硅酸盐钻井液实验研究

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硅酸盐钻井液综合机理研究

中图分类号：ＴＥ５．２４１
文献标识码：Ａ
文章编号：１０ —８０（０２０— ０１００１０９２０）２０５ —３
井眼失稳是钻大段泥岩过程中遇到的主要问题之
一
￣ＳＯＮａｉ＋Ｈ２，ＳｏＨ＋Ｎａ０— ≥ ｉ ’＋ＯＨ一
１可溶性硅酸盐的性质［。］
１１制取可溶性硅酸钠、硅酸钾的一般方法．将纯碱、硫酸钾和石英砂（０６４～０目）按照一定的配比混合均匀（碱和石英砂的配比依成品的模数纯
而定），在１０￣１０Ｃ下反应得到所需产品：４０５０
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石
油
钻
探
技
术
ＰＥＴＲＯＬＥＭＵ
ＤＲＩＬＬＩＮＧ
ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ
Ｉ井与泥浆固
硅酸盐钻井液综合机理研究
魏新勇’ ，肖
（・中国石化新星公司西北石油局．疆乌鲁木齐１新３．华北石油管理局钻井工艺研究院，北任丘河０２５）６５２
１５硅酸盐在溶液中的聚合作用．络合硅醇的凝聚过程能用下列经验式表示：
≥ ＳｏＨ＋ ≥ ＳＯ一＞ＳＯＳ ≤ ＋ｏＨ一ｉｉ一￣ｉｉ
当ｐ值和参与的硅醇基团的Ｐａ值相等时，凝Ｈｋ聚作用发生的非常快。模数大于２的除了刚配置的属于真溶液外，在储放过程中会因聚合作用生成正硅酸与硅酸胶粒的混合分散体系而老化。

不同因素对硅酸盐水基钻井液性能影响研究

２１年３第１０１９卷９期
广州化工
不同因素对硅酸盐水基钻井液性能影响研究
李军刚，董明２，杨贺卫
（１青海海西茫崖采油三厂，青海海西８６０；２大庆钻探工程公司钻井二公司，１４０
黑龙江大庆１３１；３渤海钻探泥浆技术服务公司，天津６４３３０８）０２０
摘要：在选择硅酸盐钻井液中硅酸钠的模数的基础上，实验评价了各种添加剂对硅酸盐水基钻井液性能
的影响，并确定了各种添加剂最佳加量范围：酸钠添加量６；润土添加量４～６；Ｃ添加量０１％～硅％膨％％Ｘ．００２％；Ｊ．０Ｓ添加量０５～．％；宁添加量为０５％。实验研究了硅酸盐和处理剂在钻井液中加人顺序对钻井．％０６单．０液性能的影响，确定合理的添加顺序：在硅酸盐钻井液应用时务必先加硅酸盐，加其它处理剂。从而给出四种硅再酸盐钻井液基本配方。在室温以及１０ｏ下热滚１，井液仍具有良好的流变性、失性、温性和抑制性，２Ｃ６ｈ后钻滤抗
可抗６的岩屑。％
关键词：水基钻井液；硅酸盐；添加剂；加药顺序
ＳｕｙｏｆｅｅｃｏｓｏｈｏｅｔｅｆＳｌａｅＷａｅｔｄｆＤｉｒｎｔＦａｔｒｎｔｅＰｒｐｒｉｓｏｉｃｔｔｒ—ｂｓｄＤｒｌｉｇｕｄｉａｅｉｎｉｓｌ

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。

适合西部地区新型硅酸盐钻井液技术研究

酸盐钻井液技术，具有一定的推广应用价值。
关键词：钻井液；硅酸盐；流变性；处理维护
中图分类号：ＴＥ２５４文献标识码：Ａ文章编号：１００４ — ５７１６（２０１３）０７ — ００４５ — ０３我国早期的硅酸盐钻井液体系的主要技术局限性（３）两性离子酚醛树脂（ＳＰＧ一２）。ＳＰＧ一２是用天
液的性能如下：Ｆ５３ｓ、ｐ＝１．３０ｇ／ｃｍ、尸２１ｍＰａ・Ｓ、Ｙｐ＝
１１．５Ｐａ、ｙＪ）／ＰＶ－０．５５、Ｇｅ／＝４／８Ｐａ、儿＝３．２ｍｌ、ＦＬ｜ＩＴＨＰ－￣－
循环钻井液中加入高效复合硅酸盐剂ｃｓＮＰ —ｌ２５００ｋｇ，含量达到ｌ％～３％的设计要求，并配合ＮａＯＨ、ＰＡＭｓ一９００、Ｌｖ —ｃＭｃ、ＤＨ一５０、ｓＨｃ一２等处理剂调
理的关键。体系是依靠优质的流型调节剂（包括增粘剂和降粘剂等）来处理钻井液以达到良好的剪切稀释特性的。主要通过调整增粘剂的加量来获得较高的动
切力和流变值。
１０．Ｏｍｌ、Ｖｏ＝１．０％、Ｅ＝１６％、Ｇ＝４０ｋｇ／ｍ、
是流变性难以控制、要求ｐＨ值太高、高温高压失水较难控制，新型硅酸盐钻井液的基础配方为：３％～５％膨润土＋０．３％～０．８％纯碱＋０．２％～０．３％聚合物包被剂＋３％～５％磺甲基酚醛树脂类产品＋２％～３％封堵类剂＋

硅酸盐钻井液流变性与滤失造壁性探讨

硅酸盐钻井液流变性与滤失造壁性探讨
艾贵成
（国石油大学石油工程学院，东东营２７６）中山５０１
摘要为了解决硅酸盐钻井液的流变性、失造壁性问题，过分析硅酸盐、土、、Ｈ值、滤通黏盐ｐ温度等因素对钻井液的影响，讨了硅酸盐体系的作用机理。在探讨硅酸盐体系黏度、失量影响因素的基础上，出了晶核理论、膜理论、探滤提成溶胶／凝胶理论、井壁稳定机理、性排斥机理。通过采用聚合物电解质、节电位等方法，成无黏土硅酸盐钻井液，电调形实现在
Ｉｒｅｏｖｈｒｂｅａｓｄｂｅｒｅｌｇｃｌａｄｆｔｔｇｐｏｅｔｓｏｉｃｔｄｉｉｇｆｉ，ｈａｅｉｃｓｅｎｏｄｒｔｓｌｅｔｅｐｏｌｍｓｃｕｅｙｔｈｏｏｉａｎｉｒｉｒｐｒｉｆｓｉａｅｒｌｎｕｄｔｅｐｐｒｄｓｕｓｄｏｈｌａｎｅｌｌｌｎｌｚｎｈｎｕｎｅｏｉｃｔｏｔｎ，ｌｙｓｌＨｖｌｅａｄｔｅｔｍｐｒｔｒ．Ｆｖｒｂｅｈｏｅｏｈｉｃｔｙｔｙａａｙｉｇｔｅｉｆｅｃｆｓｉａｅｃｎｅｔｃａ，ａｔｉｅｌｌ，ｐａｕｎｈｅｅａｕｅａｏａｌｒｅｌｇｃｌｎｌａｉｇｐｏｅｉｓｏｉｃｔｒｌｎｕｄｃｎｂｂａｎｄｉｅｃｎｉｏｆｌｗｅＨａｕｓｙｕｉｇｔｅｍｅｈｄｈｏｏｉａｄｆｔｔｒｐｒｅｆｌａｅｄｉｉｇｆｉａｅｏｔｉｅｎｔｏｄｔｎｏａｉｒｎｔｓｉｌｌｈｉｏｒｐｖｌｅｓｎｈｔｏｂｏｏｙｒｅｅｔｏｙｅａｄｒｇｌｔｇｐｔｎｉｌｔｏｍａｎｎｃａｉｃｔｒｌｇｆｉ．ｎｗｒａａｅｎｏｅｅｒｔｅｆｐｌｍｅｌｃｒｌｔｎｅｕａｉｏｅｔｏｆｒｏ－ｌｙｓｉａｅｄｉｉｕｄＡｅｏｄｈｓｂｅｐｎｄｆｈｎａｌｌｎｌｏｒｇｌｔｎｏｈｏｏｉａｎｌａｉｎｐｏｅｉｓｅｕａｉｆｅｌｇｃｌｄｆｔｔｒｐｒｅ．ｏｒａｉｒｏｔＫｅｒｓｓｉａｅｒｅｌｇｃｌｒｐｒｅ，ｌａｉｎｐｏｅｉｓｎｎｃａｒｌｇｆｉ．ｙｗｏｄ：ｉｃｔ，ｈｏｏｉａｏｅｉｓｆｔｔｒｐｒｅ，ｏ — ｌｙｄｉｉｕｄｌｐｔｉｒｏｔｌｎｌ

硅酸盐钻井液

硅酸盐钻井液
一、硅酸盐钻井液稳定井壁机理
1、地层流体显弱酸性，能够使硅酸盐溶液形成胶状物；
2、硅酸盐与地层流体中的Ca2+,Mg2+离子形成不溶沉淀；
3、钻井液中加入NaCl,KCl是形成硅酸盐沉淀的催化剂，因为NaCl,KCl中的Na+,K+可以置换页岩表面上的Ca2+,Mg2+离子，促进硅酸盐沉淀的形成。

由胶凝物和硅酸盐沉淀物形成的屏蔽将进一步阻止滤液侵入和压力渗透，形成的胶凝物和沉淀物对页岩中的裂缝和裂纹起封堵作用。

因此硅酸盐钻井液能够稳定裂缝地层，也能够稳定由钻柱机械作用引起的裂缝地层和由抽吸作用导致页岩地层破裂的情况。

二、硅酸盐钻井液性能研究
1、PH值对硅酸盐钻井液流变性的影响
不同PH值条件下钻井液性能（ρ=1.70g/cm3）
一般认为，PH在11~12之间时，硅酸盐钻井液的流变性好，现场通过调节钻井液的PH值来控制管酸盐钻井液的流变性。

2、硅酸盐加量对钻井液滤失量的影响
基本配方：水+0.5%复合碱+0.1%XC+2.6%降滤失剂+5%KCL+5%硅酸盐+3%防塌剂
钻井液性能
评价土污染实验
膨润土污染
在实际使用中存在一些问题，如起下钻遇阻，有时候倒划眼等情况。

硅酸盐钻井液研究应用现状

关键词：硅酸盐；钻井液；应用；发展
中图分类号：ＴＱ１７
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１ — ９６７７（２０１３）ｏｌ～００３２ — ０３
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｔａｔｕｓｏｆＳｉｌｉｃａｔｅＤｒｉｌｌｉｎｇＦｌｕｉｄｓ
Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｉｎｏｐｅｃ，ＳｉｃｈｕａｎＣｈｅｎｇｄｕ６１００５１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｉｎｈｉｂｉｔｉｏｎ，ａｎｔｉ— ｓｌｏｕｇｈｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｐｒｏｃｅｓｓ，ｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｓｉｌｉｃａｔｅ
第４１卷第１期
２０１３年１月
广
Байду номын сангаас
州
化
工
Ｖｏ１．４ｌＮｏ．１
ＧｕａｎｇｚｈｏｕＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ
Ｊａｎｕａｒｙ．２０１３
硅酸盐钻井液研究应用现状
李波，边靖生
６１００５１）
（中国石油川庆钻探工程有限公司国际工程公司，四川成都
摘要：介绍了硅酸盐钻井液的抑制性、硅酸盐钻井液的防塌机理、硅酸盐钻井液的发展历程、研究和应用情况。硅酸盐

硅酸盐钻井液体系的研究与应用

22 ~ 50 000) 具有显著的降滤失效果, 同时也使体系的粘切及防塌能力有所降低。将 K- PHP 和 NH 4 HPAN 两种产品综合起来看, 可以认为有机处理剂与硅酸盐在同一钻井液体系中时 , 其主要作用是调节钻井液粘切及滤失性能, 并因此在体系抑制性能上有所反映。同时 , 注意到滤失量的变化与抑制性能的变化呈现出与常规规律相反的结果, 这一现象有待于进一步研究解释。特别应该注意的是 , 表 1 中2 、 4 浆分别和 6 、 7 浆的组成是一样的, 只是处理剂的加入顺序不同, 所测得的流变参数及滤失量则有明显区别。说明处理剂的加入顺序与整个钻井液体系的性能有很大关系。例如 , 当加料次序改变为先加 CMC 或 K- PHP 后加硅酸盐时 ( 6 、 7
AV / mPa#s 3. 0 18 11 23 2. 5 12 17
表 1 各种有机处理剂对硅酸盐钻井液性能的影响序号 1# 2# 3# 4 5# 6 7#
# #
配
方
pH 11 10 10 10 10 10 10
SSI 81 89 82 84 83 90 86
基浆 + 硅酸钠 1# 浆 + 0. 5% MV- CMC 1# 浆 + 2% SMP 1 浆 + 0. 3% K- PHP 1# 浆 + 0. 3% NH4- HPAN 基浆 + 0. 5%MV- CMC+ 硅酸钠基浆 + 0. 3%K- PHP+ 硅酸钠
物( 黄原胶、 PAC 等 ) 不仅可以调节整个体系的流变性 , 同时还可增加钻井液滤液的粘度 , 减少滤液的浸入量。另外, 通过在硅酸盐钻井液中使用适量的 KCl、 NaCl 等无机盐以降低钻井液中水的活度 , 可诱发孔隙流体向钻井液中渗透 , 从而达到页岩去水化和改善页岩稳定性的目的。硅酸盐钻井液体系经过上述多种因素的协同作用 , 可以大幅度地提高井壁稳定性[ 1~ 3] 。

硅酸盐钻井液防塌机理研究与应用

２ＤｇｎｉｌｒｐＬｔｏｐｎ，Ｔｎｎ３０８，ｉ）．ａａｇＯｅＧｏｉｅＣｍａｙｉｆ０２０Ｃｎｄｕｍｉｄａｉｈａ
ＡｂｔａｔＴｅａｔ－ｌｕｈｎｃａｉｍｆｓｉａｅｄｌｎｕｄｗｓｔｏｏｇｌｘｌｒｄｂｓｎｅａｖｃｄｅｐｒｎａｓｒｃ：ｈｎｉｓｇｉｇｍｅｈｎｓｏｉｃｔｒｌｇｆｉａｈｒｕｈｙｅｐｏｅｙｕｉｇｔｄａｅｘｅｍｅｔｌｏｌｉｉｌｈｎｉａｐｒｔｓａｄｒｓａｃｐｒａｈｉｃｕｉｇＺｔｓｚｒ００ｐｔｎｉｌ＆ｇａｕａｉｔｒｕｂｓａｎｒｅｉｅｓｎｓｅｄｐａａｕｎｅｅｒｈａｐｏｃｎｌｄｎｅａｉｅ３０ｏｅｔａｒｎｌｒｙｍｅｅ．Ｔｒｉｎｉｆａｄｄｓｒｉｔａｙｔｃｒｐｏ
ＱＮＹｎ —ｅ’ Ｉｏｇｈ
（．ｏｅｅｏｅｏｕｎｉｅｎｈａＵｉ￣ｔＰｔｌｍ，ｏｇｉ５０１ＳａｄｎｒｉｅＣｉａ１ＣｌｇｌｆＰｔｌｍＥｇｎｒｇｉＣｉｎｅｉｏｅｏｅｒｅｅｉｎｎｖｙｆｒｕＤｎｙｇ２７６，ｈｎｏｇＰｏｎ，ｎ；ｎｖｃｈ
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２００７年第３１卷第３期
中国石油大学学报（自然科学版）
ＪｕｎｌｆＣｉａＵｉｅｓｔｆＰｔｌｕｏｒａｈｎｎｖｒｉｏｅｒｅｍｏｙｏ

硅酸盐钻井液防塌机理研究

中图分类号：２４ＴＥ５文献标识码：Ａ
Ｓｕｙｏｎｉｃｌａｅｍｅｈｎｓｆｓｌｃｔｉｌｎｇｆｕｄｔｄｎａｔ— ｏｌｐｓｃａｉｍｏｉｉａｅｄｒｌｉｌｉ
ＬａａｇｎＱｉｎＱｉｈｎｓｎｕＺｅｇｏｇＷａｇＹｉｎ
Ａｂｔａｔｓｒｃ：Ｔｈｅｉｅｔｇａｉｎｉｃｌｐｓｅｈａｓｏｆｓｌｃｔｒｌｉｇｆｕｄｓｏｗｅｈａｈｅｔｅｎｄｃｎｖｓｉｔｏｎｏｎａｔ— ｏｌａｅｍｃｎｉｍｉｉａｅｄｉｌｎｌｉｈｄｔｔｔｙｐｓａｏｎｃｎｔａｉｎｏｆｉｏｒｎｉｅｒｔｏｎｇａｃｓｔｎｄｔａｌｓａｈｅｐＨａｌｅｗｅｅｔａｎａｔｓａｆｃｉｈｅａｉｃｌｐｅｍｅｈａｓｏｆｓｌａｅｄｉｌｎｌｄａｏｒｌｄｔｉｍｅｅｖｕｒｈｅｍｉｆｃｏｒｆｅｔｎｇｔｎｔ— ｏｌａｓｃｎｉｍｉｉｔｒｌｉｇｆｕｉｎｄｃｎｔｏｌｅｈｅｄａｔｒｃｏｌ — ｉｉａｅｐａｔｃｅ．ｄｄｎｇａｒｆｐｏｙｓｌｔｒｉｌｓＡｃｉｐｐｏｐｒａｅｉｒａｃｓｔｎｏｔｒｌｉｌｉｃｄｅａｎｅｉｓａｉｃｌａｅｅｆｃ，Ｔｈｅｅｘｒ— ｉｔｎｏｇｎｉａｌｓｉｔｈｅｄｉｌｎｇｆｕｄｏｕｌｎｈｃｔｎｔ— ｏｌｐｓｆｅｔｐｅｉｍｅｅｕｌｎｄｃｔｄｔｔｔｉｉａｔｒｌｉｌｄｃｌｅａｋｌｅｎｈｅｐｒｓｕｒｒｎｓｏｒａｉｎｔｒｓｔｉｉａｅｈａｈｅｓｌｃｅｄｉｌｎｇｆｕｉｏｕｄｒｍｒａｂｙｐｒｖｅｔｔｅｓｅｔａｐｔｔｏｎ，ｗｈｉｅｔｎｄｕｅｈｍｉａｌｈｅｉｃｄｃｅｃｌｏｍｏｔｃｐｅｓｅｗａｌｏｄｓｉｃ．Ｔｈｅｍｅｂａｆｉｉｎｙｗａｏｎｉｒｂｌｉｈ，ｓｉｒｓｕｒｓａｓｉｔｎｔｍｒｎｅｅｆｃｅｃｓｃｓｄｅａｅｈｇｗｈｉｈｈｏｅｈｅｄｇｒｅｏｆｍｅｂｒｎｅｉｅｉｙｃｓｗｄｔｅｅｍａｎｔｇｒｔｂｙｔｎｔｒｃｉｉｉａｅａｈａｅＴｈｅｅｅｉｅｓｐｒｖｅｈａｈｅｓｌｃｔｉｌｎｌｄｃｕｌｆｅｔｖｌｌｃｈｅｗｅｌｒｉｅｈｅｉｅａｔｏｎｏｆｓｌｃｔｎｄｓｌ．ｘｐｒｍｎｔｏｄｔｔｔｉａｅｄｒｌｉｇｆｕｉｏｄｅｆｃｉｅｙｂｏｋｔｌｂｏｅｔｍ — ｉｌｙｗｈｅｈｅｄｉｉｌｄｃｔｃｅｉｈｔｌｌｂｏｅｎｔｒｌｎｇｆｕｉｏｎａｔｄｗｔｈｅｗａｌｏｆｗｅｌｒ．ｌＫｅｒｓ：ｓｌｃｔｒｌｉｌｄ；ｎｔ— ｏｌａｓｅｃｎｉｍ；ｉｉａｅｐｒｉｌｉｍｅｅｓｒｂｕｉｙｗｏｄｉｉａｅｄｉｌｎｇｆｕｉａｉｃｌｐｅｍｈａｓｓｌｔａｔｃｅｄａｔｒｄｉｔｉｔｏｎ；ｒｓｕｒｒｎｓｏｔｔｏｘｐｒｍｅｔｃｐｅｓｅｔａｐｒａｉｎｅｅｉｎ；ｍｅｂａｆｉｉｎｃｍｒｎｅｅｆｃｅｙ

无土相硅酸盐-烷基葡萄糖苷钻井液

无土相硅酸盐-烷基葡萄糖苷钻井液无土相硅酸盐-烷基葡萄糖苷钻井液及其应用江苏省化工研究所，江苏南京摘要：本次研究旨在开发一种无土相硅酸盐-烷基葡萄糖苷钻井液，该液体具有优异的稳定性、水平补偿性和渗透控制性能，同时能够有效地降低环境污染风险。

本文研究了该液体基本组成、物理与化学性质，并通过实验验证了该液体在不同注入率下的性能表现。

结果表明，该液体在低注入率下稳定性较好，可适应于低渗透性地层。

关键词：硅酸盐-烷基葡萄糖苷；无土相钻井液；稳定性；水平补偿性；环境污染Introduction钻井液主要是指用于钻井时向钻孔中注入的液体，其主要作用有降低钻头冲击、冷却钻头、清除钻孔碎屑以及稳定地层等。

传统的钻井液大多采用稀土水泥、凝胶三元聚合物等，在使用过程中会产生一系列废弃物和污染物，给环境带来较大的污染风险。

因此研发无土相的钻井液成为当前的热点问题。

硅酸盐-烷基葡萄糖苷是一种新型的低毒、无害的表面活性剂，具有良好的表面活性、分散能力和稳定性，可广泛应用于钻井等领域。

Innovations and Objectives本次研究旨在开发一种无土相硅酸盐-烷基葡萄糖苷钻井液，并通过实验验证其性能表现。

研究的具体内容包括该液体基本组成、物理与化学性质，并在不同注入率下检测其稳定性、水平补偿性、渗透控制性等性能。

Methods and Results1.基本组成本实验所开发的无土相硅酸盐-烷基葡萄糖苷钻井液主要由以下成分构成： 5%硅酸盐-烷基葡萄糖苷、1%缓蚀剂、1%稳定剂、2%消泡剂和91%脱离水。

2.物理与化学性质本实验所开发的液体具有以下物理和化学性质：无色透明、粘度为47.2mPa·s、pH值为9.0、密度为1.03g/mL。

3.稳定性试验本试验通过在不同注入率下测量其毛细管压力和凝胶强度确定液体的稳定性。

实验结果表明，该液体在低注入率下具有较好的稳定性，但在高注入率下稳定性略有下降。

4.水平补偿性试验本实验通过测量渗透率、浸透压、介电常数和导电率等参数来评估液体的水平补偿性能。

论文硅酸盐钻井液体系研究

摘要硅酸盐钻井液被普遍认为是最具发展前景的水基钻井液体系之一。

辽河油田所处地质情况复杂，井壁不稳定问题一直存在，但硅酸盐钻井液体系目前对于辽河油田来说还是空白，因此结合辽河油田的实际情况研究硅酸盐钻井液体系，对避免或减少辽河油田深井复杂情况的发生、提高钻井速度和质量有着十分重要的意义。

本课题是辽河油田工程技术研究攻关课题，本文结合辽河油田深井井壁稳定问题开展了硅酸盐钻井液研究。

分析了硅酸盐模数、加量、pH值、处理剂类型、温度等因素对硅酸盐钻井液体系性能的影响，在此基础上研究硅酸盐钻井液的配方，并讨论硅酸盐钻井液的作用机理。

研究结果表明，硅酸盐模数以2.8-3.0为好，加量在5%左右较好。

硅酸盐钻井液具有多种机理并行的抑制功能，是一种具有强抑制性能的钻井液，硅酸盐钻井液的流变性、滤失性都可以满足钻井需要，具有广阔的应用前景。

关键词：硅酸盐钻井液；模数；机理；井壁稳定AbstractSilicate-based drilling fluids is a kind of water-based system drilling fluids which is widely regard as the most prospective for the development The geology circumstance of LiaoHe oil-field is very complicacy, the unsteady problem in the well has been existing, but current for the LiaoHe oil-field the Silicate-based drilling fluids is still blank, so combinative the LiaoHe oil-field actual circumstance studies the silicate-based drilling fluids system to avoid or reduces the occurrence that LiaoHe oil-field deep well complicacy circumstance and increases the drilling speed and quantity have the very important meaning.This lesson is the LiaoHe oil-field engineering technique research to offend to closed lesson, this text combination the LiaoHe oil-field deep well stability problem opened the research to the silicate-based drilling fluids. Analyzed the silicate mold number, add the deal, the value of pH and handles type, temperature...etc. factor to the influence of the silicate-based drilling fluids function, and here the foundation research the formulation of silicate-based drilling fluids and discussion the function mechanism of the silicate-based drilling fluids.The studies result expresses that , silicate modulus should between 2.8-3.0 ,the amount should be 5% or so .Silicate drilling fluids have the inhibited of function that various mechanism proceed together, and it is a kind of having strong inhibiting drilling fluids of the function, the rheological and filtration property of silicate drilling fluids can satisfy the demand of drilling and it will have the vast and applied foreground.Key words:silicate-based drilling fluids; mold number; mechanism; hole stability前言随着对油气资源的不断勘探开发，油气钻探的难度也逐渐增大，因此如何安全快速的钻进并且能够最大限度的降低钻井成本，已成为钻井技术发展的方向，而拥有性能优良的钻井液体系则是实现这一目的的重要保证。

硅酸盐钻井液体系的研究进展

硅酸盐钻井液体系的研究进展I. 引言A. 研究背景和意义B. 硅酸盐钻井液的定义与分类C. 研究现状和缺陷II. 硅酸盐钻井液的性能分析A. 缓解井壁塌陷与泥浆损失B. 降低井壁稳定性降解C. 控制井筒压力D. 硅酸盐钻井液的毒性分析III. 硅酸盐钻井液体系的性能优化A. 基础液体的优化B. 钙离子与离子交换剂的使用C. 酸化剂的应用D. 助剂的加入IV. 硅酸盐钻井液体系中钻井液处理应用技术A. 硅酸盐钻井液体系的准备和处理B. 良好性能的维护C. 钻井液的回收和循环利用D. 技术的前沿展望V. 结论A.总结硅酸盐钻井液体系的研究进展B. 表达硅酸盐钻井液体系的前景和应用价值C. 概述硅酸盐钻井液体系的编制和使用策略的建议。

I. 引言随着石油工业的快速发展和对于深海和复杂地质地形的挑战，使得钻井技术不断面临挑战。

因此，研究和开发高效、安全、环保并且经济的钻井液体系成为了石油勘探与开发领域的重点之一，硅酸盐钻井液作为新一代高效钻井液系统已经受到越来越多的关注。

A. 研究背景和意义钻井液系统是钻井工程中一个至关重要的环节之一，其涉及井壁稳定性、井筒压力控制、钻速和钻头冲洗等多个方面。

传统的油基液、水基液以及乳化液等钻井液系统由于其“三高二低”（高污染、高毒性、高成本，低可控、低环保）等弊端，已经不能满足当前的工程需求，而硅酸盐钻井液的发展，则为解决传统钻井液存在的问题提供了新的思路和方向。

B. 硅酸盐钻井液的定义与分类硅酸盐钻井液是指以硅酸盐类物质为基础的一种钻井液体系。

根据硅酸盐钻井液中硅酸盐离子的种类不同，其可分为钙质硅酸盐钻井液（如CaCO3、CaSiO3等）和镁质硅酸盐钻井液（如MgO、Mg(OH)2等）两类。

其中，钙质硅酸盐钻井是硅酸盐钻井液中应用最为普遍的类型之一。

C. 研究现状和缺陷硅酸盐钻井液作为新兴的高效、环保钻井液体系，近年来在国内外的研究和应用中得到了广泛的重视和推广，硅酸盐钻井液的各种性能，如缓解井壁塌陷与泥浆损失、降低井壁稳定性降解、控制井筒压力、硅酸盐钻井液的毒性分析等，也得到了深入的探讨和研究。

苏丹六区KCl_硅酸盐钻井液体系的研究与应用_陈博

第36卷第2期2014年3 月石油钻采工艺OIL DRILLING & PRODUCTION TECHNOLOGY Vol. 36 No. 2March 2014作者简介：陈博，1982年生。

现从事钻井液技术服务工作，硕士，工程师。

E-mail ：chenbo0001@ 。

文章编号：1000 – 7393（ 2014 ）02– 0060 – 04 doi:10.13639/j.odpt.2014.02.015苏丹六区KCl/硅酸盐钻井液体系的研究与应用陈　博1　赵后春1　徐心彤2（1.中国石油集团长城钻探工程公司钻井液公司，北京　100101；2.北京化工大学，北京　100029）引用格式：陈博，赵后春，徐心彤. 苏丹六区KCl/硅酸盐钻井液体系的研究与应用［J ］.石油钻采工艺，2014，36（2）：60-63.摘要：苏丹六区出于节约成本的考虑，将部分三开井身结构改为两开结构，不同压力系数和特性的地层处于同一裸眼段内，造成原有的钻井液技术已经不能满足钻井作业的需要，容易发生井塌和井漏的问题。

为此，根据地层特性，对原有的钻井液技术进行改进，通过大量的室内实验和现场试验，研发出一种实用的KCl/硅酸盐钻井液体系。

新体系可将上部地层的承压能力提高至1.25 g/cm 3，实现了窄密度安全窗口下的安全钻进；通过有效控制钻井液固相含量，克服了硅酸盐钻井液流变性难以控制的缺点，实现了钻进过程中钻井液体系的稳定转化。

新的KCl/硅酸盐钻井液体系解决了井身结构改变后长裸眼段内不同地层性质和不同压力体系下出现的井塌和井漏的问题，减少了体系转化所需时间，大大降低了废弃钻井液的排放量，缩短了钻井周期，节约了材料成本。

关键词：KCl/硅酸盐钻井液；体系转化；井壁稳定；流变性；苏丹六区中图分类号：TE254 文献标识码：BResearch and application of KCL/silicate drilling fluid in block 6 of SudanCHEN Bo 1, ZHAO Houchun 1, XU Xintong 2（1. CNPC Great Wall Drilling Fluid Company , Beijing 100101, China ; 2. Beijing University of Chemical Technology , Beijing 100029, China ）Abstract: In consideration of saving costs in block 6 of Sudan, the operating company changed the structure of some wells to ‘two-section’ instead of ‘three-section’. Thus formation with different pressure factors and characteristics is in the same bore hole which would cause complex problems in the hole such as lost circulation and borehole collapse and under which the original drilling fluid technology could not meet the demand for drilling. Thus, the original drilling fluid technology is improved according to the formation characteristics. The practical KCL/silicate drilling fluid system is developed based on a lot of experiments in lab and on site. The new drilling fluid can increase sustainable pressure of upper formation to 1.25 g/cm 3 and can drill safely with a narrow safety density window. The effective control of solid concentration of drilling fluid can overcome the difficulties in control the rheological property and realize the stable conversion of drilling fluid system in drill process. The new KCL/Silicate drilling fluid solves the potential risk of caving and lost circulation problems in long bore hole with different formation properties, pressures after the wellbore structure changes, reducing, system conversation time and the drainage of waste drilling fluid significantly, propenties , shortentingthe drilling period and cuuting costs of drilling fluid materials.Key words: KCl/silicate drilling fluid; mud system transfer; hole stabilization; rheological property; block 6 of SudanKCl/聚合物和硅酸盐钻井液体系是两种具有代表性的强抑制性水基钻井液体系，具有抑制性强、成本低、环保性好、易于维护等优点，在苏丹地区已应用多年。

硅酸盐钻井液综合机理研究

第30卷第2期2002年4月石　油　钻　探　技　术PETROL EUM DR I L I N G T ECHN I Q U ESV o l.30,N o.2A p r.,2002收稿日期:2002202225作者简介:魏新勇(1962—),男,1984年毕业于西南石油学院钻井专业,高级工程师。

联系电话:(0991)6637217!固井与泥浆#硅酸盐钻井液综合机理研究魏新勇1,肖　超2,韩立胜3(11中国石化新星公司西北石油局,新疆乌鲁木齐　830011;21中石化勘探开发研究院石油钻井研究所,山东德州　253005;31华北石油管理局钻井工艺研究院,河北任丘　062552)摘　要:对硅酸盐及硅酸盐钻井液的性能进行研究,比较了不同无机盐的防塌能力,分析了各组分对硅酸盐钻井液性能的影响。

实验结果表明,在相同加量下,硅酸盐的防塌能力优于其它无机盐,硅酸盐与其它防塌剂复配能提高钻井液的防塌能力,pH值是影响硅酸盐防塌能力的主要因素。

关键词:钻井液;硅酸盐矿物;井眼稳定;机理;钻井液性能中图分类号:T E25411 文献标识码:A 文章编号:100120890(2002)022******* 井眼失稳是钻大段泥岩过程中遇到的主要问题之一,为此,国内外在化学稳定井壁方面做了大量工作,研制出了包括多元醇钻井液、甲酸盐钻井液、合成基钻井液、油基钻井液、盐水钻井液、正电钻井液、硅酸盐钻井液等钻井液体系,其中硅酸盐钻井液因具有固壁防漏、材料费用低、不污染环境等优点,日益受到国内外钻井界的重视。

笔者对硅酸盐钻井液中的各组分相互作用情况及其影响因素进行了研究,分析了其作用机理。

1　可溶性硅酸盐的性质[1]111　制取可溶性硅酸钠、硅酸钾的一般方法将纯碱、硫酸钾和石英砂(40～60目)按照一定的配比混合均匀(纯碱和石英砂的配比依成品的模数而定),在1400～1500℃下反应得到所需产品: M2CO3+m Si O2→M2O・m Si O2+CO2↑模数的定义是Si O2的摩尔数与M2O摩尔数的比值,所得产物的模数范围一般是115～313之间。

新型低固相硅酸盐体系在煤层气钻井中的应用

新型低固相硅酸盐体系在煤层气钻井中的应用1. 引言1.1 煤层气钻井现状当前，我国煤层气钻井中存在着一些问题，如传统钻井液系统在煤层气钻井中使用容易导致钻井液固相含量较高、破坏性大、容易形成砂浆饼等问题，影响了钻井速度和钻井质量。

寻找一种新型低固相硅酸盐体系作为煤层气钻井液系统，提高其在煤层气钻井中的适应性和效率，对于我国煤层气资源的开发具有重要意义。

新型低固相硅酸盐体系具有低固相含量、抑制井壁稳定性优良、剪切稀释效果明显等优点，因此在煤层气钻井中有望取得较好的应用效果。

本文旨在研究新型低固相硅酸盐体系在煤层气钻井中的应用效果，为煤层气资源的进一步开发提供技术支撑和理论参考。

1.2 新型低固相硅酸盐体系介绍新型低固相硅酸盐体系是指一种新型的钻井液体系，其主要成分是硅酸盐。

硅酸盐是一种具有优良性能的无机胶体物质，广泛应用于工业生产中。

新型低固相硅酸盐体系相比传统钻井液具有更低的固相含量，可降低钻井过程中对井壁和地层的侵蚀，保护地层结构不受破坏，并提高钻井效率。

新型低固相硅酸盐体系具有优异的流变性能和润湿性能，能够有效降低钻井液的粘度，减小钻井液在井底的汇聚压力，从而降低钻井液对地层的侵蚀。

新型低固相硅酸盐体系还具有良好的渗透控制性能，可有效阻止钻井液向地层中渗透，避免钻井液造成地层破坏。

新型低固相硅酸盐体系在煤层气钻井中具有广阔的应用前景，可以提高钻井效率、减少钻井成本，保护地层结构，对于促进煤层气资源的有效开发具有重要意义。

1.3 研究意义及目的煤层气资源是一种重要的非常规天然气资源，具有丰富的储量和潜在的开发价值。

传统的煤层气钻井过程中存在着一些问题，例如固相硅酸盐体系的使用带来的环境污染和对地下水资源的潜在风险。

研究新型低固相硅酸盐体系在煤层气钻井中的应用具有十分重要的意义。

本研究旨在探究新型低固相硅酸盐体系在煤层气钻井中的应用效果，并分析其在提高钻井效率、减少环境污染和保护地下水资源方面的作用。

[国内外,硅酸盐,钻井液,其他论文文档]国内外硅酸盐钻井液研究应用现状

国内外硅酸盐钻井液研究应用现状【摘要】：详细叙述了国内外硅酸盐钻井液研究应用现状，包括硅酸盐的抑制性，硅酸盐钻井液的防塌机理、硅酸盐钻井液的研究情况和应用情况，最后介绍了作者对硅酸盐钻井液的研究情况及认识。

【关键词】：硅酸盐; 钻井液; 研究1. 国内研究应用现状1.1 硅酸盐的抑制性最早研究了硅酸盐的抑制性,对硅酸盐的防塌性能进行了大量研究,主要包括硅酸盐的模数、加量、硅酸钾和硅酸钠的比例、无机盐加量和种类对硅酸盐防塌性能的影响。

模数为2. 8 ~3. 2、加量3% ~5%、硅酸钾和硅酸钠之间的比例越大的防塌效果最好，少量的无机盐能大大提高硅酸盐的抑制性。

国内对硅酸盐的防塌抑制机理研究较少，丁锐在有关文献中对硅酸盐稳定粘土的作用机理和硅酸钠与膨润土的作用进行了研究,并取得了以下认识[7, 8]：①膨润土对硅酸盐的吸附在粘土颗粒端面进行，水化分散的粘土颗粒在端面吸附带负电的硅酸根微粒后，难以再形成凝胶结构，从而使粘度和切力降低；尚未水化分散的粘土颗粒端部层片间隙被硅酸胶粒封堵住,水分很难进入粘土内，从而粘土不能分散，粘度和切力都不能升高；②硅酸盐降低页岩水化趋势的作用。

页岩在硅酸盐体系中处理后，吸附量显著降低,稳定性比其它体系处理的页岩高得多；③硅酸盐与地层矿物之间的化学反应。

80℃下硅酸钠与膨润土有可逆的结合作用，发生条件是用清水清洗，在现场只要不用清水洗井替换硅酸钠钻井液，就不会有这种结合，该钻井液稳定井壁的显著效果就能维持下去；60目的现场岩屑与3%硅酸钾溶液在105℃作用10 d，经X射线衍射测得粘土矿物含量基本上没有明显变化。

何恕等采用泥页岩压力传递和化学位差诱导的渗透压力传递实验技术，通过定量测定用钻井液处理后的极低泥页岩渗透率和泥页岩半透膜系数，对硅酸盐钻井液进行性能评价[5]。

实验结果表明，硅酸盐钻井液具有很强的降低泥页岩渗透率、改善膜系数、稳定井壁的能力，“封固”能力随作用时间的延长而加强。

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验研究。
司研制的Ｓ１２和高温高压降滤失剂ＳＮＨ都能Ｄ－０Ｐ大幅降低滤失量，略提高黏度和切力。Ｐ１Ｚ－、Ａ－、Ｘ２
ＮＨＡＮ、Ｄ１２ＫＣ、Ａ（１１ＭＶ－ＭＣ，ＰＳ－０＋ｌＰ２４、－Ｃ非
小后增大。对于ＣＣｚ随着ＣＣ加量（低）ａ１，ａ１较增
加，钻井液的黏度和切力都急剧增加，滤失量也是但
先减小后增大。
０５）．２中加入５，ｉ）（数为３５配成Ａ０ｇＬＮａＳ（模．）浆，Ａ浆中加入有机处理剂，行常规性能实验。在进
究。包括：酸盐钻井澈与常用钻斗液处理剂的配伍性；机盐含量、润土含量、酸盐模数、酸盐加量对硅酸硅无膨硅硅
盐钻井摄性能的影响。结果表明，酸盐钻井液与含有铵、等离子的处理剂如ＮＨＡＮＰＣ１１等不配伍，硅钙ＰＡ一４与
ＷＦ１和ＸＹ２一一８的配伍性也不是很好，Ｓ－０、温高压降滤失剂ＳＮＨ、－ＭＣ、ＶＣ与Ｄ１２高ＰＨＶＣＬ－ＭＣ等处理剂的配伍性较；在适的有机处理剂下。Ｃ和Ｎａ１硅酸盐钻井液流变性和滤失量的影响较小，ＣＣｚ的影响较大；Ｋ１Ｃ对而ａｌ廷日盐的模数越大，井液抑制页岩分散的能力越强，塌性能越好；着硅酸钠加量的增大，土对硅酸钠的吸《钻防随黏
表明，机处理剂与硅酸盐共存时其主要作用是调有节钻井液黏度、切力和滤失性能。可通过在钻井液中加入不同有机处理剂，整硅酸盐钻井液性能，调以
满足现场不同需要。
１实验研究
１１硅酸盐钻井液与常用处理剂的配伍性．在硅酸盐钻井液中加入适当的有机处理剂可提
中图分类号：２４３ＴＥ５．文献标识码：Ａ
近十几年来，防塌钻井液研究有了长足发展，研制出了多种类型防塌钻井液，中硅酸盐钻井液其因具有显著的防塌效果、固壁防漏功能、料费用低材以及不污染环境等优点，到国内外钻井界的重视。受对硅酸盐钻井液的研究存在的问题包括［：酸盐】硅剖钻井液与处理剂的配伍性研究不够，变性难以控流制，响其防塌效果的因素及防塌机理都有待进一影步研究。针对上述问题，硅酸盐钻井液进行了实对
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第２４卷第】胡
２００７年１月
钻井液与完井
液
Ｖｏ．１２４Ｎｏ．１
ＤＲＩＬＬＩＮＧＵＩ＆ＣＯＭＰＬＦＬＤＥＴＩＯＮＵＩＦＬＤ
Ｊｎ．２０ａｕ０７
支章编号：０１５２（０７０ —０００１０ — ６０２０）１０２ — ３
高钻井液的黏度、力，低钻井液滤失量，高硅切降提
酸盐钻井液的携岩能力。研究了处理剂的配俩性及加龟和添加顺序对硅酸盐钻井液性能的影响。
在预水化膨润土浆（：七：ａ（）一１０７水钨Ｎ ’。Ｏ：：（
附量不增大（１０ｇＬ以上）硅酸钠加量不变，着温度的升高。土对硅酸钠的吸附量也增大，且增幅逐在０／。随黏而
渐变大，明吸附主要为化学吸附。说
关键词硅酸盐钻井液钻井液性能钻井液添加剂井眼稳定防塌性能
硅酸盐钻井液实验研究
蓝强邱正松
（．国石油大学（东）浆研究室，东东营；．１中华泥山２山东大学胶体与表面化学重点实验室，东济南）山
摘要在殉硅酸盐钻井液发展进行调研的基础上，对当前硅酸盐钻井液研究中的不足，行了室内实验研针进
常小幅度地降低滤失量，提高了黏度和切力。但ＨＶＣ — ＭＣ加Ｌ－ＭＣ协同作用，幅度降低滤失ＶＣ大
量，提高黏度和切力。Ｓ－、Ｖ－ＭＣ、ＰＹ１ＬＣＫ— ＨＰ都降
低了滤失量，幅度提高了黏度和切力。研究结果大
１２无机盐含量对硅酸盐钻井液性能的影响．
在基浆中加入５／ｉ（数为３５、０ｇ பைடு நூலகம் ＮａＳＯ。模．）１／０ｇＩＣＭＣ，然后加入不同浓度无机盐。实验结果见图１ａ－１ｃ。由图１看出，Ｎａ１ＫＣ加（）（）随Ｃ和１量增大，井液的黏度和切力都增加，钻滤失量却先减

硅酸盐钻井液实验研究

硅酸盐钻井液综合机理研究

不同因素对硅酸盐水基钻井液性能影响研究

硅酸盐钻井液

适合西部地区新型硅酸盐钻井液技术研究

硅酸盐钻井液流变性与滤失造壁性探讨

硅酸盐钻井液

硅酸盐钻井液研究应用现状

硅酸盐钻井液体系的研究与应用

硅酸盐钻井液防塌机理研究与应用

硅酸盐钻井液防塌机理研究

无土相硅酸盐-烷基葡萄糖苷钻井液

论文 硅酸盐钻井液体系研究

硅酸盐钻井液体系的研究进展

苏丹六区KCl_硅酸盐钻井液体系的研究与应用_陈博

硅酸盐钻井液综合机理研究

新型低固相硅酸盐体系在煤层气钻井中的应用

[国内外,硅酸盐,钻井液,其他论文文档]国内外硅酸盐钻井液研究应用现状

论文硅酸盐钻井液体系研究