外對淀粉進行改性研究，對接枝單體進行優(yōu)選。將烯烴類單體接枝到淀粉分子中，能有效提高淀粉的抗鹽、抗溫性單體接枝到淀粉分子中，能有效提高淀粉的抗鹽、抗溫性和降濾失效果。和降濾失效果。 改性腐植酸類降濾失劑：改性腐植酸類降濾失劑： 腐植酸是由分子大小不同、

28、結構復雜的羥基、腐植酸是由分子大小不同、結構復雜的羥基、羧基、芳香酸等組成的混合物。由于腐植酸中含有羧基、芳香酸等組成的混合物。由于腐植酸中含有活性反應基團，常常被選作生產(chǎn)抗高溫降濾失劑的活性反應基團，常常被選作生產(chǎn)抗高溫降濾失劑的主要材料。腐植酸與甲醛、苯酚及其他物質共混縮主要材料。腐植酸與甲醛、苯酚及其他物質共混縮聚成大分子降濾失劑產(chǎn)品。該類產(chǎn)品具有良好的抗聚成大分子降濾失劑產(chǎn)品。該類產(chǎn)品具有良好的抗溫和抗鹽能力，是良好的高溫高壓降濾失劑，抗溫溫和抗鹽能力，是良好的高溫高壓降濾失劑，抗溫能力達能力達230230。腐植酸也可以與烯烴類單體、水解。腐植酸也可以與烯烴類單體、水解聚丙烯腈等進行接

29、枝共聚，生成價格低廉、性能較聚丙烯腈等進行接枝共聚，生成價格低廉、性能較好的降濾失劑。好的降濾失劑。 水解聚丙烯腈類降濾失劑水解聚丙烯腈類降濾失劑 以工業(yè)廢棄物以工業(yè)廢棄物腈綸廢料經(jīng)直接水解或接枝共聚，生產(chǎn)腈綸廢料經(jīng)直接水解或接枝共聚，生產(chǎn)鉆井液處理劑。鉆井液處理劑。 腈綸廢料水解產(chǎn)品：腈綸廢料水解產(chǎn)品： 包括水解聚丙烯腈鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽及高溫高壓水解聚丙包括水解聚丙烯腈鈉鹽、鉀鹽、鈣鹽及高溫高壓水解聚丙烯腈銨鹽等，是臘綸廢料的主要改性產(chǎn)品。烯腈銨鹽等，是臘綸廢料的主要改性產(chǎn)品。 優(yōu)點：生產(chǎn)工藝簡單、價格低廉；抗溫性能好；相對分子優(yōu)點：生產(chǎn)工藝簡單、價格低廉；抗溫性能好；相對分子質量大小適中，

30、并且含有大量的水化基因質量大小適中，并且含有大量的水化基因羧鈉基等，降失羧鈉基等，降失水效果好。水效果好。 缺點：抗無機鹽污染能力差，對高價金屬離子尤其敏感。缺點：抗無機鹽污染能力差，對高價金屬離子尤其敏感。 接枝共聚產(chǎn)品：接枝共聚產(chǎn)品： 為改善腈綸水解產(chǎn)品的抗鹽能力，將腈綸廢料、丙烯酰胺、為改善腈綸水解產(chǎn)品的抗鹽能力，將腈綸廢料、丙烯酰胺、丙烯磺酸鈉、引發(fā)劑等在一定反應條件下共水解縮聚，制備了丙烯磺酸鈉、引發(fā)劑等在一定反應條件下共水解縮聚，制備了一系列改性產(chǎn)品。一系列改性產(chǎn)品。 另外，將腈綸廢料與其它高分子接枝共聚，可制各出抗溫另外，將腈綸廢料與其它高分子接枝共聚，可制各出抗溫抗鹽降濾失劑；

31、用水解聚丙烯腈和腐植酸、陽離子單體等縮合抗鹽降濾失劑；用水解聚丙烯腈和腐植酸、陽離子單體等縮合共聚，可制備出陽離子型降濾失利。共聚，可制備出陽離子型降濾失利。 合成共聚類合成共聚類 在合成共聚物中，應用最多的是丙烯酸、丙在合成共聚物中，應用最多的是丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯磺酸鈉等單體或其衍生物烯酰胺、丙烯腈、丙烯磺酸鈉等單體或其衍生物的均聚物或共聚物。的均聚物或共聚物。 丙烯酸和衣康酸共聚物作為降濾失利，可抗丙烯酸和衣康酸共聚物作為降濾失利，可抗溫溫150150，具有良好的抗鹽和抗鈣能力。，具有良好的抗鹽和抗鈣能力。 2 2丙烯酰胺基丙烯酰胺基2 2甲基丙磺酸甲基丙磺酸(AMPS)(AM

32、PS)、丙、丙烯酸和衣康酸的三元共聚物可用于淡水、海水和烯酸和衣康酸的三元共聚物可用于淡水、海水和高含鈣鉆井液。高含鈣鉆井液。3. 3. 降粘劑類降粘劑類 木質素磺酸鹽木質素磺酸鹽 自自5050年代以來，鐵鉻木質素磺酸鹽一直被廣年代以來，鐵鉻木質素磺酸鹽一直被廣泛應用于鉆井液中，但由于環(huán)保問題，含鉻離子泛應用于鉆井液中，但由于環(huán)保問題，含鉻離子產(chǎn)品逐漸被限制使用。產(chǎn)品逐漸被限制使用。 當前研究的重點是用無鉻木質素磺酸鹽來代當前研究的重點是用無鉻木質素磺酸鹽來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的含鉻產(chǎn)品。其替代產(chǎn)品有有機硅木質素替?zhèn)鹘y(tǒng)的含鉻產(chǎn)品。其替代產(chǎn)品有有機硅木質素磺酸鹽，有機膦木質素磺酸鹽、丙烯酸木質素磺磺酸鹽，有

33、機膦木質素磺酸鹽、丙烯酸木質素磺酸鹽等降粘劑。酸鹽等降粘劑。 合成聚合物降粘劑合成聚合物降粘劑 以磺化苯乙烯與馬來酸酐共聚以磺化苯乙烯與馬來酸酐共聚(SSMA)(SSMA)是研制較早的一類降是研制較早的一類降粘劑，但因制備工藝復雜、產(chǎn)品價格較貴而制約了它的應用。粘劑，但因制備工藝復雜、產(chǎn)品價格較貴而制約了它的應用。 磺化苯乙烯和衣康酸的共聚物的降粘劑作用較好，抗溫可磺化苯乙烯和衣康酸的共聚物的降粘劑作用較好，抗溫可達達250250；苯乙烯磺酸鈉和；苯乙烯磺酸鈉和N N馬來酰亞胺聚合物的降粘效果也馬來酰亞胺聚合物的降粘效果也較好，此共聚物的相對分子質量為較好，此共聚物的相對分子質量為(1(110

34、)10)10104 4。 復合離子降粘劑復合離子降粘劑 復合離子聚合物降粘劑是在其高分子鏈節(jié)中引入陽離子官能復合離子聚合物降粘劑是在其高分子鏈節(jié)中引入陽離子官能團和非離子官能團，使其在陰離子型降粘劑功能的基礎上，又團和非離子官能團，使其在陰離子型降粘劑功能的基礎上，又增加了陽離子宮能團與粘土的靜電吸附和非離子宮能團與粘土增加了陽離子宮能團與粘土的靜電吸附和非離子宮能團與粘土的氫鍵吸附。因此，能在粘土顆粒上更快更牢地吸附，其降粘的氫鍵吸附。因此，能在粘土顆粒上更快更牢地吸附，其降粘效果優(yōu)于陰離子型聚合物降粘劑。效果優(yōu)于陰離子型聚合物降粘劑。4. 4. 潤滑劑類潤滑劑類 隨著超深井、定向井、水平井

35、及分枝井技術隨著超深井、定向井、水平井及分枝井技術的發(fā)展，鉆井液潤滑性能日益受到重視。的發(fā)展，鉆井液潤滑性能日益受到重視。 國外潤滑劑以有機物為主；除各種礦物油和動、國外潤滑劑以有機物為主；除各種礦物油和動、植物油等傳統(tǒng)的潤滑劑外，人工合成潤滑劑和改植物油等傳統(tǒng)的潤滑劑外，人工合成潤滑劑和改性油脂潤滑劑成為當今鉆井液潤滑劑的主流。性油脂潤滑劑成為當今鉆井液潤滑劑的主流。 固體潤滑劑有片狀或無定形石墨、玻璃微珠、固體潤滑劑有片狀或無定形石墨、玻璃微珠、塑料微珠和鋼化碳珠等。塑料微珠和鋼化碳珠等。 聚聚烯烴與乳化劑的混合物烯烴與乳化劑的混合物 聚聚烯烴中癸烯含量不超過烯烴中癸烯含量不超過0.5%0

36、.5%，乳化劑含量至少為，乳化劑含量至少為5%5%。此潤滑劑除可降低扭矩和摩擦阻力外，還可作為解卡劑。此潤滑劑除可降低扭矩和摩擦阻力外，還可作為解卡劑應用。聚應用。聚烯烴對環(huán)境污染小，排放較安全。烯烴對環(huán)境污染小，排放較安全。 氯代脂肪烴及其析生物氯代脂肪烴及其析生物 這是由這是由C C6 6一一C C2020的氯代石蠟、氯代脂肪酸脂、氯代烯烴及的氯代石蠟、氯代脂肪酸脂、氯代烯烴及其混合物，與硫代脂肪酸等復配而成。它可以作為水基鉆井其混合物，與硫代脂肪酸等復配而成。它可以作為水基鉆井液的潤滑劑。此潤滑劑與磺化瀝青配合應用，具有協(xié)同增效液的潤滑劑。此潤滑劑與磺化瀝青配合應用，具有協(xié)同增效作用。作

37、用。 甘油或多元醇甘油或多元醇 甘油或多元醇具有良好的潤滑性、頁巖穩(wěn)定性及生物降解甘油或多元醇具有良好的潤滑性、頁巖穩(wěn)定性及生物降解性，有利于環(huán)保。甘油在鉆井液中加入的質量分數(shù)為性，有利于環(huán)保。甘油在鉆井液中加入的質量分數(shù)為6%6%40%40%，甘油鉆井液初始成本較高，但維護費用較低，保護油層效果甘油鉆井液初始成本較高，但維護費用較低，保護油層效果好。好。 鉆井液處理劑發(fā)展趨勢鉆井液處理劑發(fā)展趨勢 1. 1. 鉆井液處理劑的應用首先從改性天然產(chǎn)品開始的。鉆井液處理劑的應用首先從改性天然產(chǎn)品開始的。因此，當前研究開發(fā)質優(yōu)價廉的改性天然聚合物鉆井因此，當前研究開發(fā)質優(yōu)價廉的改性天然聚合物鉆井液處理劑仍具有廣泛的發(fā)展前景。鉆井液處理劑的性液處理劑仍具有廣泛的發(fā)展前景。鉆井液處理劑的性能也將由單一型向多功能型發(fā)展。能也將由單一型向多功能型發(fā)展。2. 2. 在鉆井液新理論指導下，進行聚合物分子設計，合在鉆井液新理論指導下，進行聚合物分子設計，合成新型處理劑，使其滿足鉆井液新體系對處理劑的要成新型處理劑，使其滿足鉆井液新體系對處理劑的要求。如：隨著正電性鉆井液體系的研究及應用，與其求。如：隨著正電性鉆井液體系的研究及應用，與其配套的陽離子增粘劑、陽離子抑制劑、陽離子降濾失配