钻井液文献综述
克拉玛依油田水平井钻井液综述
钻井液性能：D 1.20 g/cm3-1.65 g/cm3，FV 45s-70s，
PV 20 mPa.s-35 mPa.s，YP 7 Pa-15 Pa，G (2-5) Pa /(5-20) Pa， API FL ≤5ml，HTHP FL≤15ml，pH 8-10。
特点:
性能稳定，滤失量低，泥饼质量好,润滑性好。
关的复杂情况。
硬脆性泥岩井眼稳定
失稳机理：
(1) 地质原因
这类泥页岩地层主要位于中深部，在侏罗系、三叠系、二叠系和 石炭系均有分布，以弱膨胀性粘土矿物为主，主要成分是伊利石、 伊/蒙混层和少量高岭石、绿泥石。由于上覆地层的压实作用，这 类泥页岩的颗粒排列定向程度明显增加，微裂隙、层理发育。当 地层被钻开时，钻井液滤液会沿层理和微裂隙渗入地层内部，从
适用范围：适合泥岩地层多、造浆性强、水敏性强的地区水平井。
钻井液性能：D 1.20 g/cm3-1.25 g/cm3，FV 50s-70s，
PV 15 mPa.s-35 mPa.s，YP 5Pa-12 Pa，G (2-5) Pa /(5-15) Pa，
API FL ≤5ml，HTHP FL≤15ml，pH 8-10。
而为粘土矿物的水化提供了条件。
硬脆性泥岩井眼稳定
失稳机理：
(2)钻井液与泥页岩间的相互作用
钻井液滤液因达西流、毛细管作用、渗透等进入地层微缝隙和 孔隙后，产生了如下作用： (a)对于含水敏性矿物较多的泥页岩，水化作用造成岩石内膨胀压增 加，使得岩石颗粒间胶结力减弱，岩石强度降低。 (b)粘土与非粘土矿物水化能力差异大，并且各种粘土矿物之间水化 能力也存在大的差异，由于这些差异的存在，使各晶层的水化速度、 膨胀程度不一致，会使本身裂隙就发育的泥页岩次生出更多的裂隙。 导致岩石剥蚀、崩塌、掉块。
吉尔吉斯斯坦阿拉伊地区SA1井钻井液技术
吉尔吉斯斯坦阿拉伊地区SA1井钻井液技术吉尔吉斯斯坦阿拉伊地区SA1井钻井液技术的论文概述吉尔吉斯斯坦阿拉伊地区是一个重要的油气资源区，而SA1井是该地区的重要勘探钻井之一。
在钻探过程中，如何选取合适的钻井液，保证钻井工作的顺利进行，对钻井效益和勘探成果具有重要的影响。
本文将对SA1井钻井液技术进行探讨，以期为该地区下一步的勘探工作提供一些有效的参考。
一、钻井液的概念和分类钻井液是一种专为地下钻探设计的油井工程液体，主要功用是在钻井过程中，冷却钻头和把岩石碎屑运到地面。
钻井液根据不同的成分可分为水基钻井液、油基钻井液、气基钻井液和泡沫钻井液等。
而根据物理性质可分为直排式液体、循环池式液体和泥浆液体等。
在SA1井的钻井工作中，采用了水基钻井液。
二、水基钻井液的特点和优缺点水基钻井液是根据钻探目标的特点、地层环境和工艺要求设计的一种钻井液，其优点是组成方便，成本低廉，安全使用，不易污染环境，铁磁性小等。
但其缺点也是明显的，例如冷却效果相对不及油基液好、污染苏打泉等酸性地层等。
因此，在SA1井的钻井工作中，为了充分发挥水基钻井液的优点，仍需在技术上不断改进和完善。
三、 SA1井钻井液技术的改进与应用为了更好地适应SA1井的勘探工作需要，提高作业效率和勘探成果，需要对钻井液技术进行相应的改进和应用。
首先，在选择钻井液成分时，在保证物理性质稳定的前提下，应选用更加环保、低污染、不伤害地层油气等性能更好的成分。
其次，在锚固施工和井口封堵方面，应加强管理和技术支持，充分保证钻井液在井下运输channel的连通性，避免漏气和污染等问题发生。
最后，对于钻井液的监测和评估也是非常重要的，应在钻井过程中对钻井液进行实时监测，并进行数据跟踪和分析，及时发现问题并予以解决，以确保钻井液的运用效率和安全性。
种种措施应该共同作用，以更好地推进SA1井的勘探工作，提高钻井效益和勘探成果。
结论SA1井的勘探钻井过程中，采用水基钻井液，为了更好地适应勘探工作需要，提高作业效率和勘探效果，需要对钻井液技术进行相应的改进与应用。
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。
保护储层钻井液综述
国内外大量的研究发现,储层具有高应力敏感性、高毛细管压力、高含水饱和度和高水敏性的特点。
低渗透气藏还具有低孔隙度、低渗透率和高含水饱和度的特征。
储层敏感性评价,以便找出导致储层损害的主要因素;②钻井液对岩样污染程度的评价,以便针对具体地层选择合适的钻井液或对使用的钻井液进行评价1. 鄂尔多斯盆地东部延长区储层特征鄂尔多斯盆地东部延长区，上古生界储层以低孔、低渗、低压，高毛管压和有效应力为主要特征，裂缝和徼裂缝发育，储层的粘土矿物类型丰富，外来工作液进入储层容易导致酸敏、碱敏、盐敏等损害，属典型低压致密砂岩气藏，从我区周边勘探实践来看，常规完井液对储层伤害严重，单井产量较低，屏蔽暂堵钻井液能很好地保护储层．在研究储层损害机理的基础上，总结借鉴周边气田经验，探讨适合延长区天然气勘探的钻井完井液技术。
从2003年开始，在登记面积10752平方公里的范围内，开展天然气井的钻探工作，目前己完成探井3口，主要含气层分布在上古生界下行盒子组、山西组。
储层岩石孔隙度平均孔隙度7．6％，平均渗透平均为0．178×10 3μm2，属典型低压致密砂岩气藏，储层的粘土矿物类型丰富，微裂缝较发育，钻井过程中工作流体进入气层对将对气井产能带来严重影响。
油气储层损害与保护技术被引起高度重视。
延长区气层压力小于lMPa／km，属于典型的低压、低孔、低渗的(致密)砂岩，研究表明，地层损害机理主要为速敏、水敏、盐敏、酸敏、碱敏和储层裂缝和微裂缝损害。
延长区主要气层与鄂北塔巴庙及大牛地气田储层特性较为类似，粘土矿物类型丰富，微裂缝较发育，属致密性砂岩储层，具有地层孔隙压力低、低孔、低渗和毛孔压力高、有效应力高的特点。
从理论上，在延长区实施屏蔽暂堵钻井液体系，同样可以有效地保护储层。
但延长区储层非均质性强，钻井液配方还要根据不同的储层特性进行必要的调整，提高保护效果。
2. 气层的主要伤害机理气层与油层相比,有很多不同之处。
自然界中存在的气藏大多数是低渗气藏,储层普遍具有低孔、低渗、强亲水、大比表面积、高含束缚水饱和度、高毛细管力和低储层压力特点。
油基钻井液在威远地区页岩气水平井中的应用
油基钻井液在威远地区页岩气水平井中的应用油基钻井液在威远地区页岩气水平井中的应用摘要：页岩气水平井的钻井过程中，钻井液的选取对于确保钻井顺利完成、提高钻井效率及保护环境具有重要的作用。
本文主要探讨油基钻井液在威远地区页岩气水平井中的应用，并以一个实际工程为例进行分析。
关键词：油基钻井液、威远地区、页岩气水平井、应用引言：随着石油天然气资源的日益枯竭，页岩气成为了未来石油天然气开采的有力补充。
而水平井作为开采页岩气的主要手段之一，需要选取合适的钻井液，以确保钻井的成功。
一、油基钻井液的概述油基钻井液是一种以油为基础的钻井液。
与传统的水基钻井液相比，油基钻井液具有更好的高温稳定性、化学稳定性和润滑性能，在钻井过程中可以有效地降低摩擦系数，并且在高温下可以维持其性能不受影响。
二、威远地区页岩气水平井的特点威远地区是中国西南地区较为重要的一个页岩气开发区域，其页岩气水平井主要特点为井深较浅（一般在2000米以内）、水平段长度短、井壁稳定性较差等，对于钻井液的选取提出了相应的要求。
三、油基钻井液在威远地区页岩气水平井中的应用以一个实际工程为例，我们选取了一种油基钻井液，并对其在威远地区页岩气水平井的应用进行了分析。
实际工程中，我们发现通过选用该油基钻井液，钻头磨损减少、井壁稳定性得到保障、提高了钻井效率，同时该钻井液在处理过程中易于清除污染物和固体排放物，对环境污染的影响较小，具有较好的环保性。
四、结论油基钻井液在威远地区页岩气水平井的选取具有很好的适应性。
通过合理的选用和应用，可以提高钻井效率、确保钻井顺利完成，同时对环境污染的影响较小，具有较好的应用前景。
因此，在今后的威远地区页岩气水平井钻井过程中，应推广油基钻井液的应用。
五、问题与展望虽然油基钻井液在威远地区页岩气水平井中的应用具有很好的适应性和应用前景，但仍存在一些问题需要解决。
如油基钻井液的成本较高，在一些条件较为苛刻的区域可能不适合使用；油基钻井液对环境的影响需要加强监管和处理。
文献综述
文献综述1前言1.1油基钻屑的来源和特点与水基钻井液相比，油基钻井液因具有能抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气层损耗程度较小等多种优点，被广泛运用在各类钻井平台。
近年来，随着页岩气等非常规气藏开发的不断的深入，油基钻井液的使用范围越来越广泛。
（此外，水平井钻井是非常规天然气页岩气开发的关键技术之一，目前水平段钻井多采用油基钻井液。
因此，油基钻井液）已成为钻高难度的高温深井、大斜度定向井、水平井和各种复杂地层的重要手段（，并且还可以广泛地用作解卡液、射孔完井液、修井液和取心液等。
使用油基钻井液或含油钻井液添加剂, 或在使用水基钻井液出现卡钻等钻井事故时，以及钻开油层时, 必然会产生大量的含油钻屑。
）油基钻井液配制过程中加入（油基钻屑和废弃油基钻井液中含有）大量基础油（主要是柴油或白油）、主辅乳化剂、亲油固体、金属离子和无机盐等，产生的油基钻屑和废液（并且由于石油开采过程中，会向钻井液中添加大量的表面活性剂及酸碱性物质，故油基钻屑的）组成非常复杂，性质异常稳定，资源化利用和无害化处理难度很大。
1.2油基钻屑的危害甚至还含有苯系物、酚类、蒽、芘等有恶臭味和毒性较大的物质。
会产生带有毒素的芳香烃，所含芳香烃的量越多，毒性越大。
大量未经处理或处理不彻底的油基钻屑已成为油田的沉重负担。
我国西部油田，以及海上钻井平台，由于石油资源埋藏深度较深，钻井过程中多使用油基钻井液。
因此，含油钻屑的量也随之增加。
由于含油钻屑组成复杂，并且含油较多的化学污染物，如果不经过彻底的处理随意排放，势必将对生态环境会产生巨大的危害。
其中，陆上油基钻屑长期堆置会严重污染地下和地表水资源、对人类和地表生物的健康和生存造成威胁。
海上钻井平台含油钻屑若不经处理就排放人海, 则会对海洋生态环境造成巨大危害，世界各国对油基钻屑和废液的排放都有严格控制标准[1]。
这些危害都会大自然和人类生存环境的造成极其严重的破坏，如果不加以制止和挽救，那将会造成不可弥补的损失。
钻井液介绍资料
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。
在测定高温高压条件下泥浆的润滑性方 面，M-I泥浆公司研制成功了可以模拟井底条 件的润湿性能装置，可以 200 度以上高温及 6895Kpa 压力条件下对液体润滑剂、固体润 滑剂以及钻井液的润滑性进行测量。上述仪 器国内部分科研单位己有购进者。
11.钻屑回注工艺技术
由于日益要求严格的环保要求。在第26届 海洋技术年会上，在钻井技术方面重点讨论了 四个论题即：酯基油包水钻井液、毒性检验、 钻屑的回注和排放及高温高压钻井问题。可以 说这四方面问题都是涉及到环保问题的。关于 酯基油包水钻井液本文前面己做了介绍。关于 钻屑的回注据文献介绍己进入实践成功阶段。 其大概流程是将钻屑通过再磨细后与海上混合 用泵注入疏松层段。
认为很少有钻井液的流变特性是符合宾汉 模式的。目前测量的AV(表观粘度)、PV(塑性粘 度)值等只是习惯使用。 认为幂律模式较宾汉模式准确。 认为卡森模式在低剪切速下较宾汉模式或幂 律模式要好，但在高剪切速率下不准。不能用 它来进行压力损失的计算。 对钻井液的粘弹性进行了研究。
二、国内钻井完井液新技术
近年来，在胜利油田、辽河油田等，真对 油田深井、大斜度井、浅海及滩海钻井的井壁 稳定、润滑防卡及环境问题研制了聚合醇 / 有 机硅钻井液体系和聚合醇 / 氯化钙钻井液体系； 针对低压渗透油藏的油层保护问题，研制了聚 合醇 /KCL 聚合物钻井液和射孔液。先后己用 于各类井几百口，对安全快速钻井，减少井下 复杂情况，保护环境、保护油气层发挥了积极 作用，取得了良好的效果。
辽河油田油页岩地层全油基钻井液技术
辽河油田油页岩地层全油基钻井液技术辽河油田油页岩地层全油基钻井液技术的论文随着人类对于化石能源的依赖和需求的不断增加，油田钻井技术的发展也越来越成为了焦点。
在辽河油田，油页岩地层的开发已成为当地油田开发的重中之重，而油页岩地层的钻井工艺中则占据着极为重要的位置。
在过去的实践中，传统上采用的是水基钻井液技术，但是这种技术却会对环境造成污染，不仅会损害地下水资源，同时也会对生态环境造成不良影响。
而面对这种情况，全油基钻井液技术应运而生。
相比传统的水基钻井液技术，全油基钻井液技术不但可以减少对环境的影响，同时也有着诸多的优势和特点，成功地应用于了辽河油田油页岩地层的开发过程中。
首先，在使用全油基钻井液技术时，可以避免由于与油页岩接触而引起的化学反应，因而能够提高钻井效率。
同时，在全油基钻井液技术中，油的黏度较水要大得多，这不仅有利于减少井眼的塌陷，还会有效地降低部分地区一些井眼钻进深度受限的问题。
其次，全油基钻井液技术还具有高渗透性和高稳定性的优点。
其内部粘度大，具有良好的润滑性能，从而减少了钻井液与井壁的摩擦力，相对于水基钻井液技术而言，其可节省大量填充剂和考外控制物的用量。
同时，全油基钻井液技术可以大大减少泥浆遗漏的现象，从而提高了井筒的稳定性。
最后，全油基钻井液技术还具有良好的抑制性、良好的清洁性能和良好的防腐性能。
由于其具有一定的化学惯性，因此可以有效地抑制含水井层中溶质的溶解，降低溶解度，从而提高井筒的稳定性和钻井液的清洁度。
同时，其还可以防止生物菌落的滋生，从而减少了对设备的腐蚀和侵蚀。
综上所述，辽河油田油页岩地层全油基钻井液技术是一种先进、高效和环保的技术，其广泛应用在辽河油田的油页岩地层钻井中，不仅在钻井过程中可以提高钻井效率，进一步增加油田的产量，并且还能够大大减少对地下水资源和生态环境的影响。
在实际应用中，辽河油田油页岩地层全油基钻井液技术还具备使用成本相对较低、减少钻井设备损坏等优点。
国内外钻井液技术进展及对钻井液的有关认识
2020年第10期西部探矿工程*收稿日期：2019-12-23作者简介：曾祥禹（1985-），男（汉族），吉林公主岭人，工程师，现从事钻井技术工作。
国内外钻井液技术进展及对钻井液的有关认识曾祥禹*（大庆钻探工程公司钻井四公司，吉林松原138000）摘要：在当前油田勘探开发技术不断进步的前提下，钻井施工作业过程中，对钻井液提出了更高的要求。
目前国外大型钻井作业公司在水基防塌钻井液体系的研发方面已经具备了较高水平，而且最新研发出的合成钻井液以及乳化钻井液体系表现出了良好的环保性能。
我国虽然在生产实践中大量借鉴国外新技术，也研究出了聚合醇钻井液、甲基葡萄糖苷钻井液、硅酸盐钻井液等一些新钻井液体系，但是从整体技术水平来看，与国外仍然存在着一些差距。
因此我国必须要进一步加大对钻井液体系的研究力度，这样才能逐步缩小与国外先进技术之间的差距。
关键词：钻井液；钻井液处理剂；油基钻井液；环境保护中图分类号：TE254文献标识码：A 文章编号：1004-5716(2020)10-0075-02石油勘探开发技术在近几年来取得的进步非常大，而且在当今的钻井作业领域中深井、超深井以及特殊工艺钻井数量越来越多，这就对钻井液提出了更高的要求。
在当前社会发展形势下，钻井液技术必须要逐步向井下安全、环保、高效的方向发展这样才能符合社会发展对绿色环保的要求，才能满足钻井施工实际需要。
1钻井液技术现状1.1超高温高压水基钻井液AMPS 系列耐温抗盐聚合物的应用是目前超高温水基钻井液研究的主要方向，而针对抗污染交联聚合物以及水解稳定性强的聚合物钻井液的研究也比较突出，在具体的研究过程中还必须要对钻井液处理剂长期稳定性和配伍性进行充分考虑，而通过合理应用海泡石能够全面提升整个钻井液体系的热稳定性。
水基钻井液体系在实际应用过程中经常会在深井高温等一系列环境下出现稠化、凝胶、甚至是固化等一些问题，从而使得钻井液体系失去流动性，对深井钻井施工作业的安全性和施工的效率产生巨大影响[1]。
任广宁文献综述
本科毕业设计（论文）文献综述题目: 氯离子浓度对具有破损涂层钻杆钢腐蚀性能的影响学生姓名：任广宁院（系）：材料科学与工程学院专业班级：材物0902指导教师：许天旱完成时间：年月日1 钻井技术简介1.1 钻井技术的发展现状随着油气勘探地下条件的日趋复杂，在钻井过程中，不得不使用钻井液对钻杆进行相应保护。
钻井液或称钻井泥浆,是钻井作业中使用的一种专用流体,是油气钻井工程的一个重要组成部分，具有悬浮、压力控制、岩层稳定性、浮力作用、润滑和冷却等作用。
首先，钻井液的稠度（或粘度）随钻井液流速降低而增加，钻井液停止流动后，就会形成一种粘稠的凝胶体，这种凝胶体可使岩石钻屑悬浮在其中，从而防止它们沉入钻孔底部。
而当钻井液又开始流动后，它就会越变越稀薄，恢复到其以前稀薄的液体形态；其次，泥浆被设计为可以抵消岩层中流体的自然压力，从而防止发生井喷等事故，压力间必须达到适当的平衡，即钻井液对钻孔壁的压力应足以抵消岩层和石油或天然气施加的压力，但这种压力又不能太大，否则会对油井造成破坏；再次，一口油井可能深达数千英尺或数千米。
而一根如此长的钢钻杆将重达数吨。
如果将钻杆浸入钻井液，就会产生浮力作用，降低钻杆重量，并会减小对钻探机械装置的压力；最后，金属钻入岩石时，会因摩擦生热，钻井液可润滑和冷却钻头，使钻探平稳进行，同时延长钻杆的寿命，对延伸区域或水平油井而言，钻井液的润滑作用就尤为重要，因为在这些地方，钻杆、钻头和岩石表面间的摩擦必须保持在最低水平。
所以，钻井液的使用对钻井过程是非常重要的。
在钻井过程中，膨润土浆、钙基钻井液、盐水钻井液、氯化钾聚合物钻井液是四种常见的钻井液，它们都含有一定量的氯离子，尤其是饱和盐水钻井液，它的氯离子浓度可以超过30﹪，氯化钾聚合物钻井液中的氯离子浓度可达到11﹪。
氯离子是一种强渗透性物质，钻井液中氯离子的存在会加快裂纹的扩展，最后在不发生宏观变形的情况下，钻杆断裂，从而造成严重的经济损失。
废弃油基钻井液利用现状调查(文献综述)
废弃油基钻井液利用现状调查摘要：废弃油基钻井液因为其含有油类、有机物、重金属等污染物，这些污染物属国家危险废弃物，处理难度相当大。
各采油现场运用不同的处理工艺循环利用废弃油基钻井液。
通过对采油现场进行实地参观学习，简述废弃油基钻井液在各采油现场的循环利用方法及现状。
关键词：油基钻井液，处理工艺，利用现状随着我国环境保护法规标准的不断完善以及执法力度的加大，人们的环保意识开始增强，钻井过程中产生的废物的无害化处理的研究和推广应用，是钻井行业环境保护工作的当务之急。
目前，油田废弃油基钻井处理技术主要集中于资源回收净化利用和废物的无害化处理。
资源回收率，废物无害化处理相关指标的达标情况都是油田废弃油基钻井液处理工艺需要考虑的问题，以及相关工艺运行的成本、安全性和可行性。
国内外在废弃油基钻井液方面的研究取得很多突破性进展，部分处理工艺已经在油田上运行成熟。
其他，在理论上可行的实验方案运用到实践流程中还要充分研究其可行性。
1.国内外废弃油基钻井液处理现状1.1坑内密封填埋坑内密封填埋是一种比较原始的处理方法，在坑的底部和四周铺设一层有机土，然后在其上面铺一层塑料垫层，在盖一层有机土；也可以在底部和四周加固化层，以防止渗漏。
再将基本干燥的废弃油基钻井液填充在池内，将盛放废弃油基钻井液的储存坑以挖坑时产生的土方填平恢复原状。
坑内密封填埋法的最大缺点就是为回收废弃油基钻井液中的基础油，浪费了大量的石油资源，且存在易漏失、污染土壤和水资源的风险。
1.2注入地层空间注入地层空间法是以废弃的油井或专用井作为注入井利用泵及井口装置将废弃油基钻井液通过井眼注入地层。
一般泥浆的处理可以采用该方法，该方法对地层有严格的要求，地层空间应选择压裂梯度较低，深度必须要在600米以上，封闭性较好，不会引起产层或地下水层污染的地层作注入层。
该方法在美国近岸及北海布伦特地区曾广泛应用；2003年，阿联酋ADCO公司钻成2口深1500m 的专门注入处理井，成功地将70万桶废弃油基钻井液注入安全环形空间地层。
蒙古国塔木察格油田钻井液技术
蒙古国塔木察格油田钻井液技术蒙古国塔木察格油田钻井液技术的论文随着全球石油资源日益减少和需求的不断增长，油田勘探开采技术得到了广泛的关注和研究。
而钻井液作为石油勘探开发过程中不可或缺的环节，对油田勘探开发的效率和效益起到了至关重要的作用。
本文以蒙古国塔木察格油田钻井液技术为例，探讨其优化与应用，旨在提高油田勘探开发的效率，从而实现更加可持续的发展。
一、蒙古国塔木察格油田概况塔木察格油田位于蒙古国西南部，是蒙古国第二大油田。
该油田自1980年开始勘探，并于1999年建成了生产基地。
据统计，该油田原油蕴藏量达3000万吨，且地质条件良好，被认为是国内势头最强的油田之一。
二、钻井液技术在油田勘探开发中的作用油田勘探开发是一项复杂的过程，涉及到多个环节。
其中，钻井工作是整个过程的重要环节之一。
钻井液作为钻井作业中的必要设备，在油田勘探开发过程中发挥了重要作用。
它可以消除井壁因钻削而形成的碎屑、降低钻井中的摩擦阻力、冷却和润滑钻头、控制地层压力，保证钻井安全等。
同时，钻井液还可使井眼稳定，防止坍塌，从而保证井身完整性，减少井下事故的发生。
三、蒙古国塔木察格油田钻井液技术的优化1. 钻井液成分的优化钻井液成分的优化是蒙古国塔木察格油田钻井液技术优化的主要方向之一。
该油田勘探区地质构造较为复杂，因此钻井液的成分需要针对特定的地质条件和井环情况进行精细调整。
在成分优化的过程中，需要注意降低钻井液对地层、岩石的损害，减少清洗井壁时间，从而提高钻井效率。
2. 钻井液物理性能的优化钻井液在使用过程中还需要考虑其物理性能的优化，包括黏度、流动性、稳定性等方面的要素。
它们均对钻井的效率和质量影响巨大。
因此，在钻井过程中，需要对钻井液的物理性能进行测试，确定是否达到使用要求。
同时，钻井液物理性能也需考虑地质条件、洛达液性、温度等因素，并在物理性能优化过程中做出相应的调整。
3. 环保性的优化近年来，环保问题已成为全球关注的焦点。
钻井液综述
一、钻井液的功用钻井液（Dlilling 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。
钻井液又称做钻井泥浆（Drilling Mrds），或简称为泥浆（Mrds）。
钻井液的循环是通过循环泥浆泵来维持的。
偷漏泥浆泵排出的高压钻井液经过地面高压管汇、立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤到钻头，从钻头喷嘴喷出，以清洗井底并携带岩屑。
然后再沿钻柱与井壁（或套管）形成的环形空间向上流动，在到达地面后经排出管线流入泥浆池，再经各种固控设备进行处理后返回上水池，最后进入泥浆泵循环再用。
钻井液流经的各种管件、设备构成了一整套钻井液循环系统。
钻井液工艺技术是油气钻井工程的重要组成部分。
随着钻井难度的逐渐增大，该项技术在确保安全、优质、快速钻井中起着越来越重要的作用。
钻井液最基本的功用有以下几点：（一、携带和悬浮岩屑钻井液首要和最基本的功用，就是通过其本身的循环，将井底被钻头破碎的岩屑携至地面，以保持井眼清洁，使起下钻畅通无阻，并保证钻头在井底始终接触和破碎新地层，不造成重复切削，保持快速钻进。
在接单根、起下钻或因故停止循环时，钻井液又将井内的钻屑悬浮在钻井液中，使钻屑不会很快下沉，防止沉砂卡等情况的发生。
（二、稳定井壁和平衡地层压力井壁稳定、井眼规则是实现安全、优质、快速钻井的基本条件。
性能良好的钻井液应能借助于液相的滤失作用，在井壁上形成一层薄而韧的泥饼，以稳固已钻开的地层并阻止液相侵入地层，减弱泥页岩水化膨胀和分散的程度。
与此同时，在钻进过程中需通过不断调节钻井液密度，使液柱压力能够平衡地层压力，从而防止井塌和井喷等井下复杂情况的发生。
（三、冷却和润滑钻头、钻具在钻进中钻头一直在高温下旋转并破碎岩层，产生很多热量，同时钻具也不断地与井壁磨擦而产生热量。
正是通过钻井液不断地循环作用，将这些热量及时吸收，然后带到地面释放到大气中，从而起到冷却钻头、钻具、处长其使用寿命的作用。
钻井液论文
I水基成膜钻井液体系的研究与应用摘要目前，随着金刚石绳索取心工艺在地质取心钻探工程中的普及，钻井液与绳索取心工艺相匹配的问题也随之凸显出来，诸如钻井液的流变性能不满足绳索取心工艺对钻井液的要求、钻遇复杂地层尤其是强水敏性地层时，传统钻井液体系不能达到较好的护壁效果，从而导致孔内垮塌等问题。
在石油钻探工程中出现了新型水基钻井液成膜技术理论，这类技术理论强调钻井液的成膜性能，能较好的解决复杂地层的护壁问题。
该理论认为，通过在水基钻井液中加入一种或几种具有成膜性能的处理剂，使钻井液能在泥页岩等这类强水敏性地层孔壁上形成一种高质量的膜，减弱或阻止钻井液滤液侵入地层，从而维持孔壁稳定，防止孔内事故的发生。
因此，将水基钻井液成膜技术与理论引入到地质取心钻探工程中，并加以研究，使之形成与绳索取心工艺相匹配的钻井液体系，以期解决这些问题是很有必要的。
本文从金刚石绳索取心钻探工艺对钻井液的要求出发，运用水基钻井液成膜理论，通过大量正交试验，研究和开发了三种水基成膜钻井液体系，分别是：植物胶成膜钻井液体系、硅酸盐成膜钻井液体系和聚合物成膜钻井液体系，这三种水基成膜钻井液体系具有良好的成膜性能，对水敏性地层具有较强的抑制能力。
同时运用回归分析方法，找出了在这三种钻井液体系中，标准岩心膨胀量与时间之间的关系。
植物胶成膜钻井液体系的研究采用正交试验的设计和分析方法，使用了KL 植物胶作为成膜主剂，并通过与成膜助剂PAM、PV A 以及Na2SiO3的复配试验，筛选出性能较好的复配方案，形成对水敏性和破碎性地层有较强抑制能力的植物胶成膜钻井液体系。
硅酸盐成膜钻井液体系的研究同样采用正交试验的设计和分析方法，使用硅酸钠作为成膜主剂，并通过与成膜助剂PAM 和抑制剂KCl 的复配试验，筛选出性能较好的复配方案，形成对强水敏性地层有较强抑制、胶结能力的硅酸盐成膜钻井液体系。
聚合物成膜钻井液体系包括XY 系列聚合物成膜钻井液体系和DP 聚合物成膜钻井液体系两大部分。
国内外钻井液技术发展概述
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。
我国石油工程中水平井水基钻井液的研究
我国石油工程中水平井水基钻井液的研究摘要：为满足社会生产对石油资源的需求，需要对石油工程做更深层次的研究，而水平井水基钻井液是现用常见作业方式，应从其作业特征以及方式等方面进行分析。
就现状来看，在作业过程中还存在一定问题，如成本高、废弃钻井液处理不当等，这就需要进一步对石油工程水平井水基钻井液体系进行研究，选择切实可行的措施，争取不断提高石油工程生产效率。
关键词：石油工程；水平井；水基钻井液在钻井科学技术不断发展的背景下，水平井已经成为常规钻井技术之一，被广泛的应用到油藏勘探与开发生产中。
为更好的实现绿色生产理念，需要对水平井水基钻井液体系做进一步的研究，结合钻井液技术多元化发展的特点，对存在的问题进行研究，从多个方面着手，选择合适的措施进行管理，争取不断提高石油工程的生产效率。
1 水平井水基钻井液体系分析为了根本上摆脱油基钻井液在水平井施工上的主导地位，改善上部及页岩地层井壁稳定性降低情况，以及改善水平段与斜井段钻进卡钻的情况，需要从保护储层的角度出发，加强对水平井水基钻井液体系的研究，争取彻底解决环保问题。
从长期施工经验来看，在选择钻井液时，可以利用先进的纳米乳液来代替传统的原油作为润滑剂，形成一个新的钻井液体系。
而此体系的作用原理即利用纳米乳液分子特点，将其吸附在固相颗粒的表面，对钻井液内部网架构架进行加强，降低钻屑水化分散情况的发生，保证整个钻井液体系处于一个最优的状态，在整体上提高钻井液携砂能力与井眼净化能力[1]。
另外，与传统钻井液相比，纳米乳液还具有荧光性与润滑性等性能，可以准确判断钻井过程中的油气反应，在很大程度上推动了油气探寻的效果，并且也促进了环保工作的开展。
通过对水平井水基钻井液体系的管理，提高体系性能的稳定性，从流变性、携砂能力、剪切稀释性以及润滑性等多个方面分析，做好技术与工艺方面的管理工作，争取不断提高工程生产效率。
2 石油工程水平井水基钻井液体系管理措施分析2.1 做好现场维护管理第一，应预留足够的井浆，以此来保证粘土含量满足生产需求，同时还需要做好对滤失量的控制。
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。
油气层保护论文钻井液性能论文
油气层保护论文钻井液性能论文油气层保护论文钻井液性能论文油气层保护论文钻井液性能论文：海上保护油气藏钻完井液[摘要] 海洋钻井和作业过程中除做好海水防污染工作外，如何保护油层不受损害，增强油井的自喷能力的工作显得尤为重要。
本文提出了以海水为介质,以多羟基聚合物为主剂,应用屏蔽暂堵技术原理研制了一种新型的多羟基聚合物海水钻井液。
实验结果证明,该钻井液具有优良的防塌性、润滑性和滤失造壁性,能有效地抑制黏土水化膨胀与分散,起到稳定井壁、保护油气层及显著降低摩阻系数的作用,具有很好的推广应用价值。
[关键词] 海上；油气层保护；钻井液性能。
辽河油田在渤海湾的海上石油开发区域日益扩大，原油产量逐年提高，其中绝大多数是自喷井，在海洋钻井和作业过程中除做好海水防污染工作外，如何保护油层不受损害，增强油井的自喷能力的工作显得尤为重要。
石油钻井过程中造成对地下油气层损害的原因有以下三个方面：1、钻井钻井液中的一些滤液进入地层后造成地层中粘土的表面水化和渗透化，油层砂岩中的粘土颗粒吸水膨胀，降低了地层岩石孔隙的渗透率，损害油气层，降低了油气产量；2、钻井钻井液中粘土颗粒在钻井液液柱压力的作用下进入地层微裂缝和岩石的孔隙中，堵塞地层孔隙的连通性，降低地层能量，在一定程度上降低了油井的自喷能力；3、完井过程中采用卤水完井液，卤水完井液虽然抑制地层中的粘土颗粒水化膨胀性强，但由于卤水完井液向地层滤失性强，即大量进入地层孔隙，形成贾敏效应，从而阻止地层中的原油向井筒中运移，降低地下原油的采收率。
为了保护海洋地下油气层，提高原油产量，研究海上保护油气层钻井液完井液，对保护油气层，增加原油产量，提高海洋石油开发效益具有重要意义。
1.1增粘剂的选择在海水中起增粘剂的聚合物增粘剂主要有羟乙基纤维素hec、羧甲基纤维素hv-cmc、80a-51、生物聚合物xc，其粘度如下图所示，从下图可知xc生物聚合物增粘效果好和抗稳性好，因此选用xc生物聚合物作为海上保护油气层钻井液、完井液的增粘剂。
钻井液文献综述
甲酸盐钻井液和完井液体系研究进展张新明(2002100060)工程技术学院2010级研究生1班摘要：回顾了用甲酸盐体系进行油气田钻井和完井开发的历史，综述了甲酸盐水的理化性能，重点介绍了甲酸盐液钻井完井液优异特性的研究进展和趋势。
关键词：钻井液；甲酸盐；储层损害；测井1 动机与意义随着钻井新技术的发展，大斜度井、水平井、多支测钻井尤其是小眼井深井的钻井需求越来越高。
在降低小眼井深井和裸眼完井中的摩阻、保护油气层以及高温稳定性能等方面，对钻井液和完井液提出了更高的要求。
同时由于环境保护的日益加强，需要开发一种具有优良特性的环境友好型钻井液体系，而甲酸盐体系在这些方面表现突出。
我国于90年代初期引入此项技术，并得到迅猛发展。
90年代后期以来，甲酸盐钻井液和完井液在实际应用中获得巨大成功，相继开发出了不同类型、性能优良的甲酸盐流体[1~3]。
用甲酸盐水作为新型低固相钻井液和完井液主要成分具有以下优点[4~5]：(1)可以随意调节密度，一般不需添加重晶石，从而避免了重晶石沉降问题；(2)在高温下可保持添加剂的性能，具有很好的高温稳定性和极强的抑制性；(3)可配制无固相钻井液和完井液，润滑性能好，降低扭矩和摩阻，从而提高钻速、缩短钻井周期、节约钻探成本；(4)对地层损害小，保护储层效果好，并具有提高采收率、延长生产期的良好作用；(5)腐蚀速率低，不产生应力腐蚀裂缝，并且可被生物降解，对生物的影响小；(6)其中甲酸铯盐水可提高高温高压(HTHP)气藏的清晰度解释[51]。
2 历史与现状20世纪80年代中期，甲酸盐钻井液和完井液体系由壳牌公司研制开发，相继在世界各国和地区用于小眼井和连续管钻井。
1999年9月[1]，甲酸铯钻井液首次在高温高压井中应用，壳牌公司在井底温度高达185℃的Shearwater油田使用了密度为1.80g/cm3的甲酸盐水作射孔液。
同年，英国道达尔公司在Dunbar油田使用密度为1.90g/cm3的甲酸铯盐水作完井液，并在随后的一年中7次应用密度为2.19 g/cm3的盐水作完井液和修井液。
钻井液的功能及其类型
钻井液的功能及其类型
杨智
【期刊名称】《化工设计通讯》
【年(卷),期】2018(044)008
【摘要】钻井液就是油气井钻进过程中运用自身多种功能的特性来满足钻井工作需求的多种循环流体的统称.钻井液亦被叫做泥浆.钻井过程中主要是利用泥浆泵来循环钻井液,钻井液经泥浆泵被注以高压后从钻头喷嘴喷出,用来清洗井底并且悬浮和携带碎屑,再沿钻柱和套管之间的环空向地面流动到达地面并流入泥浆池,再经处理后循环利用.
【总页数】1页(P238)
【作者】杨智
【作者单位】延长油田股份有限公司吴起采油厂,陕西延安 716000
【正文语种】中文
【中图分类】TE254.4
【相关文献】
1.钻井液的基本类型及选用要点分析 [J], 李志敏
2.钻井液类型对井壁稳定的影响实例与防塌机理分析 [J], 李劲松; 翁昊阳; 段飞飞; 严维锋; 谭强
3.库车山前盐膏层钻井液漏失成因类型判定 [J], 尹达; 刘锋报; 康毅力; 郭斌; 罗威; 王涛; 晏智航
4.钻井液类型对套管磨损行为的影响 [J], 毛良杰;蔡明杰;田径;罗娇
5.基于钻井液污染的煤储层类型划分及其开发特征 [J], 缪欢;王延斌;韩文龙;吴翔;赵石虎;李建红
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甲酸盐钻井液和完井液体系研究进展张新明(2002100060)工程技术学院2010级研究生1班摘要：回顾了用甲酸盐体系进行油气田钻井和完井开发的历史，综述了甲酸盐水的理化性能，重点介绍了甲酸盐液钻井完井液优异特性的研究进展和趋势。
关键词：钻井液；甲酸盐；储层损害；测井1 动机与意义随着钻井新技术的发展，大斜度井、水平井、多支测钻井尤其是小眼井深井的钻井需求越来越高。
在降低小眼井深井和裸眼完井中的摩阻、保护油气层以及高温稳定性能等方面，对钻井液和完井液提出了更高的要求。
同时由于环境保护的日益加强，需要开发一种具有优良特性的环境友好型钻井液体系，而甲酸盐体系在这些方面表现突出。
我国于90年代初期引入此项技术，并得到迅猛发展。
90年代后期以来，甲酸盐钻井液和完井液在实际应用中获得巨大成功，相继开发出了不同类型、性能优良的甲酸盐流体[1~3]。
用甲酸盐水作为新型低固相钻井液和完井液主要成分具有以下优点[4~5]：(1)可以随意调节密度，一般不需添加重晶石，从而避免了重晶石沉降问题；(2)在高温下可保持添加剂的性能，具有很好的高温稳定性和极强的抑制性；(3)可配制无固相钻井液和完井液，润滑性能好，降低扭矩和摩阻，从而提高钻速、缩短钻井周期、节约钻探成本；(4)对地层损害小，保护储层效果好，并具有提高采收率、延长生产期的良好作用；(5)腐蚀速率低，不产生应力腐蚀裂缝，并且可被生物降解，对生物的影响小；(6)其中甲酸铯盐水可提高高温高压(HTHP)气藏的清晰度解释[51]。
2 历史与现状20世纪80年代中期，甲酸盐钻井液和完井液体系由壳牌公司研制开发，相继在世界各国和地区用于小眼井和连续管钻井。
1999年9月[1]，甲酸铯钻井液首次在高温高压井中应用，壳牌公司在井底温度高达185℃的Shearwater油田使用了密度为1.80g/cm3的甲酸盐水作射孔液。
同年，英国道达尔公司在Dunbar油田使用密度为1.90g/cm3的甲酸铯盐水作完井液，并在随后的一年中7次应用密度为2.19 g/cm3的盐水作完井液和修井液。
在2004-2007年间，北海挪威国家石油公司油田所钻探的9个油区中有7个使用甲酸铯/钾盐水进行完井[8~10]。
现阶段组成体系的甲酸盐有甲酸钠、甲酸钾及甲酸铯，其钻井液密度可分别达到1.34 g/cm3、1.60g/cm3和2.30 g/cm3。
我国大港、大庆、青海等油田20余口井试验应用了甲酸盐钻井完井液，井深为1900~3200m，提高了机械钻速，缩短了钻井周期，井陉规则，起下钻无阻卡，固井质量优质[14,46]。
甲酸盐成本较高，但其在复杂井眼和高温高压井中的实际应用证明从全井总成本看该体系是完全可行的。
因此，能否推广应用尚需进行全面效益评估后决定。
3 甲酸盐的理化性质3.1基本性质[6~7]甲酸盐水是以碱金属为阳离子的甲酸盐水溶液，即甲酸钠、甲酸钾、甲酸铯的水溶液。
这些盐分易溶于水，形成具有低结晶温度的高密度盐水。
油田上应用的三种甲酸盐的化学结构见表1。
甲酸盐阴离子是羧酸类阴离子中亲水性最强的基团，但是与卤化物相比它保持了重要的有机特性。
这种特性从甲酸盐在有机溶剂中的溶解度可以看出，如甲醇和乙二醇。
碱金属阳离子(Na+，K+，Cs+)都是单价的，使之与高分子聚合物有着独特的兼容性，并且有助于避免储层伤害。
20℃下它们的溶解度见表1[7]。
表1 甲酸钠、甲酸钾和甲酸铯的基本性质名称化学式化学结构20℃下溶解度溶液密度(g/cm3) (moles/L) (%)甲酸钠NaCHOO 9.1 46.8 1.33甲酸钾KCHOO 14.5 76.8 1.59甲酸铯CsCHOO ———— 2.30甲酸铯水合物CsCHOO·H2O——10.7 83 2.30甲酸离子CHOO-3.2水活度不同纯溶剂的溶液具有不同的物理性质。
尽管甲酸钠、甲酸钾和甲酸铯盐水都是水基的，它们却与清水具有完全不同的性质。
两者之间的差异程度与溶液的“水活度”相关[21~22]。
泥页岩与钻井液之间的理化作用是影响泥页岩稳定性的关键因素，其中滤液向泥页岩中的渗流是泥页岩与钻井液相互作用的一个主要表现。
这会引起地层孔隙压力的增加以及水化效应，严重时会导致井壁不稳定，发生井下事故[13~20]。
利用平衡相对湿度法(ERH)，卡博特公司位于英国亚伯丁的运营和技术支持实验室通过实验分别得到了甲酸钠、甲酸钾和甲酸铯的浓度与水活度之间的关系。
甲酸盐的水溶液水活度随着甲酸盐浓度增加而迅速下降，因此甲酸盐可以大幅度降低钻井液的活度，从而有效防止井壁的坍塌。
甲酸盐水溶液的水活度与密度之间的函数关系见图1[22]。
图1 25℃时甲酸盐水不同密度下的水活度Figure 1 Water activity in single salt formate brines at 25℃3.3润滑性随着大位移水平井的日益增多，低扭矩需求变得越来越重要[24,25,28]。
因此，钻井液的润滑性也成为优选钻井液越来越重要的因素。
利用BP公司侧向负荷润滑仪对甲酸盐水进行测试，结果见图2[23]。
正如所预期的那样，甲酸盐水的摩擦系数取决于它的浓度。
高浓度时，甲酸钾盐水比油基泥浆的润滑性要好。
同时此次研究还得出结论，润滑性随着粘度的增大而增强。
值得注意的一点是这种关系仅适用于甲酸盐水本身的粘度，而非流体的体积粘度。
因此，简单的增加一种甲酸盐水的粘度并不一定能改善它的润滑性。
图2 不同密度甲酸钾溶液中低碳钢之间的摩擦系数Figure2 Metal-to-metal COF for potassium formate as a function of brine concentration for mild steel3.4 生物毒性和可降解性有文献[26~27]以淡水和海水中的水生生物为对象研究了甲酸盐水溶液的毒性，同时也为了评价甲酸铯是否能取代作为一般用于高毒性溴化锌盐水体系，测试了包括溴化锌的生物毒性测试。
此外对氯化钾和乙酸钾溶液的生物毒性也进行了实验(见表2)。
从表中可以看出，甲酸钠和甲酸钾在大多数情况下属于“无毒”；由氯化钾和乙酸钾的生物毒性可以看出，钾离子对毒性的贡献比甲酸根离子大；甲酸铯一般可以认作“无毒”或“几乎无毒”，但在淡水海藻的测试中呈现“中等毒性”；溴化锌溶液属于“高毒性”或“中等毒性”。
表2 敏锐水生物毒性试验结果试验生物NaCOOH KCH2COOH CsCOOH·H2O KCOOH ZnBr2KCl棕色河虾6200 1800 91 1300 ——1000幼小比目6100 1900 260 1700 ——1800 鱼幼体比目————1400 ——7.6 ——鱼彩红色蛙>10000 5100 2100 3500 ——4100用封闭瓶实验(OECD 301D)或的封闭瓶实验(OECD 301D)对甲酸盐溶液进行生物降解特性实验，结果见表3。
实验结果表明：甲酸盐是可以生物降解的。
表3 甲酸盐的需氧生物降解实验试验NaCOOH KCOOH CsCOOH·H2OOECD 301D(28d)102%(16mg/L)92%(18mg/L)83%(45mg/L)OECD 301E(28d)90%(11.8mg/L)80%(11.7mg/L)——88%(31.2mg/L)89%(30.4mg/L)——4 甲酸盐钻完井液体系的应用4.1配伍性甲酸盐是为油田的需要而开发的。
它与油田常用的聚合物配伍性好，并能减缓许多增粘剂和降滤失剂在高温高压下的水解和氧化降解速度[26,29,30]。
常用的增粘剂黄原胶是一种典型有转变温度的聚合物。
甲酸根离子导致转变温度升高，主要原因是甲酸根离子中可以和黄原胶中众多的羟基在黄原胶的多糖链之间形成桥结，致使黄原胶抗温性提高。
在温度稳定的钻井和完井液设计中，聚合物长期稳定存在的温度比转变温度或聚合物粘度下降的温度点更为重要。
无论是黄原胶转变温度的测量还是PAC 或淀粉的粘度持续下降的温度点在确定钻井液和完井液的稳定性时并不合适。
这些测量在温度扫描1h后进行，而在一般钻井液中，聚合物处于高温的时间往往是一个更长的时间段。
为了试验钻井液的抗温能力，通常要求聚合物稳定16h。
老化16h前后，聚合物的粘度或降滤失能力降低50%的温度，就定义为16h的稳定温度。
有试验研究了3种聚合物在不同盐基钻井液中，经历16h后粘度和滤失能力降低较小的温度(见图3)[14]。
从图中可以看出，各种盐液对黄原胶、聚阴离子纤维素及改性淀粉的高温稳定性的影响很相似，16h稳定温度大约比黄原胶的转变温度低25℃。
图3 XC、PAC和淀粉的16h稳定温度4.2热稳定性甲酸盐水设计的初衷是研发高性能高温高压钻井和完井液[38]，并且自1996年以来已经在超过150口高温高压井中使用[31~35]。
在巴基斯坦的Sindh地区的Miano和Sawan高温气田，为了应对177℃的井底温度，采用了低固相甲酸钾作为钻井液与完井液，显示了高温稳定性，使得该井比计划提前九天完成[36~37]。
利用甲酸盐体系，北海的一口井的完井时间记录为12.7天，根据Rushmore数据库，这是在北海作业中迄今为止最快的高温高压井完井记录[43~44]。
Jeff Seewald 博士把测试流体放在一个浸泡在充满水的高温高压容器中的金质岩心试验夹持器里，得到了甲酸盐在两种不同温度和压力下的分解量(见表4)[45]，并且从在伍兹霍尔进行的测试中得到了几个非常有趣的结论[39~40]：在实际水热作用条件下甲酸盐水的分解会比较快地达到平衡。
甲酸盐分解的主要产物是碳酸氢盐，碳酸氢盐已经作为pH缓冲液的组成部分存在于甲酸盐水中通过向盐水中添加额外的碳酸盐/碳酸氢盐缓冲液，可能会形成一种“热稳定”的甲酸盐流体，这种流体只需要很小的分解度就会达到平衡。
表格4 平衡时甲酸盐水缓冲液的分解率Table 4 Amount of formate decomposition taking place in a buffered cesium formate brine before equilibrium is established温度(℃)压力(MPa)甲酸盐分解率(%)220 35.2 8.2270 41.4 134.3储层损害甲酸盐体系相比于其它钻井液和完井液体系，最大的优点在于它能够有效地保护储层，降低储层伤害，提高产能，从而增加经济效益。
巴西国家石油公司的Manati-6井应用了甲酸钠和甲酸钾盐水作为无损伤性钻井液和完井液来应对除砂的挑战，并且有报告称该海上气田为“巴西最高产的气田，日产可达19.7MMm3/d的产能”[50]。
有文章[51]总结归纳得出结论，甲酸盐体系在油藏段钻井可以降低表皮损伤，是增加产出保证的油田最佳的钻井液体系。