当前位置:首页 >> 电力/水利 >>

钻井液处理剂


钻井 液处理剂 为了满足钻井工艺的要求, 单靠使用清水和机械设备来调整和控制钻井液性能是远远不够 的,必须在钻井液使用各种各样的化学处理剂。就生产中常用的钻井液无机处理剂,有机处理 剂和表面活性剂有如下类型: 一、 无机处理剂 1、 氢氧化钠(NaOH),氢氧化钠俗名烧碱、苛性钠,常温下密度为 2.0—22g/cm3,易容 于水,溶解时放出大量的热,溶解度随温度升高而增大,水溶解

呈强碱性 PH 值为 14。使用时 应注意安全,防止腐蚀皮肤和衣服,NaOH 易潮,与空气的 CO2 作用生成 NaOH,存放应注 意防潮,NaOH 是强碱,主要用来调解钻井液的 PH 值,与有些有机物配合使用,如与单宁成 单宁碱液,与聚丙稀睛进行水解得到水解聚丙稀睛等,另外 NaOH 还沉除有害的 Ca2+Mg2+. 2、 氯化钠(NaCI)俗名食盐,为白色晶体,密度为 2。17g/cm3 易溶于水,水溶液为中 性,溶解度随温度的升高略有增大,纯品 NaCI 不潮解,含 MaCI2 CaCI2 等杂质的 NaCI 易吸 潮 NaCI 主要用来配制盐水钻井液和饱和盐水钻井液, 以防止岩盐井段的溶解, 保持井径规则, NaCI 还可用来提高钻井液的矿化度,抑制页岩地层的水化膨胀,防止坍塌。 3、氢氧化钾(KOH)俗名苛性钾,是一种半透明晶体,常温下密度为 2.04g/cm3 易溶于水, 溶解时强烈放热,水溶液呈强碱性,PH 值为 14,有较强的腐蚀作用,KOH 极易吸收空气中 的水分和 CO2 生成 K2CO3 KOH 即能用来调节钻井液的 PH 值又能提供 K+。K+,有良好的 防塌作用,因此钾盐钻井液被广泛的应用,此外 KOH 可用来与某些有机处理剂进行水解作 用,生成钾盐,如聚丙稀酸钾、聚丙稀睛钾等。 3、 碳酸钠(Na2CO3)俗名纯碱、苏打、无沫,Na2CO3 为白色粉末,密度为 2.5g/cm3。 易溶于水,水溶液呈碱性,PH 值为 11.5。Na2CO3 易吸收空气中的水分结成硬块,吸收空气 中的 CO2 变成 Na2CO3 Na2CO3 在钻井液中通过离子交换和沉淀作用, 使钙质膨润土变为钠 质膨润土,目前配制钻井液多用钙质膨润土,因此在配制钻井液时需加入一定量 Na2CO3, 目的就是为了改善膨润土水化分散性能,提高膨润土造浆率,另外,Na2CO3 可用来除掉石 膏或水泥浸入到钻井液中的 Ca2+,改善钻井液的性能。

4、 硫酸钙(CaSO4 2H2O)俗名石膏,分为生石膏(CaSO4 2H2O)和熟石膏 (CaSO4 1/2H2O)作为钻井液处理剂常用熟石膏,熟石膏遇水可硬化为生石膏,熟石膏是白 色粉末,密度为 2。5g/cm3 能溶于水,40。C 以前,溶解度随温度升高而增大,40。C 以后 溶解度随温度升高而降低,石膏主要用来配制石膏钻井液,抑制地层中石膏泥岩层中石膏的 溶解,使井径规则,减少污染,在石膏钻井液中、还有低抗石膏浸,盐浸和防塌的特点,另 外也是钙处理的原料。 5、 硅酸钠(Na2SiO3)俗名水玻璃、泡纯碱,为粘稠半透明液体,随所含杂质的不同可 呈无色,棕色或青绿色等,密度为 1.5—1.6g/cm3,PH 值为 11.5—12。可溶于水和碱性溶液, 能与盐水混溶。因此、可用饱和盐水调节 Na2SiO3 的粘度,Na2SiO3 加入钻井液,可以部分 水解生成胶态沉淀,可是部分膨润土颗粒(或粉砂等)聚沉,从而保持较低的固相含量和密 度,此外 Na2SiO3 钻井液对泥页岩水化膨胀有一定的制作用,故有较好的防塌性能,若将 Na2SiO3 的 PH 降至 9 以下时, 整个溶液会形成不流动的凝胶, 利用这个特点, 常用 Na2SiO3 和石灰配制堵漏剂。 6、 硫酸钡(BaSO4)硫酸钡俗名重晶石,纯品为白色粉末,含杂质的制品为绿色或灰 绿色,密度为 4.30—4.60g/cm3。Ba SO4 不于水,能溶于稀盐酸,Ba SO4 在钻井液中作用是 增加钻井液密度,作为钻井液的加重剂,要求 Ba SO4 的密度不小于 2.70g/cm3 粉末粒度要求 99﹪通过 200 目筛. 二、 有机处理剂 有机处理剂一般多是有机高分子化合物,从某来源和发展上看,可分为天然产品,改性产 品,合成产品三大类,按其作用可分为稀释剂,降失水剂、絮凝剂三大类 1、稀释剂类: (1)铁铬木质素磺酸盐(代号 FCLS) ,简称铁铬盐,成品为棕黑色粉末,易溶于水,水 溶液呈弱酸性,有较强抗污染能力,热稳定性较强,抗温可达 170--180。C,铁铬盐是一种抗 盐抗钙和抗温能力较强的钻井稀释剂,可用于谈水,海水和饱和盐水钻井液,各种钙处理钻井 液和深井钻井液,铁铬盐在稀释的同时,还有一定的降失水和防塌作用。铁铬盐一般配成碱液

使用,若钻井液 PH 值较高时可将粉末直接加入到钻井液中,PH 值一般在 9—12 之间,稀释 效果最好,PH 值过高用量过大易产生泡沫,PH 值过低则稀释效果差,此外、使用铁铬盐处 理的钻井液滤饼摩擦系大,使用时配合使用防(塌)卡剂。 (2)磺甲基单宁(代号 SMT)俗名磺化单宁,也是一种改性的新型稀释剂,主要用作 深井钻井液的稀释剂,抗温可达 180--200。C,磺化单宁在高温条件下可有效地控制淡水钻井 液的粘度切力,但抗盐、抗钙能力较差,磺化单宁使用时可直接加入到钻井液中,在 PH 值大 于 9 时稀释效果较好,适用于淡水钻井液和一般钻井液。 (3)磺甲基栲胶(代号 SMK),俗名磺化栲胶,也是一种改性新型稀释剂,成品为棕 竭色粉末或细粒状,易溶于水,水溶液呈碱性,磺化栲胶是深井钻井液的稀释剂,一般抗温可 达 180。C,在淡水钻井液中有较好的稀释效果,但抗盐抗钙能力较差,磺化栲胶使用时可直 接加入到钻井液中,以 PH 值 8—11 之间为宜。(4)乙二胺四甲叉磷酸钠(代号 EOTMPS) 属于有机磷酸盐,固体为白色粉末,易溶于水,液体为棕色粘稠状,呈微碱性,它是一种新的 不分散性钻井液稀释剂,能有效的降低钻井液的粘度、切力,同时它可与 Ca2+ Mg2+ 形成稳 定性的结合物,故能消除 Ca2+ Mg2+对钻井液的影响,且有较强的抗盐能力和抗温性。 2、降失水剂 (1)钠羧甲基纤维素,(代号 Na—CMC 或 CMC)成品为白色或浅黄色粉末,无毒易溶 于水,有一定的抗钙、抗盐能力,但遇高价 AI3+ Fe3+会发生絮凝作用,抗温性较差,一般达 140。C。工业上常按其水溶液粘度的不同,分为高粘、中粘、低粘三种类型,使用时注意区 别。 羧甲基纤维素是最常用的降失水剂, 它在降低钻井液失水的同时还有抑制泥页岩水化膨胀 和巩固井壁的作用, 并且可用来提高钻井液悬浮和携带岩屑的能力, 高粘度的羧甲基纤维素还 可以作无固相钻井液的增稠剂。 使用时可直接加入到钻井液中, 也可以配成不同浓度的胶液使 用。 (2)磺甲基褐煤(代号 SMC)俗名磺化褐煤,成品为黑褐色粉末或颗粒易溶于水,是一 种新型的改性处理剂,它在降低钻井液失水的同时,有一定的稀释作用,抗温达 200--220。C。

使用时可直接加入到钻井液中,由于磺甲基褐煤抗盐、抗钙能力较差,适用于在淡水钻井液中 降低失水。 (3)磺甲基酚醛树脂(代号 SMP)俗名磺化酚醛树脂,是新型的抗高温降失水剂,按其 抗盐能力不同可分 SMP-2 两种型号,二者热稳定性好,抗温均达 180--200。C。液体的磺化酚 醛树脂为棕色粘稠液体, 固体为棕褐色粉末, 二者都易溶于水, 使用时可直接加入到钻井液中, 若配合磺化腐植酸类处理剂和铁铬盐一起使用,降低高温高压失水效果尤其明显。 (4)聚丙稀酸钠(代号 8A44、 80A46)聚丙稀酸钙(代号 CPA)。8A44、 80A46)的不 同之处是分子量不同,聚丙稀酸钠为白色粉末,或细砂状颗粒,易溶于水,水溶液呈中性,易 潮解, 常用作低固相钻井液的稳定剂, 由于抗盐抗钙能力较差, 常用作淡水钻井液的降失水剂。 聚丙稀酸钙成品为白色粉末,易溶于水,水溶液呈碱性,具有较强的抗盐抗钙能力,可用作盐 水和海水钻井液的降失水剂和增粘剂。 (5)铬腐植酸(代号 C1—NaC)成品为棕褐色粉末,易溶于水,水溶呈碱性,是一种抗 高温的钻井液降失水剂和稀释剂, 在钻井液中既能降低钻井液的切力, 又能降低钻井液的失水。 抗温可达 200。C,外另、铬腐植酸有较强的抗盐和抗钙能力,适用于含盐量小于 5 万 PPm 的 盐水钻井液和含钙量小于 600PPm 的钙处理钻井液。使用时可直接加入到钻井液中,PH 值以 10—11 为宜。 (6)水解聚丙稀晴钠盐(代号 HPAN),成品有固体和液体两种,二者都易溶于水,它的热 稳定性好,抗温达 240--250。C,有较强的抗盐能力,但抗钙能力较差。水解聚丙稀晴钠盐是 深井和超深井钻井液的降失水剂,在降失水的同时可提高粘度,增加悬浮能力,常用于淡水钻 井液,有良好的降失水作用,用水海水钻井液需配磺化酚醛树脂才有效,使用时可直接加入钻 井液中。 (7)水解聚丙稀晴钾盐(代号 KPAN),水解聚丙稀晴钙盐(代号 PAN)、高温水解聚丙稀 晴(代号 NPAN),这三种产品都是钻井液的降失水剂,水解聚丙稀晴钾盐具有降失水、降摩 阻、抗温、抗污染和防塌等特点,水解聚丙稀晴钙盐与聚丙稀酰胺、水解聚丙稀酸钙配合使用

可实现钻进液的低粘度、低密度、低切力,高温水解聚丙稀晴由于高温水解作用,分子中含有 NH4,故在钻井液中能有效地控制高压失水量,并有较好的防塌作用。 (8)聚合腐植酸 (代号 SH23 SH24) ,是深井和超深井钻井液的降失水剂, 其热稳定性能好。 抗温可达 200。C,SH23 与 SMP-1 复配使用,抗盐达 6—13 万 PPm,SH23 与 SMP-2 复配使 用,抗盐达 13--30 万 PPm,SH24 与 SMP-1 复配使用抗盐达 6 万 PPm。 3、絮凝剂 (1)聚丙稀酰胺(代号 PAM)钻井液中使用的有胶体和固体两种产品,聚丙稀酰胺常作 为不分散低固相钻井液的全絮凝剂,在钻井液中既絮凝钻屑、劣质膨润土,同时还可以改善钻 井液的流动性,减少摩阻,提高钻速,使用时固体的可直接加入钻井液中,胶状的则需配成溶 液才能使用。 (2)水解聚丙稀酰胺(代号 PHP)水解聚丙稀酰胺也是钻井液的絮凝剂,在钻井液中的 絮凝作用受分子量和水解度的影响,一般分子量为 300—500 万,水解度为 30﹪的聚丙稀酰胺 絮凝效果最好, 适当的水解度和分子量的聚丙稀酰胺是选择性絮凝剂, 既絮凝钻井液中的钻屑, 劣质膨润土,对水化性强的膨润土,无絮凝作用,高水解度的聚丙稀酰胺可用于提高粘度、防 漏、堵漏以及降低钻井液的失水量。 (3)聚丙稀酰胺和丙稀酸钠共聚物(代号 80A51),成品为白色粉末状或细颗粒状。是一 种新型的选择性絮凝剂,具有絮沉岩屑,抗温抗污染的特点,也可作为淡水钻井液的流型改进 剂,还有一定的防塌和增粘作用。 (4)丙稀酸盐和丙稀酸钠共聚物(代号 PAC141),成品为白色粉末,易溶于水,它是一 种新型的钻井液絮凝剂,具有一定的抗盐抗钙和提高钻井液结构力的特点,抗盐可达饱和,其 热稳定性强,抗温达 190。C,可用于淡水、海水及盐水钻井液,用于低固相钻井液,有较强 的剪切稳定性。 三、表面活性剂 表面活性剂量的种类繁多,在钻井液中的作用也是多方面的,除用作乳化剂消泡剂外,选 用适当的表面活性剂,处理钻井液,对提高钻井液的稳定性,保护油层降低滤饼摩擦系数,防

塌、防腐提高钻速,预防和解除钻井中的复杂事故等方面都有突出的效果。钻井液中常用的表 面活性剂有: 1、乳化剂、 (1)烷基磺酸钠(代号 AS)可用作钻井液混油和盐水钻井液混油时的乳化剂,用于深井 和超深井可提高钻井液的热稳定性,另外、还有较好的润湿和缓蚀作用。 2)烷基苯磺酸钠(代号 ABS)与 AS 性质相似,但热稳定性更强,可做水包油钻井液的乳化 剂。 (3)烷基醇酰胺(代号 6501)为琥珀色或浅黄色粘稠液体,主要用作钻井液的乳化剂, 6501 对盐类敏感,能增加水的粘度。(4)聚氧乙稀辛基苯酚醚(代号 OP)常称 op 系列,常 用的有 op—4op—7op—10op—15 等,易溶于水,耐高温,是一种了的钻井液乳化剂。(5)山 梨醇酐单油酸脂(代号 sp—80)是粘稠的油状液体,难溶于水,亲油性较强,是一种良好的 油包水乳化剂,具有化润滑,消泡防锈多种作用,在超深井钻井液中用于提高钻井液的热稳定 性。 2、润湿防卡解卡剂 (1)聚丙乙稀、聚氧丙稀烷基醚,常见型号有 2Y—150 2Y—200 2Y—300 为淡黄色或黄 色粘稠状液体,能降低水的表面张力,润湿力和渗透力较强,并有一定的乳化作用。 (2)聚乙二醇(代号 PEG—400)为黄色液体,主要用作钻井液的润湿剂。 (3)CP233 防卡剂,黄红色胶体,易溶于水,具有分散润滑降低摩阻等效能,可改善钻井 液的流动性,防止滤饼粘附卡钻。 (4)磺化妥尔油,为粘稠状液体,主要用于降低滤饼的摩擦系数,是良好的防卡剂,还有 一定的消泡作用。 (5)SR301 解卡剂,是一种较好的解卡浸泡液,对解除滤饼粘附卡钻十分有效,对解除缩 径及小井眼卡钻也有良好的切效。 3、消泡剂, (1)酣油聚醚,有 XBS—300 GB—330 N—30025 等多种名称,有较好的消泡作用。

(2)7501 消泡剂,为浅棕色胶状体,不溶于水,主要作用于钻井液的消泡剂,也有一定 乳化作用。 (3)硬脂酸铝,为白色粉末,常用作水基钻井液的消泡剂,也可作油包水乳化剂。 (4)异辛醇,为白色液体,易溶于水,主要用作消泡剂。 聚丙稀酰胺在钻井液中的作用:1、絮凝作用,2、增粘作用,3、降失水作用,4、润滑作 用,5、防塌作用,6、剪切稀释作用。 水解聚丙稀睛钠盐在钻井液中起什么作用:水解聚丙稀睛钠盐主要用于水基钻井液,(淡 水、咸水、海水,但抗钙能力较差)作降失水剂,兼有一定的降粘作用。 聚丙稀酰胺(PAM)等可以 B 式吸附在井壁的粘颗粒表面上,形成纵横交错的大分子膜, 增强井壁泥页岩的强度,常用的高分子聚合物有聚丙酰胺(PAM)、部分水解聚丙稀酰胺阳 离子聚丙稀酰胺(PHP),各种阳离子聚合物,两性离子聚合物(F367)等.如果这此高聚物分子吸 附在钻屑上,则能防止钻屑分散,这就是所说的包被作用。(2)利用沥青类物质在井壁上起 封堵作用,沥青类物质水性弱,亲油性强,可有效的涂敷在井壁上,在井壁上形成一层油膜。 这样既减少钻具与井壁间的摩擦,又减少钻具对井壁的冲击作用。由于井壁是憎水的,可防止 滤液向地层渗透,防止井漏,沥青类是地层裂缝发育的有效防塌剂,常用的封堵类防塌剂,有 磺化沥青, 氧化沥青, 磺化妥尔油沥青等, 为了达到满意的防塌效果, 通常是将无机盐抑制剂、 高分子聚合物和封堵裂缝类物质同时配合到钻井液中。


相关文章:
常用钻井液处理剂及作用
常用钻井液处理剂及作用_能源/化工_工程科技_专业资料。常用泥浆药品及作用一、 聚合物类 作用:主要用来絮凝钻井液中过多的粘土细微颗粒及清除钻屑,从而使钻井液保...
钻井液处理剂名称对照及主要用途
钻井液处理剂名称对照及主要用途_能源/化工_工程科技_专业资料 暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档 钻井液处理剂名称对照及主要用途_能源/化工_工程科技_专业资料...
水基钻井液及处理剂作用机理_图文
水基钻井液处理剂作用机理 水基钻井液处理剂作用机理蒲晓林 1 课程简介本课程是 “泥浆工艺原理” 、 “深井泥浆” 的后续课程, 是根据钻井液化学研究方向...
中外常用钻井液处理剂名称对照及主要用途
中外常用钻井液处理剂名称对照及主要用途_电力/水利_工程科技_专业资料。中外常用钻井液处理剂名称对照及主要用途表1 通称或主要成份 优质膨润土 API钻井级搬土 ...
常用钻井液处理剂功用表
常用钻井液处理剂功用表 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 ...
钻井液处理剂
钻井液处理剂_专业资料。无机处理剂,有机处理剂 无机处理剂有 无机处理剂有: 氢氧化钠、氢氧化钾、氯化纳、碳酸钠、硫酸钙(俗名石膏) 、硫酸钡、硅酸钠。 硅酸...
钻井液常用处理剂的作用机理(一)_图文
钻井液常用处理剂的作用机理(一)钻井液处理剂用于改善和稳定钻井液性能,或为满足钻井液某种性能需要而加入的化学添加剂。处理 剂是钻井液的核心组分,往往很少的加...
钻井液性能要求及处理剂类型和作用
泥​浆​处​理​剂​作​用​、​配​方​、​应​用钻井液性能要求及处理剂类型和作用一般而言,煤田地质勘探采用金刚石绳索取芯钻进在稳定...
中外常用钻井液处理剂名称对照及主要用途
中外常用钻井液处理剂名称对照及主要用途_能源/化工_工程科技_专业资料 暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档 中外常用钻井液处理剂名称对照及主要用途_能源/化工_...
钻井液处理剂作用机理1
钻井液配浆材料与处理剂一般来讲,钻井液配浆原材料是指在配浆中用量较大的基本组分,例如膨润 土,水,油和重晶石等.处理剂则是指用于改善和稳定钻井液性能,...
更多相关标签: