钻井液配方资料(修改版)

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钻井液配方资料

钻井液材料是配制各种钻井液所用的物质，其中包括原材料及处理剂。钻井液原材料是指那些组成钻井液的基本组分。处理剂是指那些用来调整钻井液性能的物质，它是钻井液组分中的关键成分，随着钻井液技术的发展，处理剂的品种正日益增多。

一、钻井液概述

钻井流体是在旋转钻井中使用的循环流体，由于绝大多数使用的是液体，少量使用气体或泡沫，因此又称“钻井液”。钻井液在钻井工程中的主要功用是：清洗井底，携带岩屑；冷却和润滑钻头及钻柱；形成泥饼，保护井壁；控制与平衡地层压力；悬浮岩屑和加重剂；在地面沉除岩屑；提供所钻地层的有关资料；将水功率传给钻头等。

钻井液的主要成分有：水，如淡水、盐水、咸水或饱和盐水等；膨润土，如钠膨润土、钙膨润土、有机土或抗盐土等；化学处理剂有无机类、有机类、表面活性剂类、高聚合物类或生物聚合物类等；油类，如轻质油或原油等；气体，如空气或天然气等。由于这些成分在各类钻井流体中所形成的分散体系不同，因此所起的作用也不同。从物理化学观点看，钻井液是一种多相不稳定体系，其包括由重晶石粉、钻屑、粘土粉等组成的的悬浮液、高聚合物组成的胶体、膨润土粉的水溶液等和氯化钠的真溶液、碳酸钠的水溶液等。

钻井液有以下分类方法：按密度可分为低密度未加加重剂和高密度加有加重剂两种；按对粘土的作用可分为“抑制法”和“非抑制性”两种，前者加有抑制粘土水化分散的抑制剂；按分散体系中的连续相可分为水基（以水为连续相）、油基（以油为连续相）和气体。水基钻井液是目前应用最广泛、研究最深入的一类钻井液；油基钻井液是为了钻复杂地层如岩盐、石膏、泥岩页岩以及钻定向井、高温井和完井、修井的需要而发展出来的；气体钻井使用空气或天然气体做为钻井时的循环流体，是为了钻低压油气层、严重漏失层或坚硬而不含水的地层而发展起来的。我国标准化钻井液现分为淡水钻井液、钙处理钻井液、木分散聚合物钻井液、盐水（包括海水或咸水）钻井液、饱和盐水钻井液、钾基钻井液、油基钻井液、气体（包括一般气体及泡沫）钻井液等八类。

二、钻井液材料的分类

钻井液材料基本上有两种分类方法。（1）按化学性质分类钻井液原材料包括

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粘土、水、油、加重材料等。无机处理剂凡是用于钻井液的无机化学药剂，可按其化学组分的不同分为氯化物、硫酸盐、碱类、碳酸盐、磷酸盐、铬酸盐和硅酸盐七类。有机处理剂凡是用于钻井液的有机化合物，分为天然产品、改性产品、天然产品进行改性而成及有机合成制品。按其化学组分又可分为腐殖酸类、纤维素类、木质素类、丹宁酸类、丙烯酸盐类、沥青类、淀粉类和其它高聚物类。表面活性剂根据表面活性剂在水中与否分为非离子型、阳离子型、阴离子型和两性活性剂。（2）按用途分类钻井液材料可按钻井液的作用分为十八类，即将钻井液原材料、无机处理剂、有机处理剂等均按其功用进行分类。包括碱度调节剂、杀菌剂、除钙剂、腐蚀抑制剂、消泡剂、乳化剂、滤失量降低剂、絮凝剂、起泡剂、堵漏材料、润滑剂、页岩水化抑制剂、表面活性剂、减稠剂、增稠剂、加重剂、解卡剂和高温稳定剂等。

三、钻井液原材料

钻井液原材料的主要作用是：形成较稳定的胶体；接受各种化学剂处理，进一步改善钻井液性能，满足各种需要；在井壁上形成泥饼，减少滤失量，稳定井壁；形成钻井液的粘度、切力、悬浮固相携带钻屑；调节钻井液密度，控制地层压力等。现将常用钻井液原材料介绍如下：

1、粘土类

膨润土 膨润土因其所吸收阳离子的不同而有钠膨润土及钙膨润土两种。钠膨润土及钙膨润土是配制水基钻井液的基础原料。其主要矿物成分是蒙脱石。钠膨润土的造浆率较高，而钙膨润土则需要经过改造处理才能使用。目前我国把水基钻井液所用的土分为三个等级：一级为符合标准的钠膨润土；二级为改性土，经过改性符合标准要求；三级为较次的配浆土，仅用于性能要求不高的钻井液，如堵漏用的钻井液等。膨润土有白、灰、灰黄及紫红等颜色，易吸潮而结块，故一般宜用聚乙烯薄膜袋为内层而以聚丙烯编织袋为外层包装。抗盐粘土 抗盐粘土包括海泡石、凹凸棒石及坡缕镐石，是铝和镁的水硅酸盐。其晶体构造为纤维状或棒状。该土的特点是抗盐且耐温，常用于钻穿盐层。海泡石钻井液具有较高的耐温特性，热稳定性好，其晶体结构在高温下仍无变化。常用来打地热井或超深井。其缺点是滤失量大，必须配合滤失量降低剂才能使用。有机膨润土是指由钠膨润土或抗盐粘土，以阳离子型表面活性剂覆盖，使其改变表面性质而人工制成的特种土类。有机膨润土是可以在油中分散的亲油性粘土。它可以在油中分散

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而配制成符合各种要求的油基钻井液或解卡液。用于钻进复杂地层如盐膏层、盐泥膏层、超深井以及完井的各种作业中。

2、水和油

水是组成水基钻井液最主要的成分。水是水基钻井液的分散介质，所以钻井液性能的好坏与水的质量关系极大。在自然界，完全纯净的水是不存在的，都不同程度地含有各种杂质，如各种盐类、细菌、气体等。按水的来源可将其分为地面水及地下水。按化学性质可分为酸性水、碱性水等。根据其所含离子的情况，可划分为硫酸钠型水、重碳酸钠型水、氯化镁水、氯化钙水等。而对钻井液来说，一般分为三类：一类是淡水，即含可溶性盐类较少的水；一类是含钙镁盐较多的碱水，如海水或硬水；另一类是含钠盐较多的水，如盐水或饱和盐水。水的性质主要表现在其中所含的可溶性盐类，这些盐类对钻井液的质量都会产生影响，故配制钻井液的水必须事先加以分析后才能选用。油是组成油基钻井液最主要的成分。在油基钻井液中，油是分散介质而沥青为分散相。常用油有柴油和原油。

3、加重材料

在钻进过程中，会不可避免的钻遇高压油、气、水层，为了防止井喷事故，需要加入某些物质来增加钻井液密度，以提高钻井液柱压力，这种物质称为加重材料或加重剂。加重材料分固体加重剂和液体加重剂两大类。加重材料应具备的条件是：本身密度较大；属于惰性物质，不与钻井液中的其它组分发生化学反应；本身强度低，磨损性小，易粉碎，不磨损泵的各种配件；如果是液体加重剂，则应对管材的腐蚀性小，溶解度略高为好。一般常用的固体加重材料有重晶石粉、钛铁矿物、石灰石粉、方铅矿粉等。（1）重晶石粉是一种以BaSO4为主要成分的天然矿石，经过加工而成细度适宜的粉末状产品。纯品为白色粉末，含杂质则为淡绿色或灰色，常温密度4.3g/cm3，莫氏硬度3-3.5。比重4-4.6，能通过目湿筛，有轻微毒性，不溶于水、有机溶剂、酸或碱的溶液，只少量溶于浓硫酸而生成硫酸氢钡，油井酸化时不被酸溶解。（2）钛铁矿粉别名钛酸铁，分子式为FeTiO3，它是钒钛磁铁矿粗矿先经精选、处理，再经细度加工后制成的细粒材料。为棕至黑褐色粉末，六方晶系，常温密度，莫氏硬度5-6，不溶于水和油，微溶于酸，能溶于热而浓的磷酸和盐酸。钛铁矿粉优于重晶石粉之处在于它能被酸化，且其密度较大，硬度较高。它虽含铁，而对电测和钻井并无电磁干扰，是一种有发展前途的加重剂。（3）石灰石粉是一种以碳酸钙为主要成分的天然矿石，经过机械

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加工而成细度适合的粉状产品。纯品为白色粉末，含杂质为灰色、灰白色、灰黑色、浅黄色或浅红色等。常温下密度为，莫氏硬度为。它不溶于水，溶于水溶液生成，溶于盐酸等无机酸放出气体。因钻井液滤失堵住油层孔隙的石灰石粉，在油井酸化时可被溶去，故常用于完井和修井液的加重。（4）方铅矿粉别名PbS，分子式为呈铅灰色，有金属光泽，天然产品呈致密的粒状或块状，有时呈完整立方体。常温密度，莫氏硬度2-3，性脆、易碎，不溶于水和碱，可溶于酸，有用于油井酸化解堵。方铅矿粉的特点是密度大，硬度低，可作为良好的加重剂。但价格较高，尚未普遍采用。液体加重剂主要是一些可以在水中溶解形成较高密度的水溶液的无机盐类，主要用于配制完井液及修井液。

4、钻井液无机处理剂

钻井液无机处理剂的作用主要有离子交换作用、调节值、控制絮凝、分散、沉淀、络合、形成可溶性盐、水解、形成溶胶、抑制溶解、胶凝、调节密度等作用。现将常用无机处理剂介绍如下。

（1）碱类 氢氧化钠别名为烧碱、火碱、苛性钠。烧碱是一种强碱，加入钻井液后，其重要作用是：溶于水中完全电离，可提供钠离子和：氢氧根，遇二价阳离子可形成低溶解度或难溶的氢氧化物，控制阳离子浓度，变难溶有机酸为易溶于水的盐，如配制丹宁碱液、煤碱液等，变纤维素为碱纤维素。分散和活化粘土、增强其它处理剂性能等。氢氧化钙别名消石灰和熟石灰，为白色粉末，常温下密度为，吸潮性强，在空气中能吸收二氧化碳生成碳酸氢钙。它在水中的溶解度小，常与水配成混浊的悬浮体即石灰乳，浓度饱和而澄清的水溶液叫石灰水。氢氧化钙加入钻井液后，其主要作用是：加入钻井液中能控制Na+和钙蒙脱土的浓度：遇纯碱生成沉淀CaCO3，可除去遇盐酸生成氯化钙，从而提高Na+浓度:氢氧化钾别名为苛性钾，为白色半透明晶体，常温密度为2.044g/cm3左右，熔点360℃。氢氧化钾易溶于水，水溶液呈强碱性，也溶于酒精和甘油，难溶于醚及烃类，极易吸潮气和而结成硬块及变质。其商品杂质可能含有氯化物、硫酸盐 。在钻井液中，氢氧化钾的作用基本上与氢氧化钠相似，主要用作钾基钻井液的值调节剂，也可提供大量钾离子，增加防塌效果。

（2）碳酸盐类 ①碳酸钠又名纯碱或苏打，分子式为Na2CO3。它的水溶液呈碱性，水解后产生Na+、HCO-和OH-的离子。因此，加入钻井液后能促进粘土水化分散，能清除由于石膏或泥浸水而产生的过剩水分，还可调节钻井液的pH值。 ②碳酸氢钠又名小苏打、重碳酸钠、酸式碳酸钠或重碱，分子式为NaHCO3，为白色

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针状晶体，常温下密度约为2.159g/cm3。在热空气中会慢慢失去部分CO2，时会全部失去变为氢氧化钠，它易溶于水，0.1mol/L水溶液pH值为8.3左右。它在钻井液中的作用与纯碱基本一样。③碱式碳酸锌分子式为ZnCO3-2Zn(OH)2-H2O，为白色细微无定形粉末，无毒、无臭，常温密度，不溶于水，能溶于氨水、碱水及酸中。它与作用即释出而形成过氧化物，主要用作各种钻井液的除硫剂。其化学反应式为：ZnCO3-2Zn(OH)2·2H2O+H2S→ZnS+H2O+CO2↑

（3）氯化物 ①氯化钠又名食盐，分子式为NaCl。它是白色立方晶体或粉末，常温下密度为 2.130g/cm3，熔点。纯品不潮解，但粗盐中常含有氦化镁、氯化钙等吸水性杂质，故易潮解。它易溶于水，其水溶液呈中性。氯化钠在钻井液中的作用是：分析钻井液中时标定标准液,去水化或盐析作用。盐水钻井液可抑制井壁泥岩水化膨胀或坍塌，有时加食盐可用于提高钻井液切力和粘度。有抑制溶解作用，有利钻穿盐层。在饱和盐水钻井液中，还可用来提高密度、堵漏和配制完井液，并具有保护油层的作用。②氯化钙分子式为CaCl2。无水氯化钙是白色多孔的立方晶体，密度2.15g/cm3，熔点782℃。六水氯化钙是无色斜方晶体，味苦，常温密度1.71g/cm3，熔点29.92℃。它具有强吸潮性、易潮解，故应密封保存，储存于干燥库房中。它易溶于水，同时放出大量的热。运输中要防雨，不要徒手接触，以防止皮肤起泡。在钻井液中它能完全电离；可提供大量Ca2+，进行钙处理。也可用作配制钻井液，用氯化钙配制的高钙钻井液可以加固井壁，抑制粘土、钻屑及泥页岩在水中的水化、分散和膨胀，防止地层坍塌。它能将亲水的脂肪酸钠皂变成亲油的钙皂，还可用作水泥速凝剂。③氯化铁常见的有无水氯化铁和六水氯化铁两种。氯化铁分子式为FeCl3，常温密度为2.9g/cm3，熔点为306℃，是棕黑色的层状结晶。六水氯化铁分子式为为橙黄色晶体。它们都具有强吸水性，易潮解，故保存时要注意防潮。在钻井液中，主要用作粘土絮凝剂和滤失量降低剂。④ 氯化钾分子式为KCl，为无色立方晶体，常温密度约为1.98g/cm3，熔点770℃，在空气中稳定，溶于水。它是氯化钾聚合物钻井液中的主要来源。

（4）硫酸盐类 ①硫酸钠一般有两种：一种是加水硫酸钠，分子式为NaSO4·10H2O又名芒硝；另一种是无水硫酸钠，分子式为NaSO4，又叫无水芒硝。芒硝是无色针状结晶或白色颗粒，常温下密度约，熔点，有苦咸味，在空气中易风化，失去结晶水变为无水芒硝粉末。无水芒硝是一种白色吸潮性粉末，常温下密度为1.48g/cm3，熔点321.38℃，易溶于水。加入钻井液后，可增加粘土的粘

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度和切力，也是堵漏的原材料。②硫酸钙 石膏有两种：一种是生石膏，分子式为CaSO4·nH20；另一种是熟石膏，分子式为CaSO4·0.5H2O。生石膏是无色针状细小结晶，常温密度 ，在时可变为熟石膏。熟石膏为白色粉末，密度约，与水混合后有可塑性，但很快即硬化，故存放时应注意防潮。石膏在钻井液中的作用与熟石灰基本相似。③硫酸铁分子式为Fe2(SO4)3，为白色或黄色粉末，常温下密度为3.097g/cm3 在空气中潮解变为棕色液体，故应密封保存。它溶于水，水解后水溶液呈酸性，生成的氢氧化铁溶胶呈红褐色。它可作为铁胶钻井液的处理剂，也可作为水泥的缓凝剂。

（5）磷酸盐 六偏磷酸钠，又名磷酸钠玻璃，分子式为(NaPO3)6，为无色璃状固体，可呈块状、片状或粉末状，可在空气中潮解变为粘稠状液体。常温下密度为2.484g/cm3熔点为616℃，能溶于水。六偏磷酸钠单独加入钻井液，可降低钻井液的粘度和切力。当钻井液受水泥或石膏浸污时，钻井液中的离子增多，致使钻井液变稠，流动性变差，加入较大量六偏磷酸钠后，可与钙离子络合生成水溶性络离子，而降低钻井液中钙离子的浓度，使流动性变好。其洛河反应产物为Na2(Ca(PO3)6)还可与Mg2+作用生成水溶性络离子除去钻井液中镁离子。

（6）硅酸盐 硅酸钠，又名水玻璃、泡化碱或偏硅酸钠，分子式Na2SiO3可用是二氧化硅与碱金属氧化物的比值表示，水玻璃一般为粘稠状的半透明液体，也可制成固体。因所含杂质的不同，常显现出无色、棕黄色或青绿色等。能溶于水或碱水中，并能与盐水混溶。它对玻璃有腐蚀性，故切忌使用玻璃容器盛装。水玻璃是一种无机絮凝剂，它能在水中水解，可形成低分子聚合物，使粘土絮凝沉淀，促进沉砂作用。用盐酸适当降低水玻璃的值，当值小于9时，整个溶液会形成不流动的凝胶。形成凝胶的作用叫凝胶作用。这种作用主要是由于水玻璃发生聚合作用，生成较长的带支链的链，这种长链能形成网状结构而包住溶液中全部的水，使整个溶液失去流动性，变成半固体状的凝胶。利用这一特点，用它和石灰、烧碱、粘土等配制成石灰乳堵漏剂，打入预定的漏失井段进行胶凝堵漏，故水玻璃是钻井液良好的堵漏剂。它还可用于配制水玻璃钻井液，防止地层坍塌。

（7）铬酸盐 ①铬酸钠分子式为Na2CrO4，加水铬酸钠为黄色针状单斜晶体，熔点，易潮解。无水铬酸钠常温密度2.723g/cm3，熔点792℃ 有氧化性，可溶于水，其水溶液呈碱性。②铬酸钾分子式为K2CrO3，为黄色斜方晶体，常温下密度为2.732g/cm3，熔点968，不潮解，有氧化性。它可溶于水，其溶液呈碱性。 ③重铬酸钠又名红矾钠分子式为Na2Cr2O7·2H2O，是红色或桔红色的单斜晶体，

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常温密度约为2.35g/cm3，熔点为357℃时失去结晶水而成无水化合物，在空气中易潮解，有强氧化性，易溶于水，其水溶液呈酸性。④重铬酸钾分子式为K2Cr2O7，又名红矾钾，是橙红色三斜晶体或粉末，常温密度2.767g/cm3，熔点398℃，不潮解，有强氧化性，可溶于水，其水溶液呈酸性。铬酸盐加入钻井液中，具有良好的稀释作用。由氧化还原反应生成的铬离子，能与某些有机处理剂形成络合物，尤其是多官能团处理剂如丹宁、栲胶更为有效，同时有降滤失量作用，它还具有防止页岩水化膨胀，防止地层坍塌，巩固井壁的作用，并可防止钻具的粘附。还能提高深井钻井液的热稳定性。

5、钻井液有机处理剂

有机处理剂的种类很多，包括低分子、中分子和高分子有机化合物。高分子化合物又称高聚物，它们一般是由许多简单的结构单元以共价键重复结合而成的。每一个特定的单元叫作链节，链节重复的次数叫作聚合度，一般认为分子量低于1000以下的物质为低分子化合物，大于1000的为高分子化合物，介于两者之间的物质、则根据具体情况而定。例如分子量为150000-600000的多糖被认为是低分子化合物，而分子量较低的聚乙烯、因具有高分子化合物的一切特性，则属于高分子化合物。高分子化合物的分子量一般从数万到数百万。有机处理剂从来源说可分为天然产品（如丹宁、栲胶等）、天然产品的衍生物（如铁铬盐等）和有机合成制品（如聚丙烯酰胺等）。从它们在钻井液中的主要作用可分为滤失量降低剂、减稠剂、增稠剂、页岩抑制剂、润滑剂、消泡剂、絮凝剂、解卡剂、堵漏剂、缓蚀剂、杀菌剂、乳化剂、泡沫剂等。常用有机处理剂如下所述。

（1）滤失量降低剂 羧甲基纤维素钠盐代号为，C6H7O2(OH)2CH2COONa，CASS: 9004-32-4。它是纤维素的衍生物，是山纤维素经过碱化变成碱纤维素后，再与氯乙酸钠在碱性介质中作用，经干燥而制成。为白色粒状或略带纤维状物。具有吸湿性、无臭、无味、无毒、不易发酵，不溶于酸、醇等有机溶剂，易分散于水中成胶液，热稳定性好，抗强压而耐钙较差。在钻井液中的主要用途是：用作各种水基钻井液的降滤失剂；也可用于石膏钻井液中，但钙含量过高会形成羧酸钙沉淀而失败；还可用来配制低固相钻井液；当其在钻井液中含量很高时也具有一定的抑制页岩水化膨胀作用。一般工业上根据其溶液的粘度大小，把分为高及超高粘度，中粘度，低及超低粘度三种。高及超高粘度用作低固相钻井液的悬浮剂、封堵剂和增稠剂；中粘度适用于一般钻井液的降滤失量及提高粘度；低及超低粘度用作加重钻井液的粘度以及滤失量降低剂。水解聚丙烯腈盐类 聚丙烯

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腈经加碱水解可形成不同的盐。常用的是水解聚丙烯腈的钠盐、钙盐和铵盐。水解聚丙烯腈钠盐是用腈纶废丝与烧碱进行水解反应后而得的。外观为自由流动的颗粒或粉末，不结块，热稳定性高，高抗温，主要用作超深井抗温滤失量降低剂。对于淡水钻井液，它在降滤失量的同时，会引起钻井液的稠化；对含盐钻井液，在降滤失量的同时，还会引起钻井液的减稠，这主要是由于盐对水解聚丙烯腈的降水化作用。 水解聚丙烯腈钙盐的代号为HPAN，它是以睛纶废丝为原料，以烧碱进行水解后再以钙盐一般用加以交联沉淀，漂洗烘于，磨细并掺入部分纯碱一般为而成的。它主要用作聚合物钻井液的降滤失剂，粘度稍有增加，不但可达饱和而且可抗较多钙盐浸污，又可耐温，浓度高时对页岩有抑制水化分散作用。 水解聚丙烯腈铵盐的代号为NH4-HPAN，它是腈纶废丝在高温高压及引发剂下进行水解反应时放出的氨气与羧酸形成铵盐的，故有高压水解聚丙烯腈之称。是一种高温滤失量降低剂，由于可提供有类似的抑制粘土水化分散作用，所以它也是一种较好的防塌剂。 乙烯基单体多元共聚物是由乙烯其单体与其不同盐类共聚而成的水溶性高聚物。主要用作不分散钻井液滤失量降低剂，有一定的增粘作用，耐高温，但不抗盐。酚醛树脂类 该类产品常用的有磺甲基化酚醛树脂简称磺化酚醛树脂、磺化酚醛树脂与褐煤接支共聚物、磺化酚醛树脂与木质素接支共聚物三种。 磺甲基化酚醛树脂的代号为SMP，它是由苯酚与磺化基甲醛与焦亚硫酸钠反应而成进行磺化缩合而成。液体为棕红色粘稠状液体，固体为棕褐色粉末。它们都易溶于水。是一种抗高温的滤失量降低剂，并具有多种功能坑盐、抗钙，还有降低泥饼摩阻，减少泥饼渗透性的效能，适用于超深井段。 磺化酚醛树脂与褐煤接支共聚物，它是用磺化基先形成磺化酚醛树脂再与腐殖酸接支共聚而成。它是一种棕褐色粉末，不呈团块。它主要用作抗高温、抗盐及钙的降滤失剂，基本不增稠。适用于超深井段。 磺化酚醛树脂与木质素接支共聚物，它是用磺化基先磺化酚醛树脂再与木质素接支共聚而成。它主要用作抗高温、抗盐、抗钙的降滤失剂。具有一定的防塌能力，明显改善井壁稳定性。同时具有较好的润滑性。还具有定的降粘作用，可改善钻井液的流变性。 腐殖酸类这类产品系由褐煤中抽提出的腐殖酸再进行磺化或硝化而形成的各种盐类。在褐煤中一般含有腐殖酸。腐殖酸难溶于水，易溶于碱。腐殖酸溶于烧碱溶液生成棕红色腐殖酸钠。腐殖酸不是单纯的化合物，而是分子大小不同和结构组成互不一致的多种化合物的混合物。这些化合物含有氮、氢、氧、碳等元素。从官能团和结构上的分析证明，它们是含芳香环和烯键的多官能团链状高分子化合物。这些官能团有羧基、醇羟

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基、酚羟基、甲氧基、含氮基等，其中起主要作用的是羧基、酚羟基和甲氧基。目前常用的是腐殖酸钠和硝基腐殖酸钠两种。 腐殖酸钠的代号为NaHA，简称腐钠，它是由褐煤加碱或抽取腐殖酸盐，去掉杂质而成。主要用作淡水钻井液的降滤失剂，具有一定的降粘效果，抗温性强，但不抗盐类。按其水溶性腐殖酸百分含量可分为一级品、二级品和三级品。 硝基腐殖酸钠的代号为Na-NHm，它是用硝酸与褐煤在下反应制得一种棕黄色无定形粉末，再用溶液中和而成。主要用作淡水钻井液的降滤失剂，抗钙能力有所提高并有较强的抗盐作用。

（2）降粘剂 降粘剂又称减稠剂。其品种较多，目前使用的达十多种以上。主要分为两大类，一是强分散剂，适用于分散型钻井液；二是低分子量聚合物，比较适用于不分散钻井液。其主要品种有：丹宁酸钠或丹宁碱液代号为NaT，它是五倍子丹宁与按各种比例配制而成。主要用作分散型钻井液的降粘剂，但抗盐、抗钙性差，也可用来作水泥的缓凝剂。 磺甲基丹宁酸钠或磺甲基栲胶酸钠，又名磺化丹宁或磺化栲胶，它是一种丹宁或栲胶的改性产品。是由丹宁酸或栲胶与甲基和亚硫酸氢钠进行磺甲基化反应而制得。成品为棕褐色粉末或细颗粒，吸水性强，易溶于水，其水溶液呈碱性。主要用作分散型淡水钻井液的降粘剂，能提高抗温耐温达及抗盐的能力，也可用作水泥的缓凝剂。 铁铬木质素磺酸盐代号为FCLS，简称铁铬盐,铁铬盐的化学结构尚未完全弄清，但其主要部分是高分子化合物，分子量在2万万以上。它基本上是非离子型亲水处理剂，能溶于碱性、中性和酸性的水溶液中，有较高的抗各种污染的能力，具弱酸性，热稳定性较高。它主要用作抗盐、抗钙的分散型钻井液降粘剂，当浓度很大时，具有抑制作用，同时也具有一定的降滤失量作用。 磺甲基褐煤又称磺化褐煤，代号SMC，它主要用作淡水钻井液高温降粘剂，具有较好的降滤失量作用，但抗盐能力较差。 铬腐殖酸代号为PSC，它是由重铬酸钠与腐殖酸在以上反应而成，主要用作超深井段高温抗温可达以上降粘剂，具有一定抗盐能力，并能降低钻井液的滤失量。 低分子量聚丙烯酸盐目前有两种为不含磺酸盐，含磺酸盐，其分子式为。它们是用丙烯酸钠或两烯磺酸钠聚合而成，主要用作不分散型钻井液的降粘剂。抗盐不抗钙，抗盐又抗钙。 有机磷代号为学名为乙二胺四甲叉膦酸盐，代号为EDTMPS 。为一种定型的化工原料。主要用作聚合物钻井液的降粘剂，尤其钻井液受钙浸后效果最佳。

（3）增粘剂 复合离子型聚丙烯酸盐代号为PAC141。它是由丙烯酸钠或钙与丙烯酰胺共聚而成。主要用作不分散钻井液抗钙、抗温、抗盐、调整流型的增粘

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剂，并具有降滤失量的作用，是个较强的“包被剂”，适用于配制低固相钻井液。 羟乙基纤维素代号为HEC，分子式为其中为纤维素。它是由纤维素碱化后经环氧乙烷羟乙基化而成，为一种白色或淡黄色纤维状或粉状固体，主要用作完井液及修井液的提粘切剂，尤其在盐水中增粘效果更好。有一定降滤失量作用，可溶于酸，便于油层酸化，保护产层。

（4）页岩抑制剂 聚合物钾盐常用的有聚丙烯酸钾、水解聚丙烯腈钾盐和腐殖酸钾。聚丙烯酸钾的代号K-PAM。它是用丙烯酰胺与丙烯酸钾共聚而成，主要用作淡水及盐水钻井液的防塌制，并兼有一定降滤失量作用，有一些增粘作用。 水解聚丙烯腈钾盐的代号为K-HPAN，分子式为它是由腈纶废丝用水解而成，主要用作淡水和盐水钻井液的防塌降滤失剂，增粘不严重，抗盐不抗钙。 腐殖酸钾的代号为，简称腐钾，它是由抽取褐煤而成。腐钾对粘土有降低水化和抑制分散的作用，能阻止泥页岩吸水膨胀，所以它可用作防塌降滤失剂。有一定的降粘作用，抗高温而不抗盐。预制的腐殖酸钾，也是钾基钻井液的钾离子源。 沥青制品沥青制品类是以石油沥青或植物油残渣改性而成的不同品种。常用的有磺化沥青和水分散沥青。 磺化沥青的代号为SHA。它是由一般沥青用发烟硫酸进行磺化而成的产品。其主要成分为沥青磺酸钠，此外还含有少量的沥青酚盐、无机物和氧化沥青。干制品为脆性薄片状，易分散于水和油中。用磺化沥青处理过的钻井液，泥饼变薄，可压缩性增大，故滤失量下降、起防塌作用。同时能增加泥饼的润滑性，降低钻具的阻力和扭力，可延长钻头使用寿命，有防卡和解卡作用，在高温下能维持低切力，低滤失量。 水分散沥青的代号为。它是由不同软化点的氧化沥青粉与多种乳化剂配成，主要用作页岩微裂缝及破碎带的封闭剂而起防塌作用，并兼有较好的润滑能力。

（5）润滑剂 ①以特种矿物油和植物油为基础油再配合多种表面活性剂而制成的润滑剂。为液体，直照荧光为５级，对地质录井无干扰，主要用作探井及定向井的防卡剂。②以白油为基础油并与多种表面活性剂复配而成的一种低荧光防卡剂。为浅黄色或棕黄色液体。荧光小于３级，对地质录井无干扰，主要用作探井及定向井的防卡剂。③由多种表面活性剂优选组配而成的一种润滑剂。荧光较低，对地质录井无干扰。主要用作探井及定向井的防卡剂。④以白油为基础油，再加入经筛选的表面活性剂组配而成的一种无荧光泥浆润滑剂。荧光低，对地质录井无干扰，抗温，不起泡，主要用作探井及定向井的防卡剂。⑤塑料小球代号为，简称塑料球。它是由苯乙烯与二乙烯苯的共聚物经成珠而得。在钻井液中呈

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惰性，不影响钻井液性能，主要用作探井及定向井的防卡减阻剂。

（6）消泡剂 甘油聚醚。它是由丙三醇与环氧乙烷反应而成，常温为液体，主要用作各类水基钻井液的消泡剂。硬脂酸铝是由硬脂酸与硫酸铝反应而成，不溶于水，与少量柴油混合使用。一级品为白色粉末，二级品为黄白色粉末，主要用作水基钻井液的消泡剂。 聚醚、硬脂酸铝及三乙醇胺复配而成的一种消泡剂主要用作水基钻井液的消泡剂。

（7）絮凝剂 部分水解聚丙烯酰胺代号PHPA。它是由丙烯酸钠与丙烯酰胺共聚而成，也有用丙烯酰胺均聚后再加碱水解而成。目前使用固体为多，主要用作水基不分散钻开液的絮凝剂，抑制造浆强，可维持钻井液的低密度，具有一定的增粘作用。 丙烯酰胺与丙烯酸钠共聚物，它是由丙烯酰胺与丙烯酸钠共聚物并加其它辅料而成。主要用作不分散钻井液的絮凝剂，具有更强的抑制造浆能力，可更好地控制钻井液密度，并可调节流型及具有一定降滤失量的作用。

（8）解卡剂 固体粉状解卡剂，它是由氧化沥青粉、油酸、环烷酸、石灰及渗透剂组成的。使用时加柴油及水配制而成。它是油包水型的油基浸泡液。主要用作使用各种钻井液时产生的压差卡钻或称泥饼粘卡的解卡剂。也可把它改造成各种油基钻井液而用于取心及作完井液。 液体解卡剂是由柴油、沥青、有机土、石灰、表面活性剂及水配成。它是一种油包水型的浆液，主要用作在使用各种钻井液时发生的压差卡钻的解卡液。

（9）堵漏剂 惰性堵漏剂它们是一种由惰性材料组配而成的混合材料，基本包括三大类：一是粒状，如贝壳粉、果壳粉、蛭石类；二是片状，如云母片、塑料废纸片、花生壳；三是各种植物纤维状物，如棉子壳、皮屑等。从大小看，可分为粗、中、细三种，可根据漏失特性而采用不同形状、不同大小的惰性材料复配而成。 尿素甲醛树脂。它是由尿素与甲醛缩聚而成的氨基树脂，属化学堵剂。调配不同配比可获得不同稠度和凝固时间的浆液。

（10）杀菌剂 目前国内常用的只有甲醛一种，为白色有刺激性液体。主要用作水基钻井液中加入的易发酵处理剂，如淀粉类的防发酵剂，以免处理剂失效，也可用来消灭钻井液中的细菌，减轻钻具腐蚀。

（11）乳化剂 它属于表面活性剂。表面活性剂是指加很少的量，通过在表面界面的吸附，就能使物质的表面界面性质如表面张力、表面润湿性、表面润滑性等发生显著变化的化合物。表面活性剂也叫界面活性剂，简称活性剂。 表面活性剂之所以有这么强的改变表面性质或界面性质的活性，原因在于它们的分子

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具有相应的两亲结构。即表面活性剂分子均由两部分组成，一部分是非极性基即亲油基，又叫憎水基，如正异辛基、正异壬基、正异十二烷基、烷基苯基、苯基等；另一部分是极性基即亲水基，亲水基包括电离和不电离的极性基，能电离的极性基可分为正离子基和负离子基。正离子基，如齿化伯胺等；负离子基如羧基、磺酸基等；不电离基，如醚键、醇羟基、酰胺基。 表面活性剂在钻井液中的作用主要是靠它的亲油、亲水性来实现的。大部分表面活性 剂是两亲的，既亲油又亲水，但这两种性能并不相等。亲亲油性大于亲水性，就叫亲油活性剂。表面活性剂用ＢＬＨ来表示。如BLH值小于7是为亲油活性剂，BLH值等于７时，亲油性和亲水等强；BLH值大于7时，亲水性活性剂,BLH值在1-20之间，但也有少数高达40以上的。关系密切，在使用选择活性剂时是重要的参数之一。目前活性剂国内主要用于油包水乳化液、解卡液及提升处理剂稳定性。常用品种有： 渗透剂或浸湿剂代号JFC，属非离子型活性剂，主要成分为聚氧乙烯脂肪醇醚。外观为白色或淡黄色膏状物，主要用来配制解卡剂。 快渗剂简称快，属阴离子型活性剂，主要成分为琥珀酸酯磺酸钠，主要用来配制解卡剂。 斯盘主要成分为山梨酸酐油酸酯，亲油。主要用作油包水型钻井液的乳化剂，在深井中能提高钻井液的稳定性。 辛基苯酚聚氧乙烯醚，属非离子型表面活性剂，耐酸、碱、钙、镁，值为８以上亲水。主要用作抗高温的水包油钻井液的乳化剂。 烷基苯磺酸钙值小于７亲油，主要用作油包水型钻井液的乳化剂。

（12）泡沫剂 烷基磺酸钠主要用作泡沫钻井液的发泡剂及高温钻井液的稳定剂。 烷基苯磺酸钠代号主要用作泡沫钻井液的泡沫剂及油包水钻井液的高温稳定剂。

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钻井液配方

常见膨润土浆配方

FCLS（铁铬木质素磺酸盐）钻井液配方

①可代替和协同CMC使用；

②用于3500m或更深的深井。

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钙基钻井液配方

含盐量为8%-12%的盐水钻井液配方

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KCl聚合物钻井液的配方

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聚合物—磺酸盐—MMH钻井液的配方

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聚合物—MMH钻井液的配方

聚合醇钻井液配方

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硅基钻井液配方

甲酸盐钻井液配方

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解卡剂配方

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重晶石

200目密度≥ 4.20g/cm3

加至需要的密度

200目密度≥ 4.20g/cm3

加至需要的密度

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滤失量：在规定的试验条件下，悬浮液滤出的滤液亳升数，被称为滤失量。在这里主要是以膨润土，凹凸棒土。石油领域：水，作为水基钻井液的分散介质，在钻井液中以三种形态存在，即化学结合水、吸附水和自由水。在压力差作用下，钻井液中的自由水向井壁岩石的裂隙或孔隙中渗透，称为钻井液的滤失作用。通常用滤失量(FiltrationLoss)或失水量(WaterLoss)来表示滤失性的强弱。

增稠剂：能提高熔体粘度或液体粘度的药剂。

/CAS_9004-32-4.htm

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