钻井液处理剂处理机理介绍[共124页].ppt

钻井液处理剂钻井液处理剂一、稀释剂     稀释剂是指能解除钻井液稠化的化学剂钻稀释剂是指能解除钻井液稠化的化学剂钻井液稠化的主要原因是钻井液中固相颗粒过井液稠化的主要原因是钻井液中固相颗粒过多及粘土颗粒形成网架结构在含有聚合物多及粘土颗粒形成网架结构在含有聚合物的钻井液中，聚合物长链分子和粘土颗粒作的钻井液中，聚合物长链分子和粘土颗粒作用，或聚合物分子间相互作用形成网架结构用，或聚合物分子间相互作用形成网架结构也会引起钻井液粘切增大无机电机质的污也会引起钻井液粘切增大无机电机质的污染，使粘土颗粒水化层变薄也易形成空间网染，使粘土颗粒水化层变薄也易形成空间网架结构导致钻井液增稠架结构导致钻井液增稠 稀释剂的作用机理     稀释剂的稀释作用首先是通过试剂吸附稀释剂的稀释作用首先是通过试剂吸附在粘土颗粒的边在粘土颗粒的边-端面上，拆散或削弱了端面上，拆散或削弱了粘土颗粒形成的网架结构达到稀释作用粘土颗粒形成的网架结构达到稀释作用同时，由于稀释剂具有较强的吸附能力同时，由于稀释剂具有较强的吸附能力及与聚合物分子形成化和物等作用，可及与聚合物分子形成化和物等作用，可使吸附在粘土颗粒上的长链聚合物分子使吸附在粘土颗粒上的长链聚合物分子解吸，从而起到稀释的作用。

解吸，从而起到稀释的作用 单宁碱液单宁碱液      单宁存在于植物的根、茎、叶、皮、果壳单宁存在于植物的根、茎、叶、皮、果壳和果实中，是多元酚的衍生物，属弱有机酸和果实中，是多元酚的衍生物，属弱有机酸单宁水解生成的双五倍子酸、五倍子酸在单宁水解生成的双五倍子酸、五倍子酸在NaOH溶液中生成双五倍子酸钠、五倍子酸溶液中生成双五倍子酸钠、五倍子酸钠，统称为单宁酸钠或单宁碱液，在钻井液钠，统称为单宁酸钠或单宁碱液，在钻井液中起降粘作用中起降粘作用单宁碱液的降粘机理单宁碱液的降粘机理     单宁类降粘剂主要是通过拆散结构而起单宁类降粘剂主要是通过拆散结构而起到降粘的作用，它主要降低动切力，对到降粘的作用，它主要降低动切力，对塑性粘度影响较小，其它分散型降粘剂塑性粘度影响较小，其它分散型降粘剂的作用机理均与之相似的作用机理均与之相似      由于降粘剂主要在粘土的端面上起作用由于降粘剂主要在粘土的端面上起作用，因此与降滤失剂相比，一般用量较少因此与降滤失剂相比，一般用量较少         单宁类降粘剂的特点单宁类降粘剂的特点 单宁碱液在高浓度的无机盐溶液中会发生盐析单宁碱液在高浓度的无机盐溶液中会发生盐析或生成沉淀，失去降粘效果或生成沉淀，失去降粘效果,其抗盐、抗钙能力其抗盐、抗钙能力差。

单宁酸钠含有脂键，高温下易断裂差单宁酸钠含有脂键，高温下易断裂,其抗温其抗温能力在能力在100~120°C  为提高单宁酸钠的使用效果，常通过磺甲基为提高单宁酸钠的使用效果，常通过磺甲基化制得磺甲基单宁（化制得磺甲基单宁（SMT），其抗温能力在），其抗温能力在180~200°C，，加量加量0.5 ~1%,抗钙达抗钙达1000ppm,抗抗盐效果差盐效果差,小于小于1%     铁铬木质素磺酸盐（铁铬木质素磺酸盐（FCLSFCLS）      简称铁铬盐，是由含有大量木质素磺酸盐的简称铁铬盐，是由含有大量木质素磺酸盐的纸浆废液制成由于铁铬盐分子中含有磺酸纸浆废液制成由于铁铬盐分子中含有磺酸基，基，Fe3+和和Cr3 +与木质素磺酸盐形成了稳定与木质素磺酸盐形成了稳定的螯合物所以的螯合物所以FCLS是一种抗盐、抗钙能力是一种抗盐、抗钙能力强的钻井液稀释剂，其热稳定性高，可抗强的钻井液稀释剂，其热稳定性高，可抗150˚C以上的高温由于铁铬盐具有弱酸性，以上的高温由于铁铬盐具有弱酸性，因此必须配合烧碱使用才能发挥良好的稀释因此必须配合烧碱使用才能发挥良好的稀释作用作用         FCLS的使用及存在的问题的使用及存在的问题  在钻井液中在钻井液中FCLS的加量为的加量为0.3-1%，加量较大时，加量较大时其降滤失的作用较显著。

铁铬盐钻井液泥饼磨擦系其降滤失的作用较显著铁铬盐钻井液泥饼磨擦系数较高，在用水中钙，镁含量较高时易产生泡沫，数较高，在用水中钙，镁含量较高时易产生泡沫，可用少量硬脂酸铝、甘油聚醚等消泡剂以消泡，也可用少量硬脂酸铝、甘油聚醚等消泡剂以消泡，也可用原油消泡铁铬盐稀释效果好，抗盐、抗高温可用原油消泡铁铬盐稀释效果好，抗盐、抗高温能力强但使用时需要能力强但使用时需要PH值较高（值较高（>10），不利），不利于井壁稳定，另外铁铬盐含重金属铬，在制造和使于井壁稳定，另外铁铬盐含重金属铬，在制造和使用过程中易污染环境，对人身体有害因此被逐步淘用过程中易污染环境，对人身体有害因此被逐步淘汰       水解聚丙烯腈铵盐水解聚丙烯腈铵盐（（NHNH4 4-NPAN-NPAN））      简称铵盐，是由人造羊毛的下脚料（腈纶废丝）经简称铵盐，是由人造羊毛的下脚料（腈纶废丝）经高温高压水解反应的产物普通铵盐的分子量高温高压水解反应的产物普通铵盐的分子量5-11万，水解度万，水解度60%左右，降粘降失水效果随分子量的左右，降粘降失水效果随分子量的不同而改变分子量低降粘效果好降失水作用减弱，不同而改变分子量低降粘效果好降失水作用减弱，分子量高降粘效果减弱降失水效果增强。

在铵盐分分子量高降粘效果减弱降失水效果增强在铵盐分子中腈基（子中腈基（-CN）和胺基（）和胺基（-CONH2）作为吸附基，）作为吸附基，通过吸附在粘土边通过吸附在粘土边-端面上拆散粘土的网架结构以端面上拆散粘土的网架结构以羧铵基（羧铵基（-COONH4）作为水化基形成保护粘土颗）作为水化基形成保护粘土颗粒的水化膜粒的水化膜                             铵盐的特点及使用铵盐的特点及使用    由由于于有有铵铵离离子子的的存存在在，，铵铵盐盐除除具具有有降降粘粘、、降降滤滤失失的的作作用用外外，，还还有有抑抑制制粘粘土土水水化化膨膨胀胀的的作作用用铵铵盐盐在在钻钻井井液液中中的的加加量量一一般般为为0.3%-0.7%，，加加量量增增加加降降失失水水效效果果增增强强,但但粘粘度度会会略略有有升升高高复复配配铵铵盐盐是是以以普普通通水水解解聚聚丙丙烯烯腈腈为为起起始始原原料料，，与与多多元元化化的的乙乙烯烯基基共共聚聚物物复复配配而而成成具具有有较较强强的的抗抗盐盐、、抗抗钙钙能能力力，，可可适适用用于于海海水水、、淡淡水水及及矿矿化化度度小小于于4%的的盐盐水水钻钻井井液液。

复复配配铵铵盐盐在在抑抑制制粘粘土土水水化化分分散散，，改改善善钻钻井井液液流流变变性性和抗高温等方面也优于普通铵盐，加量在和抗高温等方面也优于普通铵盐，加量在0.5%-1%左右                      铵盐使用中应注意的问题铵盐使用中应注意的问题  东东营营地地区区钻钻井井施施工工时时铵铵盐盐的的使使用用一一般般是是在在钻钻至至沙沙河河街街组组地地层层后后因因为为东东营营组组以以上上地地层层为为疏疏松松砂砂岩岩及及蒙蒙脱脱石石含含量量高高的的泥泥岩岩，，泥泥岩岩易易缩缩径径，，砂砂岩岩易易形形成成厚厚泥泥饼饼导导致致假假缩缩径径,若若井井径径较较小小易易导导致致后后期期施施工工时时上上部部井井眼眼不不畅畅通通,起起下下钻钻困困难难, 因因此此上上部部地地层层钻钻进进须须适适当当打打大大井井眼眼铵铵盐盐作作为为一一种种稀稀释释剂剂，，同同时时具具有有较较强强的的抑抑制制粘粘土土膨膨胀胀能能力力和和降降滤滤失失作作用用，，加加入入钻钻井井液液后后能能有有效效地地保保护护井井壁壁、、防防止止井井径径扩扩大大，，给给后后期期施施工工带带来来困困难难，，因因此此不不适适用用于于上上部部地地层层钻钻进进使使用用。

与与大大部部分分具具有有较较强强分分散散作作用用的的稀稀释释剂剂不不同同,铵铵盐盐具具有有较较强强的的抑抑制制粘粘土土水水化化膨膨胀胀的的作作用用,在在聚聚合合物物钻钻井井液液中中,与与高高分分子子聚聚合合物物配配合合有有利利于于抑抑制制页页岩岩水水化化分分散散,对对提提高高机机械械钻钻速速，，保保持持钻钻井井液液性性能能稳稳定定起起到到了了良良好好作作用用,因因此此非非常常适适合合中中上上部部地地层层使使用用但但第第一一次次处处理理时时注注意意不不要要单单独独加加入入过过多多,防防止止钻钻井井液液动动切切力降的过低力降的过低,影响携砂影响携砂   高效硅氟降粘剂SF-1     硅硅氟氟降降粘粘剂剂是是一一种种高高活活性性的的表表面面活活性性剂剂，，必必须须通通过过用用载载体体来来实实现现其其性性能能，，SF-1是是做做好好的的硅硅氟氟和和碳碳黑黑混混合合而而成成的的产产品          SF-1的降粘机理及特点的降粘机理及特点  SF-1的降粘机理是利用其分子链上聚硅氧烷的降粘机理是利用其分子链上聚硅氧烷和碳氟基团带来的低的界面张力和高的表面和碳氟基团带来的低的界面张力和高的表面活性，吸附于粘土表面通过改变粘土的表面活性，吸附于粘土表面通过改变粘土的表面能，拆散粘土的网架结构达到降粘的目的。

能，拆散粘土的网架结构达到降粘的目的并给予胶体表面润滑性并具有一定的消泡作并给予胶体表面润滑性并具有一定的消泡作用有机硅、有机氟具有高的化学耐热性和用有机硅、有机氟具有高的化学耐热性和稳定性，使稳定性，使SF-1具有在高温（具有在高温（2000C以上）以上）及高矿化度条件下，仍具有理想的降粘性能及高矿化度条件下，仍具有理想的降粘性能                  SF-1的使用的使用  SF-1在在钻钻井井液液中中的的加加量量0.3-0.7%，，具具有有加加量量少少，，降降粘粘效效果果好好，，抗抗高高温温及及抗抗无无机机盐盐能能力力强强的的特特点点在在高高密密度度（（>1.50g/m3 ））或或高高搬搬土土含含量量等等高高固固相相的的情情况况下下，，SF-1也也表表现现出出优优良良的的降降粘粘效效果果,并并且且稳稳定定周周期期长长对对于于钻钻井井液液中中PAM等等处处理理剂剂含含量量高高，，降降粘粘困困难难的的情情况况，，SF-1的降粘效果也优于一般的降粘剂的降粘效果也优于一般的降粘剂XY-27XY-27      XY-27XY-27属于乙烯基单体的多元共聚物属于乙烯基单体的多元共聚物, ,分子量约为分子量约为2000,2000,其分子链上同时含有阳其分子链上同时含有阳离子基团、阴离子基团和非离子基团。

离子基团、阴离子基团和非离子基团          XY-27XY-27的降粘机理的降粘机理  XY-27XY-27由于含有阳离子基团，能与粘土发由于含有阳离子基团，能与粘土发生离子型吸附，同时其分子量较低，能比生离子型吸附，同时其分子量较低，能比高分子聚合物更快、更牢固地吸附在粘土高分子聚合物更快、更牢固地吸附在粘土颗粒上，拆散粘土或粘土与高分子聚合物颗粒上，拆散粘土或粘土与高分子聚合物形成的网状结构形成的网状结构 XY-27 XY-27能抑制粘土水化膨胀，减少了因泥能抑制粘土水化膨胀，减少了因泥页岩造浆引起的粘度、切力上升页岩造浆引起的粘度、切力上升    XY-27的使用的使用    XY-27XY-27加量较少，通常加量加量较少，通常加量0.1%-0.3%,0.1%-0.3%,在降粘在降粘的同时，也有较好的降滤失、抑制泥页岩水化的同时，也有较好的降滤失、抑制泥页岩水化膨胀的效果，常与两性离子包被剂膨胀的效果，常与两性离子包被剂FA-367FA-367、两、两性离子降滤失剂性离子降滤失剂JT-888JT-888等配合使用，构成目前等配合使用，构成目前广泛使用两性聚合物钻井液。

广泛使用两性聚合物钻井液钻井液降滤失剂  钻井液滤失量的重要性钻井液滤失量的重要性      钻钻井井液液滤滤失失量量大大易易引引起起页页岩岩的的膨膨胀胀和和垮垮塌塌，，造造成成井井壁壁不不稳稳定定钻钻井井液液和和滤滤液液侵侵入入地地层层，，引引起起粘粘土土膨膨胀胀，，堵堵塞塞地地层层油油气气流流通通道道，，损损害害产产层层在在滤滤失失量量增增大大的的同同时时滤滤饼饼也也增增厚厚，，而而厚厚滤滤饼饼使使井井径径缩缩小小，，造造成成钻钻具具扭扭矩矩大大，，起起钻钻抽抽汲汲，，下下钻钻遇遇阻阻，，固固井井质质量量差差等等问问题题因因此此，，适当低的滤失量是钻井液的重要性能之一适当低的滤失量是钻井液的重要性能之一影响钻井液滤失量的因素影响钻井液滤失量的因素1 1、钻井液中粘土含量、粘土颗粒粒度分布对钻井、钻井液中粘土含量、粘土颗粒粒度分布对钻井液失水，特别是高温高压失水影响较大粘土液失水，特别是高温高压失水影响较大粘土含量高、粘土颗粒粒度分布合理时，滤失量易含量高、粘土颗粒粒度分布合理时，滤失量易控制2 2、钻井液用水的矿化度，以及水的类型对钻井液、钻井液用水的矿化度，以及水的类型对钻井液失水的影响。

失水的影响3 3、钻井液中固相的含量、固相组成对钻井液失水、钻井液中固相的含量、固相组成对钻井液失水也有较大影响也有较大影响4 4、使用的钻井液处理剂对钻井液失水的影响使用的钻井液处理剂对钻井液失水的影响降滤失剂的作用原理降滤失剂的作用原理      第一、护胶作用为了形成渗透率低的泥饼，第一、护胶作用为了形成渗透率低的泥饼，要求钻井液中粘土颗粒粒径有合适的大小分要求钻井液中粘土颗粒粒径有合适的大小分布，同时要求有较多的细颗粒降滤失剂的布，同时要求有较多的细颗粒降滤失剂的护胶作用在于（护胶作用在于（1）吸附在粘土表面形成吸附）吸附在粘土表面形成吸附层，以阻止粘土颗粒絮凝变大；（层，以阻止粘土颗粒絮凝变大；（2）能把在）能把在钻井液循环搅拌下所拆散的细颗粒通过吸附钻井液循环搅拌下所拆散的细颗粒通过吸附稳定下来，不再粘结成大颗粒这样增加了稳定下来，不再粘结成大颗粒这样增加了细颗粒的比例，有利于形成致密泥饼细颗粒的比例，有利于形成致密泥饼 第二、提高滤液粘度可以降低滤失量滤失第二、提高滤液粘度可以降低滤失量滤失量与钻井液滤液粘度的量与钻井液滤液粘度的0.5次方成反比有机次方成反比有机降滤失剂加入钻井液后提高了滤液粘度降滤失剂加入钻井液后提高了滤液粘度,使滤使滤失量降低。

失量降低第三、增加钻井液中粘土颗粒的水化程度第三、增加钻井液中粘土颗粒的水化程度,可可以降低滤失量降滤失剂吸附在钻井液中的以降低滤失量降滤失剂吸附在钻井液中的粘土颗粒上粘土颗粒上,使其水化程度增加颗粒的水化膜使其水化程度增加颗粒的水化膜增厚增厚,形成的滤饼在高压下易变形形成的滤饼在高压下易变形,滤饼的渗滤饼的渗透率降低透率降低 第四、降滤失剂分子本身的堵孔作用第四、降滤失剂分子本身的堵孔作用有机高分子降滤失剂的分子尺寸在胶体有机高分子降滤失剂的分子尺寸在胶体颗粒范围内，加入这些外理剂后，它们颗粒范围内，加入这些外理剂后，它们一方面是分子的长链楔入滤饼的间隙中，一方面是分子的长链楔入滤饼的间隙中，另一方面长链分子卷曲成球状，堵塞滤另一方面长链分子卷曲成球状，堵塞滤饼微孔隙，使滤饼薄而致密，从而降低饼微孔隙，使滤饼薄而致密，从而降低滤失量 羧甲基纤维素钠盐（羧甲基纤维素钠盐（Na-CMCNa-CMC）    CMC是是由由棉棉花花纤纤维维用用20%NaOH处处理理后后，，加加入入氯氯乙乙酸酸钠钠进进行行醚醚化化反反应应而而成成由由于于其其聚聚合合度度的的不不同同又又分分高粘、中粘、低粘三种。

高粘、中粘、低粘三种     一般一般CMC聚合度在聚合度在200-600左右，取代度左右，取代度0.60-0.90 CMC分子链中羟基、醚基是吸附基团，羧钠基为水分子链中羟基、醚基是吸附基团，羧钠基为水化基团     CMC抗温一般抗温一般130℃℃，，经过改性可提高抗温能力经过改性可提高抗温能力20℃℃~30℃℃,低粘低粘CMCCMC具有良好的抗盐、抗钙的能力具有良好的抗盐、抗钙的能力, ,并且对钻井液流变性影响小，常用于处理盐水侵或并且对钻井液流变性影响小，常用于处理盐水侵或盐水钻井液盐水钻井液CMCCMC的降失水机理的降失水机理    第第一一：：是是由由于于其其可可以以增增加加钻钻井井液液中中细细的的粘粘土土颗颗粒粒的的数数量量,增增加加水水化化膜膜的的厚厚度度,提提高高粘粘土土颗颗粒粒的的电电动动电电位位起起到到护胶作用护胶作用    第第二二：：CMC可可有有效效提提高高钻钻井井液液的的滤滤液粘度以及本身的堵孔作用液粘度以及本身的堵孔作用 CMCCMC性能及使用特点性能及使用特点              由由于于CMC良良好好的的降降滤滤失失效效果果，，及及增增加加钻钻井井液液及及滤滤液液粘粘度度的的作作用用,在在上上部部井井眼眼使使用用会会导导致致井井径径较较小小，，在在下下部部井井眼眼使使用用常常引引起起钻钻屑屑粘粘附附上上部部井井眼眼井井壁壁，，导导致致起起下下钻钻不不畅畅通通。

因因此此,一一般般井井使使用用CMC应应在在进进入入沙沙河河街街组组地地层层以以后后,并并且且每每次次加加量量不不宜宜过过大大上上部部地地层层由由于于特特殊殊情情况况被被迫迫使使用用CMC时时,应应在在井井下下恢恢复复正正常常后后用用低低粘粘、、切切，，高高失失水水的的钻钻井井液液充充分分冲冲洗洗井井眼眼,使使井井径径适适当当扩扩大大，，井井壁壁干干净净醚醚化化度度0.80-0.85的的LV-CMC适适用用于于高高矿矿化化度度水水泥泥浆浆体体系系,具具有有抗抗盐盐抗抗钙钙效效果好果好,流变性易控制等优点流变性易控制等优点磺甲基酚醛树脂（SMP）      SMP是在酸性条件下使甲醛苯酚生是在酸性条件下使甲醛苯酚生产成线性酚醛树脂产成线性酚醛树脂,再在碱性条件下再在碱性条件下加入磺甲基化试剂进行分步磺化制加入磺甲基化试剂进行分步磺化制得 SMPSMP的结构及性能特点的结构及性能特点     SMP分子结构有如下特点分子结构有如下特点（（1）分子链由亚甲基桥）分子链由亚甲基桥和苯环构成引入磺酸基故热稳定性高，可抗和苯环构成引入磺酸基故热稳定性高，可抗180℃℃-200℃℃高温2）由于引入磺酸基，其抗无机电解）由于引入磺酸基，其抗无机电解质的能力强。

其中质的能力强其中SMP-1可适用于矿化度小于可适用于矿化度小于10万万PPM的钻井液体系，的钻井液体系，SMP-2是二次磺化制得，分子是二次磺化制得，分子量较低，磺化基团较多，抗盐能力更强可适用于量较低，磺化基团较多，抗盐能力更强可适用于盐水钻井液、饱和盐水钻井液体系，抗钙达盐水钻井液、饱和盐水钻井液体系，抗钙达2000PPmSMP能有效降低钻井液的高温高压失水，能有效降低钻井液的高温高压失水，明显改善泥饼质量，增强钻井液的热稳定性同时，明显改善泥饼质量，增强钻井液的热稳定性同时，它还有较好的润滑和防塌作用它还有较好的润滑和防塌作用 SMPSMP的使用方法的使用方法     SMP单单独独做做为为降降滤滤失失剂剂的的加加量量是是3%-5%，，其其中中SMP-2用用于于盐盐水水钻钻井井液液时时其其加加量量是是5%-8%，，SMP-1有有增增粘粘作作用用，，SMP-2不不增增粘粘，，SMP与与褐褐煤煤类类降降失失水水剂剂如如SMC或或褐褐煤煤碱碱液液共共同同使使用用可可大大大大增增强强其其降降失失水水效效果果，，这这一一方方面面是是由由于于复复配配后后SMP在在粘粘土土表表面面的的吸吸附附量量可可增增加加5-6倍倍，，第第二二是是褐褐煤煤类类处处理理剂剂与与SMP发发生生交交联联，，增增强强降降失失水水效效果果。

因因此此建建议议在在垂垂深深超超过过2500米米的的井井才才开开始始使使用用SMP，并配合褐煤类降失水剂以免造成浪费并配合褐煤类降失水剂以免造成浪费高温高压降失水剂高温高压降失水剂SCUR（褐煤类（褐煤类）     褐煤类降失水材料主要利用褐煤中的腐植酸褐煤类降失水材料主要利用褐煤中的腐植酸, ,腐植酸不同与腐植酸不同与其他天然高分子其他天然高分子, ,不具有完整的结构和化学构型不具有完整的结构和化学构型. .而是由相似而是由相似族类的、分子量大小不同的、结构组成不一致的高分子羟基族类的、分子量大小不同的、结构组成不一致的高分子羟基芳香羧酸所组成的混合物，难溶于水，溶于烧碱溶液生成腐芳香羧酸所组成的混合物，难溶于水，溶于烧碱溶液生成腐植酸钠作为降滤失剂的有效成分腐植酸分子基本骨架为碳植酸钠作为降滤失剂的有效成分腐植酸分子基本骨架为碳链和碳环结构，热稳定性好，抗温能力强但遇钙、镁侵时链和碳环结构，热稳定性好，抗温能力强但遇钙、镁侵时生成腐植酸钙沉淀失效生成腐植酸钙沉淀失效 SCUR SCUR是由风化褐煤与碳酰胺衍生物接枝、缩聚、磺化而是由风化褐煤与碳酰胺衍生物接枝、缩聚、磺化而成。

该类处理剂具有较好的降滤失作用和一定的降粘效果该类处理剂具有较好的降滤失作用和一定的降粘效果其作用机理是其作用机理是SCURSCUR吸附于粘土颗粒表面形成吸附水化层，同吸附于粘土颗粒表面形成吸附水化层，同时提高粘土的电动电位，增加钻井液中粘土细颗粒数量，改时提高粘土的电动电位，增加钻井液中粘土细颗粒数量，改善泥饼质量其次善泥饼质量其次SCURSCUR增大粘土颗粒聚结的机械阻力和静电增大粘土颗粒聚结的机械阻力和静电压力，防止粘土聚结达到降失水降粘的目的压力，防止粘土聚结达到降失水降粘的目的 腐殖酸结构腐殖酸结构SCURSCUR的性能特点及使用方法的性能特点及使用方法      SCUR在泥浆中的加量为在泥浆中的加量为1%-3%，抗温达，抗温达180°C以上，但其抗无机盐的性能较差，可适以上，但其抗无机盐的性能较差，可适用淡水钻井液或矿化度小于用淡水钻井液或矿化度小于4%的盐水钻井液的盐水钻井液同时，它对泥饼的润滑性能略有影响，稍增同时，它对泥饼的润滑性能略有影响，稍增加泥饼的磨擦系数其它褐煤（腐植酸）类加泥饼的磨擦系数其它褐煤（腐植酸）类产品性能使用与其相似，褐煤（腐植酸）经产品性能使用与其相似，褐煤（腐植酸）经过磺化等处理改性抗温可达过磺化等处理改性抗温可达230°C，抗无机盐，抗无机盐的能力也大大提高的能力也大大提高。

抗盐抗高温降滤失剂抗盐抗高温降滤失剂LY-1LY-1    LY-1为低分子量的烯类单体的三元共聚为低分子量的烯类单体的三元共聚物，由腈纶粉、烧碱、植物油等高温反物，由腈纶粉、烧碱、植物油等高温反应而成由于在碳链上引进了酰胺基、应而成由于在碳链上引进了酰胺基、腈基、羟基、羧钠基和磺酸钠基等吸附腈基、羟基、羧钠基和磺酸钠基等吸附基团和水化基团，在结构上保证了较好基团和水化基团，在结构上保证了较好的抗温和抗无机盐的能力的抗温和抗无机盐的能力 LY-1LY-1的降滤失机理、特点和加量的降滤失机理、特点和加量      LY-1的降滤失作用首先是通过各基团之间的的降滤失作用首先是通过各基团之间的协同作用，给粘土颗粒带来了厚的水化膜，协同作用，给粘土颗粒带来了厚的水化膜，提高了粘土颗粒的电动电位，保证了形成致提高了粘土颗粒的电动电位，保证了形成致密的压缩性好的泥饼其次是提高了钻井液密的压缩性好的泥饼其次是提高了钻井液滤液粘度，达到了降失水的目的滤液粘度，达到了降失水的目的LY-1在淡在淡水钻井液中加量水钻井液中加量0.5-1%，盐水钻井液中加量，盐水钻井液中加量1-2%，饱和盐水钻井液中的加量，饱和盐水钻井液中的加量2-3%。

LY-1具有加量较小、抗盐效果好、抗高温能力强、具有加量较小、抗盐效果好、抗高温能力强、降滤失效果明显等特点降滤失效果明显等特点 LY-1LY-1存在的不足存在的不足     由由于于LY-1良良好好的的降降滤滤失失效效果果并并能能较较大大地地提提高高钻钻井井液液及及滤滤液液的的粘粘度度，，长长裸裸眼眼井井施施工工中中易易导导致致钻钻屑屑糊糊井井壁壁，，因因此此首首次次使使用用应应在在进进入入沙沙河河街街组组地地层层以以后后（（完完钻钻层层位位在在沙沙河河街街及及以以下下层层位位）），，如如无无特特殊殊情情况况每每次次处处理理量量不不易易超超过过钻钻井井液液总总量量的的0.2%此此外外LY-1存存在在着着抗抗Cа2+、、Mg2+等等高高价价无无机机盐盐能能力力差差,处处理理盐盐水水侵侵等等情情况况时时流流变变性性能能难难控控制制等等问问题题,同同时时,现现在在LY-1原原材材料料的紧缺的紧缺,影响了该类处理剂的质量和使用影响了该类处理剂的质量和使用聚合物降滤失剂聚合物降滤失剂FI-J16FI-J16     聚合物降滤失剂是以铵盐、香粉为主要原料聚合物降滤失剂是以铵盐、香粉为主要原料的一种降滤失剂。

其主体聚合物呈非离子性的一种降滤失剂其主体聚合物呈非离子性质，因此可以用于多种钻井液体系，对钻井质，因此可以用于多种钻井液体系，对钻井液的电性质影响较小液的电性质影响较小      淡淡水水钻钻井井液液中中的的加加量量0.3%-0.5%,在在4%盐盐水水钻钻井井液液中中的的加加量量1.0%-2.0%具具有有加加量量少少、、降降滤滤失失效效果果好好、、降降粘粘效效果果明明显显的的优优点点但但该该降降滤滤失失剂剂存存在在着着抗抗盐盐效效果果较较差差、、不不抗抗高高温温的的缺点，不适合深井使用缺点，不适合深井使用聚合物降滤失剂的特点及使用方法聚合物降滤失剂的特点及使用方法改性淀粉降滤失剂改性淀粉降滤失剂     改性淀粉的结构与纤维素相似，是由植改性淀粉的结构与纤维素相似，是由植物淀粉经改性而成，主要是在淀粉的主物淀粉经改性而成，主要是在淀粉的主链上引入羧甲基、羟基、羟丙基及阳离链上引入羧甲基、羟基、羟丙基及阳离子等基团，改进了淀粉的性能淀粉做子等基团，改进了淀粉的性能淀粉做为降滤失剂其降失水机理与为降滤失剂其降失水机理与CMC类似类似 改性淀粉降滤失剂的特点与加量改性淀粉降滤失剂的特点与加量  由于原材料价格低廉，因此改性淀粉价格较低，由于原材料价格低廉，因此改性淀粉价格较低，但在降滤失方面却有许多优点：它加量少，抗无机但在降滤失方面却有许多优点：它加量少，抗无机盐效果好，降失水作用明显。

在淡水钻井液中加量盐效果好，降失水作用明显在淡水钻井液中加量0.3-0.5%,在在4%盐水钻井液中加量盐水钻井液中加量0.6-0.8%,饱和盐饱和盐水钻井液中加量水钻井液中加量1-1.5%,并且其抗并且其抗Ca2 +、、Mg2+等高等高价无机盐效果好淀粉可根据需要改性成增粘型或价无机盐效果好淀粉可根据需要改性成增粘型或微增粘型，满足流变性调整的需要，同时该类处理微增粘型，满足流变性调整的需要，同时该类处理剂属非离子型剂属非离子型,可适用于各种钻井液体系可适用于各种钻井液体系 改性淀粉降滤失剂的不足改性淀粉降滤失剂的不足     改性淀粉存在的主要问题是抗温效果改性淀粉存在的主要问题是抗温效果较差（抗温能力小于较差（抗温能力小于140°C ）、易被生）、易被生物发酵变质（物发酵变质（60 °C -80 °C ）） 、易发泡、、易发泡、分子链不稳定易失效等分子链不稳定易失效等 PAC系列处理剂系列处理剂     PAC系列产品是指各种复合离子型的聚丙烯系列产品是指各种复合离子型的聚丙烯酸盐（酸盐（ PAC）的聚合物，在高分子链节上引）的聚合物，在高分子链节上引入不同含量的羧基、羧钠基、羧胺基、酰胺入不同含量的羧基、羧钠基、羧胺基、酰胺基、腈基、磺酸基和羟基。

由于各官能团的基、腈基、磺酸基和羟基由于各官能团的协同作用，该系列聚合物在各种复杂地层和协同作用，该系列聚合物在各种复杂地层和不同矿化度、温度条件下都能发挥作用不同矿化度、温度条件下都能发挥作用PAC-141     PAC-141PAC-141是丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸钠、是丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸钠、丙烯酸钙的四元共聚物它在降滤失的同时，丙烯酸钙的四元共聚物它在降滤失的同时，还兼有增粘作用还兼有增粘作用, ,并且还能调节钻井液流型并且还能调节钻井液流型, ,改进钻井液的剪切稀释性能该处理剂抗温改进钻井液的剪切稀释性能该处理剂抗温180180°°C,C,抗盐至饱和抗盐至饱和PAC-142     PAC-142是丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈、丙是丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯磺酸钠的共聚物它在降滤失的同时，其烯磺酸钠的共聚物它在降滤失的同时，其增粘幅度比增粘幅度比PAC141小，主要是在淡水、海水、小，主要是在淡水、海水、饱和盐水钻井液中做降滤失剂该处理剂在饱和盐水钻井液中做降滤失剂该处理剂在淡水钻井液中加量淡水钻井液中加量0.2-0.4%,饱和盐水钻井液饱和盐水钻井液加量加量1-1.5% 。

PAC-143    PAC-143是多种乙烯基单体及其盐类共聚而是多种乙烯基单体及其盐类共聚而成的水溶性高聚物成的水溶性高聚物,分子量分子量150万万-200万，分万，分子链中含羧基、羧钠基、羧钙基、酰胺基、子链中含羧基、羧钠基、羧钙基、酰胺基、腈基、磺酸基等多种官能团它做为各种水腈基、磺酸基等多种官能团它做为各种水基钻井液的降滤失剂，同时能有效抑制泥页基钻井液的降滤失剂，同时能有效抑制泥页岩水化分散该处理剂在淡水钻井液中加量岩水化分散该处理剂在淡水钻井液中加量0.2-0.5%,海水和饱和盐水钻井液加量海水和饱和盐水钻井液加量0.5-1.5% 丙烯酸盐丙烯酸盐SK系列处理剂系列处理剂     SK系列产品是丙烯酸盐的多元共聚物系列产品是丙烯酸盐的多元共聚物,主要主要用做聚合物钻井液的降滤失剂用做聚合物钻井液的降滤失剂SK-1可用于可用于无固相或低固相钻井液，在盐水钻井液中，无固相或低固相钻井液，在盐水钻井液中，主要起降滤失和增粘的作用主要起降滤失和增粘的作用SK-2具有较强具有较强的抗盐、抗钙能力，是一种不增粘的降滤失的抗盐、抗钙能力，是一种不增粘的降滤失剂SK-3主要用于在聚合物钻井液受无机盐主要用于在聚合物钻井液受无机盐污染后，作为降粘剂，同时可改善钻井液的污染后，作为降粘剂，同时可改善钻井液的热稳定性，降低高温高压滤失量。

热稳定性，降低高温高压滤失量海水钻井液降滤失海水钻井液降滤失SR-1SR-1      SR-1是由丙烯酸单体聚合后与煤焦是由丙烯酸单体聚合后与煤焦油树脂反应而成的烯类单体聚合物油树脂反应而成的烯类单体聚合物适用于淡水、海水、饱和盐水等多种适用于淡水、海水、饱和盐水等多种钻井液体系钻井液体系SR-1SR-1的使用方法和特点的使用方法和特点     SR-1具具有有加加量量少少（（在在海海水水中中加加量量为为0.5-1%））,降降滤滤失失效效果果好好,抗抗无无机机盐盐能能力力强强的的特特点点,并并在在盐盐水水或或海海水水钻钻井井液液中中具具有有一一定定的的降降粘粘、、降降切切作作用用,抗抗温温可可达达160 °C 合合成成的的丙丙烯烯酸酸类类产产品品均均具具有有良良好好的的抗抗盐盐效效果果,加加量量少少,且且可可以以根根据据钻钻井井液液流流变变性性的的要要求求调调整整处处理理剂剂这这方方面面的的性性能褐煤树脂褐煤树脂SPNHSPNH            SPNH是是由由磺磺化化腐腐植植酸酸铬铬、、磺磺化化酚酚醛醛树树脂脂和和腈腈钠钠盐盐在在一一定定温温度度压压力力等等条条件件下下复复配配而而成成。

SPNH能能抗抗矿矿化化度度<15%的的盐盐，，抗抗高高温温效效果果好好，，有有一一定定的的降降粘粘作作用用，，降降滤滤失失效效果果明明显显SPNH在在淡淡水水中中的的加加量量1-2%，，在在盐盐水水中中加加量量3-5%褐褐煤煤树树脂脂既既具具有有酚酚醛醛树树脂脂的的抗抗盐盐抗抗高高温温（（220°C））效效果果，，又又具具有有磺磺化化褐褐煤煤的的降降粘粘作作用用，，并并且且加加量量较较SMP略略有有降降低低，，是是低低矿矿化化度度（（<10%））钻钻井井液液较较理理想想的的降降失失水水材材料料，，也也是是盐盐水水钻钻井井液液改改善善泥泥饼饼质质量量的的重重要要材料材料饱和盐水钻井液降失水饱和盐水钻井液降失水SPC      SPC是由苯酚、甲醛与腐植酸铬缩聚而是由苯酚、甲醛与腐植酸铬缩聚而成，具有抗盐、抗高温能力强（抗盐至成，具有抗盐、抗高温能力强（抗盐至饱和、抗温大于饱和、抗温大于180℃），），SPC在饱和盐在饱和盐水钻井液中的为水钻井液中的为3-5%，对钻井液粘切影，对钻井液粘切影响小，并有利于泥饼质量的改善响小，并有利于泥饼质量的改善 防防   塌塌    剂剂  井塌的原因井塌的原因一、力学因素。

一、力学因素井眼围岩的差应力超过岩石的井眼围岩的差应力超过岩石的抗剪强度抗剪强度二、地层因素二、地层因素地层的岩性，包括岩石的矿物地层的岩性，包括岩石的矿物成份、结构形态（如裂缝发育程度）成份、结构形态（如裂缝发育程度）,断层附断层附近的泥岩由于岩性破碎近的泥岩由于岩性破碎,比较容易垮塌比较容易垮塌三、钻井液因素三、钻井液因素钻井液滤液对地层的侵入，钻井液滤液对地层的侵入，导致页岩的水化裂解，粘土的水化膨胀，地导致页岩的水化裂解，粘土的水化膨胀，地层岩石强度降低及坍塌应力升高层岩石强度降低及坍塌应力升高四、钻井施工的影响四、钻井施工的影响1、井内压力激动过大、井内压力激动过大,如下钻及开泵如下钻及开泵速度过快、蹩泵等速度过快、蹩泵等2、井内液柱压力大幅度降低井内液柱压力大幅度降低3、钻井液对井壁的冲蚀作用钻井液对井壁的冲蚀作用4、井身轨迹和井身质量的影响井身轨迹和井身质量的影响5、对井壁过于严重的冲击对井壁过于严重的冲击防塌剂稳定井壁的基本原理防塌剂稳定井壁的基本原理    一一、、提提高高钻钻井井液液的的抑抑制制性性钻钻井井液液的的抑抑制制性性是是减减轻轻钻钻井井液液同同泥泥页页岩岩地地层层物物理理化化学学作作用用，，防防止止泥泥页页岩岩地地层层水水化化、、膨膨胀胀和和分分散散的的关关键键。

为为了了提提高高钻钻井井液液的的抑抑制制性性可可以以采采用用加加入入无无机机钾钾盐盐、、高高或或低低分分子子量量的的聚聚合合物物、、有有机机硅硅、、多多元醇等处理剂的措施元醇等处理剂的措施 二二、、增增强强钻钻井井液液的的造造壁壁性性与与封封堵堵能能力力对对于于裂裂缝缝发发育育的的坍坍塌塌层层，，在在井井壁壁周周围围形形成成渗渗透透率率接接近近零零的的封封堵堵带带，，将将井井筒筒内内钻钻井井液液与与井井壁壁地地层层隔隔绝绝为为两两个个系系统统，，控控制制和和减减少少滤滤液液侵侵入地层，可以达到稳定井壁的目的入地层，可以达到稳定井壁的目的   三、优化三、优化钻井液钻井液的流型和流变参数的流型和流变参数钻井液钻井液的流型和流的流型和流变参数对井壁稳定和携砂影响极大不同类型的地层选用变参数对井壁稳定和携砂影响极大不同类型的地层选用不同的不同的钻井液钻井液流型和流变参数才能有效稳定井壁流型和流变参数才能有效稳定井壁    四、一些处理剂可有效改善井壁的半渗透膜特性，四、一些处理剂可有效改善井壁的半渗透膜特性，通过通过调整钻井液的活度，可控制钻井液和地层中水的流动调整钻井液的活度，可控制钻井液和地层中水的流动。

 无机钾盐无机钾盐（（KCL，，KOH））     钾盐防塌是利用钾盐防塌是利用K+稳定地层粘土稳定地层粘土,防止井壁坍防止井壁坍塌在蒙脱石、伊利石粘土矿物中塌在蒙脱石、伊利石粘土矿物中,相邻的硅相邻的硅氧四面体共有氧原子组成的六角环内切圆直径氧四面体共有氧原子组成的六角环内切圆直径为为0.288nm，而未水化，而未水化K+直径为直径为0.266 nm,且且K +的水化能较小，的水化能较小，K +较容易进入粘土晶层间隙，较容易进入粘土晶层间隙，从而把水化半径和水化能较大的从而把水化半径和水化能较大的Ca2+、、Na +等等交换出来，进入六角氧环空腔的交换出来，进入六角氧环空腔的K +与粘土晶片与粘土晶片较牢固的结合，从而抑制了粘土的水化膨胀较牢固的结合，从而抑制了粘土的水化膨胀 而而且且K+使使粘粘土土颗颗粒粒的的扩扩散散双双电电层层变变薄薄,Zeta电电位位降降低低有有利利于于各各种种处处理理剂剂在在粘粘土土上上的的吸吸附附,提提高高了了处处理理剂剂的的效效果果NH+4由由于于直直径径与与K+相相近近,防防塌塌效效果果也也较较好好其其它它无无机机盐盐类类(NaCL)都都有有减减少少粘粘土土表表面面水水化化和和渗渗透透水水化化的的作作用用,但但由由于于离离子子半半径径和和水水化化能能与与K+不不一样一样,故对粘土页岩的稳定能力较差。

故对粘土页岩的稳定能力较差对对K+防塌的新认识防塌的新认识• 近年来的研究表明近年来的研究表明,由于由于K+必须进入到粘土必须进入到粘土晶层间才能起到晶格镶嵌作用晶层间才能起到晶格镶嵌作用,而进入到粘土而进入到粘土晶层间必须是粘土水化到一定程度晶层间必须是粘土水化到一定程度,晶层间出晶层间出现自由水才能进行离子交换，因此在现自由水才能进行离子交换，因此在K+进入进入晶层间起抑制作用时，粘土已发生了充分的晶层间起抑制作用时，粘土已发生了充分的晶层膨胀晶层膨胀•在粘土晶层膨胀阶段，层间阳离子受束缚而在粘土晶层膨胀阶段，层间阳离子受束缚而不能进行离子交换，因此不能进行离子交换，因此K+不能有效抑制不能有效抑制Na-MMT和和Ca-MMT的晶层膨胀的晶层膨胀•K+能有效抑制粘土的渗透膨胀和分散，控制能有效抑制粘土的渗透膨胀和分散，控制地层造浆地层造浆三种蒙脱土在清水和三种蒙脱土在清水和7%KCl溶液中溶液中8h的膨胀高度的膨胀高度   无莹光防塌降滤失剂（无莹光防塌降滤失剂（PA-1PA-1））     PA-1为无莹光的腐植酸钾与阳离子组分接为无莹光的腐植酸钾与阳离子组分接枝的共聚物枝的共聚物。

  PA-1PA-1的作用机理与用量的作用机理与用量       PA-1的的防防塌塌作作用用是是由由于于分分子子链链上上的的钾钾离离子子和和其其它它阳阳离离子子协协同同作作用用抑抑制制泥泥页页岩岩水水化化膨膨胀胀同同时时阳阳离离子子的的加加入入大大大大提提高高了了处处理理剂剂的的吸吸附附和和水水化化能能力力，，给给粘粘土土颗颗粒粒带带来来厚厚的的水水化化膜膜，，提提高高了了粘粘土土颗颗粒粒的的电电动动电电位位，，形形成成了了致致密密的的压压缩缩性性好好的的泥泥饼饼，，从从而而有有利利于于降降低低钻钻井井液液的的滤滤失失量量，，并并有有一一定定的的降降粘粘效效果果PA-1的的加加量量为为1.5-3%,适适宜宜的的PH值值为为7.5-11,耐耐温温达达180°C该该处处理理剂剂类类似似于于其其他他腐腐植植酸酸类类产产品品，，也也具具有有抗抗无无机机盐效果差等缺点盐效果差等缺点.阳离子封堵防塌剂阳离子封堵防塌剂FF-2FF-2       FF-2属改性天然沥青类防塌剂，是将天然沥青粉碎后属改性天然沥青类防塌剂，是将天然沥青粉碎后,在特在特定的工艺条件下经阳离子聚合物改性而成定的工艺条件下经阳离子聚合物改性而成.阳离子聚合物的阳离子聚合物的烷基与沥青颗粒发生吸附交连烷基与沥青颗粒发生吸附交连,使沥青表面硬化使沥青表面硬化,提高其抗粘提高其抗粘结性结性,防止结块防止结块.阳离子聚合物的水化基团使沥青表面具有水阳离子聚合物的水化基团使沥青表面具有水润湿性润湿性,使其具有较好的水分散能力使其具有较好的水分散能力.沥青颗粒的软化点在沥青颗粒的软化点在80°C -150°C 。

其主要的防塌机理：沥青颗粒在一定的温度其主要的防塌机理：沥青颗粒在一定的温度和压力下软化变形，在井内压差的作用下和压力下软化变形，在井内压差的作用下,沥青颗粒被挤入沥青颗粒被挤入页岩孔隙、裂缝和层面，封堵页岩层理和微裂缝，提高了对页岩孔隙、裂缝和层面，封堵页岩层理和微裂缝，提高了对页岩裂缝的粘结力，在井壁处形成具有护壁作用的、憎水的页岩裂缝的粘结力，在井壁处形成具有护壁作用的、憎水的内、外泥饼，阻止水份进入泥页岩同时内、外泥饼，阻止水份进入泥页岩同时FF-2还能有效地改还能有效地改善泥饼质量，降低钻井液的高温高压失水，提高泥饼的润滑善泥饼质量，降低钻井液的高温高压失水，提高泥饼的润滑系数等优点而且不影响钻井液的流动性能系数等优点而且不影响钻井液的流动性能 FF-2FF-2的用量与特点的用量与特点     FF-2FF-2的油溶物含量大于的油溶物含量大于80%,80%,水溶物含量水溶物含量小于小于10%,10%,不含腐植酸等添加物不含腐植酸等添加物. .其加量为其加量为2-3%2-3%，非常适合于用高含量沥青进行封堵，非常适合于用高含量沥青进行封堵的处理的处理, ,是目前预防裂缝发育的硬脆性泥是目前预防裂缝发育的硬脆性泥页岩坍塌的较好的一种材料。

同时页岩坍塌的较好的一种材料同时FF-2FF-2和和超细超细CaCOCaCO3 3配合能有效提高地层的承压能配合能有效提高地层的承压能力，解决渗透性井漏力，解决渗透性井漏 磺化沥青（磺化沥青（SAS））     磺化沥青是由沥青与浓硫酸或三氧化硫反应制得磺化沥青是由沥青与浓硫酸或三氧化硫反应制得其磺酸基含量大于其磺酸基含量大于10%,水溶物水溶物>70%,油溶物大于油溶物大于25%,粉状磺化沥青软化点一般在粉状磺化沥青软化点一般在140°C -160°C;膏状膏状磺化沥青软化点一般在磺化沥青软化点一般在70°C -90°C, 固含量固含量70%左右其防塌机理既有化学作用又有物理作用，处理剂溶其防塌机理既有化学作用又有物理作用，处理剂溶于水的阴离子基团，主要起降滤失作用，并吸附在于水的阴离子基团，主要起降滤失作用，并吸附在泥页岩裂缝边缘处阻止泥页岩进一步水化同时在泥页岩裂缝边缘处阻止泥页岩进一步水化同时在压差作用下，油溶物颗粒粉起到封堵微裂缝的作用压差作用下，油溶物颗粒粉起到封堵微裂缝的作用 磺化沥青的用量与特点磺化沥青的用量与特点     SAS的的加加量量一一般般在在1-2%，，其其不不但但防防止止泥泥页页岩岩垮垮塌塌效效果果良良好好，，而而且且能能显显著著改改善善泥泥饼饼质质量量，，降降低低钻钻井井液液的的高高温温高高压压失失水水，，提提高高泥泥饼饼的的润润滑滑系系数数。

但但该该产产品品如如果果磺磺化化不不好好时时易易产产生生增增粘粘、、起起泡泡等等副副作作用用,且且油油溶溶物物含含量量较较低低,封封堵堵防塌作用较差防塌作用较差阳离子乳化沥青阳离子乳化沥青          阳离子乳化沥青是低软化点的沥青加阳离子乳化沥青是低软化点的沥青加热成液体后与含阳离子的表面活性剂混热成液体后与含阳离子的表面活性剂混合乳化而成合乳化而成,一般其软化点小于一般其软化点小于80℃,固含固含量大于量大于60%.阳离子乳化沥青的使用阳离子乳化沥青的使用1、由于含有阳离子基团，该处理剂有较强的抑制粘土水、由于含有阳离子基团，该处理剂有较强的抑制粘土水化分散的作用，能够提高钻井液的抑制性化分散的作用，能够提高钻井液的抑制性2、低温下沥青颗粒可起到封堵作用，同时不论在低温软、低温下沥青颗粒可起到封堵作用，同时不论在低温软颗粒还是高温液体状态下，沥青与表面活性剂结合吸颗粒还是高温液体状态下，沥青与表面活性剂结合吸附于井壁或钻屑上，起到稳定井壁和钻井液性能的作附于井壁或钻屑上，起到稳定井壁和钻井液性能的作用3、阳离子乳化沥青在钻井液中的加量为、阳离子乳化沥青在钻井液中的加量为1-3%，加入时严，加入时严格控制加入速度，防止因其抑制能力过强，导致钻井格控制加入速度，防止因其抑制能力过强，导致钻井液增稠。

液增稠4、该处理剂在低温或长时间放置的情况下会出现破乳，、该处理剂在低温或长时间放置的情况下会出现破乳，导致沥青颗粒沉淀导致沥青颗粒沉淀低荧光沥青低荧光沥青1、普通沥青使用荧光掩蔽剂，降低沥青的荧光显示但、普通沥青使用荧光掩蔽剂，降低沥青的荧光显示但荧光掩蔽剂价格非常高，且该类沥青在钻井液中一段荧光掩蔽剂价格非常高，且该类沥青在钻井液中一段时间后，荧光掩蔽剂失效，沥青重新出现荧光影响地时间后，荧光掩蔽剂失效，沥青重新出现荧光影响地质录井2、使用石蜡或油溶树脂做的类似沥青的防塌剂，封堵防、使用石蜡或油溶树脂做的类似沥青的防塌剂，封堵防塌效果一般塌效果一般3、低荧光磺化沥青：沥青在溶剂油中溶解后在高温高压、低荧光磺化沥青：沥青在溶剂油中溶解后在高温高压反应塔中加氢反应，使沥青中的稠环芳烃（产生荧光反应塔中加氢反应，使沥青中的稠环芳烃（产生荧光的物质）断键，然后将产物加到反应釜中加的物质）断键，然后将产物加到反应釜中加SO磺化，磺化，使部分油溶物变为水溶物，进一步消除荧光使部分油溶物变为水溶物，进一步消除荧光低荧光磺化沥青的使用低荧光磺化沥青的使用    低荧光磺化沥青中通常复配部分腐植酸低荧光磺化沥青中通常复配部分腐植酸类产品。

该产品荧光级别一般小于类产品该产品荧光级别一般小于5级，级，可用于探井施工由于生产工艺的原因可用于探井施工由于生产工艺的原因其沥青质的含量特别是油溶物的含量较其沥青质的含量特别是油溶物的含量较低，封堵防塌的效果较一般的沥青差，低，封堵防塌的效果较一般的沥青差，但其降低滤失量，改善泥饼质量方面效但其降低滤失量，改善泥饼质量方面效果不错聚醚多元醇防塌剂（聚醚多元醇防塌剂（SYP-1SYP-1））     聚醚多元醇防塌剂主要指聚甘油、聚乙二聚醚多元醇防塌剂主要指聚甘油、聚乙二醇、聚丙二醇以及醇、聚丙二醇以及EO/PO共聚物等组成是非共聚物等组成是非离子型的表面活性剂，它具有良好的抑制泥离子型的表面活性剂，它具有良好的抑制泥页岩膨胀和稳定泥页岩井壁的能力并且润滑页岩膨胀和稳定泥页岩井壁的能力并且润滑效果良好效果良好  聚合醇防塌剂的聚合醇防塌剂的防塌机理防塌机理         ①①强抑制性强抑制性聚合醇能够与水分子争抢粘土矿物上的吸附位聚合醇能够与水分子争抢粘土矿物上的吸附位置，从而阻止水分子吸附到粘土上置，从而阻止水分子吸附到粘土上, ,阻止粘土水化膨胀和分散阻止粘土水化膨胀和分散。

② ②浊点效应浊点效应同其他非离子表面活性剂一样，聚合醇具有浊同其他非离子表面活性剂一样，聚合醇具有浊点效应，在低温下可溶于水，当温度超出一定范围后，聚合醇分子点效应，在低温下可溶于水，当温度超出一定范围后，聚合醇分子便束集成塑性团粒，在井眼压力的作用下被挤入井壁缝隙并逐渐把便束集成塑性团粒，在井眼压力的作用下被挤入井壁缝隙并逐渐把缝隙堵住，有时聚合醇在井眼内为溶解状态，但随滤液进入井壁缝缝隙堵住，有时聚合醇在井眼内为溶解状态，但随滤液进入井壁缝隙后由于温度高于浊点而析出并堵塞裂缝隙后由于温度高于浊点而析出并堵塞裂缝 ③③与钾离子形成复合物与钾离子形成复合物钾离子与聚合醇具有很好的协同作钾离子与聚合醇具有很好的协同作用，二者配合使用，抑制性更好用，二者配合使用，抑制性更好聚合醇的使用及特点聚合醇的使用及特点    SYP-1的加量是的加量是1-3%，它对钻井液流变，它对钻井液流变性影响不大性影响不大SYP-1还具有一定的降滤失还具有一定的降滤失作用，同时润滑效果良好作用，同时润滑效果良好 有机硅井壁稳定剂有机硅井壁稳定剂      有机硅的主要化学成分为有机硅的主要化学成分为CH3-Si(OH)2-CH(甲基甲基硅醇硅醇)的不同聚合物。

有机硅分子中的的不同聚合物有机硅分子中的Si- OH键容易键容易与粘土上的与粘土上的Si- OH缩聚成缩聚成Si- O- Si键，形成牢固的键，形成牢固的化学吸附，可在粘土表面形成一层甲基朝外的化学吸附，可在粘土表面形成一层甲基朝外的CH3-Si三吸附层，使粘土亲水表面反转为亲油性，阻止三吸附层，使粘土亲水表面反转为亲油性，阻止或减缓了粘土表面和层间的水化作用；同样也减弱或减缓了粘土表面和层间的水化作用；同样也减弱了钻井液中粘土颗粒间的相互作用力，削弱了网架了钻井液中粘土颗粒间的相互作用力，削弱了网架结构，因此具有较好的抑制泥页岩水化分散、降低结构，因此具有较好的抑制泥页岩水化分散、降低钻井液粘、切和润滑能力钻井液粘、切和润滑能力有机硅井壁稳定剂的使用有机硅井壁稳定剂的使用     有机硅井壁稳定剂能有效抑制泥页岩水化分有机硅井壁稳定剂能有效抑制泥页岩水化分散，降低钻井液粘、切和提高钻井液润滑的散，降低钻井液粘、切和提高钻井液润滑的能力，其在钻井液中的加量能力，其在钻井液中的加量2-3%，可适用于，可适用于各中钻井液体系，有机硅本身的裂解温度高各中钻井液体系，有机硅本身的裂解温度高于于300 °C ，，有机硅井壁稳定剂的抗温能力大有机硅井壁稳定剂的抗温能力大于于200 °C 。

硅甲基抗钙防塌剂硅甲基抗钙防塌剂SAK-1SAK-1       SAK-1属属硅酸盐类防塌剂，能有效增强钻井液的硅酸盐类防塌剂，能有效增强钻井液的封堵作用和抑制能力，提高钻井液的防塌性能其封堵作用和抑制能力，提高钻井液的防塌性能其防塌成份为硅酸盐，含有硅酸盐的滤液进入地层后，防塌成份为硅酸盐，含有硅酸盐的滤液进入地层后，因化学环境的改变（主要是因化学环境的改变（主要是PHPH值降低及遇钙、镁离值降低及遇钙、镁离子生成沉淀），能够迅速凝固子生成沉淀），能够迅速凝固, ,起到对近井壁的固起到对近井壁的固化作用并且硅酸盐通过化作用并且硅酸盐通过Si-OHSi-OH与粘土表面的与粘土表面的Si-OHSi-OH缩和成缩和成Si-O-SiSi-O-Si，吸附在粘土颗粒表面，堵塞粘土，吸附在粘土颗粒表面，堵塞粘土层片之间的缝隙；硅酸盐能够有效抑制粘土水化分层片之间的缝隙；硅酸盐能够有效抑制粘土水化分散SAK-1SAK-1处理剂能有效提高井壁的半渗透膜效率、处理剂能有效提高井壁的半渗透膜效率、降低钻井液滤液的活度从而降低钻井液的渗透压力降低钻井液滤液的活度从而降低钻井液的渗透压力 SAK-1SAK-1的使用及特点的使用及特点     SAK-1在钻井液中的加量为在钻井液中的加量为2-3%，它要求，它要求钻井液体系有一定的抗盐能力，钻井液体系有一定的抗盐能力，PH值要求大值要求大于于11。

SAK-1由于含有硅酸盐，因此它能增由于含有硅酸盐，因此它能增粘、切，静切力较高，并且不能与含有铵离粘、切，静切力较高，并且不能与含有铵离子的处理剂一起使用子的处理剂一起使用增  粘  剂  聚合物增粘剂的作用机理聚合物增粘剂的作用机理    一一、、聚聚合合物物分分子子相相互互纠纠缠缠形形成成结结构构，，将将自自由由水包在其中水包在其中    二二、、高高分分子子与与粘粘土土通通过过氢氢键键结结合合成成大大分分子子，，形成网状结构形成网状结构    三三、、聚聚合合物物链链中中亲亲水水基基团团在在水水中中溶溶剂剂化化使使钻钻井液中自由水减小井液中自由水减小XC生物聚合物生物聚合物     XC生物聚合物又称黄原胶生物聚合物又称黄原胶,是由黄原菌作用是由黄原菌作用于碳水化合物而生成的高分子链状多糖聚合于碳水化合物而生成的高分子链状多糖聚合物，分子量高达物，分子量高达500万，易溶于水，是一种适万，易溶于水，是一种适合于淡水、海水、饱和盐水钻井液的高效增合于淡水、海水、饱和盐水钻井液的高效增粘剂XC生物聚合物的特点及应用生物聚合物的特点及应用   1、、XC加量很少（加量很少（0.2-0.3%),即可产生较高的即可产生较高的粘度粘度,并兼有降滤失作用。

并兼有降滤失作用    2、、XC钻井液具有优良的剪切稀释特性，能钻井液具有优良的剪切稀释特性，能有效改进流型（增大动塑比，降低有效改进流型（增大动塑比，降低n值）XC生物聚合物的不足生物聚合物的不足 1、 XC生物聚合物抗温能力差，抗温在生物聚合物抗温能力差，抗温在120°C -140°C  2、 XC生物聚合物易与空气或钻井液中的细菌生物聚合物易与空气或钻井液中的细菌发生酶变，降解失效，有时需要与三氯乙酚发生酶变，降解失效，有时需要与三氯乙酚等杀菌剂配合使用等杀菌剂配合使用羟乙基纤维素羟乙基纤维素     羟乙基纤维素（代号羟乙基纤维素（代号HEC）是一种水溶性的）是一种水溶性的纤维素的衍生物，是由纤维素和环氧乙烷经纤维素的衍生物，是由纤维素和环氧乙烷经羟乙基化制成，主要在聚合物钻井液中起增羟乙基化制成，主要在聚合物钻井液中起增粘作用其主要特点是增粘的同时不增加切粘作用其主要特点是增粘的同时不增加切力，因此在钻井液切力过高开泵困难时常被力，因此在钻井液切力过高开泵困难时常被选用，抗温在选用，抗温在107 °C -121 °C 海水流型调节剂海水流型调节剂SD-2     海水流型调节剂海水流型调节剂SD-2是由瓜胶粉、有机正电是由瓜胶粉、有机正电剂及乙烯基单体为原料制成的，适用于各种剂及乙烯基单体为原料制成的，适用于各种水基钻井液体系，能够有效提高钻井液粘、水基钻井液体系，能够有效提高钻井液粘、切，改善钻井液流型。

切，改善钻井液流型SD-2的特点及使用的特点及使用     海水流型调节剂海水流型调节剂SD-2具有良好的抗盐性，抗具有良好的抗盐性，抗温温150°C ，在淡水钻井液中加量，在淡水钻井液中加量0.2-0.3%,海海水及高矿化度水钻井液中加量水及高矿化度水钻井液中加量0.5%SD-2在在增加粘度的同时，能够明显提高动切力，特增加粘度的同时，能够明显提高动切力，特别是其在高钙镁或高矿化度水钻井液中，提别是其在高钙镁或高矿化度水钻井液中，提高粘度和动切力的能力优于其它增粘剂，同高粘度和动切力的能力优于其它增粘剂，同时能够降低钻井液失水也可用于低固相或时能够降低钻井液失水也可用于低固相或无固相钻井液增粘无固相钻井液增粘聚阴离子纤维素聚阴离子纤维素HV-PAC    聚阴离子纤维素聚阴离子纤维素HV-PAC由棉花纤维经碱化、由棉花纤维经碱化、醚化反应制成，是一种水溶性纤维素衍生物，醚化反应制成，是一种水溶性纤维素衍生物，属阴离子型长链聚合物，其组成结构与属阴离子型长链聚合物，其组成结构与CMC相似与HV-CMC相比，其取代基的位置及相比，其取代基的位置及分布比较均匀，性能上优于分布比较均匀，性能上优于HV-CMC。

聚阴离子纤维素的特点及不足聚阴离子纤维素的特点及不足1、、HV-PAC加量很少（淡水加量很少（淡水0.2-0.3%，盐水，盐水0.4-0.6%),即可产生较高的粘度即可产生较高的粘度,并兼有降滤并兼有降滤失作用2、、 HV-PAC抗温在抗温在120-140°C 左右左右3、、 HV-PAC在高钙镁或高矿化度水钻井液中，在高钙镁或高矿化度水钻井液中，提高粘度特别是动切力的能力较差提高粘度特别是动切力的能力较差增粘剂使用中存在的问题增粘剂使用中存在的问题     前面介绍的几种增粘剂主要是抗温能力差，不适合前面介绍的几种增粘剂主要是抗温能力差，不适合深井高温条件下使用国内现在使用深井高温条件下使用国内现在使用2-丙烯酰胺基丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（甲基丙磺酸（AMPS）、丙烯磺酸盐等合成一些）、丙烯磺酸盐等合成一些抗高温的增粘剂，但价格较高在一些要求使用无抗高温的增粘剂，但价格较高在一些要求使用无固相的深井中，有时也使用海泡石增粘固相的深井中，有时也使用海泡石增粘   注：海泡石，纤维状、板状富含镁的粘土矿物，具注：海泡石，纤维状、板状富含镁的粘土矿物，具有热稳定性好（有热稳定性好（315°C ）、静切力高、悬浮稳定性）、静切力高、悬浮稳定性好、悬浮能力不受电解质影响，且可酸溶的特点。

好、悬浮能力不受电解质影响，且可酸溶的特点高分子絮凝剂高分子絮凝剂 聚丙烯酰胺（聚丙烯酰胺（PAMPAM））     PAM是由丙烯酰胺单体在引发剂的作用下是由丙烯酰胺单体在引发剂的作用下聚合而成的链状（线型）高聚物其分子量聚合而成的链状（线型）高聚物其分子量在在300万万~500500万万, ,主要作用是絮凝钻井液中的主要作用是絮凝钻井液中的钻屑、劣质土和部分粘土，抑制泥页岩水化钻屑、劣质土和部分粘土，抑制泥页岩水化分散 聚丙烯酰胺使用及特点聚丙烯酰胺使用及特点 PAMPAM对钻井液流变性的影响主要取决于钻井液中膨对钻井液流变性的影响主要取决于钻井液中膨润土的含量、润土的含量、PAMPAM及其它处理剂的加量等方面絮凝及其它处理剂的加量等方面絮凝剂对粘土颗粒的絮凝分三个步骤：第一是通过分子剂对粘土颗粒的絮凝分三个步骤：第一是通过分子链上羟基（链上羟基（-OH-OH）或酰胺基）或酰胺基(-CONH)(-CONH)吸附在粘土颗粒吸附在粘土颗粒上；第二是一条分子链吸附多个粘土颗粒形成架桥；上；第二是一条分子链吸附多个粘土颗粒形成架桥；第三是分子链发生旋转和运动将小颗粒聚集到一块，第三是分子链发生旋转和运动将小颗粒聚集到一块，形成絮凝团块下沉。

形成絮凝团块下沉PAMPAM的水解度有的水解度有30%30%左右，水解左右，水解度太低不利于分子链伸展不利于架桥水解度过高度太低不利于分子链伸展不利于架桥水解度过高吸附基团少不利于吸附钻井液用吸附基团少不利于吸附钻井液用PAMPAM的分子量在的分子量在300300万万-500-500万，分子量过低无法架桥，分子量过高溶万，分子量过低无法架桥，分子量过高溶解困难，分子链易卷曲，絮凝效果差解困难，分子链易卷曲，絮凝效果差PAMPAM在钻井液在钻井液中的加量：淡水钻井液中的加量：淡水钻井液0.2-0.3%,0.2-0.3%,盐水钻井液盐水钻井液0.4-0.4-0.6%0.6%两性离子包被剂两性离子包被剂FA-367     两性离子包被剂两性离子包被剂FA-367是在聚合物高分子的是在聚合物高分子的链节中引入了多种阳离子官能团，分子中含链节中引入了多种阳离子官能团，分子中含有阳离子、阴离子、非离子等多种官能团，有阳离子、阴离子、非离子等多种官能团，使其既具有极强的抑制性，又有良好的改善使其既具有极强的抑制性，又有良好的改善钻井液的流变性、降低滤失量的特点钻井液的流变性、降低滤失量的特点 FA-367在淡水钻井液中加量在淡水钻井液中加量0.1-0.3%，在盐水钻，在盐水钻井液中加量井液中加量0.5-1%。

两性离子包被剂两性离子包被剂FA-367的特点的特点1、、  FA-367高分子的链节中引入了阳离子基团，使其高分子的链节中引入了阳离子基团，使其与粘土的吸附，由单一的氢键吸附变为氢键吸附和与粘土的吸附，由单一的氢键吸附变为氢键吸附和静电吸附，增加了对粘土的吸附强度，对钻屑的包静电吸附，增加了对粘土的吸附强度，对钻屑的包被作用和抑制分散作用大大增强被作用和抑制分散作用大大增强2、由于、由于FA-367的阴离子采用羧基和磺酸基，并且还的阴离子采用羧基和磺酸基，并且还引入了增强高分子链刚性的官能团，其抗温、抗盐引入了增强高分子链刚性的官能团，其抗温、抗盐能力都比较强能力都比较强3、、 FA-367分子侧链上引入了一定的憎水基团，提高分子侧链上引入了一定的憎水基团，提高了其降滤失的效果，增强了剪切稀释的能力和抗剪了其降滤失的效果，增强了剪切稀释的能力和抗剪切降解的能力切降解的能力4、由于聚合物分子中阴离子基团是用钾、铵等阳离子、由于聚合物分子中阴离子基团是用钾、铵等阳离子中和的，它们在钻井液中解离出中和的，它们在钻井液中解离出K+、、NH4 + ，不含，不含CL¯ 、、Na +及及OH¯等离子，有利于防塌。

等离子，有利于防塌      其它的高分子絮凝剂还有其它的高分子絮凝剂还有K-PAM、、80A-51、乳液高分子等乳液高分子等润润  滑滑  剂剂  液体类润滑剂的作用机理液体类润滑剂的作用机理    矿物油、植物油、表面活性剂等液体类润滑矿物油、植物油、表面活性剂等液体类润滑剂主要通过在金属、岩石和粘土表面形成吸剂主要通过在金属、岩石和粘土表面形成吸附膜，使钻柱与井壁岩石接触（或水膜接触）附膜，使钻柱与井壁岩石接触（或水膜接触）产生的固产生的固-固摩擦，改变为活性剂非极性端之固摩擦，改变为活性剂非极性端之间或油膜之间的摩擦，或者通过表面活性剂间或油膜之间的摩擦，或者通过表面活性剂非极性端再吸附一层油膜从而使钻具与岩非极性端再吸附一层油膜从而使钻具与岩石之间的摩阻力大大降低，减少钻具及其它石之间的摩阻力大大降低，减少钻具及其它金属部件的磨损，降低扭矩金属部件的磨损，降低扭矩惰性固体类润滑剂的作用机理惰性固体类润滑剂的作用机理     固体类润滑剂能够在两接触面之间产生物理分离，固体类润滑剂能够在两接触面之间产生物理分离，其作用是在摩擦表面上形成一种隔离润滑薄膜，从其作用是在摩擦表面上形成一种隔离润滑薄膜，从而达到减少摩擦、防止磨损的目的。

多数固体类润而达到减少摩擦、防止磨损的目的多数固体类润滑剂类似于细小滚珠，可以在钻柱与井壁之间将滑滑剂类似于细小滚珠，可以在钻柱与井壁之间将滑动摩擦转化为滚动摩擦，从而大幅度降低扭矩和阻动摩擦转化为滚动摩擦，从而大幅度降低扭矩和阻力固体类润滑剂在减少带加硬层工具接头的磨损力固体类润滑剂在减少带加硬层工具接头的磨损方面尤其有效，还有利于下尾管、下套管和旋转套方面尤其有效，还有利于下尾管、下套管和旋转套管固体类润滑剂热稳定性、化学稳定性和防腐能管固体类润滑剂热稳定性、化学稳定性和防腐能力良好，适合于高温条件下使用，但不适合高转速，力良好，适合于高温条件下使用，但不适合高转速，并且易被固控设备清除并且易被固控设备清除原原     油油      原油是由多种碳氢化合物组成的混合物原油是由多种碳氢化合物组成的混合物,还含还含有氧、氮、硫等化合物杂质原油由油质（由有氧、氮、硫等化合物杂质原油由油质（由烃类组成，含量烃类组成，含量56-100%）、胶质（多为环烷）、胶质（多为环烷烃和芳香族烃类，含量烃和芳香族烃类，含量4-5%）、沥青质（组成）、沥青质（组成与胶质相似与胶质相似,但碳氢化合物减少但碳氢化合物减少,氧、氮、硫等氧、氮、硫等化合物增多化合物增多,含量小于含量小于1%）、碳质（由更多分）、碳质（由更多分子的碳类组成，含量极少）组成子的碳类组成，含量极少）组成。

原油的使用原油的使用       原油加入钻井液中原油加入钻井液中,通过钻井液处理剂、粘土、专通过钻井液处理剂、粘土、专用乳化剂等作用，以微液滴的形式分散在钻井液中，用乳化剂等作用，以微液滴的形式分散在钻井液中，原油吸附在钻具及井壁表面起到润滑作用，降低摩原油吸附在钻具及井壁表面起到润滑作用，降低摩阻同时原油中的成分参与泥饼的形成，降低泥饼阻同时原油中的成分参与泥饼的形成，降低泥饼摩擦系数，原油中的胶质、沥青质有封堵防塌的作摩擦系数，原油中的胶质、沥青质有封堵防塌的作用，原油在井壁上形成的油膜也有疏水防塌作用，用，原油在井壁上形成的油膜也有疏水防塌作用，原油还可以降低钻井液失水、消泡等作用原油在原油还可以降低钻井液失水、消泡等作用原油在钻井液中的加量为钻井液中的加量为5-10%，由于原油污染环境、有，由于原油污染环境、有荧光、润滑效率低等原因，近年来使用量逐渐减少荧光、润滑效率低等原因，近年来使用量逐渐减少白油润滑剂白油润滑剂    白油是一种低毒的矿物油，是石油润滑馏份经高白油是一种低毒的矿物油，是石油润滑馏份经高压加氢精制而成的白色油，无色、无味、无荧光，压加氢精制而成的白色油，无色、无味、无荧光，主要成分是脂肪烃和脂环烃。

白油润滑剂是白油主要成分是脂肪烃和脂环烃白油润滑剂是白油中加入一种或几种阴离子表面活性剂，增加其在中加入一种或几种阴离子表面活性剂，增加其在钻井液中的分散能力和在钻柱与井壁上的吸附能钻井液中的分散能力和在钻柱与井壁上的吸附能力白油润滑剂加量力白油润滑剂加量3-5%，润滑性能较好，同，润滑性能较好，同时有一定的降滤失、防塌作用时有一定的降滤失、防塌作用极压润滑剂极压润滑剂    极压润滑剂由植物油（蓖麻油、亚麻油、棉极压润滑剂由植物油（蓖麻油、亚麻油、棉籽油）经化学改性（主要是磺化）而成植籽油）经化学改性（主要是磺化）而成植物油的主要成分是脂肪酸，脂肪酸是具有良物油的主要成分是脂肪酸，脂肪酸是具有良好润滑作用的表面活性物质，经化学改性后，好润滑作用的表面活性物质，经化学改性后，其表面活性进一步提高磺化棉籽油是一种其表面活性进一步提高磺化棉籽油是一种常用的极压润滑剂常用的极压润滑剂极压润滑剂的特点及使用极压润滑剂的特点及使用     极压润滑剂除具有普通液体润滑剂的特极压润滑剂除具有普通液体润滑剂的特点外，其在高温高压下可在金属表面形点外，其在高温高压下可在金属表面形成一层坚固的化学膜，以降低金属接触成一层坚固的化学膜，以降低金属接触界面的摩阻。

极压润滑剂更适应于水平界面的摩阻极压润滑剂更适应于水平井高侧压力的情况下，钻柱对井壁降摩井高侧压力的情况下，钻柱对井壁降摩阻的需要极压润滑剂的加量阻的需要极压润滑剂的加量1-3%，摩，摩阻降低率高，润滑效果很好阻降低率高，润滑效果很好聚合醇润滑剂聚合醇润滑剂     聚合醇润滑剂是一类亲水性差亲油性强的聚合醇润滑剂是一类亲水性差亲油性强的聚合醇与几种表面活性剂混合而成其在聚合醇与几种表面活性剂混合而成其在钻具、岩石和粘土表面吸附能力很强，亲钻具、岩石和粘土表面吸附能力很强，亲油的非极性端形成的油膜，可大大改善钻油的非极性端形成的油膜，可大大改善钻井液的润滑性能，降低钻具的摩阻聚合井液的润滑性能，降低钻具的摩阻聚合醇润滑剂的加量醇润滑剂的加量1-3%，润滑效果比较好润滑效果比较好固体润滑剂固体润滑剂     固体润滑剂是石墨粉表面经表面活性剂处理制成的固体润滑剂是石墨粉表面经表面活性剂处理制成的一种润滑剂一种润滑剂,表面活性剂有利于石墨粉在钻井液中分表面活性剂有利于石墨粉在钻井液中分散散,同时还能增强其在钻具和井壁岩石表面的吸附能同时还能增强其在钻具和井壁岩石表面的吸附能力石墨粉能够牢固地吸附在钻具和井壁岩石表面力。

石墨粉能够牢固地吸附在钻具和井壁岩石表面上上,改变它们之间的摩擦状态改变它们之间的摩擦状态,起到降低摩阻的作用起到降低摩阻的作用,同时石墨粉吸附在井壁上同时石墨粉吸附在井壁上,封堵地层的微孔隙封堵地层的微孔隙,起到起到降低钻井液滤失量的作用固体润滑剂具有抗高温、降低钻井液滤失量的作用固体润滑剂具有抗高温、无荧光、降摩阻效果明显、加量少（无荧光、降摩阻效果明显、加量少（1.5-3%)、对钻、对钻井液无不良影响的特点，是一种理想的润滑材料井液无不良影响的特点，是一种理想的润滑材料固体润滑剂的润滑机理固体润滑剂的润滑机理       石墨是碳的六方晶体片状构造，是非极性石墨是碳的六方晶体片状构造，是非极性颗粒，层间摩擦力极小，其通过物理和化学颗粒，层间摩擦力极小，其通过物理和化学作用吸附在金属和岩石表面，起到润滑作用，作用吸附在金属和岩石表面，起到润滑作用，石墨在金属表面的吸附作用特别强石墨在金属表面的吸附作用特别强塑料小球塑料小球     塑料小球是二乙烯苯与苯乙烯的共聚物塑料小球是二乙烯苯与苯乙烯的共聚物, ,具有较高具有较高的抗压强度的抗压强度, ,是一种无毒、无臭、无荧光显示、耐酸、是一种无毒、无臭、无荧光显示、耐酸、耐碱、抗温、抗压的透明球体，在钻井液中呈惰性，耐碱、抗温、抗压的透明球体，在钻井液中呈惰性，不溶于水和油类，密度为不溶于水和油类，密度为1.03-1.05g/cm1.03-1.05g/cm3 3，耐温，耐温205205°°C C 以上。

粒度分布为以上粒度分布为10-3010-30目的占目的占45-50%45-50%，，30-30-120120目的占目的占50-55%50-55%，塑料小球的加量一般为，塑料小球的加量一般为1-2%1-2%，可，可降低扭矩降低扭矩35%35%左右，降低摩阻左右，降低摩阻20%20%左右现在使用的左右现在使用的塑料小球为阴、阳离子交换树脂的副产品，其抗温、塑料小球为阴、阳离子交换树脂的副产品，其抗温、抗压能力都有所降低抗压能力都有所降低玻璃小球玻璃小球    玻璃小球由玻璃溶化后，与石墨滚动制成玻璃小球由玻璃溶化后，与石墨滚动制成,密密度度为为2.30-2.50g/cm2.30-2.50g/cm3 3, ,耐温能力更强耐温能力更强, ,粒度主粒度主要为要为2525目目-75-75目，目，玻璃小球的润滑效果与玻璃小球的润滑效果与塑料塑料小球相似，由于其密度及粒度较大，因此低小球相似，由于其密度及粒度较大，因此低密度钻井液使用时需要有较高的切力密度钻井液使用时需要有较高的切力玻璃玻璃小球和小球和塑料小球由于受尺寸的限制，易于被塑料小球由于受尺寸的限制，易于被固控设备清除，而且在钻具的挤压或拍打下，固控设备清除，而且在钻具的挤压或拍打下，有破坏或变形的可能，使用上受到了一定的有破坏或变形的可能，使用上受到了一定的限制。

限制微硅空心玻璃微珠微硅空心玻璃微珠      微硅空心玻璃微珠的主要成分是硼化微硅空心玻璃微珠的主要成分是硼化SiO2，，密度在密度在0.38-0.40g/cm0.38-0.40g/cm3 3, ,粒度粒度325325目左右目左右, ,耐温耐温530530°C,耐压耐压35MPa微硅空心玻璃微珠是炼微硅空心玻璃微珠是炼铁的一种副产品，经高温膨化而成铁的一种副产品，经高温膨化而成,与普通的与普通的玻璃小球相比，微硅空心玻璃微珠粒径小，玻璃小球相比，微硅空心玻璃微珠粒径小，可以通过振动筛，其加量在可以通过振动筛，其加量在2-3%，与液体润，与液体润滑剂和固体润滑剂配合，可大幅度地降低钻滑剂和固体润滑剂配合，可大幅度地降低钻具的摩阻和扭矩，同时其可以用于降低钻井具的摩阻和扭矩，同时其可以用于降低钻井液或水泥浆的密度液或水泥浆的密度加加  重重  剂剂  重晶石粉重晶石粉     重晶石粉是以重晶石粉是以BaSO4为主要成分的天然矿石，为主要成分的天然矿石，经机械加工成的灰白色粉末状产品按经机械加工成的灰白色粉末状产品按API标标准，密度大于准，密度大于4.2g/cm3,细度要求通过细度要求通过200目筛目筛网筛余量网筛余量<3%,重晶石粉不溶与酸、碱及有机重晶石粉不溶与酸、碱及有机溶剂，一般用于加重密度不超过的溶剂，一般用于加重密度不超过的2.30g/cm3水基和油基钻井液（也有资料称其加重的极水基和油基钻井液（也有资料称其加重的极限为限为2.49g/cm3 ）。

石灰石粉石灰石粉     石灰石粉主要成分是石灰石粉主要成分是CaCO3，密度为，密度为2.7-2.9g/cm3，易与盐酸等无机酸类反应，生成，易与盐酸等无机酸类反应，生成CO2、、H2O和可溶性盐，适合于在非酸敏又需和可溶性盐，适合于在非酸敏又需要酸化作业的产层中使用，一般用于加重密要酸化作业的产层中使用，一般用于加重密度不超过度不超过1.68g/cm3的钻井液和完井液的钻井液和完井液铁矿粉和钛铁矿粉铁矿粉和钛铁矿粉        铁矿粉的主要成分是铁矿粉的主要成分是Fe2O3,密度密度4.9-5.3g/cm3,    钛铁矿粉主要成分是钛铁矿粉主要成分是TiO2•Fe2O3,密度密度4.5-5.1g/cm3,它们主要用于配制密度更高的钻井液，与使用重晶它们主要用于配制密度更高的钻井液，与使用重晶石加重相比，钻井液固相含量更低，流变性能更容石加重相比，钻井液固相含量更低，流变性能更容易控制，钻速更快，同时，它们有一定的酸溶性，易控制，钻速更快，同时，它们有一定的酸溶性，可用于需要酸化作业的产层这两种材料硬度约为可用于需要酸化作业的产层这两种材料硬度约为重晶石的两倍，耐研磨，损耗率低。

但其对钻具、重晶石的两倍，耐研磨，损耗率低但其对钻具、钻头和泵的磨损严重，并且参与形成的泥饼刚性大，钻头和泵的磨损严重，并且参与形成的泥饼刚性大，不易压缩，钻井液失水难控制不易压缩，钻井液失水难控制方铅矿粉方铅矿粉     方铅矿粉是一种主要成分是方铅矿粉是一种主要成分是PbS的天然矿石的天然矿石粉末粉末,一般呈黑褐色一般呈黑褐色,密度高达密度高达7.4-7.7g/cm3,可可用于配制超高密度钻井液用于配制超高密度钻井液,以控制地层出现的以控制地层出现的异常高压异常高压,使用的比较少使用的比较少其它处理剂其它处理剂 正电胶正电胶（MMH）     正是胶是由两种或两种以上金属离子组正是胶是由两种或两种以上金属离子组成的氢氧化物，主要是成的氢氧化物，主要是NaOHNaOH、、AL(OH)AL(OH)3 3、、Mg(OH)Mg(OH)2 2 、、Ca(OH)Ca(OH)2 2等 正电胶（正电胶（MMH）的特点）的特点     80年代末美国年代末美国DOW公司开发出来正电胶能公司开发出来正电胶能给钻井液带来独特的流变性，这种钻井液剪给钻井液带来独特的流变性，这种钻井液剪切稀释能力强，动塑比高，具有切稀释能力强，动塑比高，具有“固固/液液”双双重性，由粘土重性，由粘土-水水-正电胶组成的复合体，具正电胶组成的复合体，具有静止时呈固态，一经扰动既流动的特点。

有静止时呈固态，一经扰动既流动的特点 正电胶稳定井壁的机理正电胶稳定井壁的机理     第一由于正电胶颗粒带较高正电荷能有效降第一由于正电胶颗粒带较高正电荷能有效降低粘土颗粒的低粘土颗粒的Zeta电位，抑制粘土颗粒水化电位，抑制粘土颗粒水化分散；第二正电胶钻井液独特的流变性，特分散；第二正电胶钻井液独特的流变性，特别是别是“滞留层滞留层”的存在防止钻井液冲刷井壁；的存在防止钻井液冲刷井壁；第三正电胶与粘土形成正电胶粒吸附膜稳定第三正电胶与粘土形成正电胶粒吸附膜稳定地层活度，抑制渗透水化；第四正电胶与粘地层活度，抑制渗透水化；第四正电胶与粘土形成复合体对泥页岩的土形成复合体对泥页岩的“包覆包覆”作用；第作用；第五由于正电胶钻井液束缚水的能力较强，可五由于正电胶钻井液束缚水的能力较强，可降低水向地层渗透有利于井壁稳定降低水向地层渗透有利于井壁稳定烧碱烧碱NaOH     烧碱既氢氧化纳，分子式为烧碱既氢氧化纳，分子式为NaOHNaOH外观为乳白色晶体乳白色晶体 ，密度，密度2.0-2.2g/cm2.0-2.2g/cm3 3, ,易溶于易溶于水水, , 溶解时放出大量热溶解时放出大量热, ,溶解度随温度升溶解度随温度升高而增大，水溶液呈强碱性高而增大，水溶液呈强碱性, ,烧碱在空气烧碱在空气中易吸收水分和二氧化碳，并与二氧化碳中易吸收水分和二氧化碳，并与二氧化碳生成碳酸钠。

生成碳酸钠烧碱烧碱的作用的作用 烧碱主要用于调节钻井液的烧碱主要用于调节钻井液的PHPH值，较高的值，较高的PHPH值在钻井液中主要用来抑制钻井液中细菌繁值在钻井液中主要用来抑制钻井液中细菌繁殖；促进粘土水化；消除一些高价无机阳离殖；促进粘土水化；消除一些高价无机阳离子；促进油类乳化；与丹宁、褐煤等酸性处子；促进油类乳化；与丹宁、褐煤等酸性处理剂一起配合使用，使之分别转化为丹宁酸理剂一起配合使用，使之分别转化为丹宁酸钠、腐植酸酸钠等有效成分；同时解决钠、腐植酸酸钠等有效成分；同时解决H H2 2S S污污染、使用硅酸盐钻井液体系等一些特殊情况染、使用硅酸盐钻井液体系等一些特殊情况时，需要烧碱提供高的时，需要烧碱提供高的PHPH值纯碱纯碱Na2CO3   纯碱既碳酸钠，又称苏打，分子式为纯碱既碳酸钠，又称苏打，分子式为Na2CO3   无水碳酸钠为白色粉末，密度无水碳酸钠为白色粉末，密度2.5g/cm3,易溶于易溶于水水,36°C时溶解度最大时溶解度最大,水溶液呈碱性（水溶液呈碱性（PH值值为为11.5),纯碱在空气中易吸潮结块纯碱在空气中易吸潮结块 纯碱的作用纯碱的作用1、纯碱在水中电离和水解成纯碱在水中电离和水解成Na + 、、CO32¯ 、、HCO3¯ 、、OH¯离子，能通过离子交换和沉淀作用使钙土变为离子，能通过离子交换和沉淀作用使钙土变为钠土，促进粘土水化分散，适量的纯碱增粘切，降钠土，促进粘土水化分散，适量的纯碱增粘切，降失水，但加量过大会使粘土颗粒发生聚结，钻井液失水，但加量过大会使粘土颗粒发生聚结，钻井液性能受到破坏。

性能受到破坏2、钻井液受到钙侵时，加入适量的纯碱可使、钻井液受到钙侵时，加入适量的纯碱可使Ca沉淀沉淀成成CaCO3，使钻井液性能变好使钻井液性能变好3、含有羧钠基官能团（、含有羧钠基官能团（-COONa）的有机处理剂在遇）的有机处理剂在遇到钙侵（或到钙侵（或Ca2+浓度过高）降低其溶解性时，可加浓度过高）降低其溶解性时，可加入适量纯碱恢复其性能入适量纯碱恢复其性能无渗透钻井液处理剂无渗透钻井液处理剂    是用植物衍生物质形成的混合物，部份水溶和是用植物衍生物质形成的混合物，部份水溶和全水溶的合成有机聚合物，不溶的金属氧化物全水溶的合成有机聚合物，不溶的金属氧化物等组成          它不是一种堵漏材料，在水／油基泥浆中它不是一种堵漏材料，在水／油基泥浆中替代了许多滤失控制添加剂（部分水解聚丙烯替代了许多滤失控制添加剂（部分水解聚丙烯酰胺酰胺, 沥青质，硬沥青，乙二醇和聚合物絮凝沥青质，硬沥青，乙二醇和聚合物絮凝剂）          加入加入2ppb控制动滤失，加入控制动滤失，加入3ppb使页岩稳使页岩稳定，加入定，加入4ppb防止卡钻，加入防止卡钻，加入5ppb稳定松散的稳定松散的砂岩。

钻压力哀竭层时加入钻压力哀竭层时加入无渗透钻井液处理剂无渗透钻井液处理剂作用原理作用原理    利利用用特特殊殊聚聚合合物物处处理理剂剂，，在在井井壁壁岩岩石石表表面面浓浓集集形形成成胶胶束束，，依依靠靠聚聚合合物物胶胶束束或或胶胶粒粒界界面面吸吸力力及及其其可可变变形形性性，，能能封封堵堵岩岩石石表表面面较较大大范范围围的的孔孔喉喉，，在在井井壁壁岩岩石石表表面面形形成成致致密密无无渗渗透透封封堵堵膜膜，，有有效效封封堵堵不不同同渗渗透透性性地地层层和和微微裂裂缝缝泥泥页页岩岩地地层层，，在在井井壁壁的的外外围围形形成成保保护护层层，，钻钻井井液液及及滤滤液液完完全全隔隔离离，，不不会会渗渗透透到到地地层层中中，，可可以以实实现现接近零滤失钻井接近零滤失钻井无渗透钻井液处理剂的作用无渗透钻井液处理剂的作用1.        1、、非非渗渗透透钻钻井井液液同同一一配配方方就就能能有有效效封封堵堵不不同同渗渗透透性性地地层层，，即即具具有有广广谱谱防防漏漏和和保保护护储储层层效效果果而而传传统统钻钻井井液液中中固固体体颗颗粒粒桥桥堵堵作作用用效效果果主主要要取取决决于于颗颗粒粒分分布布与与地地层层孔孔喉喉大大小小匹匹配配吻吻合合度度，，地地层适应范围较窄。

层适应范围较窄2        2、、非非渗渗透透钻钻井井液液封封堵堵层层形形成成速速度度快快且且薄薄，，位位于于岩岩石石表表面面上上，，没没有有渗渗入入岩岩石石深深处处，，所所以以只只要要消消除除过过平平衡衡压压力力，，封封堵堵膜膜的的作作用用就就将将消消弱弱，，一一旦旦有有反反向向压压力力，，封封堵堵膜膜就就会会被被消消除除因因此此，，在在完完井和生产过程中，封堵层易于消除不会产生永久堵塞损害储层井和生产过程中，封堵层易于消除不会产生永久堵塞损害储层3.        3、、 非非渗渗透透钻钻井井液液封封堵堵隔隔层层（（膜膜））承承压压能能力力强强，，能能提提高高漏漏失失压压力力和和破破裂裂压压力力梯梯度度，，相相当当于于扩扩大大了了安安全全密密度度窗窗口口，，能能较较好好的的解解决决以以往往钻钻长长裸裸眼眼多多套套压压力力层层系系或或压压力力衰衰竭竭地地层层时时易易发发生生的的漏漏失失、、卡钻、坍塌和油层损害技术难题卡钻、坍塌和油层损害技术难题4.         4、、不不同同于于常常规规钻钻井井液液的的泥泥饼饼，，非非渗渗透透钻钻井井液液井井壁壁表表面面封封堵堵层层很很薄薄，，且且阻阻隔隔压压力力传传递递能能力力强强，，因因此此，，能能有有效效避避免免泥泥饼饼压压差差卡卡钻。

钻5.        5、、 非非渗渗透透钻钻井井液液滤滤饼饼98－－99％％可可清清除除，，压压力力反反转转可可自自动动脱脱落落，，渗透率恢复值大于渗透率恢复值大于95%，有利于提高产能有利于提高产能表面活性剂表面活性剂       在溶剂中加入很小量在溶剂中加入很小量(约千分之几到万约千分之几到万分之几分之几)的表面活性物质既可以显著降低的表面活性物质既可以显著降低溶剂的表面张力溶剂的表面张力,该表面活性物质称为表该表面活性物质称为表面活性剂表面活性剂分子都由两部分面活性剂表面活性剂分子都由两部分组成，一部分是非极性的亲油基团，另组成，一部分是非极性的亲油基团，另一部分是极性的亲水基团，表面活性剂一部分是极性的亲水基团，表面活性剂分子是一种具有又亲油又亲水的两亲分分子是一种具有又亲油又亲水的两亲分子，钻井液中常用的有子，钻井液中常用的有SP-80、、TU-80、、OP-10等表面活性剂的作用表面活性剂的作用    1、表面活性剂可降低钻井液的表面张力，减轻钻井液、表面活性剂可降低钻井液的表面张力，减轻钻井液滤液，因毛细管作用进入地层的量滤液，因毛细管作用进入地层的量    2、表面活性剂的亲水基吸附在井壁岩石表面或钻屑上，、表面活性剂的亲水基吸附在井壁岩石表面或钻屑上，亲油基向外，使井壁岩石表面或钻屑发生润湿反转，亲油基向外，使井壁岩石表面或钻屑发生润湿反转，由亲水变为憎水，有利于井壁稳定。

如果与油类配合，由亲水变为憎水，有利于井壁稳定如果与油类配合，油类吸附于亲油基上形成油膜，能进一步增强井壁稳油类吸附于亲油基上形成油膜，能进一步增强井壁稳定的能力但表面活性剂的加量要合适，加量过大将定的能力但表面活性剂的加量要合适，加量过大将进一步发生润湿反转，又变为亲水进一步发生润湿反转，又变为亲水    3、提高钻井液处理剂的抗高温能力和钻井液的高温稳、提高钻井液处理剂的抗高温能力和钻井液的高温稳定性例如一高分子处理剂高温下水化基团脱落失效定性例如一高分子处理剂高温下水化基团脱落失效时，表面活性剂的亲油基吸附在断键处，亲水基朝外，时，表面活性剂的亲油基吸附在断键处，亲水基朝外，恢复其部分性能恢复其部分性能    4、能够促进油类的乳化能够促进油类的乳化。