常用钻井液配方
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常用钻井液配方
常用钻井液配方中原石油工程板块员工学习课件 钻井液工（技师） 中原石油勘探局钻井三公司 开发人：刘俊章
目 录? 一、不分散聚合物体系? 二、分散型聚合物体系—聚合物磺化体系 ? 三、钾基（抑制性）钻井液体系
常用钻井液配方? 一、不分散聚合物体系?不分散聚合物钻井液体系指的是经过 具有絮凝及包被作用的有机高分子聚合物 处理的水基钻井液。
2）控制适当的般土含量以获得良好的 流变性集携砂、悬砂功能（MBT最佳范 围 为30～45克/升）。
般土含量的控制以淡水 预化般土浆形式需要时直接均匀补充道井 浆中。
? 3）磺化沥青（2%）和超细碳酸钙 （2%）改善和提供聚合物钻井液的滤饼 质 量。
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4）使用足量的润滑剂RH-3(0.5%～ 0.8%)及防泥包剂RH-4（0.3%～0.5%）， 降低磨阻，防止钻头泥包。
? 二、分散型聚合物体系—聚合物磺化体系?聚合物磺化钻井液指的是以磺化处理 剂及少量聚合物作为主要处理剂配制成而 成的水基钻井液。
? 1.体系特点 ? 1）具有良好的高温稳定性，抗温可高 达180℃以上，适用于深井段、超深井 段钻 井。
2）使用磺化沥青类页岩抑制剂稳定硬 脆性泥岩、少量高分子聚合物稳定伊/ 蒙混 层粘土矿物的机理来防止井壁坍塌。
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? 4.推荐性能 ?
? 5.使用环境（1）主要用于水敏性强的易塌页岩层。
故具 有一定防塌能力。
? 3）在进入产层前通过使用磺化沥青及 超细碳酸钙运用屏蔽暂堵保护油层技 术进 行改造后，具有良好的保护诸层功能。
?
4）可容纳较多的固相，适合配置高密 度的钻井液密度可高达2.0克/厘米3 。
? 5）含有大量的分散剂，故亚微米固相 颗粒含量可达70%以上，对机械钻速有 一 定的影响。
常用的不分散聚合物 钻井液类型大体有三种：及多元素聚合物 体系、复合离子性聚合物体系、阳离子聚 合物体系。
? 1. 不分散聚合物体系特点?（1）具有很强的抑制性。
通过使用足 量额高分子聚合物作为絮凝包被剂，实现 强包被“被包”钻屑，在钻屑表面形成一层 光滑的保护膜，抑制钻屑分散，使钻出的 钻屑基本保持原状而不分散，以立于地面 机械清除，从而实现低密度、低固相，提 高钻速。
? 4)不宜用于钻纯膏岩层。
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? 三、钾基（抑制性）钻井液体系该体系是以聚合物的钾、铵盐及氧化 钾为主处理机配制而成的防塌钻井液。
它 主要是用来对付含有水敏性粘土矿物的易 坍塌地层。
? 1. 体系特点 ? （1）对水敏性泥岩、页岩具有较好的防 塌效果；? ?
（2）抑制泥页岩造浆能力比较强 ? （3）对储层中的粘土矿物具有稳 定作用； ? （4）分散型钾基钻井液有较高的 固相容限度。
? ?
6）控制pH值10～11,以利于分散 剂充分发挥其效能。
? 7）控制适当的般土含量，以保证 获得良好的流型和造壁型。
?
? 4.推荐性能 ?
? 5.使用环境1)可用于超过4000米的深井；井底温度 达160～200℃； ? 2)适用于各种密度的加重钻井液（最高 密度达2.00克/厘米3）。
? 3)异常压力地层。
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? 2.配方
? 3.技术关键 ?（1）滤液中K+浓度应不低于500毫克/升，才 能发挥应有的防塌作用； ? （2）使用高分子聚合物KPAM抑制泥页岩分 散； ? （3）使用的降滤失剂最好也是各种小分子亮 的聚合物钾、铵盐，如 K-HPAN、NH4-HPAN、 KHAM，这样既可达到降滤失量及降粘切的目的， 而且可增强防塌能力。
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3）使用SPNH、SMP抗高温降滤失， 同时以获得良好的高温稳定性。
? 4）使用SMT或者FCLS控制流变性。
? 5）使用超细碳酸钙与磺化沥青中大量 的可变形粒子一起遵循三分之一架桥 原理 降低滤饼渗透率，提高滤饼质量，减少滤 液侵入地层，从而起到在泥岩井段防塌， 在砂岩井段防止压差卡钻和保护油气层的 作用。
? 6）可形成较致密的高质量滤饼，护壁 能力强。
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?ห้องสมุดไป่ตู้2.配方
? 3.技术关键1）使用少量高分子聚合物KPAM(或 PMNK、80A51、SP-2、FA-367等)作为抑 制剂，增强体系的抑制性，抑制泥页岩层 层理裂缝水化分散。
? 2）使用磺化沥青FT-1填充、封堵、涂 敷层理面及微裂缝，巩固井壁，抑制 泥页 岩水化分散。
? （5）低密度、低固相、有利于实现近平衡压 力钻井 ? （6）抑制性强，且粘土微粒含量较低，滤液 对底层所含粘土矿物有抑 ? 制膨胀作用，故可减轻对油气层的损害。
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? 2.配方
? 3.技术关键 ?1）加大包被剂用量(17 1/2 〞井眼平 均约3.5千克/米，12 1/4 〞井眼约3.0 kg/m), 并采用2种以上包被剂复配以达互补增效功 能，突然强包被， 抑制钻屑钻分散，防止 钻屑粘聚包被剂以胶液形式钻进时细水长 流式补充到井浆中。
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（4）由于过多的OH-可以分散剥落页岩， 影响防塌效果，故应维持pH 值在8～10之 间。
? （5）应控制较低的API滤失量（<5毫 升），尤其HTHP滤失量不能超过 15毫升。
? （6）应控制好交流性，降低激动压力， 增加携岩能力，以便维持较低的反速，避 免冲刷地层过剧而引起易塌地层剥落。
（2）具有较强的悬砂、携砂功能。
通 过控制适当的般土，使聚合物钻井液形成 较强的网架结构，确保其悬砂、携砂功能， 满足井眼净化需求。
? （3）通过使用磺化沥青、超细碳酸钙 等降低滤饼渗透率，能偶获得良好的滤饼 质量。
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（4）该体系以其良好的稀释特性是的钻头水 眼粘度小，环空粘度打，有利于喷射钻井、优化 钻井钻头水马力的充分发挥，从而提高机械钻速。
? 5）使用适量的HPAN、双聚铵盐等中 小分子聚合物与高分子聚合物匹配（大/ 小 分子聚合物的 最佳比例2.5～3:1）,降低滤 失，有利于形成优质滤饼。
? 6）不使用降粘剂。
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? 4.推荐性能
? 5.使用环境 ?主要用于解决遇巨厚地址年代较晚的 第三系强胶性泥岩地层（粘土矿物以伊利 石为主，其次为绿泥石和高岭石及少量伊 利石、蒙脱石混层2000以上的地层）时所 遇到的井眼缩小导致起下钻阻卡严重等复 杂问题。
常用钻井液配方中原石油工程板块员工学习课件 钻井液工（技师） 中原石油勘探局钻井三公司 开发人：刘俊章
目 录? 一、不分散聚合物体系? 二、分散型聚合物体系—聚合物磺化体系 ? 三、钾基（抑制性）钻井液体系
常用钻井液配方? 一、不分散聚合物体系?不分散聚合物钻井液体系指的是经过 具有絮凝及包被作用的有机高分子聚合物 处理的水基钻井液。
2）控制适当的般土含量以获得良好的 流变性集携砂、悬砂功能（MBT最佳范 围 为30～45克/升）。
般土含量的控制以淡水 预化般土浆形式需要时直接均匀补充道井 浆中。
? 3）磺化沥青（2%）和超细碳酸钙 （2%）改善和提供聚合物钻井液的滤饼 质 量。
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4）使用足量的润滑剂RH-3(0.5%～ 0.8%)及防泥包剂RH-4（0.3%～0.5%）， 降低磨阻，防止钻头泥包。
? 二、分散型聚合物体系—聚合物磺化体系?聚合物磺化钻井液指的是以磺化处理 剂及少量聚合物作为主要处理剂配制成而 成的水基钻井液。
? 1.体系特点 ? 1）具有良好的高温稳定性，抗温可高 达180℃以上，适用于深井段、超深井 段钻 井。
2）使用磺化沥青类页岩抑制剂稳定硬 脆性泥岩、少量高分子聚合物稳定伊/ 蒙混 层粘土矿物的机理来防止井壁坍塌。
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? 4.推荐性能 ?
? 5.使用环境（1）主要用于水敏性强的易塌页岩层。
故具 有一定防塌能力。
? 3）在进入产层前通过使用磺化沥青及 超细碳酸钙运用屏蔽暂堵保护油层技 术进 行改造后，具有良好的保护诸层功能。
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4）可容纳较多的固相，适合配置高密 度的钻井液密度可高达2.0克/厘米3 。
? 5）含有大量的分散剂，故亚微米固相 颗粒含量可达70%以上，对机械钻速有 一 定的影响。
常用的不分散聚合物 钻井液类型大体有三种：及多元素聚合物 体系、复合离子性聚合物体系、阳离子聚 合物体系。
? 1. 不分散聚合物体系特点?（1）具有很强的抑制性。
通过使用足 量额高分子聚合物作为絮凝包被剂，实现 强包被“被包”钻屑，在钻屑表面形成一层 光滑的保护膜，抑制钻屑分散，使钻出的 钻屑基本保持原状而不分散，以立于地面 机械清除，从而实现低密度、低固相，提 高钻速。
? 4)不宜用于钻纯膏岩层。
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? 三、钾基（抑制性）钻井液体系该体系是以聚合物的钾、铵盐及氧化 钾为主处理机配制而成的防塌钻井液。
它 主要是用来对付含有水敏性粘土矿物的易 坍塌地层。
? 1. 体系特点 ? （1）对水敏性泥岩、页岩具有较好的防 塌效果；? ?
（2）抑制泥页岩造浆能力比较强 ? （3）对储层中的粘土矿物具有稳 定作用； ? （4）分散型钾基钻井液有较高的 固相容限度。
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6）控制pH值10～11,以利于分散 剂充分发挥其效能。
? 7）控制适当的般土含量，以保证 获得良好的流型和造壁型。
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? 4.推荐性能 ?
? 5.使用环境1)可用于超过4000米的深井；井底温度 达160～200℃； ? 2)适用于各种密度的加重钻井液（最高 密度达2.00克/厘米3）。
? 3)异常压力地层。
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? 2.配方
? 3.技术关键 ?（1）滤液中K+浓度应不低于500毫克/升，才 能发挥应有的防塌作用； ? （2）使用高分子聚合物KPAM抑制泥页岩分 散； ? （3）使用的降滤失剂最好也是各种小分子亮 的聚合物钾、铵盐，如 K-HPAN、NH4-HPAN、 KHAM，这样既可达到降滤失量及降粘切的目的， 而且可增强防塌能力。
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3）使用SPNH、SMP抗高温降滤失， 同时以获得良好的高温稳定性。
? 4）使用SMT或者FCLS控制流变性。
? 5）使用超细碳酸钙与磺化沥青中大量 的可变形粒子一起遵循三分之一架桥 原理 降低滤饼渗透率，提高滤饼质量，减少滤 液侵入地层，从而起到在泥岩井段防塌， 在砂岩井段防止压差卡钻和保护油气层的 作用。
? 6）可形成较致密的高质量滤饼，护壁 能力强。
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?ห้องสมุดไป่ตู้2.配方
? 3.技术关键1）使用少量高分子聚合物KPAM(或 PMNK、80A51、SP-2、FA-367等)作为抑 制剂，增强体系的抑制性，抑制泥页岩层 层理裂缝水化分散。
? 2）使用磺化沥青FT-1填充、封堵、涂 敷层理面及微裂缝，巩固井壁，抑制 泥页 岩水化分散。
? （5）低密度、低固相、有利于实现近平衡压 力钻井 ? （6）抑制性强，且粘土微粒含量较低，滤液 对底层所含粘土矿物有抑 ? 制膨胀作用，故可减轻对油气层的损害。
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? 2.配方
? 3.技术关键 ?1）加大包被剂用量(17 1/2 〞井眼平 均约3.5千克/米，12 1/4 〞井眼约3.0 kg/m), 并采用2种以上包被剂复配以达互补增效功 能，突然强包被， 抑制钻屑钻分散，防止 钻屑粘聚包被剂以胶液形式钻进时细水长 流式补充到井浆中。
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（4）由于过多的OH-可以分散剥落页岩， 影响防塌效果，故应维持pH 值在8～10之 间。
? （5）应控制较低的API滤失量（<5毫 升），尤其HTHP滤失量不能超过 15毫升。
? （6）应控制好交流性，降低激动压力， 增加携岩能力，以便维持较低的反速，避 免冲刷地层过剧而引起易塌地层剥落。
（2）具有较强的悬砂、携砂功能。
通 过控制适当的般土，使聚合物钻井液形成 较强的网架结构，确保其悬砂、携砂功能， 满足井眼净化需求。
? （3）通过使用磺化沥青、超细碳酸钙 等降低滤饼渗透率，能偶获得良好的滤饼 质量。
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（4）该体系以其良好的稀释特性是的钻头水 眼粘度小，环空粘度打，有利于喷射钻井、优化 钻井钻头水马力的充分发挥，从而提高机械钻速。
? 5）使用适量的HPAN、双聚铵盐等中 小分子聚合物与高分子聚合物匹配（大/ 小 分子聚合物的 最佳比例2.5～3:1）,降低滤 失，有利于形成优质滤饼。
? 6）不使用降粘剂。
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? 4.推荐性能
? 5.使用环境 ?主要用于解决遇巨厚地址年代较晚的 第三系强胶性泥岩地层（粘土矿物以伊利 石为主，其次为绿泥石和高岭石及少量伊 利石、蒙脱石混层2000以上的地层）时所 遇到的井眼缩小导致起下钻阻卡严重等复 杂问题。