甲酸盐钻井液体系的作用机理

甲酸盐钻井液体系的作用机理

关键词：无固相甲酸盐钻井液油气层保护

一、无固相钻井液体系

甲酸盐无固相钻井液是一种新型的无固相钻井液体系。所以在研究它之前，有必要先介绍一下无固相钻井液的特性。

1.主要技术特点

无固相钻井液，也称无粘土钻井液，是为了适应现代钻井技术发展的要求，在低固相钻井液的基础上形成的。无固相钻井液都有如下的特点：

1.1比起传统的粘土泥浆，粘度和流变性可调范围大，可适应不同地层的需要；

1.2体系无固相，对机械和钻具的磨损小，在钻杆内不易结泥皮，有利于金刚石小口径钻进和绳索取芯技术的要求；

1.3有较好的紊流减阻和润滑性能，可降低输送压力；

1.4含有较大数量的有机高聚物，与不同的无机盐配合，可有效地抑制地层和岩屑的膨胀和分散。

2.基本组分和作用

无固相钻井液是由无机盐和不同种类的高聚物组合而成的，具有一定流变特性和滤失特性的钻井液。其中无机盐起的作用是：

2.1与有机聚合物进行适度的交联，以提高溶液的粘度（主要是结构粘度）和降低溶液的失水量；

2.2调节溶液的矿化度，以平衡地层的化学活度，抑制地层的膨

钻井液技术发展历史及未来趋势

钻井液技术发展历史及未来趋势 2014-08-14能源情报文/蔡利山中国石化石油工程技术研究院 钻井液技术的发展与钻井工程的技术需求不可分割，从20 世纪初始以自然造浆方式进行钻探作业到今天专业化多功能的钻井流体的广泛应用（各种钻井液体系的应用情况详见表1），时间经过了大约 1 个世纪。在此期间，钻井液工艺和材料一直在不断发展。由于理论与手段（甚或思维方式）的局限性，其发展过程可能会出现反复，发生技术革命的因素正在积累，但最终的突破点在哪里，目前仍显得扑朔迷离。 从表 1 可以看出三大特点：一是应用于特定环境下的特种钻井流体，如气基、泡沫、盐基流体等，这类技术自出现以后一直应用至今；二是效果稳定、操作简单的体系一直在沿用，如油基钻井液；三是具有持续技术传承的体系，如聚合物及其衍生体系，就目前的发展情况看，由于新材料研发因素的支撑，可能是最具生命力的一个领域。 从本质上讲，钻井液的功能实际上有两个：一是保持井壁稳定，以确保井眼在钻达设计深度之前，上部裸眼井段几何形状的变化不会影响正常的钻进作业；二是及时高效地将钻头破碎的岩屑携带至地面，以保持井筒清洁。除此之外的所有功能都是钻井液的衍生或附加功能，从钻井工程的性质看，保持已钻成井眼的稳定是第一位的，没有这一基础，与钻井工程有关的所有技术环节都无从谈起。鉴于此，围绕井壁稳定需求进行的技术探索从未停止过，相关研究多集中在钻井液体系、工艺材料、应力平衡技术以及能量变化对井壁稳定性影响的研究等方面。 1 钻井液体系的研究 这方面的研究一直是重点，且较为活跃。 1.1 钾基聚合物体系

为了尽可能发挥高价金属离子的化学抑制作用，在钻井液中常常同时加入KCl 和石灰（CaO），以利用Ca2＋稳定矿物晶格的能力，这种体系国外被称为钾钙基或钾石灰聚合物体系。 国内的高钙盐体系于2000 年前后开始投入现场应用，其特点是采用抗钙能力很强的聚合物助剂与CaCl2共同形成Ca2＋高于1000mg/L（滤液）的稳定钻井液体系。考虑到成本因素，现场维护时滤液中的Ca2＋通常保持在1200～1400mg/L，很少超过1600mg/L。此技术有效发挥了Ca2＋能够提高体系化学抑制能力的效率，极大地提高了钾钙基钻井液体系的化学防塌能力，可以认为是钻井液在防塌技术上的一个进步。 1.2 阳离子体系 随着化学抑制理论的不断发展，人们认识到阳离子基团在有序吸附排列于黏土矿物晶层的同时可以有效地将吸附水分子排挤出来，使黏土矿物产生去水化效应，亦即阳离子化以后的钻井液体系能够最大限度地发挥抑制防塌作用。国内在1987 年前后开始在现场试用阳离子钻井液体系（或者是以阳离子化的钻井液助剂对常规钻井液体系进行改造），1995 年以后，关于阳离子钻井液体系及其相关助剂的研究与现场应用案例明显增加。在对以往10 年阳离子钻井液技术研究与应用总结的基础上，殷平艺在1998 年首次提出了“新的钻井液研究必将以带有正电固相颗粒的阳离子钻井液体系为主体”的观点。但就总体效果看，这方面的研究没有突破性进展，但探索性的工作一直没有停止，直到现在仍可看到个别井使用阳离子体系的报道，但大多数时候是将阳离子助剂作为抑制剂或包被剂使用。 1.3 正电钻井液体系 2000 年以后，正电钻井液开始进入现场试用，这实际上是一种完全阳离子化的体系，其标志是体系（或滤液）的ξ 电位至少应大于0，考虑到正、负两种电荷中和效率极高，最终形成的正电钻井液的ξ 电位应不低于20mV，以便能够有足够多的正电荷用于支付以钻屑为主的负电性物质的消耗，如此方可投入现场试用。从部分井的现场应用情况看，正电体系实质上是阳离子化程度较高的阳离子体系，其ξ 电位一般不高于-20mV（传统水基钻井液的ξ 电位通常在-40～-30mV），这主要是因为现场条件下进入浆体的各种物质大多是负电性的，加之体系配伍的正电助剂不成熟，维护处理时仍以常规助剂为主，正电助剂反而成为辅助添加剂，导致正电体系在短时间内回归为常规体系。纵观钻井液化学抑制理论的发展历程，在防塌技术实践中，正电钻井液体系的研究原本是最有希望出现革命性突破的节点，但因理论的运用与现实发生了严重冲突，最终导致这种技术性的探索工作前景黯淡。 1.4 KCl—聚胺强抑制体系

塔里木常用钻井液体系简介

塔里木常用钻井液体系简介 塔里木常用的钻井液体系主要以水基钻井液体系为主，油基钻井液只在少数几口井使用，一是为开发而进行的油基钻井液取心做业，二是用来解决极为严重的井下复杂情况，总的归纳起来大致有以下几种：不分散聚合物体系，分散型聚合物体系（即塔里木聚合物磺化体系），钾基（抑制性）钻井液体系，饱和盐水钻井液体系，正电胶钻井液体系，油基钻井液体系，”三低”正电胶钻井液体系。 1. 不分散聚合物钻井液体系 不分散聚合物钻井液体系指的是经过具有絮凝及包被作用的有机高分子聚合物处理的水基钻井液。塔里木使用的不分散聚合物钻井液体系大致有三种；既多元聚合物体系，复合离子型聚合物体系，阳离子聚合物体系。 塔里木不分散聚合物钻井液体系特点： （1）具有很强的抑制性。通过使用足量的高分子聚合物作为 絮凝包被剂，实现强包被钻削，在钻削表面形成一层 光滑的保护膜，抑制钻削分散，使所钻出来的钻削基 本保持原状而不分散，以利于地面固控清除，从而实 现低密度，低固相，提高钻速。 （2）具有较强的悬砂，携砂功能。通过控制适当的板土含量， 使聚合物钻井液形成较强的网架结构，确保其悬砂， 携砂功能，满足井眼净化需求。 （3）通过使用磺化沥青，超细碳酸钙等降低泥饼渗透率，能 够获得良好得泥饼质量。 （4）该体系以其良好的剪切稀释特性使得钻头水眼小，环空 粘度大，有利于喷射钻井，能使钻头水马力充分发挥， 钻速提高。 （5）低密度。低固相有利于实现近平衡钻井，

（6）抑制性强，且粘土微粒含量较低，滤液对地层所含粘土 矿物有抑制膨胀作用，故可减轻对油气层的损害。 2.配方(1).多元聚合物体系（2）.复合离子型聚合物 体系 材料名称加量材料名称 加量 扳土4% 扳土 4% KPAM PMNK 80A51任意两种0.6-1% FA-367 0.4-0.6% HPAN 0.15% XY-27 0.15% MAN101 0..1% JT-888 0.2-0.3 SAS 5.0% SAS 5.0 QS-2 2.0% QS-2 2.0% RH-3D 0.4-0.6% RH-4 0.3-0.5% RH-4 0.3-0.5% RH-3D 0.4-0.6 % （3）阳离子聚合物体系 材料名称加量 扳土4% SP-2 0.3-0.4% CSW-1 0.1%

钻井液体系和配方

钻井液体系和配方 一.不分散聚合物体系 不分散聚合物钻井液体系指的是经过具有絮凝及包被作用的有机高分子集合物处理的水基钻井液。常用的不分散集合物钻井液类型大体有三种：及多元素聚合物体系、复合粒子性聚合物体系、阳离子聚合物体系。 1.不分散聚合物体系特点 （1）具有很强的抑制性。通过使用足量额高分子聚合物作为絮凝包被剂，实现强包被“被包”钻屑，在钻屑表面形成一层光滑的保护膜，抑制钻屑分散，使钻出的钻屑基本保持原状而不分散，以立于地面机械清除，从而实现低密度、低固相，提高钻速。 （2）具有较强的悬砂、携砂功能。通过控制适当的般土，使聚合物钻井液形成较强的网架结构，确保其悬砂、携砂功能，满足井眼净化需求。 （3）通过使用磺化沥青、超细碳酸钙等降低泥饼渗透率，能偶获得良好的泥饼质量。 （4）该体系以其良好的稀释特性是的钻头水眼粘度小，环空粘度打，

有利于喷射钻井、优化钻井钻头水马力的充分发挥，从而提高机械钻速。 （5）低密度、低固相、有利于实现近平衡压力钻井 （6）抑制性强，且粘土微粒含量较低，滤液对底层所含粘土矿物有抑制膨胀作用，故可减轻对油气层的损害。 2.配方

3.技术关键 1.加大包被剂用量（171/2″井眼平均约3.5千克/米，121/4″井眼约3.0 千克/米），并采用2种以上包被剂复配以达互补增效功能，突然强包被，抑制钻屑钻分散，防止钻屑粘聚包被剂以胶液形式钻进时细水长流式补充到井浆中。 2.控制适当的般土含量以获得良好的流变性集携砂、悬砂功能（MBT最佳 范围为30～45克/升）。般土含量的控制以淡水预化般土浆形式需要时直接均匀补充道井浆中。 3.使用磺化沥青（2%）和超细碳酸钙（2%）改善和提供聚合物钻井液的泥 饼质量。 4.使用足量的润滑剂RH-3(0.5%～0.8%)及防泥包剂RH-4（0.3%～0.5%），降

钻井液

钻井液 钻井液工艺（90%的原题，可能考试中有选择，自己感觉吧。 以下内容仅供参考） 一、选择 1、高温对钻井液处理剂的影响是（高温降解、高温交联）。 2、用六速旋转粘度计测量静切力，用（3r/min）的速度。 3、盐水钻井液体系中除了必要的配浆土和盐以外，还需要加入（降粘剂、降滤失剂）。 4、测得某钻井液旋转计600r的读数为60，300r的读数为38，则该钻井液塑性粘度为（22）。 5、机械钻速增大或出现放空现象，并且钻井液中出现油气显示，钻屑中发现油砂或水砂，气测值升高，氯离子含量升高，这种现象一般表示为（井喷）。 6、钻井液密度、粘度、切力和含砂量都有升高，泵压忽高忽低，有时突然憋泵，这属于（井塌）。 7、不能防塌的钻井液是（分散型钻井液）。 8、如果旋流器的底流口调节到比平衡点的开口大，则（这种不合理调节成为湿底）。 9、对于一般地层，API滤失量要求（小于10ml）,HTHP滤失量要求（小于20ml）。10、聚合物钻井液的携岩能力强，主要是因为这种钻井液的剪切稀释性（强），环空钻井液的粘度和切力（大）。11、进入除砂器的钻井液必须首先经过（振动筛）。12、旋流器的规格尺寸指（圆柱部分的内径）。13、钻井液清洁器的筛网通常使用（150）目。14、由于钻井液悬浮性能不好，其中所悬浮的钻屑或重晶石沉淀，埋住井底一段井眼，造成卡钻，称为（沉砂卡钻）。15、若沉砂卡钻发生后不能恢复循环，只能采取（倒扣套铣）。16、钻井液密度在钻井中的主要作用是（平衡地层压力）。17、化学除砂是通过加入化学（絮凝剂），将细小颗粒由小变大，再通过机械方法除砂。18、易塌地层钻进时，滤失量应（不大于5ml）。

钻井液组成及作用

钻井液（drilling fluid） 钻井液是钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质。钻井液是钻井的血液，又称钻孔冲洗液。钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。清水是使用最早的钻井液，无需处理，使用方便，适用于完整岩层和水源充足的地区。泥浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。 旋转钻井初期，钻井液的主要作用是把岩屑从井底携带至地面。目前，钻井液被公认为至少有以下十种作用： （1）清洁井底，携带岩屑。保持井底清洁，避免钻头重复切削，减少磨损，提高效率。 （2）冷却和润滑钻头及钻柱。降低钻头温度，减少钻具磨损，提高钻具的使用寿命。 （3）平衡井壁岩石侧压力，在井壁形成滤饼，封闭和稳定井壁。防止对油气层的污染和井壁坍塌。 （4）平衡（控制）地层压力。防止井喷，井漏，防止地层流体对钻井液的污染。 （5）悬浮岩屑和加重剂。降低岩屑沉降速度，避免沉沙卡钻。 （6）在地面能沉除砂子和岩屑。 （7）有效传递水力功率。传递井下动力钻具所需动力和钻头水力功率。 （8）承受钻杆和套管的部分重力。钻井液对钻具和套管的浮力，可减小起下钻时起升系统的载荷。 （9）提供所钻地层的大量资料。利用钻井液可进行电法测井，岩屑录井等获取井下资料。 （10）水力破碎岩石。钻井液通过喷嘴所形成的高速射流能够直接破碎或辅助破碎岩石。 钻井液的运用历史 很久以前，人们钻井通常是为了寻找水源，而不是石油。实际上，他们偶然间发现石油时很懊恼，因为它把水污染了！最初，钻井是为了获得淡水和海水，前者用于饮用、洗涤和灌溉；后者用作制盐的原料。直到19 世纪早期，由于工业化增加了对石油产品的需求，钻井采油才逐渐普及。 有记载的最早的钻井要追溯到公元前三世纪的中国。他们使用一种叫做绳式顿钻钻井的技术，实现方式是先使巨大的金属钻具下落，然后用一种管状容器收集岩石的碎片。中国人在这项技术上比较领先，中国也被公认为是第一个在钻探过程中有意使用流体的国家。此处所讲的流体是指水。它能软化岩石，从而使钻具更容易穿透岩石，同时有助于清除被称作钻屑的岩石碎片。（从钻孔中清除钻屑这一点非常重要，因为只有这样，钻头才能没有阻碍地继续深钻。）

二乙基二硫代氨基甲酸钠

二乙基二硫代氨基甲酸钠化 学品安全技术说明书 第一部分：化学品名称化学品中文名称：二乙基二硫代氨基甲酸钠 化学品英文名称：sodium diethyl dithiocarbamate trihydrate 中文名称2：促进剂SDC 英文名称2：accelerator SDC 技术说明书编码：2301CAS No.：20624-25-3 分子式：C 5H 10NS 2·Na·3H 2O 分子量：225.33第二部分：成分/组成信息有害物成分含量CAS No.第三部分：危险性概述健康危害：有刺激作用。 环境危害：对环境有危害，对水体可造成污染。燃爆危险：本品可燃，具刺激性。第四部分：急救措施皮肤接触：脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入：饮足量温水，催吐。就医。第五部分：消防措施危险特性：遇明火、高热可燃。其粉体与空气可形成爆炸性混合物, 当达到一定浓度时,遇火星会发生爆炸。受高热分解放出有毒的气体。有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、氧化硫、氧化钠。灭火方法：消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上风向灭火。灭火剂：雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。第六部分：泄漏应急处理应急处理：隔离泄漏污染区，限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘口罩，穿一般作业工作服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏：避免扬尘，小心扫起，置于袋中转移至安全场所。大量泄漏：收集回收或运至废物处理场所处置。第七部分：操作处置与储存有害物成分 含量 CAS No.:二乙基二硫代氨基甲酸钠 20624-25-3

欠饱和复合盐硅酸盐钻井液KSN配方研究

文章编号：!""!#$%&"（&""$）"$#"""’#"( 欠饱和复合盐硅酸盐钻井液)*+配方研究 李树皎,徐加放,邱正松,于连香,黄维安,张红星 （中国石油大学（华东）石油工程学院，山东东营） 摘要,欠饱和盐水钻井液具有较强的抗盐能力和抑制性能，而硅酸盐钻井液具有费用低、抑制性强、保护环境等优点，因此考虑用欠饱和复合盐硅酸盐体系解决盐膏层的井壁不稳定问题。通过室内实验，研制出了一种防塌能力强的欠饱和复合盐硅酸盐钻井液（)*+）体系。该体系稳定盐膏层井壁机理为：+-&*./(0123#!协同封固井壁，阻缓压力传递及滤液传递；)450+-&*./(协同抑制石膏溶解；)450+-&*./(0+-45协同抑制地层水化，防塌作用效果显著。评价了该体系的抗石膏和抗劣土污染性能、阻缓压力传递和滤液传递能力、抑制石膏溶解能力、抑制水化以及稳定井壁效果。实验结果表明，所研制的)*+体系具有优异的护壁防塌能力和滤失造壁性能， 动塑比高，携带能力强。关键词,欠饱和,硅酸盐,井壁稳定,石膏,抑制性,阻缓压力传递中图分类号：67&$’8( 文献标识码：9 ,,在钻井过程中经常钻遇大段盐岩层、盐膏层或复杂的盐膏泥混层，若在这些地层的钻进中使用分散钻井液，则地层中会有大量的氯化钠和其它无机盐溶解于钻井液中，使钻井液的粘度、切力升高，滤失量剧增；盐岩的溶解会造成井径扩大，深部地层塑性盐岩的流动变形会造成井眼缩径甚至卡钻，给继续钻进带来困难，并会严重影响固井质量。在钻遇高压盐水层时，盐水的侵入对钻井液性能也有很大的影响。因此，在钻井工程中盐膏层的井壁不稳定问题较为突出，现场使用的常规钻井液体系防塌效果不理想。（欠）饱和盐水钻井液因具有较强的抗盐能力和抑制性，成为顺利钻穿上述复杂地层的钻井液体系之一。近年来，硅酸盐钻井液因具有费用低、抑制性好和保护环境等优点，引起了人们的关注。本文介绍了欠饱和复合盐硅酸盐体系稳定井壁机理及其配方的研制与性能评价。 !,稳定井壁机理 ［!:(］!矿化度高。根据活度平衡理论和化学反渗透 理论，欠饱和复合盐硅酸盐钻井液能够限制钻井液中的自由水向地层扩散，甚至在化学势差的作用下，诱导地层孔隙水向钻井液中渗透，防止地层水化，利于井壁稳定。"抗盐能力强。该钻井液能够有效抵抗 盐侵和钙侵，并具有很好的抗高温能力，适于盐岩层或盐膏层的钻进。#硅酸盐的抑制性强。硅酸盐可抑制地层中粘土矿物的水化膨胀和分散，使粘土去水化，提高泥页岩的结构强度。$硅酸盐的封堵作用。硅酸盐进入地层孔隙后形成三维凝胶结构和沉淀物，快速在井壁处堵塞地层孔隙和微裂缝，阻止滤液进入地层；覆盖在岩石表面的沉淀物起到了封堵作用，降低地层的水化。%氯化钠0氯化钾0硅酸盐的协同增效作用。氯化钠0氯化钾的存在可以进一步提高硅酸盐的抑制性。 &,室内实验 &8!,仪器及药品 六速旋转粘度计、失水仪、滚子加热炉、针入度仪、31!"—&8’9型电动高速离心机、泥页岩水化#力学耦合模拟装置（*;<）、电子天平、恒温水浴等。 <=#4<4、>9(%?、123#!、@94!’!、+-;@9+、429#&、42A#&、424#!、)45、+-45、+-&*./(（模数为&8B ）、无水石膏、+-/;、钙膨润土（二级）。&8&,实验方法 &8&8!,石膏溶解度的测定 取!""C3试液于!$"C3三角瓶中，加入$D ,,基金项目：中国石油天然气集团公司重点科技攻关项目（+E8&""$""!?’）。,,第一作者简介：李树皎，!F?F 年生，中国石油大学（华东）石油工程学院硕士研究生，主要从事钻井液完井液方面的研究。 地址：山东省东营市中国石油大学石油工程学院；邮政编码&$?"%!； 电话（"$’%）B(F!(B’；7#C-.5：5-GC-H&!I J.H-8KEC8KH 。第&&卷第$期,,,,, ,,,钻,井,液,与,完,井,液,,,,,,,,,,,,,=E58&&+E8$ &""$年F 月,,,, ,,LMN33N+1>3ONL P 4/<@376N/+>3ONL,,,,,,,*QRST &""$ 万方数据

二乙基二硫代氨基甲酸锌

二乙基二硫代氨基甲酸锌化 学品安全技术说明书 第一部分：化学品名称化学品中文名称：二乙基二硫代氨基甲酸锌 化学品英文名称：zinc diethyldithiocarbamate 中文名称2：促进剂EZ 英文名称2：accelerator EZ 技术说明书编码：2302CAS No.： 14324-55-1 分子式： C 10H 20N 2S 4·Zn 分子量：361.95第二部分：成分/组成信息 有害物成分含量CAS No.第三部分：危险性概述 健康危害：对皮肤有致敏性，对眼、鼻、喉有刺激作用。有报告可致突变。 环境危害：对环境有危害，对水体可造成污染。燃爆危险：本品可燃，具刺激性，具致敏性。第四部分：急救措施皮肤接触：脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入：饮足量温水，催吐。就医。第五部分：消防措施危险特性：粉体与空气可形成爆炸性混合物, 当达到一定浓度时, 遇火星会发生爆炸。受高热分解放出有毒的气体。有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、氧化硫。灭火方法：消防人员须戴好防毒面具，在安全距离以外，在上风向灭火。灭火剂：雾状水、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。第六部分：泄漏应急处理应急处理：隔离泄漏污染区，限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘口罩，穿一般作业工作服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏：避免扬尘，小心扫起，收集于干燥、洁净、有盖的容器中。大量泄漏：收集回收或运至废物处理场所处置第七部分：操作处置与储存有害物成分 含量 CAS No.: 二乙基二硫代氨基甲酸锌 14324-55-1

第6章钻井液设计

第8章钻井液设计 本章主要介绍了新疆地区常用的钻井液体系，结合A1-4井及探井资料，设计了A区块井组所使用的钻井液体系、计算了所需钻井液用量，提出了钻井液材料计划等。 8.1 钻井液体系设计 钻探的目的是获取油气，保护地层是第一位的任务，因此，搞好钻井液设计，首先必须以地层类型特性为依据，以保护地层为前提，才能达到设计的目的。 新疆地区常用钻井液体系简介[16]： (1)不分散聚合物钻井液体系：不分散聚合物钻井液体系指的是具有絮凝及包被作用的有机高分子聚合物机理的水基钻井液。该体系的特点是：具有很强的抑制性；具有强的携沙功能；有利于提高钻速；有利于近平衡钻井；可减少对油气层的伤害。 (2)分散性聚合物体系（即聚合物磺化体系）：聚合物磺化体系是指以磺化机理及少量聚合物作用机理为主配置而成的水基钻井液。该体系的特点是：具有良好的高温稳定性，使用于深井及超深井；具有一定的防塌能力；具有良好的保护油层能力；可形成致密的高质量泥饼，护壁能力强。 (3)钾基（抑制性）钻井液体系：该体系是以聚合物的钾，铵盐及氯化钾为主处理剂配制而成的防塌钻井液。它主要是用来对付含水敏性粘土矿物的易坍塌地层。该体系特点：对水敏性泥岩，页岩具有较好的防塌效果；抑制泥页岩造浆能力较强；对储层中的粘土矿物具有稳定作用；分散型钾基钻井液有较高的固相容限度。 (4)饱和盐水钻井液体系：该体系是一种体系中所含NaCl达到饱和程度的钻井液，是专门针对钻岩盐层而设计的一种具有较强的抑制能力，抗污染能力及防塌能力的钻井液。该体系特点：具有较强的抑制性，由于粘土在其中不宜水化膨胀和分散，故具有较强的控制地层泥页岩造浆的能力；具有较强的抗污染能力，由于它已被NaCl所饱和，故对无机盐的敏感性较低，可以抗较高的盐污染，性能变化小；具有较强的防塌能力，尤其再辅以KCL对含水敏性粘土矿物的页岩具有较强抑制水化剥落作用；可制止盐岩井段溶解成大肚子井眼。由于钻井液中氯化钠已达饱和，故钻遇盐岩时就会减少溶解，以免形成大井眼；缺点是腐蚀性较强。 (5)正电胶钻井液体系是一种以带正电的混合层状金属氢氧化物晶体胶粒(MMH或MSF）为主处理剂的新型钻井液体该体系的特点：具有独特的流变性;有利于提高钻井速度；对页岩具有较强的抑制性；具有良好的悬浮稳定性；有较

钻井液

应用化学1205 秦玉文1201020504 国内外钻井液技术发展概述 一、国内外钻井液技术新发展概述 钻井液作为服务钻井工程的重要手段之一。从90年代后期钻井液的主要功能已从维护井壁稳定，保证安全钻进，发展到如何利用钻井液这一手段来达到保护油气层、多产油的目的。一口井的成功完井及其成本在某种程度上取决于钻井液的类型及性能。因此，适当地选择钻井液及钻井液处理剂以维护钻井液具有适当的性能是非常必要的。钻井液及钻井液处理剂经过80年代的发展高潮以后，逐渐进入稳定期，亦即技术成熟期。可以认为，由于钻井液及钻井液处理剂都有众多的类型及产品可供选择，因此现代钻井液技术已不再研究和开发一般钻井液及钻井液处理剂产品，而是在高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染等方面进行深入研究，以寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液及钻井液处理剂。 1．抗高温聚合物水基钻井液 所使用的聚合物在其C-C主链上的侧链上引入具有特殊功能的基团如：酰胺基、羧基、磺酸根（S03H）、季胺基等，以提高其抗高温的能力。不论是其较新的产品，如磺化聚合物Polydrill，或早己生产的产品如S.S.M.A.（磺化苯乙烯与马来酸酐共聚物）均是如此，并采取下列措施： ①利用表面活性剂的两亲作用来改善钻井液的抗温性； ②抗氧化剂可以大幅度提高磺化聚合物抗高温降滤失剂的高温稳定性能。 ③膨润土一直是水基钻井液的基础。但随着温度的升高和污染，它是最难控制和预测其性能的粘土矿物。而皂石和海泡石最重要的特征是随着温度的升高而转变为薄片状结构的富镁蒙脱石，比膨润土能更好的控制流变性和滤失量。 2．强抑制聚合物水基钻井液 随着钻井液的发展，研制成功了阳离子聚合物钻井液。这种抑制能力很强的新型钻井液与原阴离子的聚合物钻井液的本质区别就是在“有机聚合物包被剂”这一主剂上引入了阳离子基团即（-N一）基基团（如阳离子聚丙烯酰胺），另外又添加了一种分子量较小的季胺盐类，（如羟丙基三甲基氯化胺）。 另外，在PAM分子链上引入阳离子基团、疏水基团和AMPS（2-丙烯酰胺基—2—甲基丙磺酸），从而使改性的PAM赋予了新的性能。通过改性，使聚合物分子中的阳离子中和了粘土颗粒上的负电荷而减小静电斥力，使聚合物能在更多位置上与粘土发生桥链，对粘土能够起到很好的保护作用。由于分子链中含有疏水基团，使吸附在粘土表面的聚合物表现为憎水性质，故有利于阻止水分子的进入，从而能有效地抑制页岩的膨胀。 3．合成基油包水钻井液 合成基钻井完井液体系在组成上与传统的油基钻井液类似，主要由有机合成物基液、乳化剂、水相、加重剂和其它性能调节剂组成。其中有机合成物为连续相，水相为分散相，加重剂用于调节密度，乳化剂和其它调节剂用于分散体系的稳定及调节流变性。体系中常用的合成基液类型有酯类、醚类、聚-а-烯烃类和直链烷基苯类等，而尤以酯类用得最多，其次是聚-а-烯烃类。多元醇（Polyols）类和甲基多糖（Methyl Glucoside）类是合成基钻井完井液中广为使用的两种多功能添加剂，它们具有乳化、降滤失、润滑和增粘的功效，也可以单独作为多元醇钻井液和甲基多糖钻井液两种新体系的主要添加剂。合成基钻井液的乳化剂有专用的，如水生动物油乳化剂：但多数使用与普通油基钻井液相同的乳化剂，如脂肪酸钙、咪唑啉衍生物、烷基硫酸（酯）盐、磷酸酯、山梨糖醇酐酯类（Span）、聚氧乙烯脂肪胺、聚氧

钻井液体系和配方

钻井液体系和配方 不分散聚合物体系 不分散聚合物钻井液体系指的是经过具有絮凝及包被作用的有机高分子集合物处理的水基钻井液。常用的不分散集合物钻井液类型大体有三种：及多元素聚合物体系、复合粒子性聚合物体系、阳离子聚合物体系。 1. 不分散聚合物体系特点 （1）具有很强的抑制性。通过使用足量额高分子聚合物作为絮凝包被剂，实现强包被“被包”钻屑，在钻屑表面形成一层光滑的保护膜，抑制钻屑分散，使钻出的钻屑基本保持原状而不分散，以立于地面机械清除，从而实现低密度、低固相，提高钻速。 （2）具有较强的悬砂、携砂功能。通过控制适当的般土，使聚合物钻井液形成较强的网架结构，确保其悬砂、携砂功能，满足井眼净化需求。 （3）通过使用磺化沥青、超细碳酸钙等降低泥饼渗透率，能偶获得良好的泥饼质量。 （4）该体系以其良好的稀释特性是的钻头水眼粘度小，环空粘度打, 有利于喷射钻井、优化钻井钻头水马力的充分发挥，从而提高机械钻速。 （5）低密度、低固相、有利于实现近平衡压力钻井 （6）抑制性强，且粘土微粒含量较低，滤液对底层所含粘土矿物有抑制膨胀作用，故可减轻对油气层的损害。

2. 配方 3. 技术关键1.加大包被剂用量（17人〃井眼平均约3.5千克/米,127 4〃井眼约3.0 千克/米），并采用2种以上包被剂复配以达互补增效功能，突然强包被, 抑制钻屑钻分散，防止钻屑粘聚包被剂以胶液形式钻进时细水长流式补充到井浆中。 2. 控制适当的般土含量以获得良好的流变性集携砂、悬砂功能（MBT最佳范 围为30?45克/升）。般土含量的控制以淡水预化般土浆形式需要时直接均匀补充道井浆中。

3. 使用磺化沥青（2%和超细碳酸钙（2%改善和提供聚合物钻井液的泥饼质量。 4. 使用足量的润滑剂RH-3（0.5%?0.8%）及防泥包剂RH-4（0.3%?0.5%）,降 低磨阻，防止钻头泥包。 5. 使用适量的HPAN双聚铵盐等中小分子聚合物与高分子聚合物匹配（大/ 小分子 聚合物的最佳比例2.5?3:1 ），降低滤失，有利于形成优质泥饼。 6. 不使用稀释剂。 4. 推荐性能 5. 使用环境 主要用于解决遇巨厚地址年代较晚的第三系强胶性泥岩地层（粘土矿物以伊 利石为主，其次为绿泥石和高岭石及少量伊利石、蒙脱石混层2000以上的地层）时所遇到的井眼缩小导致起下钻阻卡严重等复杂问题。 分散型聚合物体系——聚合物磺化体系 聚合物磺化钻井液指的是以磺化处理剂及少量聚合物作为主要处理剂配制成而成的水基钻井液。 1.体系特点 1）具有良好的高温稳定性，抗温可高达180C以上，适用于深井段、超深井段钻井。 2）使用磺化沥青类页岩抑制剂稳定硬脆性泥岩、少量高分子聚合物稳定伊/ 蒙混层粘土矿物的机理来防止井壁坍塌。故具有一定防塌能力。

硅酸盐钻井液

硅酸盐钻井液 硅酸盐钻井液是一种功能比较独特的钻井液，各种钻井液一般只在某一种或几种特定的技术指标上表现比较良好，如抑制能力、封堵效应、储层保护效果、流变性能、现场维护性等，但其余功能无法兼顾，有时为了达到某种技术要求甚至需要削弱或放弃一些重要功能。从国内外使用硅酸盐钻井液的经验得知，除对地层有一定程度污染外，几乎具备了所有其它钻井液的优良功能 1．硅酸盐—聚合物钻井液 80年代以来，硅酸盐与聚合物配伍钻井液逐渐在现场中应用。其中前苏联在卡巴科沃62号井5410"--'5521m井段所用的钻井液配方为：5～7％膨润土+5----7％硅酸盐+O．7～1．0％CMC+O．2"--'0．5％不水解PAM，现场应用中井眼的规则性和钻井综合效益要明显优于无聚合物的硅酸盐钻井液；80年代后期美国杜邦公司优选的硅酸盐钻井液配方为：基浆+O．35％聚阴离子纤维素+O．2％XC+0．3％PVA(部分水解聚醋酸乙烯酯)+O．3％硅酸钾+0．3％碳酸钾，其指导思想是以硅酸盐为催化剂，利用硅酸根夺取PVA羟基的质子，使PVA分子链上产生强亲核性的醇氧负离子，后者与粘土表面的硅醇基缩合，把多个粘土颗粒胶结起来，从而大大提高井壁稳定性。80年代，在北海中部渐新世、始新世的高地应力页岩层钻井过程中，我国曾用含水54"---56％的液体硅酸钾钠与PHP作为泥页岩稳定剂，现场取得了较好地应用效果。1987年在川东卧96井130"--'996m井段，使用l～5％含有150目粉状硅酸钾钠的聚合物钻井液，机械钻速比同地区提高lO．8～21．2％阱l。塔西南KS一1井在近40MPa的井底压差下发生四次严重卡钻之后，使用了一定比例的硅酸钾与聚合物降滤失剂，改善了钻井液的防塌性能和润滑性能，从而有效地解决了超高压差卡钻的难题 2．硅酸盐硼凝胶钻井液 用三聚磷酸钠、煤碱剂与硅酸钠(体积比7～15％)复配成高效的降粘降滤失剂；用硼酸与硅酸钠制成液态硅酸盐硼凝胶，密度1．12～1．13kg／L，漏斗粘度40"--60s，pH值10"-11，加量为0．5～1．O％时有降粘作用。这两种复配剂可单独使用，也可同时使用，对于未胶结的易塌页岩或粉砂岩地层，能减少洗井和扩眼所需的时间。用硅酸盐—硼凝胶钻井液钻灰岩层或岩盐层时，未加上述含煤碱剂的降粘降滤失剂，也具有良好的防塌效果。 3．混合会属硅酸盐钻井液 在美国奥斯汀的Chalk油田白垩系裂缝性油气层钻水平井时，使用含有混合金属硅酸盐、增粘剂、降滤失剂和除氧剂等处理剂的钻井液，因具有凝胶性质而对地层裂缝起了封堵作用，防止了钻井液漏失，从而保护了储层。而在同一地区用常规聚合物钻井液钻井时，曾出现严重漏失和频繁井涌等问题。地层中C02的侵入仅使混合金属硅酸盐钻井液的pH值稍微降低；而其它钻井液在C02侵入时，会发生严重絮凝，并且粘度及滤失量大幅度增加。 1．5硅酸盐钻井液防塌机理 (1)堵塞页岩孔隙和微裂缝，阻止滤液进入地层，同时减少了压力穿透。带负电的硅酸根聚集体很小，能够因扩散和水力流动而进入页岩孔隙中，当这些聚集体进入孔隙水pH接近中性的页岩后，会克服凝聚而形成三维网状凝胶结构，同时地层水中的多价金属离子(如Ca2+，M92+)会与这些聚集体反应生成沉淀，提供物理屏障以防止滤液进一步侵入和压力穿透。上述形成凝胶和沉淀的过程非常快，能在发生较大滤失量和压力穿透前形成。 (2)抑制页岩中粘土矿物水化膨胀和分散。 滤液进入到泥页岩中，滤液中的硅酸根离子有较强的抑制粘土水化膨胀和分散的作用，产生的水化应力较小，有利于保持井壁稳定。 (3)硅酸盐与粘土矿物发生反应。 在较高温度下，硅酸盐和粘土接触一定时间后，粘土会和硅酸盐反应生成一种类似沸石的新矿物。将高岭石浸泡于模数为2．83，浓度为3％和5％的硅酸钾溶液中一周时间，维持温度为150。C，X射线衍射结果表明高岭石和石英含量减少了一半左右，生成了一种非晶质的连接非常致密的新矿物，这种新矿物的剪切强度达6MPa。硅酸盐与地层粘土矿物之间的这种化学反应有利于井壁稳定。 (4)无机盐的协同稳定井壁作用。 硅酸盐钻井液与KCI配伍使用，由于KCl本身具有抑制页岩中粘土矿物水化膨胀的作用，会协同硅酸根离子稳定井壁。 硅酸盐钻井液降黏机理研究 对于硅酸盐钻井液来说，其黏度过大的主要原因是pH值偏低引起的，这在预实验中已经得到证实。原因有三：(1)硅酸盐在通常加量下，钻井液pH值保持在11．0，而当钻井液中侵入Ca2+、M92+后，钻井液的流变性变得很差，pH 值小于10．5，这时在硅酸盐钻井液中起抑制作用的硅酸根离子转变成原硅酸和硅酸盐沉淀，并且Ca2+、M92+会置换吸附粘土表面的Na+，使钠质粘土转变成钙质粘土，导致粘土颗粒毛电势变小，使得阻止粘土颗粒结合的斥力减小，聚结玢散平衡向着有利于聚结的方向变化，这样钻井液中粘土颗粒变粗，网状结构加强，致使钻井液的黏度和

第六章 高密度饱和盐水钻井液

第六章高密度饱和盐水钻井液技术 第一节高密度饱和盐水钻井液概述 一、饱和盐水钻井液的作用和发展概况 凡NaCl含量超过1%（质量分数，Cl-含量约为6000 mg/l）的钻井液统称为盐水钻井液。一般将其分为以下三种类型： （一）欠饱和盐水钻井液 其Cl-含量自6000 mg/l直至饱和之前均属于此类。 （二）和盐水钻井液 是指含盐量达到饱和，即常温下NaCl浓度为3.15×105 mg/l（Cl-含量为1.89×105mg/l）左右的钻井液。注意NaCl溶解度随温度变化而变化。 （三）海水钻井液 是指用海水配制而成的含盐钻井液。体系中不仅含有约3×104 mg/l的NaCl，还含有一定量的Ca2+和Mg2+。 根据含盐量的多少，在国外出版的专著中又将盐水钻井液分为以下几种类型：含盐量在1%~2%时为微咸水钻井液，在2%~4%时为海水钻井液，在4%与近饱和之间时为非饱和盐水钻井液，在含盐量达最大值31.5%时则被称为饱和盐水钻井液。 如前所述，为了防止盐膏层发生塑性变形和盐溶而造成缩径或井塌等复杂情况的发生， —154—

提高所用钻井液的密度是非常有效和必要的，这一点已被国内外盐膏层钻井的实践所证实。例如，华北油田新家4井使用油包水乳化钻井液钻3630~4518m的盐膏层井段，当钻井液密度为1.90~1.95 g/cm3时，在盐岩或含盐膏泥岩处，起下钻均会遇阻。而钻井液密度提高至2.03~2.04g/cm3时，井下情况正常，下钻仅轻微遇阻，不需划眼就可通过。因此，为保证安全顺利钻穿盐膏层，必须提高钻井液密度至能够控制盐岩蠕变和塑性变形所需范围。所需密度应根据井深、井温及盐岩蠕变规律来确定，同时还要根据已钻井实际资料和岩心实测试验数据来进行修正，钻井过程中还需根据该井段的实际情况随时进行调整，以确保钻井作业的顺利进行。钻井液密度的具体确定方法和应用图版已在第四、五章详细介绍过，在此不再赘述。 一般情况下，盐的溶解是造成盐膏层钻井过程中各种井下复杂情况的主要原因。因此，要想顺利钻穿盐膏层，就必须采取有效的措施以控制盐的溶解速率。当钻遇盐岩层、盐膏层或盐膏与泥页岩互层时，盐的溶解会使钻井液的粘度、切力上升，滤失量剧增，因此会进一步增加盐膏层钻井的难度。若在钻井液中预先加入工业食盐，可使水基钻井液具有更强的抗盐能力和抑制性。由于饱和盐水钻井液矿化度极高，因此抗污染能力强，对地层中粘土的水化膨胀和分散有极强的抑制作用。钻遇盐膏层时，由于体系中的盐已达饱和，使盐的溶解受到抑制，因此可使盐膏层中盐的溶解减至最小程度，避免大肚子井眼的形成和井塌等复杂情况的发生，从而使井眼规则，确保钻井过程的顺利进行。 在20世纪80年代中期，我国就研究成功饱和盐水钻井液体系，使其顺利钻进盐膏层，基本解决了盐膏层的盐溶、缩径、井塌及卡钻等井下复杂情况。因此，现已形成了较成熟的饱和盐水钻井液体系和针对不同地层的饱和盐水钻井液配方。如胜利油田在新东风10井使用聚合物复合钾盐饱和盐水钻井液顺利通过含盐膏的红层，钻达5344.71m；青海油田在狮20井使用新型的三磺饱和盐水钻井液钻进；中原油田使用了磺化沥青三磺盐水钻井液钻进。这些井的钻井实践表明，只要根据地层实际情况对饱和盐水钻井液的配方进行适当调整，就可以顺利钻穿盐膏层。 对于高密度饱和盐水钻井液体系，不仅能尽可能减少盐岩的溶解，而且由于其“高密度”（2.0~2.5 g/cm3），因此可以有效控制盐岩的蠕变和塑性变形，从而解决了盐膏层两大主要原因引起的复杂情况。同时由于体系中加入了抗盐、抗高温和强抑制性的处理剂，如磺化酚醛树脂、氯化钾和硅酸盐等，因此可以保证井壁稳定，并可在深井和超深井中使用。 —155—

钻井液种类简介

钻井液种类简介 1、聚合物无固相钻井液体系 特点是不含土相，固含低、机械钻速快，用于提高上部地层机械钻速。处理剂以选择性絮凝处理机为主，常用PHP（0.05～0.15%）和K-PAM(0.05～0.3%)。 适用范围：1. 适合于地质情况熟悉的非高地层倾角（≤30°）无流体显示的非易塌构造或区块，主要用于表层的快速钻进。2. 适合于井漏严重、非易塌层位、无流体显示的各构造短时间的强钻。 2、聚合物钻井液体系 聚合物具有很强的包被抑制能力，可以防止粘土矿物进一步水化，防止钻井液性能变差，有利于携带钻屑，保持井壁稳定。 适用范围。 1. 非高地层倾角井的表层易水化分散的泥页岩井段，既有利于防塌，又能适当提高机械钻速。 2. 中深井井段出现恶性纵向裂缝漏失，而上部裸眼井段又易因清水浸泡出现垮塌情况下，作为井底清水强钻时覆盖易塌层的钻井液。 3. 适用于44 4.5mm井眼段大于200m，或311.2mm井眼段1000-2500m，地层倾角小于30度和无固相钻井液已不能适应的井段。 调整原则 随地层破碎程度增加，胶结性变差或裂缝发育，应在保持矿化度的前提下（防起泡）提高沥青类处理剂含量作封堵只用。易塌区块辅

以0.5～1.0%聚合醇或无渗透抑制剂，加强体系的防塌抑制性。 3、聚磺钻井液体系 聚磺钻井液体系具有如下特点：1. 利用KPAM、KPHP、PAC等高分子聚合物作为包被抑制剂，既能提高钻井液体系粘度，同时提供体系K+增强钻井液的抑制性。2. 加入分散型磺化系列处理剂提高钻井液体系的降滤失性能，如加入磺化沥青改善泥饼质量提高护壁能力。 3. 聚磺钻井液体系配制和转化方便。 适用范围 1. 高压力系数的易塌层钻进，能在防塌的基础上适当地提高机械钻速。 2．深井段高温、高密度条件下的易塌层钻进。 3. 适合于非特殊工艺的深井，有利于提高机械钻速，适合于川东地区所有区块。 钻井液现场配制与维护 1、检查井场钻井液材料质量检验单等有关资料，保证钻井液材料的质量。 2、配制钻井液前必须清洗钻井液罐。 3、若需要，必须处理配浆用水。 4、应按钻井液设计要求配制钻井液，并确保其性能达到设计要求。

二乙基二硫代氨基甲酸钠安全说明

二乙基二硫代氨基甲酸钠安全说明 二乙基二硫代氨基甲酸钠化学品安全技术说明书(MSDS) 第一部分：化学品名称 化学品中文名称：二乙基二硫代氨基甲酸钠 化学品英文名称：sodium diethyl dithiocarbamate trihydrate 中文别名： 英文别名： 技术说明书编码： 分子式：C5H10NS2&#183;Na&#183;3H2O 分子量：225.33 第二部分：成分/组成信息

主要成分： CAS No.：20624-25-3 第三部分：危险性概述 危险性类别： 侵入途径： 健康危害：有刺激作用。 环境危害： 燃爆危险： 第四部分：急救措施 皮肤接触：脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗。 眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼 吸停止，立即进行人工呼吸。就医。 食入：饮足量温水，催吐。就医。

第五部分：消防措施 危险特性：遇明火、高热可燃。其粉体与空气可形成爆炸性混合物, 当达到一定浓度时 , 遇火星会发生爆炸。受高热分解放出有毒的气体。 有害燃烧产物： 1

灭火方法：消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上风向灭火。灭火剂：雾状水 、泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。 灭火注意事项及措施： 第六部分：泄漏应急处理 应急处理：隔离泄漏污染区，限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴防尘口罩，穿 一般作业工作服。不要直接接触泄漏物。小量泄漏：避免扬尘，小心扫起，置于袋中转移至安全场所。大量泄漏：收集回收或运至废物处理场所处置 。 第七部分：操作处置与储存 操作注意事项： 储存注意事项：储存于阴凉、干燥、通风良好的库房。远离火种、热源。防止阳光直射。包 装必须密封，切勿受潮。应与氧化剂等分开存放，切忌混储。配备相应品

无固相有机盐钻井液技术

无固相有机盐钻井液技术 X 李保山,毛立丰,张　坤 (大庆石油公司钻探集团钻井工程技术研究院,黑龙江大庆　163413) 摘　要:随着伊拉克AHDEB 油田的开发,环境保护和保护油气层越来越受到重视,针对这一情况,研制了无固相有机盐钻井液。通过模拟井底条件开展了钻井液对油气层动态损害实验,当前使用聚磺钻井液动态损害后,岩心渗透率恢复值为55.78%,损害程度属中和弱。无固相有机盐钻井液体系动态损害后,渗透率恢复值为95.469%,损害程度为极弱。在伊拉克AHDEB 油田应用具有广阔的前景。 关键词:无固相;有机盐;储层保护;环保 中图分类号:T E 254+.3 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)09—0095—02 AHDEB 油田已完钻68口井,自上而下揭示了第四系、第三系、白垩系的地层。白垩系和第三系中下部以海相沉积为主,上第三系至第四系为海陆交互和陆相沉积。钻井揭示的地层岩性特征反映出 AHDEB 油田生、 储、盖层较发育。白垩系的多孔生物碎屑灰岩为主要含油气储层。白垩系细粒、致密的灰岩既可作为烃源岩又可作为盖层,第三系的巨厚泥岩及膏岩可作为区域性的盖层。1　有机盐钻井液作用机理 1.1　无固相有机盐钻井液作用机理分析1.1.1　保护储层机理分析 甲酸盐钻井液滤液的矿化度相对较高,降低了低渗储层敏感性矿物引起的水敏性损害,表面张力低,可以降低低渗储层的水锁损害,滤液中二价离子含量较少,与储层配伍性较好,降低了结垢引起的储层损害,有利于储层的保护。 甲酸盐的甲酸根与粘土端面的正电荷相吸,在正电部位与水之间构成屏障,防止水化,稳定粘土,实现保护储层的目的。 :甲酸盐钻井液具有固相含量低、密度低、动塑比高等特性,有利于提高机械钻速,缩短钻井周期,增强对储层的保护效果。1.1.2　抑制机理分析 作为清洁盐水配制的甲酸盐钻井液可以选择使用各类抗盐效果较好的强包被剂和强抑制剂实现体系的强抑制性,从而达到稳定井壁,提高井眼质量的目的。 甲酸盐和其它无机盐相同,在水溶液中电离为HCOO -和金属离子(K +、Na +等),甲酸盐钻井液除了具有K +、Na +的抑制效果外,HC OO -与粘土端面的正电荷相吸,在正电部位与水之间构成屏障,防止水化,稳定粘土。 甲酸盐溶液的高粘度,能够延缓泥页岩的水化速度,增强钻井液的抑制性。 2　无固相有机盐钻井液体系评价研究 通过实验研究,确定无固相有机盐钻井液配方如下。 清水+35%包被剂+%增粘剂+3%成膜剂+3%防塌降滤失剂+3 -0.5%降滤失剂+0.3-0.4%粘土抑制剂+0.2-0.3%流型调节剂+20-30%有机盐+2-3%润滑剂+5-8%超细碳酸钙。根据需要采用有机盐或碳酸钙作为加重剂。2.1　常规性能评价 基本配方完成后,对配方的流变性进行了评价,该配方性能如下表1。 表1　甲酸盐钻井液基本配方老化前后性能对比 老化600/300 6/3 PV mPa s YP Pa YP/PV Gel 10″/10′Pa API ml 回收率 %前58/416/517120.7 2.5/3.52.496.8% 后 50/355/4 15 10 0.67 2/2.5 2.6 评价结果表明,该配方具有较合适的流变性,在 粘度较低的情况下,具有较高的低转速粘度和较高的动塑比,可以满足AHDEB 油田直井、定向井和水平井的施工需要。2.2　抑制性评价 选用AHDEB 油田AD 2-8-4H 井800～900m 段岩心,在120℃下滚动16h ,不同钻井液的抑制性能见表2。由表2可知,甲酸盐钻井液的回收率相对较高,保持岩屑原始尺寸强,岩屑不易分散,其抑制性要好于普通水基钻井液。 表2不同钻井液体系的抑制性钻井液不同孔径筛的回收率/% 2Lm 0.9L m 0.45Lm 0.18Lm 清水 3.6512.625.430.6K 2SO 442.650.558.764.6普通水基48.257.166.975.5有机盐 78.8 86.7 92.2 96.8 2.3　环境适应性评价 采用家鼠作为实验对象,对甲酸盐的环境适应性进行评价,在Paroln 推荐的试验中,所有甲酸盐都归入无毒或实际无毒。实验数据表明甲酸盐对环境污染极小,在环保方面具有极大的优势。 95 　2012年第9期 内蒙古石油化工 X 收稿日期35 作者简介李保山(3),男,汉族,本科学历,助理工程师,从6年起从事钻井液技术研究及技术服务工作。 0.-0.0.2-0.42-2-0.:2012-0-1:198-200