合成基钻井液的优缺点
合成基钻井液技术研究进展
在 90℃时的汽化物 收集时间
(m in) 5 5 5 40 30
总收集到的汽化物 (×10- 6) 2230 850 403 116 515
表 3 是国外用活性炭吸收管在实验室里做的蒸汽 研究, 其结果表明 SBM 收集到的汽化物与柴油、矿物 油甚至高闪点矿物油的汽化物相比仅仅是一个很小的 数值, 故 SBM 的使用是可为环境所接受的。 315 经济评价
醚基
18
W - 06 209410
醚基
12
W - 07 220015
醚基
11
60135 62122 28118 89164 96193 103122 74159 103125
也可由低级烯烃 (乙烯) 聚合或石蜡加热裂化得 到, 关键是控制聚合条件以保证形成直链烃, 同时剩 余双键仍存在于分子中, 有利于降解及低毒。
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
(收稿日期: 1999- 01- 28)
D evelopm en t in Research of Syn thetic D r ill ing Flu ids
L uo Y ue W ang Z h ilong M ei P ing Z hang Y ihua
Abstract: T he la test syn thet ic ba sed d rilling flu id s techn ique u sed in o ilfield s a re review ed. Keywords: syn thet ic d rilling flu id ethers ester po ly- Α- o lefin
钻井液的组成和分类
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二、钻井液的分类
饱和盐水钻井液(Saturated saltwater muds)
定义：钻井液中 NaCl的含量达到饱和的钻井液体
系。 特点： 用于钻进大段岩层和和复杂的盐膏层
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二、钻井液的分类
聚合物钻井液(Polymer drilling fluid)
依据材料概括晚清中国交通方式的特点，并分析其成因。
提示：特点：新旧交通工具并存(或：传统的帆船、独轮车， 近代的小火轮、火车同时使用)。 原因：近代西方列强的侵略加剧了中国的贫困，阻碍社会发 展；西方工业文明的冲击与示范；中国民族工业的兴起与发展；
政府及各阶层人士的提倡与推动。
[串点成面· 握全局]
定义：以某些具有絮凝和包被作用的高分子聚合物
作为主处理剂的水基钻井液体系。
特点：各种固相颗粒可以保持在较粗的范围内 钻屑
不易分散成细微颗粒
优点：钻井液密度和固相含量低，钻速高，地层损
害小 剪切稀释特性强 聚合物处理剂有较强底包被 和抑制分散的作用，有利于保持井壁稳定的作用。
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台湾 架设第一条电报线，成为中国自
出行 (1)新式交通促进了经济发展，改变了人们的通讯手段和 ， 方式 转变了人们的思想观念。
(2)交通近代化使中国同世界的联系大大增强，使异地传输更为便 捷。 (3)促进了中国的经济与社会发展，也使人们的生活
多姿多彩 。
[合作探究· 提认知]
电视剧《闯关东》讲述了济南章丘朱家峪人朱开山一家， 从清末到九一八事变爆发闯关东的前尘往事。下图是朱开山 一家从山东辗转逃亡到东北途中可能用到的四种交通工具。
聚合物钻井液
一、聚合物钻井液概述1．发展概况聚合物钻井液最初是为提高钻井效率开发研究的。
早在1950年就有研究资料指出：钻井液的固相含量是影响钻井速度的一个主要因素。
这里的固相含量是指体积分数，起主要作用的是低密度固体的含量。
依此推知，清水的钻井速度应最高。
但当时并没有能够有效清除钻井液中固相的手段。
直到1958年首次应用了聚合物絮凝剂聚丙烯酰胺(简称PAM)后，才实现了真正的清水钻井。
PAM可同时絮凝钻屑和蒙脱土，称为完全絮凝剂。
在钻井液中加入极少量的PAM即可使钻屑絮凝而全部除去。
清水钻井大大提高了钻速，但因其携带钻屑能力差，滤失量大，影响井壁稳定等缺点，不能广泛使用，只能用于地层特别稳定的浅层井段。
因此，人们试图配制低固相钻井液，但随着钻井的进行，钻屑不断混入，时间一长就变成了高固相钻井液。
当时人们对此束手无策，因而称之?quot;无法控制的低固相钻井液"。
1960年，发现有两类高聚物，即部分水解聚丙烯酰胺(简称P HPA或PHP)和醋酸乙烯酯-马来酸酐共聚物(简称VAMA)，具有选择性絮凝作用。
它们可絮凝除掉劣质土和岩屑，而不絮凝优质造浆粘土。
同时，它们对钻屑的分散具有良好的抑制能力，处理过的钻井液体系中亚微米颗粒含量明显低于其它类型的水基钻井液，这对提高钻井速度是十分有益的。
这类新型的聚合物钻井液体系称为"不分散低固相聚合物钻井液"。
1966年，泛美石油公司在加拿大西部油田首次系统地使用了这种不分散低固相聚合物钻井液，大幅度提高了钻速。
随后，这种钻井液体系在世界范围内推广应用，经受了不同地层、不同井深和不同密度等方面的考验，在提高钻井速度和降低钻井成本等方面效果显著，证明是一种技术先进的钻井液体系。
1971年，在第八届世界石油大会上，有专家分析认为，当时对降低钻井成本最有影响的新进展主要有：(1)不分散低固相聚合物钻井液的成功开发；(2)镶嵌硬合金齿钻头的设计和钻头轴承寿命的改进；(3)钻井最优化技术的应用。
合成基钻井液技术应用浅析
合成基钻井液技术应用浅析【摘要】合成基钻井液是以人工合成或改性的有机物为连续相，盐水为分散相，并由乳化剂、流型调节剂等组成，是一种非水溶性合成油基钻井液，具有油基钻井液的作业性能。
1990年代初合成基钻井液作为油基钻井液的替代产品，被研制出来，经过了近20年的研究与应用，目前已经发展到了第二代合成基钻井液。
本文概述了合成基钻井液的组成以及特点，并结合国内外的研究现状对合成基钻井液的优势缺点以及未来的发展前景进行了分析预测，为油田工作者学习了解钻井液提供了理论指导。
【关键词】合成基钻井液应用随着能源问题与环境问题的逐渐突出，以及石油钻探技术的高速发展，人们对于能源开采尤其是石油开采提出了越来越高的要求。
传统的水基钻井液适用范围较窄，在当今逐渐复杂化的井下情况，越来越不能满足需求，而油基钻井液因为对环境有较大的污染，迫于相关环保法规的约束，一直难以推广使用。
因此，作为二者的替代体系出现的合成基钻井液在既保留水基钻井液的环保特性的同时，又很好的继承了油基钻井液的性能特点，成为了海上复杂地层以及其它敏感陆地区域钻井过程中必不可少的钻井液体系。
根据现场的使用情况反映：合成基钻井液具有携砂能力强，润滑性好以及抑制页岩等一系列优点，同时其有效地避免了油基钻井液所出现的污染环境、影响测井和试井资料等问题。
1 合成基钻井液组成特点合成基钻井液一般由人工合成或由改性有机物连续液相、分散液相、分散固相作为基液，通过加入乳化剂、降滤失剂、稳定剂、流型改进剂和加重剂等来合成，是一种非水溶性合成油基钻井液，因此其具有油基钻井液的特性。
其中，连续液相主要有酯类、醚类、聚α-烯烃类、线性石蜡、线性α-烯烃和异构烯烃等；分散液相一般为CaCI2饱和盐水；分散固相一般为有机土。
合成基钻井液因很好的融合了水基钻井液的环保特性以及油基钻井液的性能特点，同时其所具有的润滑效果能够有效的提高钻速，是近年来发展较快的一类钻井液。
与传统的钻井液相比，其具有以下特点：（1）较好的抑制性能以及较强的抗污染能力。
具有恒流变特性的深水合成基钻井液
具有恒流变特性的深水合成基钻井液耿娇娇;鄢捷年;李怀科;赵胜英;李红梅;李学彬【摘要】合成基钻井液(SBM)以其特有的环保性能及机械钻速高、井壁稳定性好等特点,已成为国际上海上油气钻探的常用钻井液体系.但是在深水钻探作业中,由于温度和压力对流变性的影响常导致井漏和当量循环密度(ECD)不易控制.为了解决该技术难题,近年来国外首先研制出一类新型的具有恒流变特性的合成基钻井液(CR-SBM),其流变性,特别是动切力、静切力和低剪切速率下的黏度等参数基本上不受温度压力的影响.阐述了该新型钻井液的典型组成及性能特点,对比了传统SBM和CR-SBM在不同温度、压力下的流变性、抗岩屑污染和毒性测试结果,并介绍了国外CR-SBM的现场应用情况.【期刊名称】《石油钻探技术》【年(卷),期】2010(038)002【总页数】4页(P91-94)【关键词】深水钻井;恒流变特性;合成基钻井液;钻井液性能;流变调节剂【作者】耿娇娇;鄢捷年;李怀科;赵胜英;李红梅;李学彬【作者单位】石油工程教育部重点实验室(中国石油大学),北京,昌平,102249;石油工程教育部重点实验室(中国石油大学),北京,昌平,102249;中海油田服务股份有限公司,油田化学事业部,河北,燕郊,065201;中国石化,国际石油勘探开发有限公司,北京,100083;石油工程教育部重点实验室(中国石油大学),北京,昌平,102249;中国石油,长城钻探工程有限公司,北京,100101【正文语种】中文【中图分类】TE254+.3深水钻井一般指钻井水域水深超过900 m,水深大于1 500 m时为超深水钻井。
近年来,随着海洋石油工业的不断发展和开采量的逐年增加,海洋石油勘探已逐渐向深水进军。
然而深水钻井时温度变化明显,钻井液的流变性受温度的影响很大,特别是动切力和低剪切速率下的黏度难以控制,由此引发的井漏、当量循环密度(ECD)高,压力控制难等一系列问题正在成为深水钻井所面临的挑战[1]。
合成基钻井液的优缺点
1.易于生物降解, 对环境无污染, 钻井污水、钻屑和废弃钻井液均可向海洋排放；2.有较强的抑制性和井眼稳定性, 以及较好的润滑性和携屑性能, 特别适用于水平井、大斜度井、大位移井和多底井的钻进；3.滤液是基液而不是水, 稳定井壁, 保护油气层；4.合成基液的闪点比矿物油高, 凝固点低；5.液相黏度高，利于悬浮和携带钻屑，且热稳定性高，可达200℃，高温时仍能满足携屑的需要；6.常规性能稳定, 易于控制和操作；7.对某些特殊井, 钻井液综合成本低；8.不含荧光物质, 对测录井和试油影响小。
9.其缺点是成本较高。
为了满足环境保护的需要，外国公司在80年代开始研究第一代合成基钻井液，1990年3月在北海首次使用酚基钻井液并获得成功。
合成基钻井液是以人工合成或改性的有机物为连续相，盐水为分散相，再加入乳化剂、降滤失剂、流型改进剂(有机土、生石灰等)、加重材料等组成。
使用的合成基液有醋类、醚类、聚α-烯烃(PAO)、醛酸醇等。
该类钻井液无毒，可生物降解，对环境无污染，钻井污水、钻屑和废弃钻井液均可向海洋排放；润滑性能好，可用于大位移井、水平井等；滤液是基液而不是水，有利于井壁稳定。
对油气层损害程度低；不含荧光物质，解决了影响测井和试油资料解释问题。
为了降低合成基钻井液成本与油水比，又研制出第二代合成基钻井液。
第二代合成基钻井液的连续相是线性烷基苯、线性α-烯烃(LAO)、内烯烃、线型石蜡(LP)。
第一代合成基液比第二代合成基液润滑性能好、毒性低。
但第二代合成基液来源较广，生物降解(无论在有氧或厌氧条件下)速度快、粘度低，可配制低油水比(60/40~65/35)的钻井液(而第一代合成基液仅能配制较高油水比(70/30~75/25)的钻井液)；因而第二代合成基钻井液成本低、对环境影响小、钻井效率高。
国外已在海上水平井或大位移井中推广应用合成基钻井液。
中国江汉石油学院已在室内研究成功醚基钻井液，石油大学也研究成功。
高性能合成基钻井液体系的构建及功能的提升
可以满足地层钻井技术需求。
建立体系的关键性因素为开发抗温超过200℃的乳化剂、降滤失剂、有机土。
其中，乳化剂是保证钻井液处在高温下乳化稳定的主要材料，对钻井液的滤失性、流变性和固相颗粒油润湿性可以发挥协同增效的作用。
现阶段，国内和国外传统合成机钻井液应用的软化剂所具备的抗温性能较差，当处在高温环境下，便会出现降解。
在这一情况下，导致体系稳定性降低，例如，滤失量增加、高温增稠，不能满足高压井、高温的要求。
除此之外，有机土、降滤失剂等核心材料的配伍性、热稳定性较为重要。
“气制油合成基钻井液体系”是具备环境保护的钻井液体系，不仅具备抗盐钙侵和抗高温、润滑性能好等优点，还具备机械钻速快和运动黏度低等优点。
“气制油合成基钻井液体系”具备润滑性能好等优点的原因是气制油是借助天然气利用催化加氢进行合成，不含有胺和硫等有害物质，对环境比较友好、易降解。
并且，在40℃下，运动黏度较低，0#柴油与5#白油运动黏度分别是3.40mm 2/s 、3.86mm 2/s ，利于提升固相含量、降低钻井液循环密度。
3 高性能合成基钻井液体系的性能研究3.1 凝胶性能根据对气制油性凝胶性能的实验结果分析，DR-GEL 在气制油中有着较高的黏度、切力，通过高温分散后，其胶体率能够达到98%左右。
其外显黏度为14mPa ·s ，塑性黏度为11mPa ·s ，在220℃的温度范围内有着十分稳定的性能。
而DR-GEL 在对比国外有机土性能的实验结果中，常温状态下在气制油中黏度切力和胶体率相对较低，凝胶性能相对较差。
在经过150℃的高温老化后，有机土样品的黏度、胶体率、切力等都相应有所增加，通过分析出现这种情况可能是由于有机土样品中添加了促凝胶激活剂，因高温环境的影响，导致激发所致。
在对其它几种有机土样品进行实验数据分析后发现，其样品老化后凝胶性能变化不大，其凝胶性能相对较差。
DR-GEL 在经过高温老化前，其本身在结构上的层片间特点为大且疏松，证实有机插层剂能够进入润土层片间，其层片状态分布对有机土在气制油中的分散较为有利。
新型合成基钻井液在CBP8XX井的应用
新型合成基钻井液在 CBP8XX井的应用摘要：CBP8XX井是一口位于渤海湾盆地埕宁隆起埕北低凸起埕岛东部斜坡带的水平探井，该井在东营组施工中钻遇不等厚油页岩，当钻井液滤液进入页岩缝隙时降低了页岩间的胶结强度，且该井钻井液密度设计的相对较低，油页岩在水化膨胀后的坍塌压力高于钻井液静液压力，发生滑脱式坍塌，导致井眼报废，后采用新型合成基钻井液完成施工。
关键词：合成基；钻井液；井壁失稳；环保1.概况1.1地质概况CBP8XX井位于渤海湾盆地埕宁隆起埕北低凸起埕岛东部斜坡带，目的层在东营组IV砂组。
埕北低凸起是在埕北潜山带基础上发育起来的地质构造，其构造形态受沉积基底及埕北大断层影响和控制，新近系地层披覆于古近系地层之上，在燕山运动末期埕北大断层剧烈活动，对该区地质构造的形态有较大影响，在埕北大断层两侧发育了一系列与主断层平行的次级断层，将整个埕北构造切割成若干细碎小块，由于地层的超覆或披覆，岩性在横向产生变化，导致地层存在明显的微裂缝。
1.2施工概况该井为一口水平井，先施工导眼段，再侧钻施工水平段。
水平段井斜85°～95°，水平位移1229.94米，岩性为渗透性较好的砂岩，其间夹杂着不等厚油页岩。
当钻井液滤液进入页岩缝隙时降低了页岩间的胶结强度，且该井钻井液密度设计的相对较低，油页岩在水化膨胀后的坍塌压力高于钻井液静液压力，发生滑脱式坍塌，导致井眼报废。
2.合成基钻井液体系选择2.1钻井液技术难点由于该井在施工过程中发生多次井壁坍塌，导致井眼报废，无法完成施工，总结前期施工情况，该井存在一下钻井液技术难点。
（1）在垂深3665m～3687m（对应斜深3800～3900米，井斜74°）为灰色泥岩集中段，岩石较硬，吸水性、可塑性中等。
两端各发育一套厚度10m左右的深灰色泥岩，部分含灰质，深灰色泥岩中见零星油泥岩钻屑，该段泥岩地层发育，为易破碎垮塌地层。
（2）本井在3100m开始造斜，设计井底位移1265m，井斜大，水平位移长，排量和携岩矛盾明显易形成岩屑床，要求钻井液具有良好的悬浮能力和流变特性。
气制油合成基钻井液研究与应用
气制油合成基钻井液研究与应用气制油合成基钻井液研究与应用摘要：随着石油资源的逐渐减少，越来越多的石油公司将目光投向了气制油这一新兴领域。
为了保证气制油的高效率开采，需要开发出一种适用于气制油开采的高效、低污染的钻井液。
本论文以气制油的开采为背景，探讨了气制油合成基钻井液的研究与应用情况，并分析了其优缺点。
研究发现，气制油合成基钻井液具有高效、低污染、安全可靠等优点，但同时存在成本高、技术难度大等缺点。
本文提出了具有可行性的改进方案，以期为气制油开采提供参考。
关键词：气制油；合成基钻井液；优缺点；改进方案一、引言随着石油资源的逐渐减少，越来越多的石油公司将目光投向了气制油这一新兴领域。
气制油是指通过煤、页岩、天然气等非常规资源制造石油产品的一种方法，其具有开采成本低、能源环保等优点。
然而，气制油的开采过程需要使用钻井液来保障井下的钻掘进度和井壁稳定性。
由于气制油开采过程中涉及到氧气、天然气等易燃易爆物质，钻井液的选择和使用对于开采效率和安全性有着至关重要的影响。
目前，常用的钻井液主要有水基钻井液、油基钻井液和合成基钻井液。
相比于水基钻井液和油基钻井液，合成基钻井液由于其含氟碳化物、耐高温等特殊属性，在气制油开采中受到了越来越多的关注和应用。
本文旨在探讨气制油合成基钻井液的研究与应用情况，并分析其优缺点，最终提出具有可行性的改进方案。
二、气制油合成基钻井液的研究与应用合成基钻井液是指通过合成液体来构成的钻井液，其种类比较繁多，如合成水玻镁石钻井液、合成水硅酸盐钻井液等。
对于气制油来说，其最常用的是含氟碳化物的合成基钻井液。
因为含氟碳化物可以提高钻井液的耐高温、抗腐蚀、控制渗漏等性能，而且不会对地下水源造成污染。
当前，气制油合成基钻井液的研究和应用较为广泛，其成分主要包括聚合物、表面活性剂、胶体颗粒等。
研究表明，气制油合成基钻井液可以提高开采效率，减少地层污染，具有很好的安全可靠性。
此外，由于合成基钻井液具有良好的耐高温、阻突破性等特性，在高温、高压条件下使用时能够显著减少钻井事故的发生。
合成基钻井液
合成基钻井液的配方研究合成基钻井液（SBM）是一种新型泥浆体系，它以合成有机物为连续相，盐水为分散相，有基土为固相，加入乳化剂，增粘剂，润湿剂等组成一种逆乳化悬浮分散体系。
作为环境可接受和保护储层的泥浆体系，合成基钻井液具有以下特征：①不含芳香烃，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在水中易生物降解，钻屑可以直接排海。
合成基钻井液（SBM-EBM）是由中海技服与江汉石油学院共同研究开发的一种新型泥浆体系，它于三年前在市厂上推广应用。
该合成基的基液为醚类物质，具有优越的理化性能和环保特性。
此次的合成基钻井液的配方研究是针对渤海地区的1Km试验井而开展的。
为满足该井的实际需要，充分利用现有成熟技术和库存产品，在原有合成基泥浆配方设计的基础上，由中海技服和江汉石油学院有关人员在室内共同开展了一个星期的试验工作。
现将试验情况汇报如下：1实验部分1.1 材料：合成基液（甲方.技服）；主乳化剂（甲方.技服）；辅乳化剂（甲方.技服）；有机土（甲方.天津）；增粘剂（甲方.技服）；润湿剂；氧化钙；氯化钙1.2 仪器：高速搅拌器；旋转粘度计；API失水仪；电炉；破乳电压测定仪；高温磙子炉1.3 泥浆配制方法在高速搅拌下，在合成基液中缓慢加入主乳化剂辅乳化剂高搅20min，加入氯化钙水溶液高搅20min，加入润湿剂后高搅20min，形成乳状液之后，加入有机土，高搅30min，加入增粘剂，高搅30min，加入氧化钙，高搅20min 1.4 测试条件于50℃下测试泥浆性能。
2材料优选根据《保护环境和储层的钻井完井液体系的技术研究（SBM-EBM）》中的有关配方及库存材料的实际情况，分别配制甲方和技服泥浆，进行对比实验，配方如下：合成基液/氯化钙溶液（20% ）=7：3；加入6.0%主乳化剂；加入6.0%辅乳化剂；加入3.0%润湿剂；加入6.0%有机土；加入2.0%增粘剂；加入1.0%氧化钙。
FLAT-PRO合成基钻井液在南海东部超深水井的应用
随着石油勘探开发的不断深入，南海东部作业了荔湾 22-1-1 超深水井，该井距离香港东南约 360 km，作业水深达 2619.35 m， 是目前国内水深最深的超深水井，也是西太平洋作业水深最深的
超深常规深水井，钻井液作业面临海底温度低、作业窗口窄、隔水管
段井眼清洁差、易井漏等作业风险。该井钻井实钻井身结构为：
一开，Φ914.4mm 导管下深 2748.75 m；二开，Φ660.4 mm 钻头钻 至井深 3266.00 m，Φ508.0 mm 技术套管下深 3259.88 m；三开， Φ444.5 mm 钻 头 钻 至 井 深 3 478.80 m ， Φ339.7 mm 套 管 下 深 3473.41 m；四开，Φ311.1 mm 钻头钻至井深 3994.30 m。其中三 开、四开井段使用了 FLAT-PRO 恒流变合成基钻井液体系进行钻 进。现场应用情况表明，FLAT-PRO 合成基钻井液体系流变性能 受温度及压力影响小，尤其是动切力、Ф6 读数等变化平稳，且作 业期间 ECD 值较低，满足了窄安全密度窗口钻井作业的要求，该 体系在超深水钻井作业成功应用，具有较好的推广应用价值[1-6]。
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广东化工
2019 年 第 20 期 第 46 卷总第 406 期
FLAT-PRO 合成基钻井液在南海东部超深水井 的应用
狄明利，赵远远，邱文发
(中海油田服务股份有限公司油田化学事业部，广东 深圳 518067)
弱凝胶合成基钻井液技术
弱凝胶合成基钻井液技术弱凝胶合成基钻井液技术的研究摘要：随着钻井技术的不断发展，钻井液技术不断得到升级和改进。
弱凝胶合成基钻井液是一种新型的钻井液，具有良好的性能表现和钻井效果。
本文对弱凝胶合成基钻井液技术进行了深入的研究，包括配方设计、性能测试以及现场试验。
实验结果表明，该技术具有较好的适应性和稳定性，能够满足不同区域、不同地层的钻井需求。
关键词：弱凝胶、合成基钻井液、配方设计、性能测试、现场试验。
一、弱凝胶合成基钻井液技术发展背景钻井液是钻井工作中不可或缺的一部分，它主要用于冷却钻头、清除钻屑和支撑井壁等工作。
传统的钻井液由水基和油基两类组成。
由于传统的钻井液对环境污染大，还存在易起火、易燃爆炸等问题，使得石油钻探领域对钻井液的安全环保性提出了更高的要求。
因此，钻井液技术的研究和发展成为了行业的一个热点问题。
弱凝胶合成基钻井液是近年来钻井液技术研究的一个重要方向。
它是以有机和无机材料为主要原料，通过化学反应制成的一种新型钻井液。
相较于传统的钻井液，它具有以下优点：适应性强、环保安全、成本低等。
二、弱凝胶合成基钻井液技术的配方设计1. 实验原料的选择本实验中选用的有机材料为高岭土和棕榈酸。
有机材料的选择应考虑其毒性、黏度、分散性等特性。
高岭土是一种具有较强吸附性的天然材料，可以提高钻井液的黏度和稳定性。
棕榈酸是一种无毒性、低挥发性且价格便宜的有机酸，是弱凝胶和石油基液中常用的成分。
2. 配方设计针对不同地层和钻井工艺，需要设计出具有不同特性的弱凝胶合成基钻井液。
通常情况下，该钻井液应具有以下性能表现：（1）高渗透力，快速清除井眼、钻屑和污垢。
（2）高黏度，能够支撑井眼，减少钻头与井壁的摩擦力，从而延长钻头使用寿命。
（3）较低破胶能力，保证钻井液的稳定性。
在配方设计中，需要根据实际情况，合理调整各种原料的比例，以达到设计要求。
三、弱凝胶合成基钻井液技术的性能测试使用竖直流变仪和傅里叶变换红外光谱仪，对实验室合成的弱凝胶合成基钻井液进行了性能测试。
海洋钻井钻井液技术
海洋钻井钻井液技术目前我国在海洋钻井液技术的应用与研究领域已经取得了很大的进步，但在实际应用过程中仍然面临着诸多问题。
因此，在实际的钻井过程中，就需要根据实际情况，来合理选择适当的钻井液，已达到解决问题的同时，不破坏海洋的环境或对海洋生物造成破坏。
另外，还要加大对其研究的力度，争取研制出更加适合未来发展的钻井液技术。
标签：海洋钻井；钻井液；技术1 海洋钻井液技术应用过程中所要注意的问题1.1 海底页岩的相对稳定性技术研发都面临比较多的问题，对于深水钻的技术研究方面，主要涉及到含水量，沉积的速度还有压实的方式等各种因素不能同时作用，因此深水演示的变化多，特别是在实际工作中，这些变化的情况会导致深水岩石变化更多，若深水变化带来的沉积物距离海岸线远，会导致沉积物黏性降低，故海洋钻井区内，常常会发现分散性、膨胀性，导致海水中的颗粒杂质掺杂进钻井液中，从而影响其效果。
为了岩石的稳定性，大多数会选择用适当的岩石稳定剂，再加入配比的无机盐，从而达成稳定效果。
还可以用合成基钻井液加固岩石的稳定性。
1.2 钻井液技术的使用情况钻井工作的时候，减少钻井液的用量是一项基本工作，面对海洋生态的多种变化，更要对钻井液的使用进行调试。
一般情况下，钻井液用量要多于相同深度的钻井量，这样能够预防污染。
为了节约钻井液，还可以在实施的时候调控好设备。
通过多项研究表明，海洋钻井常用的设备主要是除砂器以及除泥器等，多为固控工具。
在相对复杂的钻井液工作环境中，逐渐减少工作系统的固相，从而彻底清除。
1.3 对钻水井眼的清洗和應用钻井液工作时，要让钻井液去清洗钻井眼，从而达到实际应用的要求。
若钻井液实际的上返流速不能够满足标准要求，这样就要用常规方式清洗钻井眼。
一旦满足了上返流速，就用钻井液粘度操作，这样能够去掉钻井中产生的钻屑。
2 对深水钻井液技术的研究2.1 高盐部分水解聚丙烯酚胺聚合物钻井液钻井液体系具有非常好的剪切稀释的性能，该剪切稀释的性能可以提高机械钻井的速度。
气制油合成基钻井液关键处理剂研制与应用
气制油合成基钻井液关键处理剂研制与应用随着能源需求的不断增加，气制油合成技术被广泛应用于化工、石化等领域。
而在气制油合成中，钻井液则成为了不可或缺的一环。
因此，研制适用于气制油合成的钻井液成为了当今工业界的研究热点之一。
本文将详细阐述气制油合成基钻井液及其关键处理剂的研制与应用。
一、气制油合成基钻井液的特点气制油合成基钻井液是一种能够适用于气化工业生产中的钻井液。
由于气化反应中反应条件严苛，带有大量的CO、CO2、H2S等气体，因此气制油合成的钻井液需要针对这些特殊条件进行改良。
相比于传统的钻井液，气制油合成基钻井液对水分、盐度等指标要求更高。
同时，气制油合成基钻井液还需要具备良好的抗污染和控制地层压力等特点。
二、关键处理剂的研制1. 降低黏度的处理剂钻井液的黏度是影响井下作业效率的关键因素之一。
因此，研制能够降低气制油合成基钻井液黏度的处理剂非常必要。
通过实验，我们发现硅酸盐类物质可以有效地降低钻井液的黏度。
在实际应用中，使用硅酸钠等硅酸盐类物质作为添加剂，成功减小了气制油合成基钻井液的黏度。
2. 微粒子处理剂为了防止井壁渗透，需要在钻井液中添加适量的微粒子，使其在井壁上形成一层保护膜。
而在气制油合成中，由于气体的存在，钻井液会有氧化变质的问题。
因此，选择具有一定抗氧化能力的微粒子物质十分重要。
我们采用了一种名为聚苯乙烯的物质作为微粒子添加剂，有效地提高了气制油合成基钻井液的抗氧化能力。
3. 防污染材料钻井液在井下运作过程中会受到各种污染，如果不处理会引起钻井液的水、盐度等指标变异。
因此，选择一种能够快速成膜以隔绝污染物的防污染材料非常关键。
我们选用了一种名为聚乙烯亚胺的物质作为处理剂，通过合理配方和施工，提高了气制油合成基钻井液的防污染能力。
三、应用案例分析在南海某气田的钻井中，我们采用了研制的气制油合成基钻井液，并加入了上述的处理剂。
在井下钻井作业过程中，我们发现钻井液的黏度降低了，井下作业效率得到了提高；微粒子处理剂的添加有效地防止了井壁渗透的问题；防污染处理剂的应用进一步提高了钻井液的水、盐度等指标，确保了钻井液的稳定性。
油基钻井液优缺点及应用 (2)
油基钻井液优缺点及应用李贺（中国石油大学（华东）石油工程学院，海洋油气工程专业， 11042105）摘要：油基钻井液具有抗高、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气层损害程度小等优点。
国外早在20世纪60年代就十分重视油基钻井液技术的开发与应用。
现已广泛作为钻深井、超深井、海上钻井、大斜度定向井、水平井和水敏性复杂地层及储层保护的重要手段。
国外油基钻井液体系及配套技术比较成熟。
国内在油基钻井液方面尽管开展了一些工作，但应用较少还没有形成体系。
目前，国内非常规油气资源的开发已经启动，对油基钻井液有了迫切需求。
我国应在油基钻井液应用方面尽快行动起来，在借鉴国外经验和国内初步实践的基础上，首先开展油基钻井液的应用，在应用中积累经验、完善体系。
并通过油基钻井液处理剂、降滤失剂、提黏切剂、封堵剂及润湿剂的研制，逐渐形成具有国内特点、能够满足现场需要的油基钻井液体系，以及钻井液回收处理循环再利用的配套设备与方法。
同时，开展油基钻井液高温下流变性、稳定性研究，以形成系统的流变性控制方法为油基钻井液体系的应用提供理论支撑，促进国内页岩气等非常规油气资源的开发。
关键词：油基钻井液水平井页岩气非常规油气资源油气层保护水敏性复杂地层0.引言与水基钻井液相比，油基钻井液在井壁稳定、润滑防卡、抑制页岩水化膨胀和地层造浆，以及快速钻进等方面具有明显优势，已成为钻探高温深井、海上钻井、大斜度定向井、水平井、各种复杂井段和储层保护的重要手段。
早在20世纪60年代，国外就十分重视油基钻井液体系的开发与应用，70年代就针对深井、超深井钻井的需要，先后研制出一系列高温油基钻井液体系，并成功应用。
目前，国外在复杂井钻井及非常规油气井钻探中，油基钻井液的应用占主导地位。
国内20世纪80年代以来，先后在部分油田使用过油基钻井液，并开展了大量的室内研究工作，但考虑到油基钻井液的安全、成本、需求和环境保护问题，油基钻井液在我国应用十分有限，尚未形成体系。
FLAT-PRO深水恒流变合成基钻井液及其应用
FLAT-PRO深水恒流变合成基钻井液及其应用论文：FLAT-PRO深水恒流变合成基钻井液及其应用摘要：FLAT-PRO深水恒流变合成基钻井液是一种基于钻井作业环境的需要，通过优化配方、材料的选择和与泥浆性能的改进来提高井漏防治和钻井安全的钻井液。
其特点是具有良好的稳定性、改善了钻头的使用寿命、可控的黏度和流变性、强化了钻井液的防漏能力等多种优点。
通过对FLAT-PRO深水恒流变合成基钻井液在海洋石油钻井中的应用进行研究表明：该钻井液能够运用于恶劣的海洋环境，提高了钻井和完井的效率，减少了工程风险。
关键词：FLAT-PRO深水恒流变合成基钻井液；稳定性；黏度；流变性；防漏能力；风险引言：随着海洋油气资源的不断增加和国家对于能源的日益重视，海底油气勘探和开发已成为当前石油工业的新热点。
然而，海洋环境的复杂性和恶劣性给海洋石油钻井带来了前所未有的挑战。
其中，钻井液的防漏性能是决定钻井质量和安全性的重要因素之一。
传统的钻井液在海洋环境中的应用存在一系列问题，如防漏性能不佳、黏度和流变性控制难度大等。
因此，本文将介绍一种基于现代化配方技术研发的FLAT-PRO深水恒流变合成基钻井液，并分析其优势和在海洋石油钻井中的应用。
一、FLAT-PRO深水恒流变合成基钻井液的优势1.稳定性FLAT-PRO深水恒流变合成基钻井液通过优化配方和材料的选择，提高了钻井液的稳定性。
其具有化学稳定性、热稳定性和机械稳定性等多方面的优势。
在钻井过程中，不会出现分层、剪切和变质等问题，保证了钻井液的一致性和持续性。
2.改善钻头使用寿命FLAT-PRO深水恒流变合成基钻井液能够改善钻头的使用寿命，降低了磨损率，延长了钻头的寿命。
其原因在于钻井液的黏度和流变性得到了有效的控制，减少了钻井液对钻头的磨损。
3.可控的黏度和流变性FLAT-PRO深水恒流变合成基钻井液的黏度和流变性可被有效的控制。
针对不同的钻井作业环境和需要，可以通过改变配方和添加物量的方式来控制钻井液的黏度和流变性。
钻井液的类型
二、钻井液的类型随着钻井液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流体等三种类型。
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。
下面是在参考国外钻井液分类标准的基础上，在国内得到认可的各种钻井液类型。
1．分散钻井液(Dispersed Drilling Fluids)分散钻井液是指用淡水、膨润土和各种对粘土与钻屑起分散作用的处理剂(简称为分散剂)配制而成的水基钻井液。
它是一类使用历史较长、配制方法较简单且配制成本较低的常用钻井液。
其主要特点是：(1)可容纳较多的固相，较适于配制高密度钻井液。
(2)容易在井壁上形成较致密的泥饼，故其滤失量一般较低。
3)某些分散钻井液，如以磺化栲胶、磺化褐煤和磺化酚醛树脂作为主处理剂的三磺钻井液具有较强的抗温能力，适于在深井和超深井中使用。
但与其它钻井液类型相比，它也有一些缺点。
除抑制性和抗污染能力较差外，还因体系中固相含量高，对提高钻速和保护油气层均有不利的影响。
2．钙处理钻井液(Calcium-treatedDrillingFluids)钙处理钻井液的组成特点是体系中同时含有一定浓度(质量浓度)的Ca2+和分散剂。
Ca2+通过与水化作用很强的钠膨润土发生离子交换，使一部分钠膨润土转变为钙膨润土，从而减弱水化的程度。
分散剂的作用是防止Ca2+引起体系中的粘土颗粒絮凝过度，使其保持在适度絮凝的状态，以保证钻井液具有良好、稳定的性能。
石油钻井液配方工艺参数及其性能评价
石油钻井液配方工艺参数及其性能评价一、石油钻井液配方工艺概述石油钻井液，通常被称为钻井液或泥浆，是石油和天然气钻探过程中不可或缺的组成部分。
它在钻井过程中扮演着多种角色，包括冷却钻头、携带岩屑、维护井壁稳定、平衡地层压力等。
钻井液的配方和工艺参数对钻井效率、成本以及最终的钻井质量有着直接的影响。
1.1 钻井液的基本组成钻井液主要由水、粘土、化学处理剂和各种添加剂组成。
水是钻井液的主要成分，它提供了基本的液体介质。
粘土，尤其是膨润土，是钻井液中的固体颗粒，它赋予钻井液必要的粘度和切力。
化学处理剂和添加剂则用于调整钻井液的流变性能、密度、稳定性等，以满足特定钻井环境的需求。
1.2 钻井液的分类根据钻井液中水和油的比例，钻井液可以分为水基钻井液、油基钻井液和合成基钻井液。
水基钻井液以水为连续相，成本较低，环保性好，但抗高温性能较差。
油基钻井液以油为连续相，具有良好的抗高温性能和润滑性，但成本较高，对环境的潜在影响也较大。
合成基钻井液则使用合成油作为连续相，兼具水基和油基钻井液的优点，但成本最高。
二、钻井液配方工艺参数钻井液的配方工艺参数是决定钻井液性能的关键因素，包括钻井液的密度、粘度、切力、滤失量、pH值等。
2.1 钻井液密度钻井液的密度对井壁稳定性和地层压力控制至关重要。
密度过低可能导致井壁坍塌，密度过高则可能引起地层破裂。
钻井液的密度通常通过添加重晶石、铁矿粉等加重剂来调整。
2.2 钻井液粘度和切力钻井液的粘度和切力直接影响其携带岩屑的能力。
粘度过低，钻井液可能无法有效悬浮岩屑，导致岩屑沉积；粘度过高，则会增加钻具的磨损和能耗。
切力是钻井液在流动过程中内部阻力的体现，它与钻井液的粘度密切相关。
2.3 钻井液滤失量钻井液滤失量是指钻井液在静止状态下通过井壁岩石的流失量。
滤失量过大会导致钻井液损失过多，增加钻井成本，同时也可能引起地层水化和井壁坍塌。
通过添加不同类型的粘土、聚合物和表面活性剂，可以有效控制钻井液的滤失量。
钻井液的分类
②有机浆液
原料取自有机化合物及其衍生物
有机化学组成上分类
丹宁类、木质素类、腐殖酸类、纤维素类、丙烯酸类、聚糖类、树脂类、表面活性剂类、其它共聚物类
分子量较大，分子结构比较复杂
有机浆材即可单独或主体作为钻井液，也可作为其他钻井液的添加剂
②饱和盐水钻井液
指含盐量达到饱和（常温下浓度为 3.15×105mg／l左右）的钻井液
（注意NaCl溶解度随温度变化而变化）
制备：饱和盐水制成/配成钻井液后加盐至饱和
应用：（其他水基钻井液难以处理的）大段岩盐层和复杂盐膏层
作完井液、修井液
③海水钻井液
指用海水配制而成的含盐钻井液
体系中不仅含有约3×104mg/l的NaCl，还含有一定量的Ca2+和Mg2+
目前含水量在5%以下的普通钻井液已较少使用
目前主要使用油水比在(50～80)：(50～20)范围内的油包水乳化钻井液
特点：
能抗高温，有很强的抑制性和抗盐、钙污染的能力，润滑性好，并可有有效地减轻对油气层的损害等
（与水基钻井液比较）
配制成本高，对环境有污染
应用：使用该类钻井液已成为钻深井、超深井、大位移井、水平井和各种复杂地层的重要手段之一
7、合成基钻井液
含义：以合成的有机化合物为连续相、盐水为分散相并含有乳化剂、降滤失剂、流型改进剂的一类新型钻井液
组分：合成的有机化合物（连续相）、盐水（分散相）、乳化剂、降滤失剂、流型改进剂
使用无毒、能够生物降解的非水溶性有机物取代了油基钻井液中通常使用的柴油
因而这类钻井液既保持了油基钻井液的各类优良特性，同时有能大大减轻钻井液排放对环境造成的不良影响
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1.易于生物降解, 对环境无污染, 钻井污水、钻屑和废弃钻井液均可向海洋排
放；
2.有较强的抑制性和井眼稳定性, 以及较好的润滑性和携屑性能, 特别适用于
水平井、大斜度井、大位移井和多底井的钻进；
3.滤液是基液而不是水, 稳定井壁, 保护油气层；
4.合成基液的闪点比矿物油高, 凝固点低；
5.液相黏度高，利于悬浮和携带钻屑，且热稳定性高，可达200℃，高温时仍能
满足携屑的需要；
6.常规性能稳定, 易于控制和操作；
7.对某些特殊井, 钻井液综合成本低；
8.不含荧光物质, 对测录井和试油影响小。
9.其缺点是成本较高。
为了满足环境保护的需要，外国公司在80年代开始研究第一代合成基钻井液，1990年3月在北海首次使用酚基钻井液并获得成功。
合成基钻井液是以人工合成或改性的有机物为连续相，盐水为分散相，再加入乳化剂、降滤失剂、流型改进剂(有机土、生石灰等)、加重材料等组成。
使用的合成基液有醋类、醚类、聚α-烯烃(PAO)、醛酸醇等。
该类钻井液无毒，可生物降解，对环境无污染，钻井污水、钻屑和废弃钻井液均可向海洋排放；润滑性能好，可用于大位移井、水平井等；滤液是基液而不是水，有利于井壁稳定。
对油气层损害程度低；不含荧光物质，解决了影响测井和试油资料解释问题。
为了降低合成基钻井液成本与油水比，又研制出第二代合成基钻井液。
第二代合成基钻井液的连续相是线性烷基苯、线性α-烯烃(LAO)、内烯烃、线型石蜡(LP)。
第一代合成基液比第二代合成基液润滑性能好、毒性低。
但第二代合成基液来源较广，生物降解(无论在有氧或厌氧条件下)速度快、粘度低，可配制低油水比(60/40~65/35)的钻井液(而第一代合成基液仅能配制较高油水比(70/30~75/25)的钻井液)；因而第二代合成基钻井液成本低、对环境影响小、钻井效率高。
国外已在海上水平井或大位移井中推广应用合成基钻井液。
中国江汉石油学院已在室内研究成功醚基钻井液，石油大学也研究成功。
中国海洋技术服务公司已在南海使用合成基钻井液。
在全世界范围内,使用合成基钻井液的井已达500多口,使用的地区包括墨西哥湾、北海、远东、欧洲大陆、南美等地区和澳大利亚、墨西哥及俄罗斯等国家,其中墨西哥湾和北海地区占使用合成基体系总数的90%以上。
由于合成基钻井液具有独特的环境可接受性、钻井特性和降低钻井总成本的优势,在上述两个地区,合成基钻井液已大部分替代了水基泥浆、普通油基泥浆及低毒矿物性油基泥浆,这也反映了当今钻井液的发展趋势。
能被环境接受是合成基钻井液体系最显著的特点之一。
大量的实验研究和现场检测结果表明,合成基钻井液能达到由美国、英国和荷兰等国共同签署的毒性试行条例要求,油基泥浆和含油及镉、汞的水基泥浆无法达到该排放标准。
国外相关权威机构通过研究证明,合成基液材料容易产生微生物降解,在钻井过程中、完井后排放的钻屑和污水对海底环境影响甚微,且恢复期短。
相关专业人士通过对挪威北海海域用醋基钻井液钻井作业进行的调查表明, 1年后该地区钻屑排放地段几乎测不出有合成醋的存在,生物种群和丰度恢复到正常水平。
对生物积累的研究表明,鱼类放入粘附有合成基液的钻屑水里,不会吸收合成基液物质,而放入有矿物油基泥浆的钻屑水里时,显示被试验鱼的组织里积累有矿物油。
此外,大部分合成基液的挥发性比普通的矿物油小得多,且对皮肤和眼睛无刺激作用,更易被作业者接受。
同时,合成基钻井液体系的岩屑合成物滞留量少,岩屑合成物滞留量在控制或减少合成物损失方面起重要的作用。
合成基钻井液还具有很好的流变性,良好的润滑作用完全能够达到钻井要求,在定向井和水平井上应用也取得了成功,原因在于合成基钻井液的基液一般是强极性物质,可作为优良的界面润滑剂。
虽然合成基液的成本较大,但由于提高了钻井效率和井眼稳定性,节约了用油基钻井液所需的处理环境污染的费用,使用合成基钻井液的综合成本比油基钻井液甚至水基钻井液低。
另外,合成基钻井液体系在热稳定性和抗污染能力方面同样具有不可低估的优势。
应该指出,合成基钻井液是目前海上钻井污染最少的钻井液,在我国合成基钻井液有待于深入研究和推广应用,以赶上国外钻井液技术的发展。
在水基钻井液方面,今后主要的研究方向是开发多功能钻井液处理剂,以及抗高温、耐盐钙的高效降滤失剂、抑制剂、降黏剂、润滑剂,并进行高温稳定机理研究。
在油基钻井液方面,主要是研制新型的油基钻井液处理剂,尤其
是高温高效乳化剂。
随着环境保护法规的日益严格和环保意识的增强,以及钻探的难度和深度逐渐增大,研制和应用既有利于井壁稳定和油气层保护,又有利于环境保护的防塌“双保”钻井液新体系(如合成基钻井液体系),实现钻井液体系的高效、多功能化。
《合成基钻井液彰显优良性能》。