环保钻井液技术现状及发展趋势_杨振杰

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试析环保型钻井液技术与发展趋势

试析环保型钻井液技术与发展趋势

光 和成本 低等 优点 ,同时 ,硅酸盐 钻井 液 的使用 不会 影 响录井 。现 已 被公 认为 经济 型 的钻 井液 ,它 既能 适应 复杂 的地 层 ,又符 合 了环 保 和 可持 续发展 的要求 嘲 。 在 硅酸 盐钻 井液 的使 用过 程 中 ,其 不足 点主 要有 两个 方面 ,一 是 硅酸 盐的酸 碱性 与其 p H值有 关 ,使 得钻井 液对 p H值 比较敏感 ,在遇 到 酸性 物质 的 情况 下 ,钻 井液 的粘稠 性变 强 ,导 致流 变性 难 以控 制 ; 二是 硅酸盐 钻井液 的抗温性 能受到 制约 ,其温度不 高于 1 4 0 摄 氏度 。
的意义 和价值 。
1 . 合成基 钻井 液 合 成基钻 井 液 的连续 相 是醚 类 、酯类 以及 合 成烃 类等 为代 表 的人 工 合 成有 机 物 。 其 中合 成基 钻井 液 的分 散 相是 盐 水 ,再 加入 乳化 剂 、 稳 定剂 、降滤失 剂 等共 同组 成了 一种 逆乳 化 的悬 浮性 钻井 液体 系 。这 种 合成 基钻 井液 的优 点在 于 醚和 酯等化 学 成分 中没有 有毒 物质 ,同时 具 有 易被生 物 降解 的优 势 ,合成烃 的可 降解 性能 好 ,但是 该物 质 的含 毒 量较 大。 合 成基 钻 井 液有 三 个方 面 的特 点 ,一 是 毒性 低 、可被 生 物 降解 、 环 境污 染小 ;二 是 该钻井 液 的闪 点较 高 、凝 固点较 低 ,可 在寒 冷 的地 区及深 海 区使用 ;三是该钻 井 液 的润 滑性 和携 岩性 的性 能 比较 好 。随 着 环境 的污 染程 度越 来越 高 ,各 国对 环保 的要 求也 越 来越 高 ,要求 合 成 基钻 井液 在使 用后 必须及 时处理 ,其 中的各 种成 分必 须在 符 合相 关 标 准 的前提 下才 能排 放 。另外 ,由于 合成 基钻 井 液需 要较 高 的使 用成 本 ,因此 ,合 成基钻 井液 多用 于海上 的深海钻 井 中。 2 . 络 合铝 钻井 液 络合 铝钻 井液 的主要 成分 是 一种 高效 的络 合铝 泥 页抑 制剂 ,这 种 抑 制 剂不 含有 c I 一 。有 关研 究 人员认 为 ,络 合 铝钻 井液 中 的抑 制剂 是 由铝酸 盐和 有机 酸共 同作 用 下形 成抑 制机 理 的。在 泥 页岩 的油 井井 壁 中由于 井壁 产生轻 微 裂缝 和孔 隙 ,裂缝 和孔 隙 内会 生 成铝络 合 物 ,这 种 铝络 合物 不溶 于水 。它对 油井 的井 壁具 有稳 定和 加 固 的作 用 ,同时 能够 抑制岩 屑 的分散 。 络合 铝钻 井液 具 有使 用成 本低 、钻 井 液 的性能 容 易控制 、方便 排 放 等优 点 ,由于 该 钻 井 液 属 于 B a k e r H u g h e s I N T E Q公 司的 专 利 , 故 此 , 目前为 止 ,还 没有 得到大 范围 的使 用 。 3 . 有 机盐钻 井液 有 机盐 钻 井液 的 主要 成分 包括 有机 盐 、降 滤失 剂 、增粘 剂 和包 配 剂 。有机 盐 钻井 液 的优 点在 于 它具 有强 抑制 性 、 良好的 流变 性和 低含 量 的固相 等 。同 时 ,在 钻井 液 中加 入有 机盐 有 利于 提高 钻井 液 中还 原

环保钻井液发展现状及展望

环保钻井液发展现状及展望

王先兵,2010年毕业于西南石油大学应用化学专业,现在中国石油西南油气田公司工 程 技 术 研 究 院 从 事 钻 完 井 液 技 术 研 究 与 应 用。 通 信 地 址:四 川 省 成 都 市 青 羊 区 小 关 庙 后 街 25 号 ,610017。Email:wxb10212008@126.com。
油 气 田 环 境 保 护
2019年2月 ENVIRONMENTALPROTECTION OFOIL & GASFIELDS Vol.29 No.1 ·9·
环保钻井液发展现状及展望
王先兵1 李 维2 杨 欢1 陈 龙1 周井红3 张佳寅1
(1.中 国 石 油 西 南 油 气 田 公 司 工 程 技 术 研 究 院 ;2.中 国 石 油 西 南 油 气 田 公 司 ;3.中 国 石 油 西 南 油 气 田 公 司 川 中 油 气 矿 )
1 环 保 钻 井 液 检 测 评 价 Nhomakorabea方 法钻井液中含有大量的无机和 有 机处 理剂,废 钻井 液会对生态环境造成严重污染,废钻 井液的 主 要 污染 物来源包括有机物、烃类、无机盐 以 及土 粉、加 重 材料 和钻屑等固体 废 物,主 要 污 染 指 标 是 高 色 度、高 矿 化 度和高 CODCr(化 学 需 氧 量 )、BOD5 (五 日 生 化 需 氧 量)等,同时存 在 重 金 属 污 染 和 生 物 毒 性 等 问 题。 生 物降解性和生物毒性评价是目前对钻井液及其处理 剂环境可接受性评价的两个主要评价指标。
另外,针 对 海 洋 环 境,还 有 一 些 其 他 的 评 价 方 法[23]:(1)海 水 OECD306 评 价 法,以 BOD5为 实 验 参 数,评价有机物在自然海水中好 氧生物 降解 难 易的 密 封瓶评价法,在 一 定 时 间 内 消 耗 的 溶 解 氧 越 多,说 明 其越容易生物降解。自然海水既为实验介质又为微 生物来源。(2)海水 BODIS评价 法,专门为难溶 有 机 物设计的好氧生物降解性评价方法。自然海水既为 实验介质又为微生物来源。该 方法与 上 述 OECD306 法的主要区 别 在 于:BODIS 法 的 实 验 过 程 中 持 续 补 充氧气保 持 海 水 中 的 溶 解 氧 始 终 处 于 饱 和 状 态,而 OECD306法的实 验 过 程 全 密 封,不 补 充 氧 气。 因 此

钻井液技术现状及发展方向

钻井液技术现状及发展方向

问题找泥浆
创新
根 据 实 际 需 要, 同 时 考虑 满 足 环 保、有 关 法 律要 求、注 重 高 性 能 处 理剂研制
集中在概念上, 新名词 带来新体系, 钻井液命外 缺乏科学性和规范性
环保
从源头抓: 处理剂生产 用原料、生产 过 程、处理 口 头 重 视, 不 重 视 源 剂、泥浆体系均要达到要 头。 出 现 问 题 再 考 虑: 求。所 用材 料必 须 有毒 关系、掩盖 , , 性实验数据, 满足要求才 更 多的 情况是 只重 视 能应用。泥 浆性 能 稳定 最后阶段的处理 看作环保的一部分
完井液, 2007.
) 111 )
从表 1 可以看出, 国内外认识上的区别 涉及到各个方面, 只有 当认识上有了改变, 才有 利于国内钻井液的技术进步, 否则 钻井液 技术是很难发展的。
2 钻井液技术发展 进展 围绕钻井液工程技术 和/ 安全、健康、高效0 这一 发展 主题, 国 外一些公 司相继投入 大量的人 力和财力, 以满足 复杂条件 的钻探 技术、油气层保护、油气测录 井与评 价、环保要求 以及提 高油 气勘
井液、甲基葡萄糖苷钻井液和生物可降解钻井液的研究与应用, 并围 绕钻井废水和钻井液无害化开展了大量的卓有成效的工作, 特别是普 光气田的钻井废水和钻井液无害化处理, 有效地保护了环境。
=参考文献> [ 1] 王中华. 超高温钻井液体系研究) 抗高温钻井液处理剂设计思路
[ J] . 石油钻探技术, 2009. [ 2] 张克勤, 何纶, 安淑芳等. 国外高性能水基钻井液介绍[ J] . 钻井液与
很大程度上体现出 21 世纪钻井液 技术发展的方向。 就国内来说, 在实践经验的基础上, 钻井液 技术工作始 终围绕
钻井生产需要, 把解决复杂问题、缩短完 井周期作为 努力方向。特 别是近年来, 在深井、超深井钻井液方面取得了一系列新成果, 解决 了一系列生产难题。在生产 中结合国内 实际, 借 鉴国外新技 术, 逐 步形成了两性离子聚合物钻井液、正电胶钻井液、硅酸盐钻井液、甲

钻井液技术的现状与发展趋势

钻井液技术的现状与发展趋势

251近年来油田事业的发展十分迅速,钻井液技术获得巨大的发展升级,借助钻井液技术,可以让井下作业安全稳定,让钻速得到提升,但是如今石油井下作业的难度不断提升,在钻井工作中遇到的复杂情况更多,需要对钻井液技术展开进一步的完善,为国内经济的发展提供更多的安全保障。

1 钻井液技术发展现状1.1 井壁稳定技术钻井液技术不断发展中,诸多的公司开发出成本低、性能出色的井壁稳定技术。

井壁稳定,就是在钻井液中注入一定成膜剂,让钻井液可以在井壁的表面生产一层高质量膜。

在石油生产中,这层膜的作用是非常重要的,对钻井液滤液会起到一定的阻止作用,防止钻井液滤液在石油生产中进入到底层,这样可以发挥出固定的效果[1]。

这类的化合物效率是非常高的,在不断开发中有着非常好的前景。

另外是油基钻井液,具备一定的平坦流动性,在深井作业中会起到非常关键的作用,主要的材料是增黏剂、乳化剂以及有机土,在井眼发挥作用,对储层提供保护,解决因为温度的因素,导致井底清洁力不足的问题,在石油井下的实际施工中,满足可持续发展的实际需求。

1.2 防漏堵漏技术钻井液技术中的防漏堵漏是非常重要的部分,解决裂缝以及地层漏失造成的井喷问题。

防漏堵漏可以形成泥饼,对漏层进行封堵,自身也有不错的抗温性能,200℃以上是可以承受的。

钻井液技术可以与钻井产生化学反应,反应的时间很短,无需起下钻,让井下的作业可以更加安全和稳定。

在井眼加固的操作中,需要对裂缝进行加固,钻井液中的封堵物质可以进入到裂缝中,然后在其中就会形成桥塞,从而让渗透率降低,对井眼起到加固的作用。

1.3 抗高温钻井液技术井下作业需要布置防高温的材料,国外钻井液技术,开发出两性离子活性剂,可以作为一种增粘剂,也可以作为降滤失剂,可以抵御150℃的高温。

在抗高温的体系中,甲酸盐无固相钻井液配伍的性能是比较出色的[2]。

2 钻井液技术的发展挑战2.1 钻井液处理剂运用高质量的处理剂,对深井施工是有促进作用的,但是现阶段钻井液技术的发展也有诸多的局限性,在产品的实际生产中,一些特殊的性能以及创新产品,数量还是非常少,多数是换名产品,真正的创新产品并不多,导致钻井液技术的实际发展并不乐观。

钻井液技术现状及发展方向

钻井液技术现状及发展方向

钻井液技术现状及发展方向王中华(中原石油勘探局钻井工程技术研究院) 摘 要 介绍了国内外钻井液处理剂和钻井液技术现状,对如何提高钻井液处理剂和钻井液的水平,以及今后钻井液处理剂和钻井液的开发方向提出了几点看法,认为钻井液工艺技术应向钻井液工程技术转化,最终形成钻井液工程技术,提高钻井综合效益,有效地保护油气层和提高油井产量。

并讨论了中原油田钻井液处理剂和钻井液技术发展趋势。

关键词 钻井流体 钻井液处理剂 合成 应用引言近年来,随着复杂地层深井、超深井及特殊工艺井油气钻探越来越多,对钻井完井液技术提出了更高的要求。

“安全、健康、高效”的钻井液和逐渐形成的“钻井完井液系统工程技术”的概念,标志着钻井完井液技术研究和应用进入了一个全新的发展阶段。

国内外开展了大量的应用基础理论和新技术研究,取得了一系列的研究成果和应用技术,如新研制成功了聚合醇、多元醇、甲酸盐、稀硅酸盐、合成基等具有国内外先进水平的水基防塌钻井液新体系,以及适应于极复杂地质条件下的、环保性能优良的第二代合成基钻井液新体系,代表了钻井液的发展方向。

这些研究在很大程度上体现出21世纪钻井完井液技术蓬勃发展的总趋势。

就中原油田来说,在20多年实践经验的基础上,钻井液技术工作始终把提高钻井速度、缩短完井周期和油气层保护作为努力方向,解决了一系列的生产难题,保障了高难度复杂井的钻井顺利施工,从而使全局的钻井液技术水平有了明显的进步和提高。

1 国内外钻井液技术1.1 钻井液处理剂[1,2]1.1.1 现状图1是国内外近10a处理剂新品种增加情况。

国内外处理剂新品种的增加量在逐渐降低,特别是国外降低比较明显,这说明国外在新产品的研制方面脚步放慢。

国内在20世纪90年代初期发展较快,90年代后期速度变缓,进入21世纪发展速度又有所加快,但总的趋势是发展放缓。

图1 国内外处理剂新品种增加情况1.1.2 发展方向根据国内外钻井液技术现状,今后钻井液处理剂应重点研究:(1)适用于深井(大于4500m)、抗高温(150~180℃或更高)、抗盐(NaCl至饱和)、抗钙或镁的增粘剂,降滤失剂,降粘剂和流型改进剂。

谈钻井液技术的应用现状及发展方向

谈钻井液技术的应用现状及发展方向

谈钻井液技术的应用现状及发展方向摘要:近些年来,随着已有的石油田的日益枯竭,而其需求量也逐渐增大,更多的石油需要被开采和勘探,这对石油勘探的技术提出了更高的要求。

而钻井液技术作为石油开采的中心技术,其发展和研究也成为一种必然趋势。

本文主要通过对国外的钻井液技术的研究,然后综合考虑国内钻井液技术发展情况以及存在的一些问题,结合最新技术的发展情况,提出了关于未来钻井液技术发展方向的重要建议。

关键词:钻井液应用现状发展方向一、钻井液技术概述钻井液就是指在钻探过程中,在孔内使用的一种冲洗物质且可以循环利用。

可以说钻井液就是钻井的血液,同时也称之为钻孔冲洗液。

根据钻井液按的组成的不同,可以将其分为清水、泥浆、乳状液、无粘土相冲洗液和压缩空气等。

最早开始用的钻井液就是清水,因为它无需处理,使用十分方便,尤其是适用于完整岩层和水源充足的地区。

而泥浆是另一种广泛使用的钻井液,因为其具有一定的粘度,所以可以用于一些松散的和容易坍塌的不稳定岩层。

研究表明,钻井液具有很多用途,而最广泛地就是清洁井底,保持井底的清洁,还有就是用来冷却和润滑钻头及钻柱,从而提高其使用寿命。

一般的根据基液和主要处理剂的不同,可以将钻井液分为以下几类:即由气体配制成的空气和氮气钻井液;由水配制而成的充气--泡沫钻井液等;以及由非水物质配置而成的油基或合成基钻井液等。

钻井液是可以分为分散介质和分散相以及添加剂组成的。

此外,一般的钻井液主要由液相、固相再加上相应的化学处理剂组成。

液相可以是水、油和乳状液,而固相则包括有用固相和无用固相两种,相应的化学处理剂则包括无机和有机高分子化合物。

在近些年,随着一些深井、超深井等特殊工艺技术的发展和进步,石油勘探技术也在不断的进步和发展。

这就对钻井液的要求越来越高了,现在国际上对钻井液的要求是“安全、健康和高效”。

然而,国内外在钻井液技术方面的发展有着明显的差距,这就需要我国更好的学习和借鉴国外相关的优秀技术水平,提高自己充实自己,以期更好的为国家石油工业做贡献。

环保钻井液技术现状及发展趋势

环保钻井液技术现状及发展趋势

2017年09月环保钻井液技术现状及发展趋势刘朝劲(克拉玛依市金鑫科技有限公司,新疆克拉玛依834000)摘要:随着社会经济的快速发展,人们的环保意识也在不断的提升。

在钻井液技术中,也越来越多的开始应用环保钻井液技术。

其不仅仅能够保障施工人员的身体健康,还能够有效的应用在各种复杂的深井作业中。

本文则主要对环保钻井液技术的应用现状进行了深入的研究,并对其未来的发展趋势进行了分析。

关键词:环保钻井液技术;技术现状;发展趋势进入21世纪以后,我国的石油工业得到了快速的发展,对于钻井技术也提出了新的要求。

特别是对于钻井液技术的要求也在不断的提升。

但是环保型钻井技术的实际应用现状,却出现了较多的问题对其技术的应用产生了一定的影响。

因此,对于环保钻井液技术进行深入的研究则具有重要的现实意义。

1环保钻井液技术现状分析1.1多元醇钻井液技术从功能上进行分析则发现,多元醇钻井液体系不仅有着油基钻井液技术的优势,还具有较强的环保性,不会造成环境的污染,不会影响也地质录井。

且通过多次的室内试验和实践发现,多元醇钻井液体系存在着十分良好的效果,同时也能够给石油企业带来极大的经济效益。

1.2甲基葡萄糖苷钻井液甲基葡萄糖苷钻井液是在防塌机理和常规性的钻井液上产生的,其与油基钻井液性有着相同的地方。

因此其也被称为仿油基钻井液体系。

通过研究发现,甲基葡萄糖苷钻井液对于泥页岩水化膨胀的产生有着良好的抑制性,且能够使井眼保持稳定。

此外,该环保钻井液也不会产生有毒有害气体,并且可以较为方便的得到生物降解,其还拥有着广阔的应用空间。

1.3硅酸盐钻井液在钻井的过程中,可以通过对于硅酸盐钻井液的应用,保证井壁的稳定性。

在高浓度可溶性硅酸盐钻井液遇到流变性能,则会产生失控状况。

所以,硅酸盐钻井液逐渐被灰钻井液以及聚合物钻井液进行了取代。

近些年,随着钻井液技术的快速发展,有效的控制了硅酸盐钻井液的流变性,提升了其使用效能。

所以,硅酸盐钻井液还是较常使用的钻井液技术。

环保型钻井液的研究应用现状及发展趋势

环保型钻井液的研究应用现状及发展趋势
究 的 一 个 重 要 课 题 。 ]
1 2合 成 基 钻 井 液 .
合 成基 钻井 液是 以人 工 合 成 有 机 物 ( 醚类 、 如 酯 类 和合成 烃类 等 ) 为连续 相 , 水 为分散 相 , 盐 加入 乳 化
目前 由于受 到多种 制约 因素 的影 响 , 内环保 型 国 钻井液 技术发 展较 为缓 慢 , 大多 数 环保 体系 仅 限于 室
内研究 , 未 在 实 际 钻 井 工 程 中得 到 广 泛 应 用 。 因 并 此 , 究 实用性 的环保 型钻井 液具 有重要 现实 意义 。 研
剂、 稳定剂 、 滤失 剂 和 流 型 调 节剂 等 组 成 的 一种 逆 降 乳化 悬浮 体系 。醚和 酯不 含任 何有 毒 的芳香 烃 物质 , 易生物 降解 ; 合成 烃易 降解 , 毒性 稍微偏 高 。 但 该体 系特 点是 : 毒性 小 , ① 能生 物降解 , 环境 污 对
环境也 造成 了严重 的影 响 。因此 , 在环 保要 求 日益 严
效应 的 聚 合 醇 配 制 而 成 的 , 要 成 分 为 聚 乙二 醇 主
格 的今 天 , 保 型 钻 井 液 的研 发 和应 用 有 重 要 现 实 环
意义。
( P 或聚多 醇 , 能 够 有 效 抑 制 泥 页岩 水 化 , P G) 其 防止 井 眼扩 大或井 壁坍 塌 , 毒性 小 , 且 污染 低 , 钻 井液体 该 系已在北 海 、 墨西哥 湾 、 丹等 地 区 的许 多 油 田使用 ; 苏 国内也 在 渤海 、 南海西 部 、 东海 、 辽河 、 港 、 大 塔里 木和 江苏 等油 田获 得 成 功 应 用 , 该 体 系 需 添加 大 量 的 但 KC 与 聚合 醇 复 配 使用 , 成 钻 井 液 的盐 度 较 高 , 1 造 易 造成 土壤 的盐 碱 化 。B a yME等 人 指 出[ , rd 5 聚合 醇 ] P 在 较低 盐度 条件 下仍有 较好 的抑制 性 能 , 此配 G2 据 制 的高抑 制 低盐 度 聚 合 醇钻 井 液才 是 真正 的环保 型

钻井液技术现状及发展方向

钻井液技术现状及发展方向

钻井液技术现状及发展方向经济的快速发展以及人们对能源的过度开发,已经造成了我国能源的匮乏,能源的匮乏给我国地质勘探技术带来了较大影响,因此在勘探中将会对钻井液技术有更高的要求。

因此我国需要不断提高工作人员对钻井液技术的操作熟练度,培养专业型人才,以此来确保地质勘探工作能够顺利进行。

基于此,本文首先对我国钻井液技术近况以及存在的问题进行了分析,然后从两个方面对钻井液技术的发展目标做出了详细论述,以此来供相关人士交流参考。

标签:钻井液技术;发展近况;发展目标引言:随着全球经济的快速发展,越来越多的国家开始对油田的开发有了更高的追求,但是能源的匮乏将会对各国在进行地质勘察时有一定的阻碍作用。

地质勘察是开发的基础工作,因此为确保地质勘察工作顺利进行,越来越多的相关企业开始对钻井液技术有了更高的要求,据调查显示钻井液价格在各国的市场中都普遍较高,因此相关行业以及工作人员在工作中应当不断研究,在价格合适的同时,使钻井液技术做到高效率、无污染。

一、钻井液技术发展近况据调查显示,我国在钻井液的深入研究方面与国外相比存在较大差距。

泥浆工程师在钻井液技术中担任着重要角色,我国部分企业的泥浆工程师缺乏对突发事件的处理能力,部分企业注重理论知识而忽略了实践的重要性。

另外,在工作过程中往往存在商家为提高盈利而减少对处理剂的使用,此种现象的发生会为地层以及油田的开采带来较大影响。

我国没有对钻井液技术的创新工作进行落实,导致我国钻井液技术在近几年中并未有新的突破,因此工作人员必须要意识到创新的重要性,研发出自主钻井液处理剂,推动我国钻井液技术的快速发展。

国外的钻井液技术较国内相比发展较快,国外对泥浆工程师的要求较高,不但对钻井技术有较深的见解,还要有较高的实操能力以及应急能力。

另外,国外有关部门对创新能力较为注重,通过对钻井液技术的不断创新,开发出了工作效率较高并且无污染的钻井液技术。

国外非常注重能源在开采中的环境问题。

基于此,国外采用了污染较小甚至是无污染的物质作为钻井液的原材料,并对生产过程进行监控,解决了环保问题。

环保钻井液研究现状及发展趋势

环保钻井液研究现状及发展趋势

环保钻井液研究现状及发展趋势随着社会经济的迅速发展,人们的环保意识也随之提升。

石油企业也开始研究环保钻井液技术,这样的研究不但可以保证工作人员的健康,还可以将这一技术运用到很多的深井作业当中。

本篇文章根据现阶段我国环保钻井液技术的研究现状进行分析,并且研究其发展的趋势。

标签:环保钻井液;研究現状;发展趋势随着石油企业的快速发展,在钻井技术当中,对于钻井液的要求越来越高,特别是钻井液环境保护的问题。

所以,根据现在环保钻井液技术的研究和发展,研究出全新的钻井液技术手段,经过对环保钻井液的研究,可以促进石油企业的发展,提升石油企业的经济效益。

一、环保钻井液技术研究现状(一)多元醇钻井液多元醇钻井液是在1980年左右研究出来的一种是用多元醇为材料而制作出来的环保型钻井液,对于它的功能来说,多元醇钻井液不但有着钻井液的性能,而且使用多元醇钻井液还不会对环境造成污染,通过不断使用多元醇钻井液进行研究实验,可以得出,多元醇钻井液在钻井领域当中有着非常有效的效果,而且使用多元醇钻井液可以提升石油企业的经济效益。

(二)硅酸盐钻井液硅酸盐钻井液是最早出现的一种钻井液,使用硅酸盐钻井液进行钻井的时候可以保证井壁的稳定。

高浓度的硅酸盐钻井液在遇到流变性能时很可能会出现失控的情况,所以硅酸盐钻井液在后期就被聚合物钻井液或者是石灰钻井液替代了。

随着科技水平的发展,硅酸盐钻井液也经过相关技术得到了控制,而且效果比以前更好,所以,在进行钻井的时候很多企业都会使用硅酸盐钻井液。

(三)合成基钻井液这种钻井液是经过人工合成的一种钻井液,把有机物合成运用到钻井工作中,合成基钻井液主要是将石灰、有机物、盐水等物质进行融合而成。

不过这样的钻井液在进行使用的时候一定要加入一些调节剂才可以使用。

(四)甲基葡萄糖甙钻井液这种钻井液出现的时间与多元醇钻井液接近,甲基葡萄糖甙钻井液是在1990年左右出现的,这种钻井液和油基钻井液的效果差不多,所以,甲基葡萄糖甙钻井液也可以成为仿油基钻井液。

环保型钻井液体系新进展

环保型钻井液体系新进展

环保型钻井液体系新进展石工11-12班李尊〔11021558〕摘要:论述了废弃钻井液日趋严峻的环境污染问题和近年来环保型钻井液的研究及应用进展情况,其中包括白油钻井液、烷基葡萄糖苷钻井液、硅酸盐钻井液、合成基钻井液和聚合醇钻井液,且对这些钻井液的作用机理、适用性和环保性能进行了分析,并简述了几种近年来开发的环保型钻井液处理剂。

最后指出目前环保性钻井液技术存在的问题及未来的发展方向。

关键词:环保;钻井液;钻井液处理剂钻井液保障了钻井工程安全、优质、快速、高效的需求,但钻井施工中产生废弃物中含有有机聚合物、烃类、岩屑、无机物和重金属等物质,此类化学物品长期滞留在环境中,轻者污染环境,重者影响动、植物的生命。

实施油气田的勘探开发对环境的影响是不可防止的。

环境污染日益加重,人们环境保护的意识也越来越强,各国法律都对钻井液的环保性提出了更为严格的要求,积极采取各种对策和措施, 减少对环境的污染和对生态环境的破坏。

实现经济效益、环境效益和社会效益的统一是石油工业发展的命脉。

环保型钻井液的开发利用既要满足钻井工程安全、优质、快速、高效的需求,还要满足环保排放标准,不污染周围的环境〔包括土壤、动植物、地下水等〕,不影响农作物生长及施工人员的健康安全等条件。

从源头控制污染,最大限度的减少污染,实现“绿色”钻井。

毒性和生物可降解性就成为评价钻井液环保性必不可少的指标。

钻井液毒性评价采用试验方法,主要有糠虾生物检测法、微生物毒性法和累计生物荧光法。

其中糠虾生物检测法是美国国家环保局〔EPA〕正式批准的用于钻井液毒性评价的唯一方法。

使一定数量的浮游动物糠虾经受96h不同浓度毒物的毒害,分别记录每种浓度下所残存的生物数量。

然后,以死亡比率与浓度的关系作图,由图中曲线即可得到使50%试验生物致死的浓度值,该浓度值被称为96hLC值,用以表示毒物毒性的大小。

50值越大,表示钻井液的毒性越小。

钻井液处理剂的生物降解性是指钻井液处LC50理剂分子在微生物的作用下分解转化为微生物代谢物或细胞物质并产生CO的性2质。

浅析钻井液的发展状况和未来的发展方向

浅析钻井液的发展状况和未来的发展方向

浅析钻井液的发展状况和未来的发展方向作者:刘志杰来源:《中国新技术新产品》2013年第09期摘要:近年来,石油勘探开发技术逐步发展,应用于各种复杂井况和特殊井的钻探技术也逐渐增多,这些都对钻井液提出了更高的要求。

本文指出国内在生产中结合实际情况,借鉴国外新技术,逐步加深对钻井液的认识和研究,提出了钻井液技术发展的一些新特点。

最后结合钻井液技术发展实际,提出钻井液研究体系的未来发展方向。

关键词:钻井液;钻井技术;发展状况;环保中图分类号:TE25 文献标识码:A一、钻井液技术的发展情况(一)目前国内与国外钻井认识的差别这几年来,钻井技术的发展朝着安全性高、钻井速度快捷的方向发展。

我国目前钻井液技术发展状况及实际应用情况基本达到了安全快速的要求,而且某些技术水平已经取得了国际先进的水准,但我国的钻井行业整体水平与国外先进国家相比,仍然存在较大的差距,尤其我国与国外在钻井液技术与管理方面的认识上存在差异性比较明显,这中差异性也成为制约我国钻井业技术发展速度的重要原因之一。

认识上主要的差异性表现在以下几个方面:钻井技术的目的、钻井液设计的思想和理念、钻井工艺中的处理剂、钻井实施整体过程、钻井工程中对泥浆工程师的具体要求、对钻井业务创新思维、钻井工程对环境的保护等方面,从事物发展角度判断,只有在钻井液技术思想认识方面有了改进,我国的钻井液技术才能更加快速的发展,否则难以得到良好发展。

(二)国内外研究进展1我国钻井液技术的进展我国钻井液技术的发展方向主要是在实际工作的基础上,重点根据钻井生产过程中的实际需要,及时解决生产中出现的各种问题,使钻井液技术朝着提高钻井效率,加强钻井安全性方向发展。

尤其在最近几年里,在深井以及超深井钻井液方面有了长足的进步,取得了许多新的成绩,对钻井生产中一系列的难题得到了进一步的解决。

在生产实践过程中,努力从我国实际钻井现状出发,大胆借鉴目前国外先进的钻井液技术,逐渐发展形成了许多新的成果,主要包括:两性离子聚合物钻井液、硅酸盐钻井液、甲基葡萄糖苷钻井液,聚合醇钻井液等等,同时还建立和完善了高难度的超高温和超高密度钻井液体系,这也为我国钻井液技术的快速发展起到了关键性的作用。

环保钻井液技术现状及发展趋势

环保钻井液技术现状及发展趋势

环保钻井液技术现状及发展趋势环保钻井液技术现状及发展趋势近年来,随着环保意识的提升和环境保护要求的增加,传统的钻井液技术面临着许多环境和健康问题。

环保钻井液技术的发展自然成为了研究热点,对于实现可持续发展和保护环境具有重要意义。

本文将探讨环保钻井液技术的现状,并展望其未来的发展趋势。

目前,环保钻井液技术已经在一些国家和地区得到了广泛应用。

环保钻井液技术主要从以下几个方面入手,以减少对环境的负面影响:减少有害物质的使用,提高钻井液的可降解性,优化废弃物处理等。

其中,减少有害物质的使用是减少环境影响的关键一步。

在减少有害物质的使用方面,环保钻井液技术已经取得了一些突破。

以传统的油基钻井液为例,其中含有大量的有害物质,会对地下水和土壤造成污染。

因此,研究人员致力于开发出更加环保的可生物降解的油基钻井液。

这种新型钻井液利用了生物降解菌,可以将有机物质转化为无害的物质,从而降低了对环境的污染。

同时,环保钻井液技术还致力于提高钻井液的可降解性。

可降解的钻井液可以在地下环境中迅速分解,减少环境长期受到污染的风险。

目前,一些新型的环保钻井液已经成功地将可降解剂添加到钻井液中,使得钻井液能够在短时间内分解成无害物质。

此外,环保钻井液技术还关注废弃物处理环节的优化。

传统的钻井液废弃物处理通常会对环境造成严重污染。

环保钻井液技术则致力于找到更加安全和有效的废弃物处理方法。

例如,通过采用生物处理技术或者高温热解技术,可以将废弃物转化成对环境无害的物质。

未来,环保钻井液技术仍面临一些挑战,但也存在许多发展机遇。

首先,随着技术的进步,新型环保钻井液的研发将更加快速,其性能也会进一步提高。

其次,环保法规的加强将有助于推动环保钻井液技术的应用和发展。

此外,人们环保意识的增加以及环境保护的需要也将促进环保钻井液技术的发展。

总之,随着环保意识的不断提高,环保钻井液技术已经成为了石油行业关注的焦点。

通过减少有害物质的使用、提高钻井液的可降解性和优化废弃物处理等措施,环保钻井液技术已经取得了一些进展。

环保型钻井液的研究现状及发展趋势

环保型钻井液的研究现状及发展趋势

环保型钻井液的研究现状及发展趋势发表时间:2019-06-20T09:44:22.563Z 来源:《基层建设》2019年第8期作者:邵鑫增[导读] 摘要:钻井液影响着钻井工程的质量优劣与高效,其良好的流变性、抑制性、润滑性、抗温性、滤失低等特性有助于钻井施工的安全进行。

大港油田石油工程研究院天津市 300280摘要:钻井液影响着钻井工程的质量优劣与高效,其良好的流变性、抑制性、润滑性、抗温性、滤失低等特性有助于钻井施工的安全进行。

而随着我国社会经济的迅速发展以及环保要求的提高,石油行业发展的环保问题也日益受到重视,研发新型的环保钻井液技术也就显得至关重要了。

接下来,就环保型钻井液的研究现状及发展趋势展开论述。

关键词:环保型钻井液;研究现状;发展趋势引言钻井液在保证快速钻井、安全钻井、高效钻井中起着关键作用。

近年来,随着环保意识的增强,我国越来越重视钻井液在油气井钻探过程中对周围环境的影响和破坏。

随着石油工业的进步,复杂地层深井、超深井不断涌现,对钻井液提出了更高的要求。

因此,研发环境友好、高效、稳定、性能优良的钻井液意义重大。

1 常见的环保钻井液技术类型分析1.1 硝酸盐环保钻井液技术钻井施工作业过程中,使用硝酸盐钻井液的主要作用就是进一步的加强井壁的稳定性和可靠性。

一般情况下,硝酸盐钻井液具有流变性的特点,同时硝酸盐钻井液的浓度又比较高、可溶性比较强,因此就会经常出现失去控制的现象。

所以想要解决这一问题,我们在钻井施工过程中加入灰钻井液和混合物钻井液,能够有效的控制硝酸盐钻井液的流变性。

1.2 聚合醇环保钻井液技术钻井施工作业过程中,聚合醇环保型钻井液的主要作用就是能够有效的对地质录井效果起到很好的保护作用,也能很好的保护周围的环境不会受到污染。

所以在钻井施工实际的使用中,能够充分的发挥油基钻井液的技术性能,为石油企业的发展创造更大的经济效益和社会效益。

1.3 合成基环保钻井液技术合成基钻井液的主要组成有石灰、乳化剂、盐水等,是在人工合成的基础上,在对有机物进行合成。

保护油气层钻井和完井液现状与发展趋势

保护油气层钻井和完井液现状与发展趋势

保护油气层钻井和完井液现状与发展趋势摘要:石油钻探的目的就是发现大油田,合理开发油气藏资源,最大程度上将地下储层中的石油有效开采出来。

然而,油气钻井的过程中会对地层造成一些不可逆的损害,也就是常说的油气储层伤害,这就在一定程度上造成储层油气资源无法完全释放,使油气生产单位不能最大效率的利用油气资源,导致这部分油气资源不具备开发价值,造成实际可采储量低于实际储量的情况发生,给油气生产单位造成决策上的困难。

本文重点介绍了油气储层钻完井的过程和完井液的开发现状,综述了现有的钻完井技术体系和完井液对于储层的保护情况,及各种方法的优缺点。

在此基础上,提出了不同钻完井工艺及完井液的使用、搭配和未来的发展方向。

关键词:钻井液;完井液;油层保护引言:石油企业既是国家的经济命脉也是国家重点监管的企业,尤其是国家油气改革政策实施以后,石油企业更应该在新时代里做好必要的表率工作,应以环境保护、节约资源为切入点。

钻井和完井液作为油层保护的起始端通过了解钻完井体系和完井液的现状,总结现有技术的特点、适用范围以及优缺点,了解钻完井过程中添加剂、油层保护系统的应用实践,分析并研究油气层钻完井的未来发展趋势,主动承担社会责任,力求绿色生产、节约发展,推进环境保护、节能减排工作,真正地实现石油企业的“效益最大化”、“安全环保最大化”,从而成为全球瞩目、备受尊敬的优秀石油企业,具有重要意义。

1.钻井和完井液的优缺点及适用性1.1水基钻井和完井液体系水基钻井和完井液方法是目前国内应用最为广泛的油气钻完井工艺之一。

它所具有的特点是配方中水的比重占绝对的优势,这就使整个钻完井成本得到有效的降低,同时设备的使用较为简单方便,设备的维护性较好,添加剂的种类较多,选择的余地较大。

该种配方具有价格低廉、性能优异的特点,非常适合常规非敏感储层的钻完井施工。

第一,改造后的钻井和完井液。

针对常规钻完井工艺,在打开油气层之前,对于常规钻井液通过添加保护性添加剂成分,使得常规钻井液具有一定的油层保护成分。

环保钻井液研究现状及发展趋势

环保钻井液研究现状及发展趋势

环保钻井液研究现状及发展趋势摘要:随着社会经济的发展,我国的环境问题越来越突出,为了可以更好的提升环境质量,目前很多的钻井工程都在逐渐的应用环保钻井液技术。

本文正是从该角度出发,首先分析了当前我国正在应用的环保钻井液施工技术,其次对于各种技术进行具体的分析和描述,说明了该技术的应用要点,最后对未来发展提出可行性意见。

关键词:环保钻井液技术;现状;发展趋势引言钻井液影响着钻井工程的质量优劣与高效等,良好的流变性、抑制性、润滑性、抗温性、滤失低等特性有助于钻井施工的安全进行川。

而随着我国社会经济的迅速发展以及环保要求的提高,石油行业发展的环保问题也日益受到重视,研发新型的环保钻井液技术也就显得至关重要了。

1环保钻井液定义随着我国经济的高速发展,环境破坏问题表现日益突出,国家对环境保护日益严格,进而环保钻井液也倍受科技工作者及油田公司的关注。

目前无论是国外还是国内均热衷于研发环保钻井液技术,但就目前已公开发表的文献很难在其中找到关于环保钻井液的确切定义。

目前,我国关于环保钻井液的相关标准缺失,根据钻井液废弃处置要求,可以归纳出环保钻井液的定义:环保钻井液即是环境友好型钻井液或环境可接受的钻井液。

其使用过程中应满足作为钻井液本身的工程性能要求,并且在使用及废弃处置过程中也满足当地环境法规要求,这种既能满足钻井工程需要又能保护环境的钻井液体系可以称之为环保钻井液。

从此定义可以看出,环保钻井液的概念不能用统一的标准来衡量,环保钻井液具有较强的地域性,诸如海洋环境与陆地油田对环境保护的要求是完全不同的,环保钻井液的标准随所处环境的法规变化而变化,即当地环境保护要求提高时,环保钻井液的标准也相应提高。

国内多位学者就环保钻井液技术进行了综述,归纳起来文献中被广泛称为环保钻井液的有甲基葡萄糖苷钻井液、硅酸盐钻井液、多元醇钻井液、甲酸盐钻井液、合成基钻井液、有机盐钻井液等。

但同时提出,目前我国没有环保钻井液相关标准的事实。

环保钻井液发展现状及展望

环保钻井液发展现状及展望

环保钻井液发展现状及展望发表时间:2019-08-29T14:28:20.937Z 来源:《基层建设》2019年第16期作者:罗挺[导读] 摘要:随着我国经济实力的不断增强,在国际上有着举足轻重的地位与作用。

中海油田服务股份有限公司湛江分公司广东湛江 524057摘要:随着我国经济实力的不断增强,在国际上有着举足轻重的地位与作用。

面对供不应求的石油需求以及自然生态环境遭到破坏,对当前石油勘探开发技术提出更严格要求。

也对钻井液的使用提出了挑战,尤其是钻井液的环保问题。

在科学技术与社会高速发展的时代背景下,我国在钻井工程石油钻井液技术方面尤为突出,因为环保石油钻井液技术可以降低生产成本,提高经济效益,基于此,文章从多个角度与层面就环保钻井液技术的发展现状进行深入分析。

关键词:环保;钻井液;技术;发展现状;趋势引言近年来,随着油田勘探开发力度不断加大,钻井数量、难度不断增大,对具有特殊功能钻井液的需求越来越多。

这使得钻井废弃物的总量日益增加且成分越来越复杂,若仍采用以往简单固化、填埋等方式进行处理,易对作业区周边环境产生不可逆的损害。

胜利油田为东部老油田的典型代表,主要油气区块分布广泛,辖区内水系发达,且存在湿地、自然保护区,生态环境脆弱,遭受钻井液污染后很难恢复。

水基钻井液环境污染现状调查结果表明,单井废弃钻井液产生量大,废弃钻井液在钻井液池中放置多年不干涸,不能覆土还田,不仅形成长期占地的局面,还存在一定的污染隐患。

此外,更为严重的是,在部分油田井场周边发现土壤中重金属含量偏高。

而目前常用的环保处理措施,已不能很好地满足相关法规的要求。

井环保技术的发展方向。

1环保钻井液技术概述随着我国经济的快速发展,对原油的使用率也逐渐增大,原油一般属于不可再生能源,所以对原油的使用要注意节能减排,提高原油的使用效率。

环保钻井液技术主要是由钻井施工过程中所采用的环保钻井液,环保钻井业施工中存在很多钻井液类型,其施工过程也比较复杂。

环保型钻井液的研究应用现状及发展趋势

环保型钻井液的研究应用现状及发展趋势
[ 8]
2
国内外环保型钻井液处理剂的研究应用现状
处理剂是钻井液的重要组分 , 往往加量很少就可 以改善和稳定钻井液的性能 , 一般可分为无机处理剂 和有机处理剂两大类。目前所选用的大部分合成有 机处理剂往往因难以降解、 合成时引入重金属元素、 使用后遗留有毒单体等 原因, 会对 环境造成 不良影 响 ; 而无机处理剂环保性能相对较好 , 但工程性能又 不及有机处理剂。因此 , 研制和使用环保型处理剂是 一个重要发展方向。
∀ 52 ∀ 2010 年 9 月 do i: 10. 3969/ j. issn. 1005 3158. 2010. 03. 016
油气田环境保护

述环保型钻井液的研究应Fra bibliotek现状及发展趋势
卜文海
1
赵誉杰
2
杨勇
1
庄稼
2
( 1. 四川仁智石化科技有限责任公司 ; 2. 西南石油大学材料科学与工程学院 )
摘 要 介绍与分析了现阶段国内外环保型钻井液及其处理剂的特点和研究现状。 推荐了钻井液体系环 保指标及毒性的评价方法 。指出制约中国环保型钻井液技术开发的因素 , 对环保型钻井液技术研究的重点和 发展趋势进行了分析 。指出环保型钻井液的发展趋势 , 强调无毒性硅酸盐钻井液是今后研究的重点。 关键词 环保型钻井液 处理剂 环保指标 毒性评价方法 应用现状
1. 1 络合铝钻井液
络合铝钻井液能够用于环境保护要求较高的地 区, 符合美国环保局规定的钻井液在墨西哥湾排放的 环保要求。其主要成分是一种不含 Cl- 的络 合铝高 效泥页岩抑制剂。Saddok Benaissa 等人 认为其抑 制机理是利用铝酸盐与有机酸的协同增效作用, 在井 壁泥页岩的微裂缝和孔隙内生成不溶于水的铝络合
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环保钻井液技术现状及发展趋势杨振杰(西安石油大学石油工程学院,陕西西安) 摘要 综述了环保钻井液技术发展现状,通过分析环保钻井液存在的问题,对环保钻井液的发展趋势提出了认识。

环保钻井液应具有:与油基钻井液相当或接近的抑制性能;配制和维护成本与普通水基钻井液相近;满足施工地区的环保排放标准,对农业生产无害,最好是有益于当地的生态环境;保证施工人员的健康和安全;适应于各种复杂井和深井的钻探需要。

在今后的环保钻井液技术研究中,应该重视对天然高分子材料和各种环保处理剂的改性和完善以及对无毒无污染的有机盐和无机盐使用技术的攻关,解决环保钻井液抑制性和抗温性问题,开发低成本高性能的无毒环保钻井液。

关键词:钻井液 环境保护 抑制性 生物可降解性 综述由于对环境保护问题的日益重视,与钻井液有关的环保和安全问题使得高效、低成本和无毒钻井液的研究开发成为发展的重要方向。

中国陆上油田由于受钻井液成本等因素的制约,环保钻井液技术发展较慢。

本文综述了环保钻井液技术发展现状,通过分析环保钻井液存在的问题,对环保钻井液的发展趋势提出了建议,希望能对环保钻井液的技术进步有所启发。

环保钻井液的发展现状1.硅酸盐钻井液硅酸盐钻井液无毒、无荧光、低成本的特性日益受到重视。

Barnfather J L等人认为,目前使用的油基钻井液和合成基钻井液并不能真正满足环保、立法和成本控制的要求。

研究开发一种既适应复杂地层要求又能满足环保要求的钻井液是目前面临的一个重要问题[1]。

硅酸盐钻井液能够稳定各种复杂地层,具有优良的类似于油基钻井液的抑制稳定性能,但也是通过聚合醇和低价无机盐的复配等来强化体系的整体性能。

普遍使用的硅酸钠产品溶液模数为2.1,固相含量为42%,密度为1.5g/cm3。

典型的硅酸盐钻井液的pH值控制在11.8~12.3之间。

硅酸盐钻井液成本比普通水基钻井液高30%左右。

Marquis Fluids公司自1998年起在加拿大西部、英国和哥伦比亚近40口大位移定向水平井、高温高压复杂深井中使用了强抑制性硅酸钠/钾环保钻井液体系,提高了机械钻速,抑制了页岩的水化膨胀,降低了成本,成功地替代了逆乳化钻井液和硫酸钾钻井液。

硅酸钾还可以作为化肥,有利于植物的生长发育,只要使用得当对环境完全无害。

Barnfather J L等人将硅酸盐钻井液应用于挪威的海上油田,控制了易膨胀水化的泥页岩。

作为油基钻井液和合成基钻井液的替代体系,该体系减少了化学添加剂的排放量,满足了海洋钻井的环保要求[2]。

硅酸盐与聚合醇复配,增强了硅酸盐钻井液的整体性能,因为单纯的硅酸盐钻井液难以满足深井和高难度井的钻探需要。

新一代硅酸盐聚合物钻井液中液体硅酸盐(固相含量为30%左右)加量为5%~15%[2]。

Ward和Chapman J W认为硅酸钠和硅酸钾复配可提高钻井液抑制效果,减少硅酸盐的用量[3],而且具有优良的储层保护性能。

John C U rquhart提出用天然高分子材料复配的无固相硅酸盐钻井液,其组成为30%硅酸钾溶液(有效浓度为30%,模数为2.5,pH值为11)加入3~6kg/m3黄原胶和1~3kg/m3CMC。

该体系的滤失量可控制到0,密度可根据需要进行调整[4]。

该体系特点为:①真正无毒;②能够防止页岩地层的坍塌,抑制泥岩的水化分散,加固胶结差的地层;③密实的堵塞作用可防止钻井液滤液的侵入。

硅酸盐加入钻井液后,提高了钻井液的整体抗温性。

硅酸盐钻井液的开发多数是以聚合物钻井液为基础。

硅酸盐钻井液一般都需要与聚合物、盐类、抗高温处理剂等复配来增强抑制能力,由于复配处理剂的影响,这些硅酸盐钻井液难以形成真正的无毒环保钻井液[5~8]。

丁锐通过对硅酸盐钻井液稳定井壁机理进行系统研究认为,硅酸盐稳定井壁的机理包括多方面的协同作用:①尺寸分布较宽的硅酸盐粒子通过吸附扩散等途径结合到井壁表面,堵塞缝隙;②侵入地层孔隙内的硅酸根遇到pH值小于9的第21卷第2期 钻 井 液 与 完 井 液 Vol.21,No.2 2004年3月 DRILLING FLUID&COMPLETION FLUID Mar.2004孔隙水立即变为硅酸凝胶而将孔隙堵塞;③硅酸根与岩石表面钙镁离子和硬度较大的孔隙水生成硅酸钙镁沉淀而覆盖于岩石表面并堵塞孔隙;④硅酸盐与粘土矿物之间的超分子作用力;⑤硅酸盐的硅醇基与粘土矿物的铝醇基发生缩合反应,把粘土等矿物颗粒胶结成牢固的整体[9]。

John C Urquhat也认为硅酸盐钻井液对泥页岩的包裹作用阻止了泥页岩与钻井液的接触,保持了地层的原始状态,利于井壁稳定和储层保护[10]。

目前应用的硅酸盐钻井液存在几个问题。

①性能调整困难,特别是流变性能的控制;对pH值比较敏感[3],如CO2的污染可引起硅酸盐钻井液增稠。

另外,较高的液相粘度使硅酸盐难以在高密度钻井液中使用。

②要达到良好的抑制性能,必须保证硅酸盐有较大的加量。

③该钻井液的整体性能难以满足各种复杂井和特殊工艺井的要求,如抗温性、润滑性和流变性的控制等。

④为达到较好的钻井液性能,必须与其他非环保处理剂和低价盐复配,使体系的环保性能受到影响[8,11]。

如自然生态对可溶性盐的容量限为3000mg/L,高含盐量的钻井液对生态环境不利。

Bland R G等人也指出了硅酸盐钻井液的缺点[12]:①硅酸盐与钻井液其他处理剂的配伍性差;②使用温度受限制,要求体系具有较高的pH值;③钻井液摩阻大。

2.合成基钻井液合成基钻井液是以合成有机物为连续相,盐水为分散相,加入乳化剂、降滤失剂、稳定剂和流型改进剂等组成的一种逆乳化悬浮分散体系。

合成基钻井液的特点有:①不含芳烃,毒性小,可生物降解;②高闪点,低凝固点,可在寒冷地区和深水海域使用;③在水中可生物降解,废弃物可直接排入海中。

但由于环保法规的日益严格,合成基钻井液的使用也受到一定的限制。

合成基钻井液的商业造价为1380美元/m3,海洋上使用该体系钻井,井壁稳定,提高了钻速,节约了使用油基钻井液时用于处理钻屑和环境污染的费用[13]。

如果研究的环保钻井液主要是用于陆上油田,合成基等环保钻井液的费用就难以接受。

3.铝络合物钻井液Baker Hughcs INTEQ公司推出了一种络合铝,是一种不含Cl-的高效泥页岩抑制剂,其机理是在泥页岩的孔隙和微裂缝内形成不溶于水的铝络合物,加固和稳定井壁,抑制岩屑分散。

该产品的特点是成本低,钻井液性能容易控制。

由于产品本身是一种无毒无害的铝化学品,不含氯,解决了岩屑排放的难题,降低了排放成本,能够运用于环境保护要求较高的地区。

经检测浓度为8.6kg/m3的络合铝溶液LC50值为0.555g/L。

据介绍该产品还具有配伍性好、抗污染能力强、流变性能容易控制、维护处理方便和防止钻头泥包等优点。

Saddok Benaissa等人提出铝酸盐与有机酸的协同增效作用是铝化学剂稳定井壁的关键[14]。

铝化学剂抑制泥页岩的水化分散、稳定井壁的机理是,随滤液渗入泥页岩孔隙和微裂缝中的铝化学剂,在低pH值的环境下形成沉淀结晶,与泥页岩结合成为一个整体,抑制其膨胀分散,有效地阻止泥页岩内部微裂缝的孔隙压力穿透,稳定井壁。

铝化学剂通过了墨西哥湾和北海的生态学和毒物学试验,符合环保要求,LC50值大于美国环保局(US EPA)规定的在墨西哥湾排放钻井液的最小值。

4.甲基葡萄糖苷钻井液Simpson J P等按美国环保局规定,对甲基葡萄糖苷进行生物降解评价,分别对浓度为20mg/L和40mg/L的甲基葡萄糖苷溶液进行了改进生物降解试验,结果测得28d产生的CO2为理论产量的86%,高于EPA规定的60%[15]。

浓度为80%的甲基葡萄糖苷溶液的LC50值高于500g/L,完全符合EPA规定的排放标准。

因此,甲基葡萄糖苷钻井液是一种无毒、易生物降解的新型环保钻井液。

该体系的抑制机理是甲基葡萄糖苷能吸附在泥页岩表面形成一层半透膜,通过调节该钻井液的水活度控制钻井液与地层水的运移,使页岩中的水进入钻井液中,从根本上抑制泥页岩的水化膨胀,稳固井壁。

甲基葡萄糖苷在钻井液中的理想加量为45%~60%,如果与7%以上的无机盐复配可将用量降到25%左右,但环保性能又将受到影响。

甲基葡萄糖苷钻井液可以通过复配石灰和褐煤等无毒处理剂控制高温高压滤失量[16]。

该体系在辽河、胜利和新疆等油田已进行了现场试验,但可能由于成本太高,目前未见推广应用的报导。

5.钙络合醇水基钻井完井液钙络合醇水基钻井完井液是中国近年来发展起来的新型环保钻井液。

钙络合醇钻井液的主要成分是一种醇类的非离子表面活性剂和无机盐CaCl2,具有较好的抑制性能。

该体系已在胜利、辽河和中原40 钻 井 液 与 完 井 液 2004年3月等油田得到了成功的运用。

但高浓度无机盐的使用,对环境也会有一定的不良影响。

6.无粘土低固相甲酸盐盐水钻井液无粘土低固相甲酸盐盐水钻井液是一种新型的无毒环保钻井液,其特点是抑制性强,流变性好,固相容量限高。

甲酸钾加入钻井液后能够提高XC生物聚合物和聚合物降滤失剂的抗温性能[17~18]。

甲酸盐钻井液在国外已用于现场,并取得了良好效果,中国也在一些复杂井中试验成功。

该体系的缺点是成本过高,难以在油田大面积推广。

7.高抑制性低盐度聚合醇水基钻井液聚合醇钻井液是一种广泛使用的新型环保体系。

该体系强抑制性能是通过聚合醇与一定浓度的氯化钾复配实现的,聚合醇与无机盐复配形成复合物,增强聚合醇在膨润土颗粒上的吸附强度[19]。

Brady M E等人认为,高盐度的聚合醇钻井液对环境的影响同样是不利的[11]。

因为较高的含盐量会污染地下水源和土壤,影响饮用水和农业生产,不是真正的环保钻井液。

为此,提出了高抑制性低盐度聚合醇水基钻井液。

为了保证在含盐量低的情况下聚合醇钻井液仍具有较好的抑制性能,对聚合醇的作用机理进行了深入研究,认为该体系抑制性能的关键是处理剂能够与膨润土颗粒发生强吸附作用,进入膨润土颗粒内层空间,通过分子间的相互作用力产生良好的加固封闭作用,阻止钻井液滤液侵入,达到抑制泥页岩膨胀分散的目的。

聚烷撑乙二醇尽管在粘土颗粒内层空间形成双分子层,但由于憎水基团的作用,封闭效果比聚乙二醇好。

Beady M E 等人研究出了吸附动力更强、与粘土颗粒具有强烈的亲和与封闭作用的聚合醇产品PG2,增强聚合醇的抑制效果,保证在低盐度条件下,聚合醇钻井液具有较好的抑制性能,实现了该体系更好的环保性能。

8.增强环保钻井液抗温性能的处理剂Luigi F Nicora提出了一种新型的抗高温钻井完井液添加剂柠檬酸锆。

室内和现场试验表明,在钻井液中加入柠檬酸锆后,提高了褐煤及木质素磺酸盐在分散钻井液中的抗温稳定性,控制了膨润土在高温下的胶凝稠化[20]。

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