国内外钻井液技术发展概述

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国内外页岩气井水基钻井液技术现状及中国发展方向

国内外页岩气井水基钻井液技术现状及中国发展方向

国内外页岩气井水基钻井液技术现状及中国发展方向近年来,页岩气的开采已成为全球能源产业的热点之一。

然而,页岩气开采过程中存在一些技术难题,其中水基钻井液技术是影响页岩气开发的重要因素。

本文将从国际国内两个方面,简要分析页岩气井水基钻井技术现状,并探讨中国的发展方向。

在国际上,水基钻井液技术已经成为页岩气开采的主要技术之一。

当前,美国水基钻井液已经急速发展,成为了世界上最主要的液态钻井液市场。

因此,美国是目前全球页岩气开采最发达的国家之一。

从国外的经验可以看出,水基钻井液技术主要分为两种类型:聚合物和无机盐水基。

聚合物水基钻井液主要包含了烃类聚合物、胶状物、树脂、丙烯酸醋酸盐等成分。

这种钻井液具有良好的稳定性、强附着力、良好的防漏性能等优点,但缺点在于成本较高,不适合大规模应用。

无机盐水基钻井液成分则主要包括水、无机盐超过10种成分etc. 与聚合物水基钻井液相比,无机盐钻井液生产成本较低,但却容易对地下水质造成污染。

在国内,随着页岩气开采的稳步前进,钻井液技术也得到了长足的发展。

尽管面临诸多困难和挑战,但是在各方共同的推动下,我国页岩气井水基钻井液技术逐渐成熟,并获得了一系列的技术突破。

目前,国内的研发人员主要采用国内外先进技术,发展新的水基钻井液体系。

据悉,目前国内石油钻井液并不足以满足页岩气钻井的要求,需要结合页岩气特殊性采取适合性的钻井液体系。

与此同时,新开发的乳胶钻井液、纳米胶钻井液体系也在受到关注和追捧。

在我国页岩气开采过程中,水基钻井液技术的研发必须注意保护环境,避免地下水污染。

因此,未来的发展方向是把握新型水基钻井液技术的切入点,汇聚全球水基钻井液技术领域的技术优势,继续开拓、优化和完善我国的钻井液技术,充分利用自己的资源优势,推进我国页岩气井水基钻井液技术的健康持续发展。

总之,页岩气井水基钻井液技术是影响页岩气开发的重要因素。

我们可以借鉴国际的先进经验,继续优化和探寻新型的钻井液技术,为我国发展页岩气提供坚强的技术支持。

钻井液技术发展趋势浅析

钻井液技术发展趋势浅析

3、市场前景
随着全球能源需求的不断增加,油气勘探和开发的市场前景广阔。而钻井液 作为油气勘探和开发过程中的关键技术之一,其市场需求也在不断增加。同时, 随着非常规油气资源的开发,如页岩气、煤层气等,对钻井液技术的需求也在逐 渐增加。因此,钻井液技术的市场前景十分广阔。
见解和建议
1、加大技术研发力度
钻井液是指在钻井过程中,为了更好地保护井壁、悬浮钻屑、润滑钻头等需 要而配制的一种特殊液体。钻井液按其使用功能可分为不同的类型,如普通钻井 液、高密度钻井液、深井钻井液等。这些钻井液不仅具有不同的密度、黏度、切 力等物理性质,还具备不同的化学性质和组成成分,以满足不同钻井环境的需求。
钻井液技术的重要性主要体现在以下几个方面:首先,良好的钻井液技术可 以有效地保护井壁稳定,预防井漏、井喷等事故的发生;其次,钻井液可以有效 地悬浮和携带钻屑,以避免钻头被堵塞,提高钻井效率;最后,钻井液还具有良 好的润滑性能,可以有效地降低钻头磨损,提高钻井寿命。
1、生物降解:环保型钻井液应具有较好的生物降解性能,在自然环境中能 够迅速被微生物分解,减小对环境的影响。
2、化学降粘:通过添加一定的化学剂,降低钻井液的粘度,以便于循环清 洗和减少对储层的损害。
3、杀菌灭藻:在钻井过程中,钻井液会接触到各种细菌和藻类,环保型钻 井液应具有较好的杀菌灭藻效果,防止污染环境。
2、与国内外企业合作:与国内外相关企业进行合作交流,共同研究开发新 的技术和产品;
3、提供技术咨询:针对不同客户需求,提供专业的技术咨询和服务,帮助 客户解决实际问题。
3、强化安全管理
在推广和应用钻井液技术的过程中,必须重视安全管理。具体来说,应采取 以下措施:
1、加强员工培训:对员工进行专业培训,提高员工的安全意识和技能水平;

国内外深井超深井钻井液技术现状及发展趋势

国内外深井超深井钻井液技术现状及发展趋势

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钻井液体系

钻井液体系

国内外钻井液技术发展概述(2012-05-2711:05:36)摘要:本文主要论述了国内外钻井液的发展状况及发展趋势,介绍了近年来国内外发展起来的16种新型钻井液技术,国内外钻井液技术仍以抗高温、高压、深井复杂地层的钻井液技术为主攻目标,指出了钻井液处理剂的发展方向是高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染,并寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液体系及钻井液处理剂。

对钻井液技术发展进行了展望,由于深井、复杂井、特殊工艺井以及特殊储藏的开发、环境保护的重视,对钻井液完井液的要求越来越高,所以抗高温、高压、深井复杂地层、油气层保护仍是钻井液完井液技术发展的重要方向。

关键词:钻井液技术发展一、国内外钻井液技术新发展概述钻井液作为服务钻井工程的重要手段之一。

从90年代后期钻井液的主要功能已从维护井壁稳定,保证安全钻进,发展到如何利用钻井液这一手段来达到保护油气层、多产油的目的。

一口井的成功完井及其成本在某种程度上取决于钻井液的类型及性能。

因此,适当地选择钻井液及钻井液处理剂以维护钻井液具有适当的性能是非常必要的。

钻井液及钻井液处理剂经过80年代的发展高潮以后,逐渐进入稳定期,亦即技术成熟期。

可以认为,由于钻井液及钻井液处理剂都有众多的类型及产品可供选择,因此现代钻井液技术已不再研究和开发一般钻井液及钻井液处理剂产品,而是在高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染等方面进行深入研究,以寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液及钻井液处理剂。

1.抗高温聚合物水基钻井液所使用的聚合物在其C-C主链上的侧链上引入具有特殊功能的基团如:酰胺基、羧基、磺酸根(S03H)、季胺基等,以提高其抗高温的能力。

不论是其较新的产品,如磺化聚合物P OLYDRILL,或早己生产的产品如S.S.M.A.(磺化苯乙烯与马来酸酐共聚物)均是如此,并采取下列措施:①利用表面活性剂的两亲作用来改善钻井液的抗温性;②抗氧化剂可以大幅度提高磺化聚合物抗高温降滤失剂的高温稳定性能。

《钻井液技术发展》课件

《钻井液技术发展》课件
环保技术的推广:推广环保型钻井液技术,提高环保意识
钻井液技术的国际化合作与交流
国际合作:与国外企业、研究机构合作,共同研发新技术 技术交流:参加国际会议、展览,与国外同行交流经验 引进技术:引进国外先进技术,提高国内钻井液技术水平 出口技术:将国内钻井液技术出口到国外,扩大市场份额
Part Five
Part Six
钻井液技术的经济 效益和社会效益
钻井液技术对石油工业的贡献
提高钻井效率:钻井液技术可以降低钻井过程中的摩擦阻力,提高钻井速度,缩短钻 井周期。
保护井壁:钻井液技术可以防止井壁坍塌和井壁失稳,提高井壁稳定性,降低钻井风险。
提高采收率:钻井液技术可以提高油藏的采收率,增加石油产量,提高经济效益。
钻井液技术面临的 挑战与机遇
钻井液技术面临的挑战
环保要求:需要满 足环保标准,减少 对环境的影响
技术难度:钻井液 技术需要解决复杂 的地质条件,提高 钻井效率
成本压力:需要降 低钻井液成本,提 高经济效益
技术创新:需要不 断研发新技术,提 高钻井液性能和适 应性
钻井液技术发展的机遇
市场需求:随着全球能源需求的增长,钻井液技术需求也在增加
深井钻井:用 于钻井液的润 滑、冷却、清 洗和保护钻头, 同时需要解决 高压、高温等
问题
水平钻井:用 于钻井液的润 滑、冷却、清 洗和保护钻头, 同时需要解决 水平段钻井液 的稳定性和流
变性等问题
复杂地层钻井: 用于钻井液的润 滑、冷却、清洗 和保护钻头,同 时需要解决复杂 地层钻井液的稳 定性和流变性等
技术进步:新材料、新工艺的不断出现,为钻井液技术发展提供了新的 机遇
环保要求:环保法规的日益严格,为钻井液技术提供了新的发展方向

国内外钻井液技术的研究进展

国内外钻井液技术的研究进展

1.4 环保型钻井液技术的有效应用此种钻井液技术在美国、欧洲等地区的利用率很高,能够发挥出环保的作用,降低了环境污染事故产生率,达到绿色钻井施工的目的[2]。

2 国内钻井液技术的发展状况说明相较于国外,国内在钻井液技术方面的发展时间较晚,与其存在着一定的差距。

近些年来,国内钻井技术得以不断发展,促使水平井和大位移井钻探数量与日俱增,针对钻井液技术的研究工作开始增多,其中阳离子水基钻井液和油包水钻井液的科学运用,能够达到一些结构特殊井筒进行钻井作业处理的需求。

尽管国内的钻井液技术较为落后,不过随着钻井技术开发速度的加快以及各类试验研究的数量不断变多,在部分技术方面在全球范围内处于领先的地位,非常值得大范围运用。

进行渗透膜钻井液技术的开发与研究,能够产生合成基钻井液与聚合醇类钻井液等等,而国外全新水基钻井液技术的出现,能够满足质量方面的需要,进行钻井现场运用时,能发挥出一定的作用。

我国所研发的成膜剂表现出半透明的状态,能对泥页岩出现的吸水膨胀情况加以有效抑制,成效非常明显[3]。

我国在超高温水基钻井液技术方面目前处于全球的领先地位,在研发出PAMS 磺酸盐聚合物之后,又开发出能在超高温钻井中运用的钻井液处理剂,获取良好的运用效果。

而有机盐盐水钻井液主要被应用到塔里木油田的试验中。

在欠平衡钻井液技术方面,对比国外,国内呈现出严重的滞后性。

基于泡沫与充气钻井液的前提下,国内加快了对低密度钻井液的研究速度,达到欠平衡钻井技术的需要。

而气体钻井液主要把氮气当成相应的循环流体,应用气体钻井液,使井筒相应的生产压差下降,减少了钻井作业的周期,达到对成本控制的效果。

3 针对钻井液相关认识的分析通过分析上述几类钻井液技术之后,能够了解钻井液技术的很多特征,形成了具体的认识:第一,必须对钻井液相应的油气层保护性能十分关注与重视。

探究钻井液技术的同时,要明确钻井液和钻井效率之间的关联,凸显出钻井效率的重要性。

第二,必须实现钻井液技术和有关学科之间的融合。

钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势

钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势

钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势随着石油工业的不断发展,钻井技术作为其中的重要组成部分,已然成为石油勘探与开采的基石。

而钻井液技术,作为钻井技术中的一项重要技术,也随之得到了广泛的应用。

然而,在实践应用中,钻井液技术还面临着很多挑战和需求。

本文将从现状、挑战、需求以及发展趋势四个方面来论述钻井液技术。

一、现状钻井液技术是钻井作业中非常关键的一环,它是为了保证钻井作业的正常进行,同时也是保障钻井设备的正常运转。

目前,钻井液技术主要应用在海洋石油勘探领域,特别是针对深海油田的开发需求。

市面上常见的钻井液有水基钻井液、油基钻井液和气体钻井液等,其中水基钻井液具有成本低、环保等优势,是目前使用最多的一种钻井液。

在钻井液的配制和处理方面,目前采用的是某些特殊并且有毒的化学物质,如羧代酰胺基甲酸钾(K-PAM)、钙镁石、硅胶等。

这些成分的添加帮助控制钻井液的性能,如黏度、密度、pH 值等,使其适应不同的钻井条件。

二、挑战虽然钻井液技术在实际应用中带来了很多好处,但是它也面临着许多挑战。

首先,钻井液技术的环保性得不到保障。

在钻井液制备和处理过程中,需要大量的化学品,这些化学品会和水和土壤中的其他物质形成复合物,使得这些物质在环境中的迁移和转化变得更加复杂和不可控。

因此,制备出符合环保要求且能有效钻井的钻井液,成为了当前技术待解决的问题之一。

其次,随着油气勘探的深入,钻井液性能要求也越来越高。

对钻井液的性能要求越来越复杂,需要涉及到高温、高压、高盐度、高酸碱度等多个因素,而现有的钻井液技术仍无法满足这些要求。

如何优化钻井液成分、提升钻井液性能,是值得深入研究的问题。

三、需求随着石油勘探技术的快速发展和油气资源的进一步枯竭,对钻井液技术的需求也不断增加。

未来将需要更加高效、环保的钻井液;更加具有适应性的钻井液;更加智能化的钻井液等。

四、发展趋势为了应对上述挑战和需求,钻井液技术也正在不断发展和创新。

未来的发展趋势主要包括以下几个方面:1. 钻井液的智能化:随着工业 4.0 的到来,各行各业都在朝着数字化转型,钻井液技术也不例外。

钻井液技术发展态势

钻井液技术发展态势

已达到国际先进水平的技术领域大致有 以下方面:
•阳离子聚合物钻井液首先首先在国外研制出来, 但目前我国对该类体系的研究和应用已走在前 面。
•两性离子聚合物钻井液首先由我国研制出来, 并已得到广泛应用。该类钻井液所使用的处理 剂已经系列化,在机理研究方面亦处于先进水 平。
•混合金属层状氢氧化物(即正电胶)钻井液是 国外80年代研制的一种新型钻井液,我国在该 项技术的研究和应用方面,基本上与国际先进 水平保持同步。这类钻井液在我国已广泛应用 于水平井钻井作业中。特别是利用其独特的流 变特性,保证了我国第一口短半径水平井的顺 利钻成。
3、70-80年代,以聚合物不分散钻井液 为主要类型的阶段
聚合物钻井液是国内外水基钻井液发展最迅 速的一类,它的出现标志着钻井液工艺技术进入 了科学发展阶段。聚合物钻井液大体上又分为以 下几种类型: (1)部分水解聚丙烯酰胺体系; (2)氯化钾聚合物钻井液体系; (3)羟乙基纤维素体系; (4)聚丙烯与聚乙二醇共聚物(COP/PPG)体系;
• 为保护油气层,提高钻速,实现欠平衡压力钻 井,发展了泡沫和充气钻井液技术。其中使用 泡沫钻成的油井的井深达到3232m。
• 为了有效地解决井壁失稳问题,系统地研究了 各类钻井液及其处理剂与井壁稳定性的关系, 研制出了各种具有强抑制性的防塌钻井液体系, 并研制出可对付复杂盐膏层的过饱和盐水钻井 液和油包水乳化钻井液等。
五、国内外钻井液技术 发展动态
(一)水基钻井液
1、聚合物钻井液
国外传统的聚合物钻井液主要有部分水解聚丙烯 酰胺(PHPA)钻井液、XC生物聚合物钻井液、羟乙 基纤维素(HEC)钻井液等。
近年来,国外发展较快的是M-I公司研制的阳离子 聚合物钻井液体系,主要用作防塌钻井液使用。该体 系所使用的处理剂主要包括高分子阳离子聚合物 (MCAT)和低分子阳离子聚合物(ACAT-A)。

国内外钻井液技术发展现状

国内外钻井液技术发展现状

国内外钻井液技术发展现状钻井液技术是石油钻探的重要环节,近年来在国内外得到了广泛关注和发展。

以下是国内外钻井液技术发展现状的概述:1. 国内钻井液技术现状:近年来,我国钻井液技术取得了显著的进步。

通过持续研究和现场实践,国内钻井液技术在多个方面取得了新的进展。

在钻井液体系方面,研究者们关注提高钻井液的抑制性,适用于页岩气水平井和强水敏性易塌地层,以及深井超深井、海洋深水钻井的需要。

此外,还开展了新的研究和应用探索,尤其是近油基钻井液的成功应用,为水基钻井液部分替代油基钻井液奠定了基础。

在钻井液材料方面,国内研究者重视低成本钻井液开发,简化钻井液配方,完善钻井液固相控制技术等。

此外,还针对不同地层和钻井条件,研发了微泡钻井液、强封堵钻井液、环保钻井液和无土/固相水基钻井液等。

2. 国外钻井液技术现状:国外钻井液技术发展较为成熟,主要体现在以下几个方面:(1)水基钻井液:国外水基钻井液研究主要聚焦于提高钻井液的抑制性、抗污染能力和稳定性,以适应复杂地层和环境敏感地区的钻井需求。

(2)油基钻井液:油基钻井液在国外得到了广泛应用,特别是在深井、海洋钻井等领域。

研究者关注提高油基钻井液的性能,如抗高温、抗盐、抗钙等特性。

(3)合成基钻井液:合成基钻井液在国外研究较为成熟,如烃类合成基钻井液、生物质合成基钻井液等。

这些钻井液具有优良的性能,可适应不同钻井条件。

(4)环保钻井液:随着环保意识的提高,国外研究者关注开发环保型钻井液,以减少钻井液对环境的影响。

总之,国内外钻井液技术均在不断发展,研究方向主要集中在提高钻井液的性能、降低钻井液成本、开发环保型钻井液等方面。

未来钻井液技术将继续朝着高效、环保、智能化的方向发展。

国内外钻井液的发展现状及趋势

国内外钻井液的发展现状及趋势

国内外钻井液的发展现状及趋势第一章钻井液概述第一节钻井液的类型与组成第二节钻井液的其它方面第三节钻井液工作原理及技术介绍第二章国内外钻井液的发展现状第一节国内外钻井液的发展历史第二节国内外钻井液的发展现状第三章国内外钻井液的应用前景第一节国内外钻井液的比较及发展趋势第二节新型钻井液技术第四章结论摘要:本文主要论述了国内外钻井液的发展现况及趋势,介绍了近年来国内外发展起来的新型钻井液技术,国内外钻井液技术仍以抗高温、高压、深井复杂地层的钻井液技术为主攻目标,指出了钻井液处理剂的发展方向是高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染,并寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液体系及钻井液处理剂。

对钻井液技术发展进行了展望,由于深井、复杂井、特殊工艺井以及特殊储藏的开发、环境保护的重视,对钻井液完井液的要求越来越高,所以抗高温、高压、深井复杂地层、油气层保护仍是钻井液完井液技术发展的重要方向。

关键词:钻井液现状趋势第一章钻井液概述钻井液(Drilling Fluids)是指油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。

钻井液又称作钻井泥浆(Drilling Muds),或简称为泥浆(Muds)。

第一节钻井液的类型与组成一.钻井液的类型随着钻井工艺技术的不断发展,钻井液的种类越来越多。

目前国内外对钻井液有各种不同的分类方法。

其中较简单的分类方法有以下几种:按其密度大小可分为非加重钻井液和加重钻井液。

按与粘土水化作用的强弱可分为非抑制性钻井液和抑制性钻井液。

按其固相含量的不同,将固相含量较低的叫做低固相钻井液,基本不含固相的叫做无固相钻井液。

然而,一般所指的分类方法是按钻井液中流体介质和体系的组成特点来进行分类的。

根据流体介质的不同,总体上分为水基钻井液、油基钻井液和气体型钻井液等三种类型,后来又出现了一类合成基钻井液。

由于水基钻井液在实际应用中一直占据着主导地位,根据体系在组成上的不同又将其分为若干种类型。

钻井液技术现状及发展趋势培训讲义课件 (一)

钻井液技术现状及发展趋势培训讲义课件 (一)

钻井液技术现状及发展趋势培训讲义课件(一)首先,钻井液技术是钻井工程中不可或缺的一部分,它的主要作用是在钻井过程中冷却钻头、控制井壁稳定、以及控制油气井层压力等。

然而,钻井液技术的发展也面临着新的挑战、新的变化,需要不断更新和完善。

下面,我们来详细了解钻井液技术现状与发展趋势。

一、钻井液技术现状:1. 钻井液技术的基础研究和应用研究得到了大力支持,并取得了一定的成果。

2. 钻井液技术已经向可控性、高效性和环保性等方向发展,单一的技术已经不能满足钻井工程的需要。

3. 钻井液技术设备的更新换代使它的操作更加智能化、自动化、数字化,很大程度上提高了生产效率和安全性。

二、钻井液技术发展趋势:1. 多技术、全能型:目前行业发展方向要求开展钻井液高性能、多功能、高效、自适应的研究和应用。

这就要求有各类工程师的协同配合,从而提高钻井液培训讲义课件的综合性能。

2. 环保化:石油与环保之间并不是长期对抗关系,石油工业在今后要逐步将环境保护考虑到钻井液技术的设计中去,从而实现石油产业的可持续发展。

3. 资源化:大型石油公司将钻井液技术视为一种“无形资产”,推动高科技、精细化的工艺和技术进一步实现资源节约,促进资源再利用。

4. 新材料化:全球石油工业获得了新的技术突破,涉及到新材料、人工智能、物联网等领域的知识,令未来钻井液技术的研究和应用更加具有前景性。

综上,随着科技的快速发展,钻井液技术也必然经历着前所未有的变革和发展。

未来,行业需要更多的人才参与其中,推动钻井液技术水平的不断提升,进一步深化应用,更好地促进石油产业的高质量发展。

国内外钻井液技术发展概述

国内外钻井液技术发展概述

国内外钻井液技术发展概述随着石油工业的发展,钻井液技术也得到了快速的发展。

钻井液是钻井过程中不可或缺的一部分,它不仅能够冷却钻头,还能够将钻屑带出井口,同时还能够稳定井壁,防止井壁塌陷。

本文将从国内外两个方面对钻井液技术的发展进行概述。

国内钻井液技术发展概述中国的钻井液技术起步较晚,但是在近年来得到了迅速的发展。

在过去,中国的钻井液技术主要依赖进口,但是随着国内石油工业的发展,国内钻井液技术也得到了快速的发展。

目前,国内钻井液技术已经能够满足国内大部分油气田的需求。

在国内,钻井液技术的发展主要集中在以下几个方面:1. 钻井液体系的优化随着国内油气田的勘探深入,井深越来越深,井壁稳定性越来越差,因此需要更加复杂的钻井液体系来满足需求。

目前,国内的钻井液体系已经发展到了复杂的水基、油基和气基钻井液体系。

钻井液的性能直接影响到钻井效率和钻井质量。

因此,国内的钻井液技术也在不断地提高钻井液的性能,包括降低钻井液的黏度、提高钻井液的渗透性、提高钻井液的抗污染能力等。

3. 钻井液环保性的提高随着环保意识的不断提高,国内的钻井液技术也在不断地提高钻井液的环保性。

目前,国内已经开发出了一系列环保型钻井液,包括生物降解型钻井液、无毒型钻井液等。

国外钻井液技术发展概述国外的钻井液技术发展比国内要早,目前已经发展到了比较成熟的阶段。

在国外,钻井液技术的发展主要集中在以下几个方面:1. 钻井液体系的优化国外的钻井液技术已经发展到了非常复杂的水基、油基和气基钻井液体系。

同时,国外的钻井液技术还在不断地优化钻井液的配方,以满足不同地质条件下的钻井需求。

国外的钻井液技术在钻井液性能的提高方面也非常成熟。

目前,国外的钻井液技术已经能够提高钻井液的渗透性、降低钻井液的黏度、提高钻井液的抗污染能力等。

3. 钻井液环保性的提高国外的钻井液技术在环保性方面也非常成熟。

目前,国外已经开发出了一系列环保型钻井液,包括生物降解型钻井液、无毒型钻井液等。

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。

国内外前沿钻井液技术发展简介-

国内外前沿钻井液技术发展简介-

中国石油西部钻探工程公司
钻井液流变性能
钻井液的流变性能是钻井液在流动过程的剪切稀释性和静止状态 下触变性的流体力学表现,主要由粘度、表观粘度、塑性粘度、动切 力和静切应力等流变参数表示。 剪切稀释性是指在恒温恒压条件下,流体的有效粘度随着剪切速率的 增加而降低的现象 触变性是流体内部的粘土粒子因其物化原因形成的网架结构力。静止 后,粘土粒子为了满足表面静电饱和,在自由能最小部位自行排列而 形成凝胶结构。搅拌时,凝胶结构随搅拌时间延长而逐步被拆散。
中国石油西部钻探工程公司
4)失水造壁性对钻井作业的影响 在钻井作业中,失水量过大会产生两个害处:①导致水敏性泥页岩缩径、 垮塌;②导致油气层内粘土水化膨胀使产层渗透率下降,从而损害油气 层。 泥饼过厚也至少产生两个害处:①井径缩小,引起起下钻遇阻遇卡;② 泥饼粘附卡钻。因此生产现场上要求泥饼薄、密、韧;失水量适当(并 非越小越好)。
1.碱度调整剂(Alkalinity Control)
2.杀菌剂(Bactericides)
3.除钙剂(Calcium Remover) 4.缓蚀剂(Corrosion Inhibitor) 5.消泡剂(Defoamers)
➢钻井液处理剂消耗量占了油田化学 剂总量50%左右,说明了钻井液处理
6.乳化剂(Emulsifiers) 7.降滤失剂(Filtration Reducer)
❖ 塑性粘度(PV) PV=Φ600-Φ300
中国石油西部钻探工程公司
动切力
❖ 动切力是指泥浆在层流流动时,粘土颗粒之间及高聚合物分子之间的 相互作用力(形成空间网架结构应力)。影响动切力的因素是泥浆中 的固相含量、分散度、粘土粒子的ξ电位和水化程度,粘土粒子吸取 处理剂的情况以及高分子聚合物的使用等。

国内外钻井液技术发展概述

国内外钻井液技术发展概述

国内外钻井液技术发展概述郭保雨成效华胜利石油管理局钻井工程技术公司山东东营摘要:本文主要论述了国内外钻井液的发展状况及发展趋势,介绍了近年来国内外发展起来的16种新型钻井液技术,国内外钻井液技术仍以抗高温、高压、深井复杂地层的钻井液技术为主攻目标,指出了钻井液处理剂的发展方向是高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染,并寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液体系及钻井液处理剂。

对钻井液技术发展进行了展望,由于深井、复杂井、特殊工艺井以及特殊储藏的开发、环境保护的重视,对钻井液完井液的要求越来越高,所以抗高温、高压、深井复杂地层、油气层保护仍是钻井液完井液技术发展的重要方向。

关键词:钻井液技术发展一、国内外钻井液技术新发展概述钻井液作为服务钻井工程的重要手段之一。

从90年代后期钻井液的主要功能已从维护井壁稳定,保证安全钻进,发展到如何利用钻井液这一手段来达到保护油气层、多产油的目的。

一口井的成功完井及其成本在某种程度上取决于钻井液的类型及性能。

因此,适当地选择钻井液及钻井液处理剂以维护钻井液具有适当的性能是非常必要的。

钻井液及钻井液处理剂经过80年代的发展高潮以后,逐渐进入稳定期,亦即技术成熟期。

可以认为,由于钻井液及钻井液处理剂都有众多的类型及产品可供选择,因此现代钻井液技术已不再研究和开发一般钻井液及钻井液处理剂产品,而是在高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染等方面进行深入研究,以寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液及钻井液处理剂。

1.抗高温聚合物水基钻井液所使用的聚合物在其C-C主链上的侧链上引入具有特殊功能的基团如:酰胺基、羧基、磺酸根(S03H)、季胺基等,以提高其抗高温的能力。

不论是其较新的产品,如磺化聚合物Polydrill,或早己生产的产品如S.S.M.A.(磺化苯乙烯与马来酸酐共聚物)均是如此,并采取下列措施:①利用表面活性剂的两亲作用来改善钻井液的抗温性;②抗氧化剂可以大幅度提高磺化聚合物抗高温降滤失剂的高温稳定性能。

钻井液介绍

钻井液介绍
钻井液完井液新技术
胜利职业学院 刘日华
主要内容 一、国外钻井液技术发展动态 二、我国钻井液技术的发展 三、气体型钻井完井流体 四、需要进一步发展的新技术
一、国外钻井液技术发展动态
? 1. 阴离子型聚合物水基钻井液的研制 ? 2. 阳离子型聚合物水基钻井液的研制 ? 3. 合成基油包水钻井液 ? 4. 乙二醇类水基钻井液(glycol) ? 5. 甲基葡萄糖甙水基钻井液 ? 6. 甲酸盐类水基钻井液 ? 7. 微泡气体钻井液
(2)进入地层的硅酸根与岩石表面或地层水中的 钙离子发生反应形成硅酸钙沉淀,覆盖在岩石 表面起封堵作用。
(3)进入地层中的硅酸根遇到 PH值小于 9的地层水, 立即变成凝胶封堵地层孔喉和裂缝。
(4)在温度低于 80℃时,稀硅酸盐钻井液稳定泥页 岩的机理是以通过多个氢键、静电力和范德华力叠 加,与泥页岩中的粘土矿物形成超分子化学力结合 为主,缩和反应为辅 :而当温度超过 80℃(在105℃以 上更明显 )时,硅酸盐的硅醇基与粘土矿物的铝醇基 发生缩和反应,产生胶结性物质,把粘土等矿物颗 粒结合成牢固的整体,封固井壁。
自九十年代初酯基钻井液在北海现场首次 应用成功后,合成基钻井液的种类不断增加, 先后发展了第一代的酯类、醚类、聚 -α -烯烃 类和缩酯类合成基钻井液,以及第二代的线性 α -烯烃类、内烯烃类、线性烷基苯类和线性 链烷烃类合成基钻井液。第二代的粘度和钻井 液成本低于第一代,但其环境友好性比第一代 稍差。国内近年在合成基钻井液的研究方面也 开展了一定的研究工作,并取得了一些初步研 究结果。
综合以上技术,可以认为 90年代以来更 加重视泥页岩 /钻井液相互作用的微观机理研 究,逐步从宏观到微观,由定性到定量,采 用力学与化学相结合的方法 (化学一力学藕合 研究)来实现钻井液配方的优选达到实现井壁 稳定的目的。

论国内外钻井技术以及发展趋势

论国内外钻井技术以及发展趋势

论国内外钻井技术以及发展趋势摘要:随着科学技术的发展,网络化、信息化的普及,中国的钻井技术也在不断的发展着。

虽然五十年代后我国钻井技术已经有了显著的提高,但是与西方发达国家相比仍然处在较低水平。

如何提高钻进技术,改变钻井技术的现状,满足现代化钻井技术的需求,已经成为石油钻井领域值得思考的问题。

钻井技术从上世纪末至今已经历了经验钻井、科学化钻井、自动化智能钻井3个发展阶段。

美国、西欧等西方发达国家一直处于钻井技术的前沿,完成了大批超深井、高难度定向井、水平井、径向井、分枝井。

关键词:钻井国外发展一、中国石油钻井技术概况五十年代的时候,我国就发展了喷射式钻井技术、丛式井钻井技术及高效钻头技术、井控技术、保护油气层技术等先进技术。

然而这些只是些单一的技术。

二十世纪八十年代到至今一直采用的都是科学的钻井技术。

随着科学技术的发展,及网路化、智能化的发展,为这一时期的钻井技术带来了新的动力不仅发展了井下信息实施检测技术,实现了钻井过程中的地址参数、钻井参数和井参数的实时测量、分析和控制,也开发了惊吓导向和闭环钻井系统,业发展了有利于新发现新油气层和提高油田采收率新钻井技术和方法,如欠平衡压力钻井、水平井钻井等。

虽然我国在钻井技术上取得了一些成就,但是随着我国钻井地域及井深的不断变化,现有的钻井技术出现了一些难度,特别是在深口井钻井技术上。

这一钻井技术是在五十年代才逐渐成型的,与发达国家相比还是有一定的差距的。

这种钻井技术是代表着一个国家钻井技术水平,是钻井技术的标志。

这种钻井技术是极为复杂的,其适用性及配套方面的问题,影响着可持续发展,同时其也是制约着我国钻井技术发展的限制性条件。

国外比较成熟的钻井技术二、国外石油钻井技术1、大位移井钻井技术大位移井(Extended Reach Drilling,简称ERD)是指水平位移深度(HD)与垂直深度(TVD)之比大于2.0以上的定向井或水平井;当比值大于3时,则称为特大位移井。

国外钻井液技术发展概况-陈二丁

国外钻井液技术发展概况-陈二丁
甲酸盐钻井液 甲酸钾和甲酸铯盐水是最近开发的、 甲酸钠 、 甲酸钾和甲酸铯盐水是最近开发的、 可作为清洁完井液和封隔液 然而, 新型盐水 。然而, 关于现场应用的甲酸盐盐水的化学特性 , 特别是在高温条 件和含 C o 等酸性气 的恶劣环境下 , 其化学性质却 几乎没有报道 。B J服务 服务 的学特性进行了试验。 公司对 甲酸盐在井底条件下 的学特性进行了试验。 新 型钻井液加重材 料 四氧化锰加重材料 贝克 休 斯 公 司 使 用 专 利 加 重 材 料——Mi — c r o ma x开发出了一种逆乳化钻井液。这种加重材 料是四氧化锰, 与重晶石颗粒相 开发出了一种逆乳化钻井液。 料是四氧化锰, 开发出了一种逆乳化钻井液 比, 四氧化锰具有粒 径小 、 颗粒呈球形 的特点 。由于球形颗粒的粒 间摩 擦 降低。 很小 , 故钻井液的塑性粘度大幅度 降低。虽然 四 氧化锰的密度比重晶石大得 比重晶石小得多, 多 , 但其颗粒 的尺寸却 比重晶石小得多, 这就意味着这些颗粒可以被弱结 构 加沉降的风险。 的钻井液所支撑 , 同时在较低 的屈服值下不会增 加沉降的风险。Mi c r o ma x可以改善钻井液的流变性能 , 同时降低加重材 料发生沉降 的趋 势, 可在高 可以改善钻井液的流变性能 对于高温/ 温/ 高压井和小井跟 中使用 。对于高温/ 高压井 , 减 轻沉降趋势和降低塑 减少井下漏失。 性粘度能大 幅度 缩短钻井时 间 , 减少井下漏失。连续管钻井和过油管钻井 的 发 展也为该钻井液的使用提供了潜在市场。 展也为该钻井液的使用提供了潜在市场。
二、国内外钻井液完井液新技术简要介绍
自动控制各类固控设备的开启运转, 自动控制各类固控设备的开启运转,自动分 析固相含量的组分; 析固相含量的组分; 自动添加泥浆处理剂, 自动添加泥浆处理剂,自动控制加药速度 (如在一个循环周内加入定量的药品,加重剂 , 如在一个循环周内加入定量的药品, 如在一个循环周内加入定量的药品 加重剂), 并能自动连续测量显示主要泥浆性能的指标; 并能自动连续测量显示主要泥浆性能的指标; 可随时提供压井泥浆, 可随时提供压井泥浆,节省了为压井而 准备的储罐及泥浆。 准备的储罐及泥浆。可谓集所有泥浆作业于一 身,对于海上高温高压钻井地区多了一个有利 的助手。 的助手。

国内外钻井液技术发展概述

国内外钻井液技术发展概述

国内外钻井液技术发展概述钻井液是在石油勘探开发中不可或缺的一项技术,它不仅用于冷却和润滑钻头,还能控制井壁稳定、输送钻屑、调整井内压力等。

在过去的几十年里,国内外钻井液技术取得了重大的进展和创新。

本文将对这些发展进行概述。

随着油气勘探的深入,深水、超深水钻井液技术得到了显著的提升。

传统的钻井液在深水钻井中面临着温度高、压力大、井深深等问题,无法满足需求。

因此,研究人员开发了一系列适用于深水环境的新型钻井液。

例如,高密度碱性钻井液具有良好的高温高压稳定性和抗盐抗硬水性能,在深水钻井中发挥了重要作用。

环境友好型钻井液的研究也取得了重要进展。

传统的钻井液中含有大量的有机溶剂和毒性物质,对环境造成了严重污染。

为了保护环境和可持续发展,国内外科学家们不断探索开发环境友好型钻井液。

例如,水基钻井液利用水作为基质,不含有机溶剂和毒性物质,对环境影响小。

此外,新型无毒钻井液的研发也取得了重要突破,有效降低了对环境的污染。

纳米技术在钻井液领域的应用也得到了广泛关注。

纳米技术的引入可以改善钻井液的性能,提高其稳定性和流变性。

例如,纳米颗粒可以增加钻井液的黏度和扩散性,提高其在井壁稳定和输送钻屑方面的效果。

此外,纳米材料还可以用于改善钻井液的流变性能,提高其适应不同地层的能力。

国内外钻井液技术还在改进和创新中不断发展。

例如,高温高压钻井液技术、超临界二氧化碳钻井液技术、气体钻井液技术等都是国内外研究的热点。

这些技术的发展将进一步提升钻井液的性能和效率,促进油气勘探开发的进展。

总的来说,国内外钻井液技术在过去几十年里取得了显著的进展和创新。

深水、超深水钻井液技术的发展、环境友好型钻井液的研究、纳米技术的应用以及其他创新技术的出现,都为钻井液技术的发展带来了新的机遇和挑战。

随着科学技术的不断进步和勘探开发的深入,相信钻井液技术将在未来继续取得更大的突破和发展。

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国内外钻井液技术发展概述郭保雨成效华胜利石油管理局钻井工程技术公司山东东营摘要:本文主要论述了国内外钻井液的发展状况及发展趋势,介绍了近年来国内外发展起来的16种新型钻井液技术,国内外钻井液技术仍以抗高温、高压、深井复杂地层的钻井液技术为主攻目标,指出了钻井液处理剂的发展方向是高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染,并寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液体系及钻井液处理剂。

对钻井液技术发展进行了展望,由于深井、复杂井、特殊工艺井以及特殊储藏的开发、环境保护的重视,对钻井液完井液的要求越来越高,所以抗高温、高压、深井复杂地层、油气层保护仍是钻井液完井液技术发展的重要方向。

关键词:钻井液技术发展一、国内外钻井液技术新发展概述钻井液作为服务钻井工程的重要手段之一。

从90年代后期钻井液的主要功能已从维护井壁稳定,保证安全钻进,发展到如何利用钻井液这一手段来达到保护油气层、多产油的目的。

一口井的成功完井及其成本在某种程度上取决于钻井液的类型及性能。

因此,适当地选择钻井液及钻井液处理剂以维护钻井液具有适当的性能是非常必要的。

钻井液及钻井液处理剂经过80年代的发展高潮以后,逐渐进入稳定期,亦即技术成熟期。

可以认为,由于钻井液及钻井液处理剂都有众多的类型及产品可供选择,因此现代钻井液技术已不再研究和开发一般钻井液及钻井液处理剂产品,而是在高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染等方面进行深入研究,以寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液及钻井液处理剂。

1.抗高温聚合物水基钻井液所使用的聚合物在其C-C主链上的侧链上引入具有特殊功能的基团如:酰胺基、羧基、磺酸根(S03H)、季胺基等,以提高其抗高温的能力。

不论是其较新的产品,如磺化聚合物Polydrill,或早己生产的产品如S.S.M.A.(磺化苯乙烯与马来酸酐共聚物)均是如此,并采取下列措施:①利用表面活性剂的两亲作用来改善钻井液的抗温性;②抗氧化剂可以大幅度提高磺化聚合物抗高温降滤失剂的高温稳定性能。

③膨润土一直是水基钻井液的基础。

但随着温度的升高和污染,它是最难控制和预测其性能的粘土矿物。

而皂石和海泡石最重要的特征是随着温度的升高而转变为薄片状结构的富镁蒙脱石,比膨润土能更好的控制流变性和滤失量。

2.强抑制聚合物水基钻井液随着钻井液的发展,研制成功了阳离子聚合物钻井液。

这种抑制能力很强的新型钻井液与原阴离子的聚合物钻井液的本质区别就是在“有机聚合物包被剂”这一主剂上引入了阳离子基团即(-N一)基基团(如阳离子聚丙烯酰胺),另外又添加了一种分子量较小的季胺盐类,(如羟丙基三甲基氯化胺)。

另外,在PAM分子链上引入阳离子基团、疏水基团和AMPS(2-丙烯酰胺基—2—甲基丙磺酸),从而使改性的PAM赋予了新的性能。

通过改性,使聚合物分子中的阳离子中和了粘土颗粒上的负电荷而减小静电斥力,使聚合物能在更多位置上与粘土发生桥链,对粘土能够起到很好的保护作用。

由于分子链中含有疏水基团,使吸附在粘土表面的聚合物表现为憎水性质,故有利于阻止水分子的进入,从而能有效地抑制页岩的膨胀。

3.合成基油包水钻井液合成基钻井完井液体系在组成上与传统的油基钻井液类似,主要由有机合成物基液、乳化剂、水相、加重剂和其它性能调节剂组成。

其中有机合成物为连续相,水相为分散相,加重剂用于调节密度,乳化剂和其它调节剂用于分散体系的稳定及调节流变性。

体系中常用的合成基液类型有酯类、醚类、聚-а-烯烃类和直链烷基苯类等,而尤以酯类用得最多,其次是聚-а-烯烃类。

多元醇(Polyols)类和甲基多糖(Methyl Glucoside)类是合成基钻井完井液中广为使用的两种多功能添加剂,它们具有乳化、降滤失、润滑和增粘的功效,也可以单独作为多元醇钻井液和甲基多糖钻井液两种新体系的主要添加剂。

合成基钻井液的乳化剂有专用的,如水生动物油乳化剂:但多数使用与普通油基钻井液相同的乳化剂,如脂肪酸钙、咪唑啉衍生物、烷基硫酸(酯)盐、磷酸酯、山梨糖醇酐酯类(Span)、聚氧乙烯脂肪胺、聚氧乙烯脂肪醇醚(平平加类)等。

该钻井完井液体系已应用了上千口井,取得了井眼稳定、井下安全提高钻速、有利于保护环境和油气层等较好的效果和效益。

4.有机盐盐水钻井液有机盐钻井液完井液的核心是高密度和强的抑制性它是基于低碳原子(C1—C6)碱金属(第一主族)有机酸盐、有机酸铵盐、有机酸季铵盐的钻井液完井液体系。

优点为:①配方简单:一种主处理剂有机盐构成一个钻井液体系;②类油基特点:该钻井液是一种高浓度有机物连续相流体;③抑制性强:能够有效地抑制储层泥岩胶结物的水化膨胀和水化分散,有利于井壁稳定、井眼规则,有效地保护油气层;④低固相,高密度;⑤有利于提高机械钻速;⑥无毒、无害、易生物降解、无生物富集,有利于保护环境。

有机盐钻井液完井液技术机理分析:有机盐钻井液完井液的五种作用机理都能有效地抑制泥岩水化膨胀、水化分散,有利于井壁稳定和油气层保护。

1)、类油基钻井液性质:有机盐钻井液中较长链有机酸根浓度较高,呈有机物连续相性质,可达到趋近于油基钻井液的抑制能力,可有效抑制粘土、钻屑的分散和膨胀,同时有利于保护油气层。

2)、水的活度较低:有机盐钻井液中有机盐含量较高,可束缚大量自由水,水活度低(例如:15%水溶液水的活度为0.85),粘土颗粒、钻屑在其中浸泡时水化应力较低,在其中的分散趋势被强烈抑制,同时能够有效地抑制储层泥岩胶结物的水化膨胀、水化分散,有利于保护油气层。

3)、阳离子吸附和阳离子嵌入机理:有机盐钻井液中含大量的K+、NH4+、NR4+可通过化学键吸附于带负电的粘土颗粒表面,也可嵌入粘土颗粒晶格内,增大粘土颗粒的水化阻力,起到抑制其分散、膨胀的作用,同时有利于保护油气层。

4)、有机酸根阴离子吸附机理:有机盐钻井液中大量的有机酸根阴离子可吸附于带正电的粘土颗粒端面上,阻止水进入粘土颗粒,抑制其表面水化及渗透水化,同时有利于保护油气层。

5)、有机盐钻井液的滤失造壁性分析:有机盐钻井液中大量的有一定链长的有机酸根阴离子,可与土结合形成薄而韧的泥饼,从而有效地保护井壁和降低滤失量,也有利于保护油气层。

钻井液的典型配方:有机盐水溶液(1.00-2.30 g/cm3) 综合考虑抑制性、流变性、价格等因素,首先确定有机盐基液的密度:烧碱NaOH 0.1-0.2%+降滤失剂Redu11-2%降失水+无萤光白沥青NFA-250.5-2%改善泥饼质量注:根据现场具体情况,有时需要加入包被剂IND10、提切剂Visco1、黄原胶Xc、聚合醇PGCS-1。

5.甲酸盐类水基钻井液甲酸盐钻井液是国外90年代研制并使用的一种新型钻井液。

将甲酸与氢氧化钠或氢氧化钾在高温高压下反应制成碱性金属盐如甲酸钠、甲酸钾、甲酸铯配制成甲酸盐类水基钻井液。

甲酸盐盐水钻井液体系是在盐水钻井液和完井液基础上发展起来的,因而除具有盐水钻井液的特点外,还具有其独特的优点。

甲酸盐的优点:(1)由于其强抑制性,可有效地抑制泥页岩的水化膨胀和分散,也有利于减少钻井液对油气层的损害。

(2)易生物降解,不会造成对环境的污染。

(3)钻具、套管等金属材料在这种钻井液中的腐蚀性小,有利于延长它们的使用寿命。

(4)不需要加重材料就可以配制高密度钻井液,甲酸纳和甲酸钾盐类的水溶液密度分别为l.34g/cm3和1.60g/cm3,甲酸铯水溶液密度可高达2.3g/cm3不仅有利于提高机械钻速,而且有利于保护油气层。

(5)这种钻井液体系的低粘度、高动态瞬时滤失量有利于提高机械钻速。

(6)这种钻井液体系具有良好的抗高温、抗污染的能力,并可以降低所使用的各类添加剂在高温条件下的水解和氧化降解的速度。

甲酸盐盐水具有作为深井和小井眼钻井的无固相钻井液的特性:(1)在高温下能维持携屑。

(2)在高温下能阻止固相沉降。

(3)降低了压差卡钻的可能性(滤饼很薄)。

(4)在长且狭窄的井筒中具有低的当量循环密度。

(5)可以向钻井液马达和钻头传送最大的动力。

(6)与油层的矿物和油层中的液相相容。

(7)与完井设备的硬件和人造橡胶相容。

(8)符合环保要求而且易被生物降解。

6.硅酸盐钻井液钻井液中添加了对页岩抑制性最好的可溶性硅酸盐。

这种硅酸盐钻井液体系已用于钻水敏性页岩地层、分散性白垩岩地层和含伊利石的地层。

硅酸盐钻井液的抑制能力比任何水基钻井液都高,实际上已达到油基钻井液的抑制能力。

1)硅酸盐的化学性质硅酸盐是一种无机材料,是由碳酸盐与二氧化硅混合后加热生成的。

硅钠比是硅酸钠最重要的物理性能。

改变SiO2、Na2O和H2O的比例能控制硅酸钠的化学和物理性能。

硅钠比决定了硅酸钠的下列特性:(1)固相和粉末的溶解度;(2)硅酸盐的反应能力;(3)诸如粘度等物理性能。

室内试验证明,高硅钠比的硅酸盐具有更高的抑制效率。

在一般情况下,硅钠比为2.6的硅酸盐就能达到基本的抑制能力。

2)钻井液配方和特性典型的硅酸盐钻井液配方见表1。

体系普遍使用黄原胶和聚阴离子纤维素来达到要求的流变性和控制滤失。

硅基钻井液在pH值为11~12.5时稳定性最好。

高pH值可防止溶解硅的聚合。

因此,需要添加硅酸钠来达到要求的pH值。

pH值下降是硅酸盐耗损的信号。

要添加硅酸盐来维持钻井液的抑制性。

钻井液中硅酸盐的浓度可用试验和从硅酸钠的浓度计算出来。

可通过直接把硅酸钠加到钻井液中或通过预混合加到钻井液中的方式来维持理想的浓度。

Mg+2)反应,在页岩表面形成一道可以防止滤液和颗粒侵入地层的屏障。

当使用硅酸盐钻井液钻进时,要注意下列问题:(1)由于钻井液的抑制性强,所以钻屑等固相对钻井液的流变性可能不会产生影响;(2)在钻屑吸收钻井液的滤液之前,新配制的钻井液具有较高的滤失量;(3)钻进时,重要的是要定时记录泵入和返出钻井液中的硅酸盐含量,以便监测硅酸盐的消耗率和确定是否需要对钻井液进行处理;(4)硅酸盐钻井液的高抑制性保持了钻屑的完整性,需要钻井液具有较高的屈服值和较低的剪切粘度以保证井眼的清洁能力,同时振动筛的负荷也要比使用普通钻井液高;(6)由于硅酸盐与钙和镁反应产生沉淀物,所以钻井液体系的硬度为零;(7)硅酸盐钻井液的pH值一般为11.0~12.5。

钻井液的pH值是从硅酸盐含量推导出来的,所以钻井液的碱度(P m和P f)是监测硅酸盐含量的有效方法。

P m为10~30,而P f 为8~25。

在钻进时pH值和碱度下降归咎于硅酸盐消耗。

要通过加入硅酸钠来维持pH值和碱度。

在通常情况下,不需要通过加氢氧化钾和氢氧化钠来维持pH值。

(8)硅酸盐是一种金属材料的防腐剂,所以不需要往钻井液中加防腐剂。

在盐饱和体系中游离态氧的含量非常少,硅酸盐与铁反应生成一种可防止发生化学反应的硅酸盐包被物。

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