第二节 钻井液处理剂--钻井液降滤失剂
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；。
降滤失剂作用
降滤失剂作用
降滤失剂是一种在石油钻井工程中广泛使用的化学品，它的主要作用是减少钻井液的滤失量。
钻井液是在钻井过程中用于冷却钻头、携带岩屑、维持井壁稳定性和传递钻井动力的一种重要液体。
在钻井过程中，钻井液会通过井壁的微小孔隙和裂缝进入地层，这个过程被称为滤失。
滤失不仅会导致钻井液的损失，还可能引起井壁的坍塌，影响钻井效率和安全。
降滤失剂通过以下几个机制起作用：
1.形成保护膜：降滤失剂能够在井壁上形成一层保护膜，封闭微小孔隙和裂缝，减少钻井液的滤失。
2.提高粘聚力和切力：添加降滤失剂的钻井液具有更高的粘聚力和切力，这有助于携带岩屑并减少滤失。
3.吸附作用：降滤失剂分子可以吸附在井壁和岩屑表面，减少它们与钻井液的接触，从而降低滤失。
4.桥接作用：在井壁和岩屑之间形成桥接，使它们粘连在一起，增强井壁的稳定性。
5.控制滤失和增产：在油田增产措施中，降滤失剂能够降低滤失量，提高注入水的驱油效率。
降滤失剂的化学成分和结构对其性能有重要影响。
理想的高分子降滤失剂具有长链状结构，这些长链可以在井壁上形成致密的覆盖层。
此外，它们通常含有亲油基团，使其能够很好地溶解在石油中并向油水界面吸附。
另外，良好的热稳定性和低成本特性也是降滤失剂重要
性能指标。
在评价降滤失剂的性能时，通常会进行滤失实验，通过测定不同压力下的滤失量来评估其效果。
此外，降滤失剂的选择和应用还需要考虑到井况、钻井液体系、地层特性以及环保要求等多方面因素。
油田化学-钻井液化学(第二章)
3．冷却和润滑钻头＼钻具
1、井底温度高
热量 来源
2、钻头与井底岩石/钻柱
与井壁摩擦而产生热量 1、通过钻井液不断地循环
冷却和润 滑机理
作用，将这些热量及时带走 2、利用钻井液良好的润滑 作用，降低摩擦
4．传递水动力
（1）直接破碎岩石：钻井液在钻头喷嘴
处以极高的流速冲击井底，从而提高了钻
井速度和破岩效率。高压喷射钻井正是利
缺点: 可以使井壁的页岩膨胀、分散，不利于井 壁稳定
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二、钻井液酸碱性调整 钻井液工艺原理电子教案 2、氢氧化钾（KOH）
KOH K OH
第二章
有很强的pH值调节能力；
优 点
上一内容
电离→K+，可抑制井壁的页岩膨胀、 分散，有利于井壁稳定
下一内C
达西定律
dqFL k Ap dt L
q FL A
SC 2 k P 1t SM
式中： A----渗滤面积
k----泥饼渗透率 ΔP----渗滤压差
SC
SM
静滤失方程
----泥饼中固相体积分数 ----钻井液中固相体积分数 t----渗滤时间 μ----滤液粘度
酚酞碱度 Pf
碱度的分类 甲基橙碱度Mf
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一、钻井液酸碱性表示法 钻井液工艺原理电子教案
（4）碱度的测定
①酚酞碱度
第二章
－用酚酞做酸碱中和指示剂测得的碱度（Pf)
以酚酞为指示剂，用酸滴定水样由红色变为无色， 以下反应进行完全，消耗的硫酸体积。
OH-+H+=H2O CO32-+H+=HCO3上一内容 下一内容 回主目录
石油钻井用助剂-降滤失剂
石油钻井用助剂-降滤失剂
河南建杰实业有限公司产品介绍：
石油钻井用助剂-降滤失剂是一种新型抗盐降滤失剂，该产品不仅降失水效果良好，同时还具有抗污染能力强，性能稳定，好处理，易维护等特点。
既能在淡水泥浆中使用，又能在盐水泥浆中使用。
在深井和超深井中使用时，效果更为突出。
应用范围：
适用于深井和超深井中的淡水泥浆、盐水泥浆使用。
产品特点：
1.专业性强：适用于深井和超深井中的淡水泥浆、盐水泥浆使用。
2.加量少：在淡水钻井液体系中使用，推荐加量1~2 %，在盐水钻井体系中使用，
推荐加量为1~3 %。
3.配合性好：能在各种钻井液体系、各种井型中使用。
4.使用效果好：在使用时，钻井液滤液PH值保持在9~10之间效果更佳。
产品指标：
推荐使用方法：
直接加入干粉：将粘结剂均匀加入物料中，物料与粘合剂的比例一般为100:1。
以上方法仅供参考，客户可根据实际需要进行添加。
包装运输：
珠光膜含内衬塑料薄膜袋包装，每袋净重25kg。
贮存方法：
阴凉、干燥处储存，应注意防水、防潮湿、防雨淋。
1。
第2讲降滤失剂
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。
钻井液 第2章 聚合物钻井液20100304
钻井液体系则应注意保持重晶石的悬浮。
(6)滤失量以保持井壁稳定，井下正常为宜。 (7)在整个钻井过程中，基本不用有机分散剂。
三、不分散低固相聚合物钻井液组成和性能指标
3、不分散钻井液体系处理剂的选用原则
(1)采用单一的处理剂是不可能满足不分散性钻井液所需
性能的要求，应将处理剂复配使用； (2)复配的基本原则应该是大分子(分子量为200万以上) 与中、小分子(分子量为60万以内)相结合。
二、达到不分散低固相的措施
(3)絮凝效果评价
a、形成一定清液所需要的时间； b、找最佳絮凝值C佳。
V1 d 1 D V 2 d 2 V1
式中：V1絮凝剂溶液体积； d1絮凝剂溶液比重； D絮凝剂百分含量； V2钻井液体积； d2钻井液比重。
C 佳
相同聚合物不同盐基絮凝能力大小为：K+>NH4+>Na+>Ca2+ 如：K-PAM>Na-PAM等。
类型
除砂器（Desander） 除泥器（Desilter） 超级旋流器
工作原理 影响因素
流量(压力) 尺寸 处理量 底流密度 底流形状
主要参数
3）离心机（Decanting centrifuges）
结构组成
外筒、内筒、离心泵、电机
类型
标准离心机 高速离心机
只要C和保持很低，即使使用低B，仍能获得大的钻速。
一、钻井液组成、性能对钻速的影响
4、固相含量
固含 、P液钻速。 (1)惰性固相(加重剂)，对钻速影响小； (2)岩屑、劣质土，对钻速影响居中； (3)活性土、高造浆率土(粘土类)，对钻速的影响大。 小于1微米的固相颗粒对钻速影响为粗颗粒的13倍，故钻井 液中亚微米颗粒越多，钻速降低得越严重。
第二章钻井液处理剂
第二章钻井液处理剂一、稀释剂（1）稀释剂是指能解除钻井液稠化的化学剂。
钻井液稠化的主要原因是钻井液中固相颗粒过多及粘土颗粒形成网架结构。
在含有聚合物的钻井液中，聚合物长链分子和粘土颗粒作用，或聚合物分子间相互作用形成网架结构也会引起钻井液粘切增大。
无机电机质的污染，使粘土颗粒水化层变薄也易形成空间网架结构导致钻井液增稠。
（2）稀释剂的作用机理稀释剂的稀释作用首先是通过试剂吸附在粘土颗粒的边-端面上，拆散或削弱了粘土颗粒形成的网架结构达到稀释作用。
同时，由于稀释剂具有较强的吸附能力及与聚合物分子形成化和物等作用，可使吸附在粘土颗粒上的长链聚合物分子解吸，从而起到稀释的作用。
单宁碱液单宁存在于植物的根、茎、叶、皮、果壳和果实中，是多元酚的衍生物，属弱有机酸。
单宁水解生成的双五倍子酸、五倍子酸在NaOH溶液中生成双五倍子酸钠、五倍子酸钠，统称为单宁酸钠或单宁碱液，在钻井液中起降粘作用。
单宁碱液的降粘机理单宁类降粘剂主要是通过拆散结构而起到降粘的作用，它主要降低动切力，对塑性粘度影响较小，其它分散型降粘剂的作用机理均与之相似。
由于降粘剂主要在粘土的端面上起作用，因此与降滤失剂相比，一般用量较少。
单宁类降粘剂的特点单宁碱液在高浓度的无机盐溶液中会发生盐析或生成沉淀，失去降粘效果,其抗盐、抗钙能力差。
单宁酸钠含有脂键，高温下易断裂,其抗温能力在100~120°C。
为提高单宁酸钠的使用效果，常通过磺甲基化制得磺甲基单宁（SMT），其抗温能力在180~200°C，加量0.5 ~1%,抗钙达1000ppm,抗盐效果差,小于1%。
铁铬木质素磺酸盐（FCLS）简称铁铬盐，是有含有大量木质素磺酸盐的纸浆废液制成。
由于铁铬盐分子中含有磺酸基，Fe3+和Cr3 +与木质素磺酸盐形成了稳定的螯合物。
所以FCLS是一种具有抗盐、抗钙能力强的稀释剂，其热稳定性高，可抗150˚以上的高温。
由于铁铬盐具有弱酸性，因此必须配合烧碱使用才能发挥良好的稀释作用。
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。
常用钻井液处理剂及作用
作用：主要用来提高钻井液体系的润滑性，降低摩阻系数，增加钻头的水马力以及防止粘卡。
二、细分散类作用：主要用来配制原浆，亦有增加粘切、降低滤失的作用。
1、羧甲基纤维素钠盐（CMC）
作用：主要用来促进钻井液中粘土颗粒网状结构的形成，提高粘度，降低失水。
2、烧碱(NaOH)作用：调节钻井液PH值，促进白土水化分散。
4、钻井液用成膜树脂防塌剂（BLC-1）作用：用来控制聚合物体系失水，增加润滑性从而达到防塌的目的。
5、高粘乙烯基单体共聚物防塌降失水剂（BLA-MV）
作用：用来控制聚合物体系失水，提高粘度，封堵页岩孔隙从而达到防塌的目的。
6、增粘降失水剂（KF-1）
作用：用来提高聚合物体系液相粘度，提高泥浆的携带岩屑能力。
8、硅氟稀释剂(SF-150)作用：主要用作稀释改善细分散钻井液体系的流动性
三、堵漏剂
1、单向压力封堵剂（DF-A）作用：主要用作渗透性漏失地层的堵漏。
2、综合堵漏剂（HD-I、II）作用：主要用作裂缝性漏失地层的堵漏。
3、桥塞堵漏剂（QD-I、II）作用：主要用作裂缝性漏失地层的堵漏。
四、加重剂
1、 石灰石粉（CaCO3）
常用泥浆药品及作用
一、聚合物类
1、聚丙烯酰胺（PAM）
作用：主要用来絮凝钻井液中过多的粘土细微颗粒及清除钻屑，从而使钻井液保持低固相，它也是一种良好的包被剂，可使钻屑不分散，易于清除，并有防塌作用。
2、聚丙烯酸钾（K-PAM）
作用：主要用来抑制页岩中所含粘土矿物的水化膨胀和分散而引起的井塌。
3、螯合金属聚合物（CMP）作用：用来提高聚合物体系粘度兼防塌作用。
4、 纯碱（Na2CO3）
钻井液知识
钻井液种类及组成谁能给我说下钻井液，降滤失剂，白油，腐植酸，重晶石之间的关系和联系，还有钻井液的组成，我原来是化工的，搞毕业设计题目是：“钻井液白油的性能测定”。
这方面完全是盲区，那位油田化学高玩给我讲解下，多谢。
最佳答案降滤失剂，白油，腐植酸，重晶石，等都是一些处理剂，些都是泥浆性能调节的，重金石是用来增加比重的，每个处理剂都有不同的作用，如果你想写毕业设计，你自己必须看一些有关的书籍，推荐几个书籍，钻井液与岩土工程浆液，岩土钻掘工程等，1、胶体率成孔液的胶体率是配液材料水化分散程度及悬浮稳定性的简易且有效的衡量指标。
胶体率的测定：将100毫升泥浆装入量筒中，将瓶塞塞紧，静止24小时后，观察量筒上部澄清液的体积（毫升数）。
胶体率以百分数表示:2、比重成孔液的比重是指成孔液的重量与同体积水的重量之比。
3、固相含量成孔液的固相含量指成孔液中固体颗粒占的重量或体积百分数。
成孔液中的固相包括有用固相和无用固相，前者如造浆粘土、重晶石等，后者为钻屑。
成孔液中的固相，按固相比重来划分，可分为重固相（重晶石比重为4.5，赤铁矿为6.0，方铅矿为6.9等）和轻固相（粘土比重一般为2.3～2.6，岩屑比重一般在2.2～2.8之间）。
固相含量测定方法“蒸馏分离原理”：A. 取一定量（20ml）成孔液，置于蒸馏管内；B. 用电加热高温将其蒸干；C. 水蒸气则进入冷凝器，用量筒收集冷凝的液相；D. 然后称出干涸在蒸馏器中的固相的重量；E. 读出量筒中液相的体积；F. 计算固相含量；G. 其单位为重量或体积百分比。
4、含砂量钻井液含砂量是指钻井液中不能通过200目筛网，即粒径大于74μm的砂粒占钻井液总体积的百分数。
在现场应用中，该数值越小越好，一般要求控制在0.5%以下。
这是由于含砂量过大会对钻井造成以下危害：（1）使钻井液密度增大，对提高钻速不利。
（2）使形成的泥饼松软，导致滤失量增大，不利于井壁稳定，并影响固井质量。
第11章 油田用化学剂
（4）有机硅类降粘剂 该剂处理的泥浆粘土含量很高，高温下性能稳定。近年来研究性 能较好的有Gx、HJH301以及有机硅与腐殖酸钾接枝产品，正在推广 应用中。 钻井液降粘剂的作用机理： 天然或合成高分子降粘剂是带多官能团 的长链分子．分子中有不同数量的羧基、酰 氨基、酯基等，通过管能团对粘土颗粒端面 上的吸附，并形成水化度降低。 几种钻井液聚合物降粘剂 :① DSAA降粘 剂 ②PT-1降粘剂
(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)。
第11章 油田用化学剂
油田化学剂按油田施工工艺可分为：钻井用化学剂、油气开采用化 学剂、油气集输用化学剂、水处理用化学剂和提高采收率用化学剂等五 大类。
第一节 钻井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
泥浆在钻井过程中起着重要作用：净化井眼， 将钻屑带出地面；冷却和润滑钻头；泥浆中的粘 饼形成示意图 土颗粒附着井壁，形成薄而韧的泥饼，稳定井壁。 （a）薄饼（b）厚饼 防止井喷、漏、塌、卡等。 由于油层地质条件和钻井深度的不同。要求使用不同性能的泥浆。 目前使用的泥浆有水基泥浆、油基泥浆和聚合物泥浆。 是一种固体含量很低的聚合物泥浆，具有能提高钻速和进尺．降低 成本及保护油层的优点。
(3)7801缓蚀剂
7801是以酮胺醛缩合物为主的多组分复合缓蚀剂．在150℃的28 ％盐酸中具有优良的缓蚀性能，可用于5000m深的油气井酸化用。 合成
国内钻井液降滤失剂的应用与分析
国内钻井液降滤失剂的应用与分析国内钻井液降滤失剂的应用与分析第一章引言在石油与天然气勘探开发的各项施工中，修井作业是一个重要环节。
油气水井在自喷、抽油或注水注气过程中，随时可能发生故障，造成油井减产甚至停产。
诸如：油井下沙堵、井筒内严重结蜡结盐、油层堵塞、渗透降低、油气水层互相串通、生产油层枯竭等油井本身的故障；油管连接脱扣、套管挤扁、断裂和渗漏等油井结构损坏；抽油杆弯曲、断裂或脱扣、抽油泵工作不正常等井下采油设备故障等。
出现故障后，只有通过井下作业来排除故障，更换井下设备，调整油井参数，恢复油井的正常生产。
石油在当代社会各国发展占据着非常重要的地位，相应石油钻采技术也在不断地得到迅猛的发展。
各种化学处理剂亦相继问世。
我国石油钻采技术还处于相对落后的水平：一种在于没有好的化学处理剂；一种在于没有好的钻井技术；好的泥浆处理剂对石油钻采有相当重要的作用。
降滤失剂是泥浆处理剂的一种,是用以保证钻井液性能稳定，减少有害液体向地层滤失，以及稳定井壁、保证井径规则的重要泥浆处理剂。
降滤失剂主要通过以下几个机理发挥作用：①全方位地堵塞泥饼中的毛细孔道使其光滑而致密；②增加泥饼负电荷密度使其形成强有力的极化水层；③吸附于粘土晶体颗粒侧面形成桥联缩小毛细孔径；④增加滤液粘度；⑤改变泥饼毛细孔的润湿性。
在日前使用的各种降滤失剂中，以预胶化淀粉为代表的一类主要表现为第①种机理，而以NH、HPAN和SMP—I为代表的强阴离子型主要表现为第②、③种机理，对第④种机理来说，CMC、PAC类不可忽视，但其它降滤失剂类型可忽略不计，只有沥青类才具有第⑤种机理。
一般降滤失剂的作用机制往往是以某种机理为主，以其它机理为辅。
如果根据降滤失剂分子结构特点，通过化学改性或适当复配，既保留降滤失剂作用机理的强项又弥补其作用机理的弱项，即可改善其降滤失效果。
国内使用的降滤失剂主要有如下两大类：一是天然物的衍生物；二是以腈纶废丝为原料的改性产品前者原料来源广泛，但产品在钻井液中作用单一、加入量较大，质量受原料影响，波动也较大。
钻井液完井液处理方法剂大全第二卷
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（一）XC生物聚合物
✓ XC生物聚合物又称作黄原胶，是由黄原菌类作用于碳水化合物而生成的高分 子链状多糖聚合物，分子量可高达5106，易溶于水。是一种适用于淡水、盐 水和饱和盐水钻井液的高效增粘剂，加入很少的量（0.2% ～0.3%）即可产生 较高的粘度，并兼有降滤失作用。
高聚物类降滤失剂——小结
3.主链结构
为了使高聚物具有高温稳定性，当设计处理剂的分子结构 时，主链联结方式应是-C-C-，-C-S-，-C-N-键等，而避 免引入-O-键。 原子间的键能（298K）
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高聚物类降滤失剂——小结
4.水化基团结构的性能比较
几乎所有高聚物处理剂的水化基团都是-COONa，-ONa和SO3Na，但它们在钻井液中的行为，即抗盐、钙能力却有显 著不同。
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Resinex
➢ 是自20世纪70年代后期以来国外常用的一种抗高温降 滤失剂，由50%的磺化褐煤和50%的特种树脂组成。
➢ 产品外观为黑色粉末，易溶于水，与其它处理剂有很 好的相容性。
➢ 在盐水钻井液中抗温可达230℃，抗盐可达1.1105 mg/l。抗钙2000 mg/l。
➢ 在降滤失的同时，基本上不会增大钻井液的粘度，在 高温下不会发生胶凝。特别适于在高密度深井、超深 井钻井液中使用。
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SPNH
➢ 是以褐煤和腈纶废丝为主要原料，通过采用接枝共 聚和磺化的方法制得的一种含有羟基、羰基、亚甲 基、磺酸基、羧基和腈基等多种官能团的共聚物。
➢ SPNH主要起降滤失作用，但同时还具有一定的降粘 作用。其抗温和抗盐、抗钙能力均与Resinex相似。
第二节 钻井液处理剂--钻井液降滤失剂
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。
加量1-1.5% 。
PAC-143
PAC-143是多种乙烯基单体及其盐类共聚而成 的水溶性高聚物,分子量150万-200万，分子链 中含羧基、羧钠基、羧钙基、酰胺基、腈基、 磺酸基等多种官能团。它做为各种水基钻井 液的降滤失剂，同时能有效抑制泥页岩水化 分散。该处理剂在淡水钻井液中加量0.2-0.5%,
改性淀粉降滤失剂
改性淀粉的结构与纤维素相似，是由植 物淀粉经改性而成，主要是在淀粉的主 链上引入羧甲基、羟基、羟丙基及阳离 子等基团，改进了淀粉的性能。淀粉做 为降滤失剂其降失水机理与CMC类似。
改性淀粉降滤失剂的特点与加量
由于原材料价格低廉，因此改性淀粉价格较低， 但在降滤失方面却有许多优点：它加量少，抗无机 盐效果好，降失水作用明显。在淡水钻井液中加量 0.3-0.5%,在4%盐水钻井液中加量0.6-0.8%,饱和盐 水钻井液中加量1-1.5%,并且其抗Ca2 +、Mg2+等高 价无机盐效果好,并且淀粉可根据需要改性成增粘 型或微增粘型，满足流变性调整的需要。同时该类 处理剂属非离子型,可适用于各种钻井液体系。
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。
钻井液的滤失性
第二节 钻井液滤失量的测定 及其影响因素
二、钻井液静滤失量的影响因素
f、地层渗透率对钻井液滤失量的影响
在推导钻井液静滤失量公式时我们曾经假设，泥饼的渗透率 远远小于地层渗透率，不考虑地层渗透率对钻井液静滤失的影 响。实际上地层存在大量的孔隙和裂缝，具有一定渗透性。 在泥饼尚未形成之前，地层是泥浆滤失的第一渗透介质，所 以地层渗透性大小决定了钻井液瞬时滤失量的大小。泥饼形成 之后，才逐渐对滤失起主要作用，地层成为第二滤失介质。 如果地层渗透率很大或者有裂缝存在，甚至会发生漏失，钻 井液固相颗粒太小，不能够堵塞或架桥在井壁处形成泥饼，此 时的滤失量就非常大了。
第四章 钻井液的滤失性
钻井液的滤失造壁性
掌握有关的基本概念； 钻井液滤失过程、滤失方程、影响因素
及其调整； 了解钻井液滤失造壁性与钻井的关系。
钻井液的滤失造壁性
滤失（失水）造壁性的含义：主要是指钻井液滤 失量的大小和所形成泥饼的质量；
与钻井液滤失造壁性有关的钻井问题：
（1）井下事故的发生 ； （2）井壁稳定； （3）提高钻井速度； （4）保持井眼规则和保证井下安全。
V30=2(V7.5-Vsp)+Vsp
第二节 钻井液滤失量的测定 及其影响因素
二、钻井液静滤失量的影响因素
最好作一如下图所示的滤失 量和滤失时间平方根关系的 曲线，用线上的两个点外推 出更长时间的滤失量并确定 瞬时滤失量。
第二节 钻井液滤失量的测定 及其影响因素
二、钻井液静滤失量的影响因素
计算实例
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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。
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。
海水和饱和盐水钻井液加量0.5-1.5% 。
丙烯酸盐SK系列处理剂
SK系列产品是丙烯酸盐的多元共聚物,主要用 做聚合物钻井液的降滤失剂。SK-1可用于无 固相或低固相钻井液，在盐水钻井液中，主 要起降滤失和增粘的作用。SK-2具有较强的 抗盐、抗钙能力，是一种不增粘的降滤失剂。 SK-3主要用于在聚合物钻井液受无机盐污染 后，作为降粘剂，同时可改善钻井液的热稳 定性，降低高温高压滤丙烯酰胺、丙烯酸钠、 丙烯酸钙的四元共聚物。它在降滤失的同时， 还兼有增粘作用,并且还能调节流型,改进钻
井液的剪切稀释性能。该处理剂抗温180°C, 抗盐至饱和。
PAC-142
PAC-142是丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯 磺酸钠的共聚物。它在降滤失的同时，其增 粘幅度比PAC141小，主要是在淡水、海水、 饱和盐水钻井液中做降滤失剂。该处理剂在 淡水钻井液中加量0.2-0.4%,饱和盐水钻井液
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。
聚合物降滤失剂的特点及使用方法
淡水钻井液中的加量0.3%-0.5%,在4%盐水钻 井液中的加量1.0%-2.0%。具有加量少、降滤 失效果好、降粘效果明显的优点。但该降滤 失剂存在着抗盐效果较差、不抗高温的缺点， 不适合深井使用。
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。
改性淀粉降滤失剂的不足
改性淀粉存在的主要问题是抗温效 果较差（抗温能力小于140°C ）、 易被生物发酵变质、易发泡、分子 链不稳定易失效等。
PAC系列处理剂
PAC系列产品是指各种复合离子型的聚丙烯 酸盐（ PAC）的聚合物，在高分子链节上引 入不同含量的羧基、羧钠基、羧胺基、酰胺 基、腈基、磺酸基和羟基。由于各官能团的 协同作用，该系列聚合物在各种复杂地层和 不同矿化度、温度条件下都能发挥作用。
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。
改性淀粉降滤失剂
改性淀粉的结构与纤维素相似，是由植 物淀粉经改性而成，主要是在淀粉的主 链上引入羧甲基、羟基、羟丙基及阳离 子等基团，改进了淀粉的性能。淀粉做 为降滤失剂其降失水机理与CMC类似。
改性淀粉降滤失剂的特点与加量
由于原材料价格低廉，因此改性淀粉价格较低， 但在降滤失方面却有许多优点：它加量少，抗无机 盐效果好，降失水作用明显。在淡水钻井液中加量 0.3-0.5%,在4%盐水钻井液中加量0.6-0.8%,饱和盐 水钻井液中加量1-1.5%,并且其抗Ca2 +、Mg2+等高 价无机盐效果好,并且淀粉可根据需要改性成增粘 型或微增粘型，满足流变性调整的需要。同时该类 处理剂属非离子型,可适用于各种钻井液体系。
第二节 钻井液降滤失剂
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。
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。
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。
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
海水钻井液降滤失SR-1
SR-1是由丙烯酸单体聚合改性而成 的烯类单体聚合物。适用于淡水、 海水、饱和盐水等多种钻井液体系。
SR-1的使用方法和特点
SR-1具有加量少（在海水中加量为0.5-1%）, 降滤失效果好,抗无机盐能力强的特点,并在盐 水钻井液中具有一定的降粘、降切作用,抗温 可达160 °C 。合成的丙烯酸类产品均具有良 好的抗盐效果,加量少,且可以根据钻井液流变 性的要求调整处理剂这方面的性能。
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）能把在 钻井液循环搅拌下所拆散的细颗粒通过吸附 稳定下来，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。
加量1-1.5% 。
PAC-143
PAC-143是多种乙烯基单体及其盐类共聚而成 的水溶性高聚物,分子量150万-200万，分子链 中含羧基、羧钠基、羧钙基、酰胺基、腈基、 磺酸基等多种官能团。它做为各种水基钻井 液的降滤失剂，同时能有效抑制泥页岩水化 分散。该处理剂在淡水钻井液中加量0.2-0.5%,
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