钻井液用抗高温抗盐润滑剂技术指标
钻井液用抗盐抗高温降滤失剂通用技术要求
GB/T 16783—1997水基钻井液现场测试程序
SY/T5490钻井液试验用钠膨润土
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钻井液用抗盐抗高温降滤失剂应符合表1中规定的技术指标。
表1技术指标
项目
指标
外观
黑褐色颗粒或粉末
细度（筛孔0.59mm筛余），％≤
10.0
水分，％≤
10.0
水不溶物，％≤
15.0
5.1.3
5.2 判定
当检验结果有一项或一项以上不符合表1的规定时，应进行复验，复验结果仍不符合表1规定的技术指标时，则判定该批产品为不合格品。
16
16.1
产品应采用三合一编织袋或与其强度、密封性能等效的其它包装物进行包装，
每袋产品的净含量可为25.0k
16.2
外包装应有牢固清晰的标志，标明产品名称、规格型号、净含量、批号、生产日期、保质期、执行标准编号、生产企业名称和地址。
6——贮存条件，贮存、运输及使用中注意事项；
7——产品有效期。
14.7
4.7.1 基浆的配制
量取350 mL蒸馏水置于杯中，加入22.5 g钻井液试验用钠膨润土，高速搅拌20 min，其间至少停两次，以刮下粘附在容器壁上的粘土，在密闭容器中养护24 h作为基浆。
4.7.2淡水钻井液性能试验
向基浆中加入10.5 g样品，高速搅拌20 min，其间至少停两次，以刮下粘附在容器壁上的样品，将钻井液转入高温罐中，在180℃热滚16 h，取出高温罐，冷却后打开，按GB/T 16783—1997中的第2章及3.3的方法测定表观粘度和高温高压滤失量（150℃／3450 kPa）。
……………………………………………（1）
式中：
超高密度抗高温饱和盐水钻井液技术
超高密度抗高温饱和盐水钻井液技术超高密度抗高温饱和盐水钻井液技术的论文随着石油开采作业的深入，面对着越来越复杂的地质结构和极端的气候环境，钻井液技术的研发和创新变得尤为重要。
本文将从现有的钻井液技术研究成果出发，探讨超高密度抗高温饱和盐水钻井液的研发与应用。
一、问题的阐述钻井作业中，钻井液扮演着重要的角色，目的在于保持钻头的湿润和降低钻井的阻力。
由于地质环境的不同，需要使用不同种类的钻井液。
其中，超高密度抗高温饱和盐水钻井液主要应用于海洋油气勘探，有着极其苛刻的使用条件。
在深海、高温、高压的环境中，为了保障油井的安全、流量和提高作业效率，需要一种能够和海水兼容的高密度、高温、高抗盐力钻井液。
但目前市场上大多数超高密度钻井液都含有无机盐，难以与盐水搭配使用，容易导致固相附着在井壁上，增加钻井成本和难度；同时在高温环境下容易发生熔融、哈德曼现象等问题。
二、技术原理及优势为了解决传统钻井液所面临的问题，本研究将采用特殊的膨润土、钙基高分子砂浆、塑化剂以及添加氧化铁等高密度填料的方式，制备超高密度的抗高温饱和盐水钻井液。
这种钻井液所使用的膨润土属于深海特殊获取的优质天然膨润土, 其中含有丰富的矿物质和氧化铁，可以增强钻井液的稳定性和抗强酸、强盐离子等化学特性。
优点如下：1.高密度、高稳定性，可适应不同的地质环境，具有很好的防漏性能。
2.一定的黏度、较高的官能钠离子交换能力，可有效降低井壁的钻跑度，适应深海硬岩钻井挑战。
3.良好的高温适应性和抗盐性能，可有效避免钻井过程中牵涉到的熔融、哈德曼等诸多问题。
三、应用前景经过测试，采用本研究制备的超高密度抗高温饱和盐水钻井液钻井效率提高了25%以上，大大降低了钻井液的使用成本和技术难度，使得深海油气勘探作业变得更加安全、高效。
在未来的开采作业中，这种超高密度抗高温饱和盐水钻井液技术将会受到工程师、学者和企业界的大力推荐和应用，其高粘度、高密度、高稳定性的特点，将会为海洋油气钻探领域提供极大的帮助。
耐高温高盐钻井液润滑剂的研制与性能评价
DOI: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.05.002耐高温高盐钻井液润滑剂的研制与性能评价王宗轮1， 孙金声1，2， 刘敬平1， 吕开河1， 邵子桦1， 张宪法1（1. 中国石油大学(华东)石油工程学院, 山东青岛 266580；2. 中国石油集团工程技术研究院有限公司，北京 102206）王宗轮，孙金声，刘敬平，等. 耐高温高盐钻井液润滑剂的研制与性能评价[J]. 钻井液与完井液，2022，39（5）：538-544.WANG Zonglun, SUN Jinsheng, LIU Jingping, et al.Development and performance evaluation of high temperature salt resistant drilling lubricant[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid ，2022, 39（5）：538-544.摘要 针对深井超深井钻井过程中高扭矩和高摩阻等难题，利用硼酸、多元醇和长链脂肪酸等原料，合成出一种耐高温高盐钻井液润滑剂SOB ，该润滑剂在高温高盐条件下具有良好的润滑性能。
在5%基浆中加入1%润滑剂SOB 后，润滑系数降低率为92.7%，泥饼的黏附系数降低至0.0405，极压润滑持效性强；210 ℃下润滑系数降低率保持在90.2%，210 ℃、35%NaCl 条件下润滑系数降低率保持在81.3%。
高温高盐条件下SOB 在高密度钻井液中配伍性良好，200 ℃老化后对钻井液的流变性无影响，能够降低钻井液滤失量，润滑系数降低率为45.09%，相比常规润滑剂性能优越，这是由于润滑剂能够在钻具表面有效吸附，形成一层疏水性较强的膜，使钻具与井壁的直接接触变成了润滑膜之间的接触，从而降低摩擦。
关键词 水基钻井液；润滑剂；硼酸酯；耐高温；耐盐中图分类号： TE254.1 文献标识码： A 文章编号： 1001-5620（2022）05-0538-07Development and Performance Evaluation of High Temperature Salt Resistant Drilling LubricantWANG Zonglun 1, SUN Jinsheng 1,2, LIU Jingping 1, LYU Kaihe 1, SHAO Zihua 1, ZHANG Xianfa 1(1. School of Petroleum Engineering, China University of Petroleum (East China ), Qingdao, Shandong 266580;2. CNPC Engineering Technology R & D Company Limited, Beijing 102206)Abstract Using boric acid, polyols and long-chain fatty acids, a high temperature salt resistant drilling lubricant SOB has been developed to deal with high torque high friction encountered in deep and ultra-deep well drilling. SOB has good lubricity at high temperatures and high salinities. A 5% base mud treated with 1% SOB has its friction coefficient reduced by 92.7%, and the adhesion coefficient of the mud cake produced by that mud is reduced to 0.0405, meaning that SOB has a sustainable lubricity under extreme pressure condition. Percent reduction of friction coefficient at 210 ℃ is generally 90.2%, percent reduction of friction coefficient of a mud containing 35%NaCl at 210 ℃ is generally 81.3%. At high temperature and high salinity conditions, SOB has good compatibility with other components of a high density drilling fluid. After aging at 200 ℃, the rheology of the drilling fluid was not affected, the mud filtration rate can be reduced, and the coefficient of friction of the mud was reduced by 45.09%, meaning that SOB has better lubricity than conventional drilling lubricants. The reason for this phenomenon is that SOB can be effectively adsorbed on the surfaces of the drill strings, forming a layer of film with strong hydrophobicity. The existence of this film changes the direct contact between the drill strings and the borehole wall to a contact between two films of the lubricant, thereby effectively reducing the friction therebetween.Key words Water based drilling fluid; Lubricant; Borate; High temperature resistant; Salt resistant基金项目 ： 国家自然科学基金面上项目“页岩气裂缝性地层剪切滑移坍塌机理与水基钻井液稳定方法”(52074330)第一作者简介 ： 王宗轮，在读博士研究生，1997年生，主要从事复杂地层钻井液技术的研究工作。
QSH1020 1881-2012钻井液用抗高温抗盐防塌降滤失剂通用技术条件.
式中： W ——水份，%； mo ——称量瓶的质量，g； m1 ——瓶和试样的质量，g； m2 ——烘后瓶和试样的质量，g。 4.3.3 pH 值测定 称取1.00 g试样，置于烧杯中，加入100 mL蒸馏水搅拌溶解1 h，用pH计测其pH值。 4.3.4 相对膨胀率测定 4.3.4.1 称取 5.00 g 试样加入到盛有 100 mL 蒸馏水的烧杯中，搅拌溶解 1 h，备用。 4.3.4.2 称取 105 ℃±2 ℃条件下烘 4 h 后在干燥器中冷却 30 min 的钠膨润土 10.00 g，装入页 岩膨胀仪测筒中，在压力机上缓慢加压至 4.0 MPa，待压力恒定后（10 s 内压力基本不变）保持 5 min， 制得试验岩心。 4.3.4.3 把装有岩心的测筒安装在页岩膨胀仪上，将 5.3.4.1 配制好的试样溶液注满测筒，启动仪 器，测定 8 h 的线膨胀量，同时用蒸馏水作空白试验。 4.3.4.4 按式（2）计算相对膨胀率。
_________________________
4
AV = 1 f600 ......................................(4) 2
式中： AV ——表观粘度，mPa·s； Φ600 ——试验浆的Φ600读数。 5 检验规则 5.1 从袋装产品取样时，应用取样器根据堆码高度、形状和数量，在每面的上、中、下三个不同部 位按“米”字型布置取样点。每批不得少于 15 个点，每个点取样品量 50 g～100 g，合并作为试样， 但总的试样量不得少于 1500 g。 5.2 采集的试样经充分混合，分成两份。每份取约 500 g，分别装入洁净、干燥的密封容器中，并 注明产品名称、取样日期、取样人、生产厂名及出厂批号等。一瓶送交检验，一瓶留待复检。 5.3 检验结果全部符合本标准表 1 的规定，为合格品。如果检验结果有一项指标不符合本标准表 1 的规定，应进行复检。复检结果如仍有一项指标不符合表 1 规定，即判该批产品为不合格品。 6 包装、标志及贮存 6.1 包装袋应有足够的强度，外层为三合一编织袋，内层为塑料袋，包装袋内层封口应分别单独捆扎。 6.2 包装袋上应该标有醒目牢固的标志，内容包括：产品名称、型号、标准编号、生产日期、批号、 生产厂名、厂址、保质期和净质量。 6.3 每袋净质量 25 kg，允许误差为±0.5 kg。但在每批产品中，任意抽检 50 袋，其平均值不得 少于 25 kg。 6.4 每批产品应附生产厂质量检验部门的检验合格证。 6.5 产品应存放在干燥通风的库房内，运输过程中应避免日光曝晒，要防潮、防淋、防止包装袋破损。
钻井液性能要求及处理剂类型和作用
钻井液性能要求及处理剂类型和作用一般而言，煤田地质勘探采用金刚石绳索取芯钻进在稳定岩层可使用清水作钻井液。
而对各种不稳定岩层,如各种水敏岩层、破碎岩层、特别是对于深孔、长孔段的不稳定岩层,则必须采用泥浆作钻井液。
由于金刚石岩心钻探内外管间隙小、钻头转速高、钻头价格贵,因此对泥浆提出了一些特殊要求。
金刚石绳索取芯钻进用钻井液，主要要求润滑性、流变性、滤失性、固相含量等项指标。
并据此来选择钻井液类型、添加剂种类和工艺措施。
金刚石钻进要求钻井液有好的润滑性是不言而喻的。
为发挥钻头的破岩效率，特别是使用孕镶钻头，要求高转速，只有泥浆润滑性能好，才能减少钻头磨损，提高钻头进尺；减少钻杆磨损和钻杆折断事故，降低功率消耗。
不管用清水还是用泥浆作钻井液，都要重视其润滑性指标。
为保护孔壁和有效排除钻屑，要求钻井液有较好的流变性。
以前用漏斗粘度来衡量流动性能是不够的。
金刚石钻探的特点，要求钻井液通过小间隙处流动阻力小，即粘度小；而在大断面处粘度高，对孔壁冲刷小。
我们在金刚石绳索取芯钻探中应用流变学的理论解决生产实际问题，选择流变性能好的泥浆，取得较好满意的效果。
要使泥浆有较好的护壁能力，必须注意其滤失性能。
失水量过大是造成泥页岩，盐类地层、破碎地层的膨胀、溶蚀、剥蚀、坍塌的主要根源。
在这些地层要求失水量低,金刚石钻进环空间隙很小，泥饼厚度过大是很不利的。
此外，滤液的成分对护壁有重要影响。
滤液中含有盐类离子、高分子材料等抑制性成分，即使失水量大一些，护壁能力也很好。
因此，对滤失性能要注意失水量、泥饼厚度及滤液成分三个方面。
为控制失水常加入多种降失水剂。
固相含量过高，尤其是钻屑含量过高，给钻进工作带来很多问题，如钻速下降、钻头寿命降低，设备磨损加快、孔内事故多。
固相含量的多少和类型，直接影响到钻井液的流变性、滤失性和润滑性。
煤田金刚石绳索取钻进通常用低固相泥浆，固相含量可由比重观测。
一般要求固相含量(体积)在4%以内，泥浆比重在1.06以下。
钻井液用抗高温抗盐降滤失剂通用技术要求
中国石油化工集团公司发布标准分享网 免费下载Q/SH 0047—2007前 言本标准由中国石油化工股份有限公司科技开发部提出并归口。
本标准起草单位：中原石油勘探局钻井工程技术研究院。
本标准主要起草人：王旭、杨小华、卢国林、周亚贤、位华。
I标准分享网 免费下载Q/SH 0047—20071钻井液用抗高温抗盐降滤失剂通用技术要求1 范围本标准规定了钻井液用抗盐抗高温降滤失剂的要求、试验方法、检验规则、包装、标志、质量检验单及使用说明书。
本标准适用于以磺化褐煤为主要材料经过复配或反应制成的钻井液用抗盐抗高温降滤失剂的准入、采购、质量监督检验、入库验收和性能评价。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB/T 6678—2003 化工产品采样总则GB/T 16783—1997 水基钻井液现场测试程序 SY/T 5490 钻井液试验用钠膨润土 3 要求钻井液用抗盐抗高温降滤失剂应符合表1中规定的技术指标。
表1 技术指标项 目指 标 外观黑褐色颗粒或粉末细度（筛孔0.59 mm 筛余），％ ≤ 10.0 水分，％ ≤ 10.0 水不溶物，％ ≤ 15.0 pH 值9～10 表观粘度，mPa •s ≤ 15 淡水钻井液高温高压滤失量，mL ≤ 30.0 表观粘度，mPa •s ≤ 35 180/16h ℃盐水钻井液高温高压滤失量，mL ≤35.04 试验方法4.1 仪器设备和试剂仪器设备和试剂包括：a ）分析天平：分度值0.1 mg ；b ）高温高压失水仪； c）高温滚子炉；d）恒温干燥箱：控温精度±2℃；e）高速搅拌机:10000 r/min～12000 r/min；Q/SH 0047—20072f）六速旋转粘度计：ZNN-D6型或同类产品； g）称量瓶：50 mm×30 mm； h）磨口瓶：500 mL ； i）干燥器；j）试验用钠膨润土：符合SY/T 5490的规定； k）氢氧化钠；化学纯； l) 氯化钠；化学纯；m) 无水碳酸钠；化学纯。
1 钻井液耐温耐盐降滤失剂polydrill
钻井液耐高温耐盐降滤失剂polydrill钻井液用耐温耐盐降滤失剂polydrill是一种磺化的合成聚合物，由聚丙烯酰胺，乙烯基磺酸盐和乙烯基酰胺共同聚合而成，分子量200,000。
该产品是良好的抗高温降滤失剂，可抗200℃以上的高温。
Polydrill具有一种连接在聚合物主链上的羟基及磺酸基侧链基团的化学结构。
这种被水合球面包围的聚合物能减小滤饼的孔隙和堵塞这些孔隙来控制滤失量，能改进滤饼质量，提高膨润土抗絮凝的能力。
同时在体系中不增粘，甚至稍显稀释的效果，钻井液用耐高温耐盐降滤失剂polydrill为红褐色自由流动的阴离子粉末，易溶于水。
Polydrill的亲水性和抗盐析能力强，受高温影响小。
不会影响钻井液的流变性。
能抵抗通常钻井液遇到的各种污染。
耐Nacl和Kcl达到饱和，也能耐较高浓度的钙侵和CO2侵。
在受污染，高温高密度情况下，依然能很好的发挥作用。
Polydrill不会对地层造成损害，对环境友好。
适用于中深井，深井或超深井。
在埃尔伯塔省和B.C等地区有这些问题的油井上的表现证明了它的有效性。
其主要优点如下：（1）热稳定性超过200℃。
（2）耐钙75,000ppm（3）耐镁100,000pp（4）耐Nacl和KCL达到饱和。
（5）流变性稳定（6）对粘度影响小（7）改进滤饼质量（8）提高cmc和Pac的耐温性，对淀粉、HEC、CMHEC具有热稳定作用。
（9）对地层无损害（10）低替代水平（11）环境安全一、技术指标本产品的质量符合下表的技术要求：二、本产品可用于深井，超深井的淡水，盐水及饱和盐水的各种水基钻井液体系中，与各种处理剂配伍性良好。
一般用量为2.8-8.5kg/m3。
在加入泥浆系统前建议先进行先导性实验。
三、包装本品包装为25kg/袋。
包装容器上标明产品名称、规格、生产批号、净重、厂名。
四、运输与储存本品应储存于干燥，阴凉的地方。
运输时应轻装轻卸，防止破损。
在适当的条件下，在未开封的原包装中，有效储存期为3年。
钻井液用抗温抗盐润滑降滤失剂SLJWP的制备及性能评价
钻井液用抗温抗盐润滑降滤失剂SLJWP的制备及性能评价邱维清【摘要】在深井复杂地层钻井过程中,高温、高盐和高摩阻一直是困扰钻井工作的难题.在钻井液中加入抗温抗盐润滑降滤失剂,可以在降低摩阻的同时,还具有抗温、抗盐降滤失的效果.利用反相乳液聚合方法制备了一种抗温抗盐润滑降滤失剂SLJWP,在确定合成条件的基础上,对抗温抗盐润滑降滤失剂SLJWP进行了性能评价.红外光谱分析表明,新研制的SLJWP抗温抗盐润滑降滤失剂具有多羟基结构,该结构易和水分子结合,阻止水分子渗入地层.利用旋转粘度计,失水仪、极压润滑仪等仪器,对其性能进行了评价分析.结果表明,SLJWP降滤失剂具有良好的降滤失、抗温、润滑、抗Na+污染能力.【期刊名称】《石油化工应用》【年(卷),期】2014(033)011【总页数】5页(P97-100,105)【关键词】降滤失剂;抗温;抗盐;润滑;钻井液【作者】邱维清【作者单位】胜利石油工程有限公司钻井工程技术公司,山东东营257064【正文语种】中文【中图分类】TE254.1在石油钻井过程中，钻井液用降滤失剂是保证钻井液性能稳定、减少有害液体向地层滤失、稳定井壁和保证井径规则的重要处理剂[1-2]。
在深井复杂地层钻井过程中，降滤失剂由于受地层高温及高价离子的影响，常常性能变差或失效，滤失量大幅上升，进而导致各种井下复杂情况的发生，给钻井作业带来巨大困难和损失。
同时随着定向井、水平井钻井工艺技术在复杂地层的推广应用，对钻井液性能提出了更高的要求，如何降低钻井摩阻，提高钻井液的润滑性能，成为定向井、水平井施工的关键。
为了解决钻井工作遇到的高温、高盐和高摩阻等问题，袁丽等[3]以淀粉，液体润滑剂等为原料，合成固体润滑降滤失剂，该产品虽有良好润滑性和降滤失效果，但在抗温抗盐方面则有待提高。
同样，刘传禄等[4]以改性纤维素和多种表面活性为原料制得PPL 防卡降滤失剂，其润滑性能优于柴油，而抗温性能也需进一步完善。
钻井液用聚合物抗高温抗盐降滤失剂技术要求
HTHP(180℃、3.5MPa)滤失量，mL
≤35.0
抗高温性能
基浆
滤失量，mL
15.0～19.0
基浆+3.0%样品220℃、16h热滚
滤失量，mL
≤15.0
HTHP(180℃、3.5MPa)滤失量，mL
≤30.0
1.基浆配制：
1.1淡水基浆：1000mL蒸馏水+40.0g钠膨润土+2.4g无水碳酸钠25±3℃条件下密闭养护24小时。
1.2复合盐水基浆：400mL蒸馏水+18g氯化钠+3.6g无水碳酸钠+2.0g无水氯化钙+5.2g氯化镁溶解后+76.0g钠膨润土25±3℃条件下密闭养护24小时。
2.抗高温性能：基浆：400mL蒸馏水+24.0g钠膨润土，25±3℃条件下密闭养护24小时。
钻井液用聚合物抗高温抗盐降滤失剂技术要求
1.聚合物抗高温抗盐降滤失剂
表1.聚合物抗高温抗盐降滤失剂
产品类别
评价指标
性能要求
聚合物抗高温抗盐降滤失剂
淡水浆
基浆
滤失量，mL
22.0～28.0
基浆+0.4%样品
滤失量，mL
≤9.0
复合盐水浆
基浆
滤失量，mL
72.0～78.0
基浆+3.0%试样
滤失量
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钻井液用抗高温抗盐润滑剂技术指标
钻井液用抗高温抗盐润滑剂的技术指标包括以下几个方面：
1. 抗高温性能：该润滑剂应具有良好的抗高温性能，能够在高温环境下保持稳定的润滑性能，不发生分解、变质等现象。
2. 抗盐性能：由于钻井过程中可能会遇到高盐度的水井、海水等情况，润滑剂应具有良好的抗盐性能，不会受到盐分的影响而失去润滑效果。
3. 良好的润滑性能：润滑剂应能够提供良好的润滑效果，减少井下设备的摩擦和磨损，并降低井下操作的功耗。
4. 环境友好性：润滑剂应具有良好的可分解性和生物降解性，对环境影响小，不会对地下水、土壤等造成污染。
5. 兼容性：润滑剂应与其他钻井液添加剂具有良好的兼容性，不会与其他添加剂发生不良反应，影响钻井液的整体性能。
6. 经济性：润滑剂应具有合理的价格，同时能够在使用过程中实现长期稳定的润滑效果，减少钻井成本。
以上是一般钻井液用抗高温抗盐润滑剂的技术指标，具体要求可能会根据不同的钻井条件和需求有所不同。