钻井液处理剂钻井液降滤失剂优秀课件
合集下载
第2讲降滤失剂
油田化学剂课程讲稿油田化学剂课程讲稿少瞬时滤失量，钻井液中需要含有适当大的固相颗粒，来桥堵岩石孔隙，当这些较大的颗粒在岩石孔喉处形成桥堵后，较小的颗粒再堵塞在较大颗粒之间所形成的孔隙中，一直进行下去，直至小的溶胶颗粒将滤饼的小孔隙堵死，这时只有水份才能渗入地层。
这样使钻井液中的颗粒在井壁和地层中形成三种分布（下图）；（1）井壁上的外滤饼；（2）进入地层的颗粒形成的内滤饼；（3）钻井液瞬时滤失时形成的初损侵入带，这些颗粒经过运移将阻塞地层孔隙，伤害油层。
⑵滤失的危害ⅰ水敏地层坍塌、缩径会使钻具的扭矩增大，换钻头时可能造成压差卡钻。
ⅱ伤害油气层（油气层污染）一些微小的粘土颗粒随着滤失而进入油气层，堵塞微孔隙，使其渗透性下降。
ⅲ完井困难滤失量大会使滤饼增厚，影响完井时套管的正常下入。
⑶预防措施因此，要形成低渗透率、滤失量小的滤饼，可以通过两个途径采取措施。
一是选择合适的配浆材料，二是使用降滤失剂。
①配浆材料合理的多级分散的颗粒分布即在钻井液中必须有大、中、小各种颗粒，并有合理的分布。
实践表明，钻井液中必须含有比被钻地层最大孔隙小的和直到相当于地层最大孔隙尺寸三分之一的桥堵颗粒。
这样有利于尽快桥堵刚钻开地层的大孔隙，减少瞬时滤失量。
另外，钻井液必须含有尺寸由大到小，直至小到相当于溶胶颗粒的一系列颗粒。
这样在钻井过程中，由大到小的颗粒相继桥堵由大到小的孔隙，如此循序渐进，孔隙越堵越小，滤饼越来越致密，其渗透性越来越小。
钻井液中固相颗粒大小分布越合适，形成致密滤饼的时间就越短，滤饼渗透性越低。
分散相颗粒类型滤饼渗透性的高低，不仅与钻井液中所含胶体及细颗粒的尺寸分油田化学剂课程讲稿油田化学剂课程讲稿填表说明：1. 每项页面大小可自行添减；2. 课次为授课次序，填1、2、3……等；。
第二节 钻井液处理剂--钻井液降滤失剂
褐煤树脂SPNH
SPNH是由磺化褐煤、磺化酚醛树脂和腈 钠盐在一定温度压力等条件下复配而成。 SPNH能抗矿化度<15%的盐，抗高温效果好， 有一定的降粘作用，降滤失效果明显。 SPNH在淡水中的加量1-2%，在盐水中加量 3-5%。褐煤树脂既具有酚醛树脂的抗盐抗 高温（220°C）效果，又具有磺化褐煤的 降粘作用，并且加量较SMP略有降低，是 低矿化度（<10%）钻井液较理想的降失水 材料。
第二、提高滤液粘度可以降低滤失量。滤失 量与钻井液滤液粘度的0.5次方成反比。有机 降滤失剂加入钻井液后提高了滤液粘度,使滤 失量降低。第三增加钻井液中粘土颗粒的水 化程度,可以降低滤失量。降滤失剂吸附在钻 井液中的粘土颗粒上,使其水化程度增加颗粒 的水化膜增厚,形成的滤饼在高压下易变形,滤 饼的渗透率降低。
SMP的使用方法
SMP 单 独 做 为 降 滤 失 剂 的 加 量 是 3%-5% ， 其 中 SMP-2用于盐水钻井液时其加量是5%-8%，SMP1有增粘作用，SMP-2略微降粘，SMP与褐煤类 降失水剂如SMC或褐煤碱液共同使用可大大增 强其降失水效果，这一方面是由于复配后SMP 在粘土表面的吸附量可增加5-6倍，第二是褐煤 类处理剂与SMP发生交联，增强降失水效果。 因此 建 议在 垂 深超 过 2500米 的 井才 开 始使用 SMP，并配合褐煤类降失水剂以免造成浪费。
抗盐抗高温降滤失剂LY-1
LY-1为低分子量的烯类单体的三元共聚物， 由腈纶粉、烧碱、植物油等高温反应而成。 由于在碳链上引进了酰胺基、腈基、羟基、 羧钠基和磺酸钠基等吸附基团和水化基团， 在结构上保证了较好的抗温和抗无机盐的 能力。
LY-1的降滤失机理、特点和加量
LY-1的降滤失作用首先是通过各基团之间的协同作 用，给粘土颗粒带来了厚的水化膜，提高了粘土颗 粒的电动电位，保证了形成致密的压缩性好的泥饼。 其次是提高了钻井液滤液粘度，达到了降失水的目 的。LY-1在淡水钻井液中加量0.5-1%，盐水钻井液中 加量1-2%，饱和盐水钻井液中的加量2-3%。LY-1具 有加量较小、抗盐效果好、抗高温能力强、降滤失 效果明显等特点。
04 钻井液常用原材料和处理剂
五）、页岩抑制剂 1、磺化沥青钠盐 代号SAS－1，为黑褐色膏状胶体或粉剂， PH值为8～11，密度为1.0 g/cm3。其主要 用作各类钻井液的页岩抑制剂，并有润滑 和控制高温高压滤失量的效能。 2、水分散沥青 代号SR－401，黑色粉末。主要用作页岩 微裂缝和破碎带的封闭剂而起防塌作用， 并有较好的润滑能力。一般用量为0.5％～ 4％。
二、有机处理剂 一）、稀释剂（降粘剂） 稀释作用主要是通过稀释剂分子在粘土 颗粒某些部位的吸附，改变粘土颗粒的 表面水化状态，减弱或拆散钻井液内部 的网状结构来达到稀释的目的。
1、单宁碱液：代号NaT 2、磺甲基单宁：又叫磺化单宁，代号SMT 3、铁铬木质素磺酸盐 简称铁铬盐，代号FCLS。为棕黑色粉末，易溶于水， 水溶液呈弱酸性。 其主要用作抗盐抗钙的分散型钻井液的稀释剂，可减 弱粘土颗粒间的流动阻力，降低粘度和切力；也可抑 制泥页岩的水化膨胀和分散，而防止粘度和切力的上 升，有利于井壁稳定。此外铁铬盐还具有降滤失作用 和抑制粘土水化膨胀的作用。
3、水解聚丙烯腈钾盐 代号KPAN，为棕红色或淡黄色粉末，易 溶于水，水溶液呈碱性。为丙烯酸类页 岩抑制剂，并有降滤失、抗污染和防塌 等特点。
六）表面活性剂 表面活性剂的种类繁多，在钻井液中的 作用也是多方面的。除用作乳化剂、消 泡剂外，选用适当的表面活性剂处理钻 井液，对提高钻井液的热稳定性、保护 油气层、降低滤饼摩擦系数，防塌、防 腐、提高钻速、预防和解除钻井液中的 复杂事故等方面有突出的效果。
1)降粘剂
产品：丹宁、栲胶、铁铬盐、磺化丹宁、磺化栲胶 作用原理：优先吸附在粘土端面，拆散网加结构。
2)增粘剂
产品：高粘CMC、羟乙基纤维素、生物聚合物（XC） 作用原理：形成高分子网架结构
第2讲降滤失剂
油田化学剂 课程讲稿
授课题目（教学章、节或主题）：第 2 讲 钻井液处理剂－降滤失剂
授课方式 （请打√）
理论课√ 讨论课□ 实验课□ 习题课□ 其他□
教学要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
1 掌握降滤失剂的作用原理及主要品种 2 熟悉钻井液的主要功能
3 了解降滤失剂的研究进展
教学重点、难点及关键知识点： 本节课的重点与难点是在钻井过程中使用降滤失剂的必要性，以及降滤失剂性能、
第一章 钻井用化学剂 Chemicals for drilling
包括钻井液处理剂和固井水泥外加剂。
§1-1 井液及其功能
钻井：钻开一条使地下流体（油气）被采集到地面上来的通道。 （API） 钻井液：用于钻井，具有多种功能以满足钻井工作需要的循环流体。 钻井液处理剂：能调节钻井液性能的化学剂。
一 钻井液组成及类型
钻井液由分散介质、分散相、钻井液处理剂组成。分散介质可是水 或油；分散相通常是黏土（膨润土：一种蒙脱石含量不少于 85%的粘 土矿物）也可以是油、水或气体；处理剂可根据需要进行添加，通常有 18 类（降滤失剂、降粘剂、页岩抑制剂、消泡剂、乳化剂、絮凝剂、 起泡剂、杀菌剂、缓蚀剂、润滑剂、解卡剂、pH 控制剂、表面活性剂、 除钙剂、温度稳定剂、增粘剂、堵漏材料、加重材料）。
种类及其作用原理。要讲述清楚钻井液滤失的必然性及危害性，通过具体实例说明降 滤失剂的作用原理。 方法及手段
板书
教学基本内容（教学过程） 1 钻井液及其功能 2 钻井液的滤失及其危害 3 降滤失剂的作用原理 4 常用的降滤失剂
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
授课题目（教学章、节或主题）：第 2 讲 钻井液处理剂－降滤失剂
授课方式 （请打√）
理论课√ 讨论课□ 实验课□ 习题课□ 其他□
教学要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
1 掌握降滤失剂的作用原理及主要品种 2 熟悉钻井液的主要功能
3 了解降滤失剂的研究进展
教学重点、难点及关键知识点： 本节课的重点与难点是在钻井过程中使用降滤失剂的必要性，以及降滤失剂性能、
第一章 钻井用化学剂 Chemicals for drilling
包括钻井液处理剂和固井水泥外加剂。
§1-1 井液及其功能
钻井：钻开一条使地下流体（油气）被采集到地面上来的通道。 （API） 钻井液：用于钻井，具有多种功能以满足钻井工作需要的循环流体。 钻井液处理剂：能调节钻井液性能的化学剂。
一 钻井液组成及类型
钻井液由分散介质、分散相、钻井液处理剂组成。分散介质可是水 或油；分散相通常是黏土（膨润土：一种蒙脱石含量不少于 85%的粘 土矿物）也可以是油、水或气体；处理剂可根据需要进行添加，通常有 18 类（降滤失剂、降粘剂、页岩抑制剂、消泡剂、乳化剂、絮凝剂、 起泡剂、杀菌剂、缓蚀剂、润滑剂、解卡剂、pH 控制剂、表面活性剂、 除钙剂、温度稳定剂、增粘剂、堵漏材料、加重材料）。
种类及其作用原理。要讲述清楚钻井液滤失的必然性及危害性，通过具体实例说明降 滤失剂的作用原理。 方法及手段
板书
教学基本内容（教学过程） 1 钻井液及其功能 2 钻井液的滤失及其危害 3 降滤失剂的作用原理 4 常用的降滤失剂
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
第二节 钻井液处理剂--钻井液降滤失剂综述
CMC的降失水机理
第一：是由于其可以增加钻井液中细的 粘土颗粒的数量,增加水化膜的厚度,提高 粘土颗粒的电动电位起到护胶作用。 第二： CMC 可有效提高钻井液的滤液粘 度以及本身的堵孔作用。
CMC性能及使用特点
由于 CMC 良好的降滤失效果，及增加钻井 液及滤液粘度的作用 , 在上部井眼使用会导 致井径较小，在下部井眼使用常引起钻屑粘 附上部井眼井壁，导致起下钻不畅通。因此, 一般井使用CMC应在进入沙河街组地层以后, 并且每次加量不宜过大。上部地层由于特殊 情况被迫使用 CMC 时 , 应在井下恢复正常后 用低粘、切，高失水的钻井液充分冲洗井眼, 使井径适当扩大，井壁干净。醚化度 0.800.85 的 LV-CMC 适用于高矿化度水泥浆体系 , 具有抗盐抗钙效果好 , 流变性易控制等优点。
LY-1为低分子量的烯类单体的三元共聚物， 由腈纶粉、烧碱、植物油等高温反应而成。 由于在碳链上引进了酰胺基、腈基、羟基、 羧钠基和磺酸钠基等吸附基团和水化基团， 在结构上保证了较好的抗温和抗无机盐的 能力。
抗盐抗高温降滤失剂LY-1
LY-1的降滤失机理、特点和加量
LY-1的降滤失作用首先是通过各基团之间的协同作 用，给粘土颗粒带来了厚的水化膜，提高了粘土颗 粒的电动电位，保证了形成致密的压缩性好的泥饼。 其次是提高了钻井液滤液粘度，达到了降失水的目 的。LY-1在淡水钻井液中加量0.5-1%，盐水钻井液中 加量1-2%，饱和盐水钻井液中的加量2-3%。LY-1具 有加量较小、抗盐效果好、抗高温能力强、降滤失 效果明显等特点。
聚合物降滤失剂FI-J16
聚合物降滤失剂是以铵盐、橡粉为原料的一 种多元共聚物类降滤失剂。其主体聚合物呈 非离子性质，因此可以用于多种钻井液体系， 对钻井液的电性质影响较小。
《钻井液工艺学绪论》课件
过程中，需要对其润湿性进行监测和控制。
04
钻井液处理剂
增粘剂
总结词
提高钻井液粘度，改善钻屑悬浮效果。
详细描述
增粘剂是一种高分子聚合物，能够显著提高钻井液的粘度，从而有助于更好地 悬浮和运输钻屑。在钻井过程中，钻屑常常会因为钻井液的流动性而难以悬浮 和运输，增粘剂的使用可以有效地解决这一问题。
降滤失剂
THANKS
感谢观看
表面张力
总结词
表面张力是衡量钻井液表面张力的指标 ，对钻井液的流变性和润滑性具有重要 影响。
VS
详细描述
表面张力是钻井液的又一重要化学性质， 它反映了钻井液表面的作用力。表面张力 的大小直接影响钻井液的流变性和润滑性 ，例如表面张力过大会导致钻井液的流变 性变差，润滑性降低。因此，在钻井液的 配制和使用过程中，需要对其表面张力进 行监测和控制。
提供钻井过程中的循环介质，维持井壁稳定，保护油气 层，提高钻速和钻头寿命。
钻井液的组成与分类
01
组成
水、膨润土、分散剂、降滤失剂、增粘剂、润滑 剂等。
02
分类
水基钻井液、油基钻井液、泡沫钻井液等。
钻井液技术的发展历程
水基钻井液
随着石油工业的发展，水基钻 井液成为主流。
泡沫钻井液
泡沫钻井液具有较好的携岩能 力和防漏失性能，适用于易漏 失地层和高压力地层。
06
钻井液工艺学展望
新型钻井液技术的发展趋势
总结词
环保化、高效化、智能化
详细描述
随着环境保护意识的增强和技术的进步，新 型钻井液技术正朝着更加环保、高效和智能 化的方向发展。环保化要求钻井液技术更加 注重环境保护和资源节约，高效化则追求提 高钻井效率和降低成本，智能化则通过引入 人工智能和大数据技术，实现钻井液工艺的 自动化和智能化。
04
钻井液处理剂
增粘剂
总结词
提高钻井液粘度，改善钻屑悬浮效果。
详细描述
增粘剂是一种高分子聚合物，能够显著提高钻井液的粘度，从而有助于更好地 悬浮和运输钻屑。在钻井过程中，钻屑常常会因为钻井液的流动性而难以悬浮 和运输，增粘剂的使用可以有效地解决这一问题。
降滤失剂
THANKS
感谢观看
表面张力
总结词
表面张力是衡量钻井液表面张力的指标 ，对钻井液的流变性和润滑性具有重要 影响。
VS
详细描述
表面张力是钻井液的又一重要化学性质， 它反映了钻井液表面的作用力。表面张力 的大小直接影响钻井液的流变性和润滑性 ，例如表面张力过大会导致钻井液的流变 性变差，润滑性降低。因此，在钻井液的 配制和使用过程中，需要对其表面张力进 行监测和控制。
提供钻井过程中的循环介质，维持井壁稳定，保护油气 层，提高钻速和钻头寿命。
钻井液的组成与分类
01
组成
水、膨润土、分散剂、降滤失剂、增粘剂、润滑 剂等。
02
分类
水基钻井液、油基钻井液、泡沫钻井液等。
钻井液技术的发展历程
水基钻井液
随着石油工业的发展，水基钻 井液成为主流。
泡沫钻井液
泡沫钻井液具有较好的携岩能 力和防漏失性能，适用于易漏 失地层和高压力地层。
06
钻井液工艺学展望
新型钻井液技术的发展趋势
总结词
环保化、高效化、智能化
详细描述
随着环境保护意识的增强和技术的进步，新 型钻井液技术正朝着更加环保、高效和智能 化的方向发展。环保化要求钻井液技术更加 注重环境保护和资源节约，高效化则追求提 高钻井效率和降低成本，智能化则通过引入 人工智能和大数据技术，实现钻井液工艺的 自动化和智能化。
钻井液完井液处理剂 大全 第一卷 ppt课件
16
Illite（伊利石）
A THREE-LAYER CLAY（一种三层粘土矿物）
– Compensated with K+ ion （K+作为补偿离子） – Non-swelling characteristic contributes to
migration of fines（非膨胀性，易发生微粒运 移）
钻井液完井液处理剂 大全 第一卷
2
钻井液处理剂的分类
第二类分类方法（按功用）：
我国钻井液标准化委员会将配浆材料和处理剂共分为以下16类：
（1）降滤失剂（Filtration Reducer）；
（2）增粘剂（Viscosifier）；
（3）乳化剂（Emulsifier）使油水乳化产生乳状液；
（4）页岩抑制剂（Shale Inhibitor）；
1
钻井液处理剂的分类
第一类分类方法（按组成）：
➢ 通常分为钻井液原材料、无机处理剂、有机处理剂和表面 活性剂四大类。
➢ 无机处理剂可分为氯化物、硫酸盐、碱类、碳酸盐、磷酸 盐、硅酸盐和重铬酸盐和混层金属氢氧化物（正电胶类） 等。
➢ 有机处理剂分为天然产品、天然改性产品和有机合成化合 物。按其化学组分又可分为下列几类：腐植酸类、纤维素 类、木质素类、丹宁酸类、沥青类、淀粉类和聚合物类等。
（13）泡沫剂（Foaming Agent）；
（14）絮凝剂（Flocculant）；
（15）解卡剂（Pipe-Freeing Agent）；
（16）其它类（Others）等。
钻井液完井液处理剂 大全 第一卷
3
钻井液处理剂的分类
➢ 在配制和使用钻井液时，并不要求同时使用这 16类处理剂。
第11章 油田用化学剂.
第11章
Leabharlann 油田用化学剂钻井用化学剂和水泥外加剂 油气开采化学剂 油气集输用化学剂 水处理用化学剂
第一节 第二节 第三节 第四节
第一节 油田用化学剂和水泥外加剂
一、钻井用化学剂 1.钻井液（泥浆）及其处理剂 2.降滤失剂 3.降粘剂 4.钻井液缓蚀剂 5.钻井液处理剂的发展趋势 二、水泥外加剂
(2)钻井液硫化氢腐蚀及除硫剂、缓蚀剂
硫化氢电离产物HS-、S2-等离子易吸附在金属表面上、形成复合 离子、加速阳极铁的溶解，并促使阴极析氢反应进行： 同时，Fe2+与泥浆中的H2S反应，生成组成结构不同的硫化物： 控制钻井液硫化氢腐蚀的方法是投加除硫剂或缓蚀剂。 除硫剂其典型反应 : 沉淀反应： 氧化还原反应： 钻井液中普遍使用的除硫剂为碱式碳酸锌，其分子式为 3Zn(OH)2•2ZnCO3。此外，还有碳酸铜、碳酸亚铜和海绵铁(Fe3O4)。
3．降粘剂
(1)单宁、拷胶 是多元酚的衍生物，国产五培子丹宁 的分子式是五个双没食子酸与葡萄糖的混 合物双没食子酸的分子结构： （2）木质素磺酸盐 木质素存在于各种木材中，不溶于水，不能直接用来处理钻井 液，木材制桨造纸时，用亚硫酸盐法处理木材后的残留废液主要是 木质素磺酸盐，经改性可作为钻井液降粘剂。 （3）合成聚合物降粘剂 用于钻井液降粘剂的合成聚合物有两类，一类是以磺化苯乙烯为 主的共聚物，另一类是乙烯基或烯丙基单体的均聚或共聚物。 近年来已相继研究成功XA40、SK-Ⅲ、XW-74、SD-16、xy-27、 CN-1和PAC-145等聚合物降粘剂，有较好的降粘作用。
降滤失剂与土粒的吸附
(4)油田用的几种钻井液降滤失剂
①羧甲基淀粉钠盐(CMS) 羧甲基纤维素 (CMC)已大量用于泥浆降滤失剂，但价格昂贵， 采用价廉而易得的玉米淀粉作原料，进行改性．制得羧甲基淀粉钠 主要化学反应 盐(CMS-Na)
Leabharlann 油田用化学剂钻井用化学剂和水泥外加剂 油气开采化学剂 油气集输用化学剂 水处理用化学剂
第一节 第二节 第三节 第四节
第一节 油田用化学剂和水泥外加剂
一、钻井用化学剂 1.钻井液（泥浆）及其处理剂 2.降滤失剂 3.降粘剂 4.钻井液缓蚀剂 5.钻井液处理剂的发展趋势 二、水泥外加剂
(2)钻井液硫化氢腐蚀及除硫剂、缓蚀剂
硫化氢电离产物HS-、S2-等离子易吸附在金属表面上、形成复合 离子、加速阳极铁的溶解，并促使阴极析氢反应进行： 同时，Fe2+与泥浆中的H2S反应，生成组成结构不同的硫化物： 控制钻井液硫化氢腐蚀的方法是投加除硫剂或缓蚀剂。 除硫剂其典型反应 : 沉淀反应： 氧化还原反应： 钻井液中普遍使用的除硫剂为碱式碳酸锌，其分子式为 3Zn(OH)2•2ZnCO3。此外，还有碳酸铜、碳酸亚铜和海绵铁(Fe3O4)。
3．降粘剂
(1)单宁、拷胶 是多元酚的衍生物，国产五培子丹宁 的分子式是五个双没食子酸与葡萄糖的混 合物双没食子酸的分子结构： （2）木质素磺酸盐 木质素存在于各种木材中，不溶于水，不能直接用来处理钻井 液，木材制桨造纸时，用亚硫酸盐法处理木材后的残留废液主要是 木质素磺酸盐，经改性可作为钻井液降粘剂。 （3）合成聚合物降粘剂 用于钻井液降粘剂的合成聚合物有两类，一类是以磺化苯乙烯为 主的共聚物，另一类是乙烯基或烯丙基单体的均聚或共聚物。 近年来已相继研究成功XA40、SK-Ⅲ、XW-74、SD-16、xy-27、 CN-1和PAC-145等聚合物降粘剂，有较好的降粘作用。
降滤失剂与土粒的吸附
(4)油田用的几种钻井液降滤失剂
①羧甲基淀粉钠盐(CMS) 羧甲基纤维素 (CMC)已大量用于泥浆降滤失剂，但价格昂贵， 采用价廉而易得的玉米淀粉作原料，进行改性．制得羧甲基淀粉钠 主要化学反应 盐(CMS-Na)
《钻井液的滤失性》课件
3
同时，加强与其他领域的合作与交流，促进钻井 液技术的不断创新和发展，为石油工业的可持续 发展做出更大的贡献。
THANKS
05 案例分析
案例一：某油田的钻井液滤失性问题
背景
某油田在钻井过程中遇到了钻 井液滤失性过高的问题，导致 钻井效率低下，增加了钻井成
本。
问题分析
通过分析，发现该油田地层复 杂，存在大量微裂缝和孔隙， 导致钻井液滤失性过高。
解决措施
采用低滤失钻井液，优化钻井 液配方，降低滤失性。同时， 加强钻井液维护，定期检测滤 失性。
04 如何降低钻井液的滤失性
选择合适的钻井液
总结词
选择低滤失量的钻井液是降低滤失性 的关键。
详细描述
根据地层特性和钻井工程要求，选择 具有低滤失量、良好抑制性和优良润 滑性的钻井液，可以有效降低滤失性 。
控制钻井液的粘度
总结词
适中的粘度可以降低滤失性。
详细描述
粘度过高会导致滤失量增大，粘度过低则不利于携带岩屑和稳定井壁。通过调整钻井液的粘度，可以降低滤失性 。
调整钻井液的pH值
总结词
适当的pH值可以降低滤失性。
详细描述
在一定范围内，提高钻井液的pH值可以降低滤失量，但过高的pH值可能导致钻井液性能不稳定。因 此，需要根据实际情况调整pH值。
控制钻井液的密度
总结词
合理的密度可以降低滤失性。
详细描述
密度过高可能导致滤失量增大，密度 过低则不利于控制压力和稳定井壁。 通过合理控制钻井液的密度，可以降 低滤失性。
效果评估
经过改进，该油田钻井液滤失 性明显降低，提高了钻：某钻井液滤失性的成功降低
背景
某油田在钻井过程中遇到了钻井液滤 失性过高的问题，导致钻井效率低下 。
钻井液化学课件 PPT
(2)损害油气层 (3)泥饼过厚(如起钻具时提力增加、遇卡、 泥包钻头、泥饼卡钻等)
第四节 钻井液滤失性及其控制
2、钻井液降滤失剂分类 降滤失剂: 能降低钻井液滤失量得化学剂
降滤失剂分类: 天然改性(改性褐煤、改性淀粉、改性纤维 素、改性树脂) 人工合成(烯类单体聚合物)
第四节 钻井液滤失性及其控制
两者得关系:一般滤失量少,造壁性就好
第四节 钻井液滤失性及其控制
2、钻井液滤失类型
按就是否流 动
动滤失 静滤失
按测试条件
常规滤失量(VAPI) 高温高压滤失量(VHTHP)
第四节 钻井液滤失性及其控制
VAPI测试条件: 24 ± 3 ℃ 、 0、69MPa 、 45、8cm2 、 30min
VHTHP测试条件:
钻井液化学课件
第一节 钻井液得功能与组成
一、钻井液得循环
泥浆罐
泥浆泵
地面高压管汇
立管
水龙带
水龙头
方钻杆
钻 杆 钻铤
钻头
钻柱与井壁形成得环形空间
从井口返出,流经固控设备进行处理
第一节 钻井液得功能与组成
一、钻井液得循环
第一节 钻井液得功能与组成
二、钻井液得功能 1、冲洗井底 2、携带岩屑与密度调整材料 3、冷却与润滑钻头钻具 4、平衡地层压力 5、获取地层信息 6、悬浮岩屑与固体密度调整材 料 7、稳定井壁 8、传递功率
二、为什么要调整钻井液密度 (1)防止喷、塌、漏钻井事故得发生 (2)钻井液密度与油气层损害有关 (3)钻井液密度影响钻井速度
第二节 钻井液密度及其调整
三、怎样调整钻井液密度
1、调整钻井液密度原则 平衡地层压力与地层构造应力
2、调整钻井液密度方法 (1)降低钻井液密度
第四节 钻井液滤失性及其控制
2、钻井液降滤失剂分类 降滤失剂: 能降低钻井液滤失量得化学剂
降滤失剂分类: 天然改性(改性褐煤、改性淀粉、改性纤维 素、改性树脂) 人工合成(烯类单体聚合物)
第四节 钻井液滤失性及其控制
两者得关系:一般滤失量少,造壁性就好
第四节 钻井液滤失性及其控制
2、钻井液滤失类型
按就是否流 动
动滤失 静滤失
按测试条件
常规滤失量(VAPI) 高温高压滤失量(VHTHP)
第四节 钻井液滤失性及其控制
VAPI测试条件: 24 ± 3 ℃ 、 0、69MPa 、 45、8cm2 、 30min
VHTHP测试条件:
钻井液化学课件
第一节 钻井液得功能与组成
一、钻井液得循环
泥浆罐
泥浆泵
地面高压管汇
立管
水龙带
水龙头
方钻杆
钻 杆 钻铤
钻头
钻柱与井壁形成得环形空间
从井口返出,流经固控设备进行处理
第一节 钻井液得功能与组成
一、钻井液得循环
第一节 钻井液得功能与组成
二、钻井液得功能 1、冲洗井底 2、携带岩屑与密度调整材料 3、冷却与润滑钻头钻具 4、平衡地层压力 5、获取地层信息 6、悬浮岩屑与固体密度调整材 料 7、稳定井壁 8、传递功率
二、为什么要调整钻井液密度 (1)防止喷、塌、漏钻井事故得发生 (2)钻井液密度与油气层损害有关 (3)钻井液密度影响钻井速度
第二节 钻井液密度及其调整
三、怎样调整钻井液密度
1、调整钻井液密度原则 平衡地层压力与地层构造应力
2、调整钻井液密度方法 (1)降低钻井液密度
钻井液化学PPT课件
第32页/共174页
降滤失剂 1、钻井液滤失量过大的危害及使用降滤失剂的 必要性
（1）钻井过程中钻井液滤失量大，容易引 起泥页岩的水化膨胀、造浆和井漏井塌，造成井 壁不稳定；
（2）钻井液和滤液侵入地层引起粘土膨胀， 堵塞地层油气流通道损害产层。
第33页/共174页
（3）滤失量大的同时滤饼增厚，而滤饼增厚使 井径缩小，给旋转的钻具造成大的扭矩，容易造 成卡钻
Cc：滤饼中固相的体积分数； C m ： 钻 井 液 中 固 相 体 积 分第数31；页/共174页
•其中 ( Cc 1) 固相含量系数、K主要由钻井液固相含
Cm
量、固相类型、颗粒分布以及水化分散程度有关，具 体来讲： （1）钻井液中优质活性固体——膨润土含量增加一般 滤失量下降。然而钻井液中固相含量增加会使钻井液 粘度升高，为了使钻井液有好的流动性，不采用提高 钻井液固相含量的方法来降低滤失量。 （2）降滤失剂如：CMC、磺甲基褐煤、酚醛树酯、 烯类单体聚合物等能堵塞滤饼的孔，降低K。
第3页/共174页
4、平衡地层压力 调节钻井液密度建立与地层压力相适应的液柱
压力，防止发生井喷、井长、井漏的井下复杂问 题。
第4页/共174页
5、冲洗井底 钻井液可在钻头水眼处形成高速的液流，喷
向井底。高速喷出的钻井液可将由于钻井液压力 与地层压力差而被压持在井底的岩屑冲起，起冲 洗井底的作用。
第一节 钻井液的功能与组成
一、钻井液的功能 1、携带和悬浮钻屑
泥浆的一个基本功用，就是要把钻头破碎的 岩屑从井底带出井眼。
当接钻杆换钻头或临时停止循环时，泥浆又 把井眼内的钻屑悬浮住，不致很快下沉，防止沉砂 卡钻的危险。
第1页/共174页
2、稳定井壁 井壁稳定、井眼规则是优质快速钻井的基础
降滤失剂 1、钻井液滤失量过大的危害及使用降滤失剂的 必要性
（1）钻井过程中钻井液滤失量大，容易引 起泥页岩的水化膨胀、造浆和井漏井塌，造成井 壁不稳定；
（2）钻井液和滤液侵入地层引起粘土膨胀， 堵塞地层油气流通道损害产层。
第33页/共174页
（3）滤失量大的同时滤饼增厚，而滤饼增厚使 井径缩小，给旋转的钻具造成大的扭矩，容易造 成卡钻
Cc：滤饼中固相的体积分数； C m ： 钻 井 液 中 固 相 体 积 分第数31；页/共174页
•其中 ( Cc 1) 固相含量系数、K主要由钻井液固相含
Cm
量、固相类型、颗粒分布以及水化分散程度有关，具 体来讲： （1）钻井液中优质活性固体——膨润土含量增加一般 滤失量下降。然而钻井液中固相含量增加会使钻井液 粘度升高，为了使钻井液有好的流动性，不采用提高 钻井液固相含量的方法来降低滤失量。 （2）降滤失剂如：CMC、磺甲基褐煤、酚醛树酯、 烯类单体聚合物等能堵塞滤饼的孔，降低K。
第3页/共174页
4、平衡地层压力 调节钻井液密度建立与地层压力相适应的液柱
压力，防止发生井喷、井长、井漏的井下复杂问 题。
第4页/共174页
5、冲洗井底 钻井液可在钻头水眼处形成高速的液流，喷
向井底。高速喷出的钻井液可将由于钻井液压力 与地层压力差而被压持在井底的岩屑冲起，起冲 洗井底的作用。
第一节 钻井液的功能与组成
一、钻井液的功能 1、携带和悬浮钻屑
泥浆的一个基本功用，就是要把钻头破碎的 岩屑从井底带出井眼。
当接钻杆换钻头或临时停止循环时，泥浆又 把井眼内的钻屑悬浮住，不致很快下沉，防止沉砂 卡钻的危险。
第1页/共174页
2、稳定井壁 井壁稳定、井眼规则是优质快速钻井的基础
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
SMP的使用方法
SMP单独做为降滤失剂的加量是3%-5%，其中 SMP-2用于盐水钻井液时其加量是5%-8%，SMP-1 有增粘作用，SMP-2略微降粘，SMP与褐煤类降 失水剂如SMC或褐煤碱液共同使用可大大增强其 降失水效果，这一方面是由于复配后SMP在粘土 表面的吸附量可增加5-6倍，第二是褐煤类处理 剂与SMP发生交联，增强降失水效果。因此建议 在垂深超过2500米的井才开始使用SMP，并配合 褐煤类降失水剂以免造成浪费。
第二、提高滤液粘度可以降低滤失量。滤失 量与钻井液滤液粘度的0.5次方成反比。有机 降滤失剂加入钻井液后提高了滤液粘度,使滤 失量降低。第三增加钻井液中粘土颗粒的水 化程度,可以降低滤失量。降滤失剂吸附在钻 井液中的粘土颗粒上,使其水化程度增加颗粒 的水化膜增厚,形成的滤饼在高压下易变形,滤 饼的渗透率降低。
磺甲基酚醛树脂（SMP）
SMP是在酸性条件下使甲醛苯酚 生产成线性酚醛树脂,再在碱性条件 下加入磺甲基化试剂进行分步磺化 制得。
SMP的结构及性能特点
SMP分子结构有如下特点（1）分子链由亚甲基桥 和苯环构成引入磺酸基故热稳定性高，可抗180℃200℃高温。（2）由于引入磺酸基，其抗无机电解 质的能力强。其中SMP-1可适用于矿化度小于10万 PPM的钻井液体系，SMP-2可适用于盐水钻井液、饱 和盐水钻井液体系，抗钙达2000PPm。SMP能有效降 低钻井液的高温高压失水，明显改善泥饼质量，增 强钻井液的热稳定性。同时，它还有较好的润滑和 防塌作用。
SCUR是由风化褐煤与碳酰胺衍生物接枝、缩聚、 磺化而成。该类处理剂具有较好的降滤失作用和一 定的降粘效果。其作用机理是SCUR吸附于粘土颗粒 表面形成吸附水化层，同时提高粘土的电动电位， 增加钻井液中粘土细颗粒数量，改善泥饼质量。其 次SCUR增大粘土颗粒聚结的机械阻力和静电压力， 防止粘土聚结达到降失水降粘的目的。
高温高压降失水剂SCUR（褐煤类）
褐煤类降失水材料主要利用褐煤中的腐植酸,腐 植酸不是单一的化合物,而是一种复杂的、相对分子 量不均一的羟基苯羧酸的混合物，难溶于水，溶于 烧碱溶液生成腐植酸钠作为降滤失剂的有效成分。 腐植酸分子基本骨架为碳链和碳环结构，热稳定性 好，抗温能力强。但遇钙、镁侵时生成沉淀失效。
第一：是由于其可以增加钻井液中细 的粘土颗粒的数量,增加水化膜的厚度, 提高粘土颗粒的电动电位起到护胶作用。
第二：CMC可有效提高钻井液的滤液粘 度以及本身的堵孔作用。
CMC性能及使用特点
由于CMC良好的降滤失效果，及增加钻井 液及滤液粘度的作用,在上部井眼使用会导 致井径较小，在下部井眼使用常引起钻屑粘 附上部井眼井壁，导致起下钻不畅通。因此, 一般井使用CMC应在进入沙河街组地层以后, 并且每次加量不宜过大。上部地层由于特殊 情况被迫使用CMC时,应在井下恢复正常后用 低粘、切，高失水的钻井液充分冲洗井眼, 使井径适当扩大，井壁干净。醚化度0.800.85的LV-CMC适用于高矿化度水泥浆体系, 具有抗盐抗钙效果好,流变性易控制等优点。
LY-1存在的不足
由于LY-1良好的降滤失效果并能较大地提 高钻井液及滤液的粘度，易导致钻屑糊井壁， 因此首次使用应在进入沙河街组地层以后， 如无特殊情况每次处理量不易超过钻井液总 量的0.2%。此外LY-1存在着抗Cа2+、Mg2+等 高价无机盐能力差,处理盐水侵等情况时流变 性能难控制等问题,同时,现在LY-1原材料的 紧缺,影响了该类处理剂的质量和使用。
钻井液处理剂钻井液降滤失剂 优秀课件
钻井液滤失量的重要性
钻井液滤失量大易引起页岩的膨胀和垮 塌，造成井壁不稳定。钻井液和滤液侵入地 层，引起粘土膨胀，堵塞地层油气流通道， 损害产层。在滤失量增大的同时滤饼也增厚， 而厚滤饼使井径缩小，造成钻具扭矩大，起 钻抽汲，下钻遇阻，固井质量差等问题。因 此，适当低的滤失量是钻井液的重要性能之 一。
腐殖酸结构
SCUR的性能特点及使用方法
SCUR在泥浆中的加量为1%-3%，抗温达 180°C以上，但其抗无机盐的性能较差，可适 用淡水钻井液或矿化度小于4%的盐水钻井液。 同时，它对泥饼的润滑性能略有影响，稍增 加泥饼的磨擦系数。其它褐煤（腐植酸）类 产品性能使用与其相似，褐煤（腐植酸）经 过磺化等处理改性抗温可达230°C，抗无机盐 的能力也大大提高。
第四、降滤失剂分子本身的堵孔作用。 有机高分子降滤失剂的分子尺寸在胶体 颗粒范围内，加入这些外理剂后，它们 一方面是分子的长链楔入滤饼的间隙中， 另一方面长链分子卷曲成球状，堵塞滤 饼微孔隙，使滤饼薄而致密，从而降低 滤失量。
羟甲基纤维素钠盐（Na-CMC）
CMC是由棉花纤维用20%NaOH处理后，加入氯乙酸 钠进行醚化反应而成。由于其聚合度的不同又分高 粘、中粘、低粘三种。
降滤失剂的作用原理
第一、护胶作用。为了形成渗透率低的泥 饼，要求钻井液中粘土颗粒粒径有合适的大 小分布，同时要求有较多的细颗粒。降滤失 剂的护胶作用在于（1）吸附在粘土表面形成 吸附层，以阻止粘土颗粒絮凝变大；（2来，不再粘结成大颗粒。这样增 加了细颗粒的比例，有利于形成致密泥饼。
抗盐抗高温降滤失剂LY-1
LY-1为低分子量的烯类单体的三元共聚 物，由腈纶粉、烧碱、植物油等高温反应 而成。由于在碳链上引进了酰胺基、腈基、 羟基、羧钠基和磺酸钠基等吸附基团和水 化基团，在结构上保证了较好的抗温和抗 无机盐的能力。
LY-1的降滤失机理、特点和加量
LY-1的降滤失作用首先是通过各基团之间的协 同作用，给粘土颗粒带来了厚的水化膜，提高了粘 土颗粒的电动电位，保证了形成致密的压缩性好的 泥饼。其次是提高了钻井液滤液粘度，达到了降失 水的目的。LY-1在淡水钻井液中加量0.5-1%，盐水 钻井液中加量1-2%，饱和盐水钻井液中的加量2-3%。 LY-1具有加量较小、抗盐效果好、抗高温能力强、 降滤失效果明显等特点。
一般CMC聚合度在200-600左右,取代度0.60-0.90。 CMC分子链中羟基、醚基是吸附基团，羟钠基为水化 基团。
CMC抗温一般130℃，经过改性可提高抗温能力 20℃~30℃,低粘CMC具有良好的抗盐、抗钙的能力, 并且对钻井液流变性影响小，常用于处理盐水侵或 盐水钻井液。
CMC的降失水机理