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塔里木常用钻井液体系简介塔里木常用的钻井液体系主要以水基钻井液体系为主，油基钻井液只在少数几口井使用，一是为开发而进行的油基钻井液取心做业，二是用来解决极为严重的井下复杂情况，总的归纳起来大致有以下几种：不分散聚合物体系，分散型聚合物体系（即塔里木聚合物磺化体系），钾基（抑制性）钻井液体系，饱和盐水钻井液体系，正电胶钻井液体系，油基钻井液体系，”三低”正电胶钻井液体系。
1. 不分散聚合物钻井液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。
塔里木使用的不分散聚合物钻井液体系大致有三种；既多元聚合物体系，复合离子型聚合物体系，阳离子聚合物体系。
塔里木不分散聚合物钻井液体系特点：（1）具有很强的抑制性。
通过使用足量的高分子聚合物作为絮凝包被剂，实现强包被钻削，在钻削表面形成一层光滑的保护膜，抑制钻削分散，使所钻出来的钻削基本保持原状而不分散，以利于地面固控清除，从而实现低密度，低固相，提高钻速。
（2）具有较强的悬砂，携砂功能。
通过控制适当的板土含量，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，超细碳酸钙等降低泥饼渗透率，能够获得良好得泥饼质量。
（4）该体系以其良好的剪切稀释特性使得钻头水眼小，环空粘度大，有利于喷射钻井，能使钻头水马力充分发挥，钻速提高。
（5）低密度。
低固相有利于实现近平衡钻井，（6）抑制性强，且粘土微粒含量较低，滤液对地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。
2.配方(1).多元聚合物体系（2）.复合离子型聚合物体系材料名称加量材料名称加量扳土4% 扳土4%KPAM PMNK 80A51任意两种0.6-1% FA-3670.4-0.6%HPAN 0.15% XY-270.15% MAN101 0..1% JT-8880.2-0.3SAS 5.0% SAS5.0QS-2 2.0% QS-22.0%RH-3D 0.4-0.6% RH-40.3-0.5%RH-4 0.3-0.5% RH-3D0.4-0.6 %（3）阳离子聚合物体系材料名称加量扳土4%SP-2 0.3-0.4%CSW-1 0.1%JT-888 0.2-0.3%SAS 5.0%QS-2 2.0%RH-3 0.4-0.6%RH-4 0.3-0.5%3.技术关键（1）加大包被剂用量（171/2“井眼平均约3.5千克/米，121/4”井眼3.0千克/米），采用2种以上包被挤复配以达互补增效作用，突出强包被，抑制钻削分散，防止钻削粘聚，包被剂以胶液形式细水长流补充到井浆中。
钻井液公司实验室管理制度第一章依据、目的及原则第一条为规范钻井液事业部实验室的管理，根据XXX集团股份有限公司相关规定，结合钻井液事业部工作实际，制定钻井液实验室管理制度。
第二章适用范围第二条本制度适用于钻井液事业部。
第三章管理部门及职责第三条本制度由钻井液事业部实验室管理及公司领导监督执行。
第四章化学试剂的管理第四条样品、试剂的贮存：样品、试剂库房指定专人负责管理。
样品、试剂贮藏室应避阳、干燥。
样品、普通试剂要分门别类，如酸、碱、盐、有机试剂类等，分开摆放在专门的橱柜里，以便于查找和拿取。
每种试剂的瓶盖开过以后都要盖紧，以防潮和挥发；样品要标识明确并密封保存。
第五条样品、试剂管理：保管样品、试剂领用、存放时要注意安全，库房室内温度一般应保持在15℃—25℃，橱柜应关门防尘。
危险化学试剂要按性质加以分类，贮藏在专用的橱柜中，双人双锁保管，并建立详细的审批领用记录，帐目相符。
第六条过期样品、废旧试剂处理：过期失效的样品、试剂，不能直接倒入下水道（尤其是强酸等腐蚀性强的物质），统一收集、上报相关部门统一处理。
第五章仪器设备的管理第七条玻璃仪器的管理：经常使用的玻璃仪器应按仪器的种类整齐地摆放在仪器橱中的固定位置上，并应该保持洁净和干燥。
其它各类仪器可以按类别防在橱中的格盒式固定位置。
第八条分析仪器的管理：应将精密分析仪器按他们的性质，灵敏度要求，精密程度，使用率大小等，固定房间或固定位置。
第六章实验室的污染及防治第九条对于会产生有毒气体的实验应在通风橱中操作，通过排气设备，排到室外以免污染室内空气，对实验人员造成伤害。
第十条绝对禁止口尝化学药品。
实验室内严禁饮食，不能将食具与实验用具互相代用。
使用有毒药品后离开实验室前，必须洗手。
处理有毒物品时，可戴防护目镜和橡皮手套，保护眼睛和皮肤；处理有毒物品的工作服和用具等，不得与平时用的其他衣物和用具混放在一起。
第十一条倾注试剂、加热溶液时,不能挨近俯视；用试管加热时,不能将管口朝向人体；稀释浓酸(特别是浓硫酸)时,应将浓酸慢慢注入水中,不可将水倒如酸中,如果放热剧烈,可稍停一下,待冷却后在继续进行。
第一章1钻井液：油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。
钻井液又称做钻井泥浆（Drilling Muds），或简称为泥浆(Muds)2完井液：在油气井完井作业过程中所使用的工作液统称为完井液，这些作业包括钻开油层、下套管、射孔、防砂、试油、增产措施和修井等。
因此从广义上讲，从钻开油层到采油及各种增产措施过程中的每一个作业环节，所使用的与产层接触的各种工作液体系统称为完井液。
3钻井液的功能: 1．携带和悬浮岩屑(这是钻井液首要和最基本的功用)2．稳定井壁和平衡地层压力3．冷却和润滑钻头、钻具4．传递水动力5．获取井下信息6。
保护油气层4钻井液类型：1.分散钻井液2．钙处理钻井液3．盐水钻井液4．饱和盐水钻井液5．聚合物钻井液6．钾基聚合物钻井液7．油基钻井油8．合成基钻井液9．气体型钻并流体10．保护油气田钻井液。
5钻井液的常规性能：密度、漏斗粘度、塑性粘度、动切力、静切力、API滤失量、HTHP滤失量、pH值、碱度、含砂量、固相含量、膨润土含量、滤液中各种离子的质量浓度6钻井液密度的调节方法：加重钻井液密度方法：加重材料是提高钻井液密度最常用的方法。
在加重前，应调整好钻井液的各种性能，特别要严格控制低密度固相的含量。
一般情况下，所需钻井液密度越高，加重前钻井液固含及粘度、切力应控制得越低。
可溶性无机盐也是提高密度常用方法。
如保护油气层清洁盐水钻井液，通过加入NaCl，可将钻井液密度提高至1.20 g/cm3左右。
降低钻井液密度方法：为实现平衡压力钻井或欠平衡压力钻井，通常降低密度的方法有以下几种：(1)清除无用固相: 最主要的方法用机械和化学絮凝的方法清除无用固相，降低钻井液的固相含量。
(2)加水稀释:但往往会增加处理剂用量和钻井液费用。
(3)混油:但有时会影响地质录井和测井解释。
(4)充气:钻低压油气层时可选用充气钻井液等。
8钻井液的固相含量：钻井液固相含量通常用钻井液中全部固相的体积占钻井液总体积的百分数来表示，固相含量的高低以及这些固相颗粒的类型、尺寸和性质均对钻井时的井下安全、钻井速度及油气层损害程度等有直接的影响。
钻井液的组成和分类钻井液的组成钻井液是由分散介质（连续相）、分散相和化学处理剂组成的分散体。
例如，以水为连续相的水基钻井液是由水（淡水或盐水）膨润土、各种处理剂、加重材料以及钻屑所组成的多相分散体系。
以油为连续相的油包水钻井液是由油（柴油或矿物油）、水滴（淡水或盐水）、乳化剂、润湿剂、亲油固体等处理剂所形成的乳状液分散体系。
分散体系的分类分散体系是指一种或多种物质分散在另一种物质中所形成的体系。
被分散的物质称为分散相（不连续相）另一种物质称为分散介质连续相）。
热力学上把体系中物理性质和化学性质完全相同的均匀部分称为相。
相与相之间有明显的相界面。
例如，膨润土颗粒分散在水中，膨润土颗粒为分散相，水为分散介质，黏土颗粒和水之间有明显的分界面；水滴分散在油中,水是分散相,油是分散介质,水滴和油之间有明显的分界面。
分散体系按分散相颗粒的大小分为以下几类：1.分子分散体系。
分子分散体系是指溶质以小分子、原子或离子状态分散在溶剂中形成的体系，没有界面，是均匀的单相，其粒子直径在Inrn以下。
通常把这种体系称为真溶液。
2.胶体分散体系。
胶体分散体系是指分散相颗粒的直径小于IOOnm的分散体系。
其目测是均匀的，但实际是相不均匀体系（也有将分散相颗粒的直径为I-IOOOnm的颗粒归入胶体范畴），如AgI溶胶等。
3.粗分散体系。
粗分散体系是指当分散相颗粒的直径大于100nm时，目测是混浊不均匀体系，放置后会沉淀或分层，如浑浊的河水等。
钻井液中的分散相颗粒一般介于胶体分散体系与粗分散体系之间，其稳定性规律可以通过研究胶体体系稳定性规律来获得。
钻井液的分类钻井液按密度可分为非加重钻井液和加重钻井液;按其与黏土水化作用可分为非抑制性钻井液和抑制性钻井液力安其固相含量来分）各固相含量较低的称为低固相钻井液，基本不含固相的称为无固相钻井液；根据分散（流体）介质不同，分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体和合成基钻井液4种类型。
油田化学工程赵雄虎中国石油大学石油天然气工程学院《油田化学》课程教学大纲学分 2.5 参考学时 40 实验学时 0课题讲授学时 40 习题课学时适用专业石油工程大纲编写人赵雄虎教研室主任一、课程的性质和任务油田化学是石油工程专业的主要课程之一，又是一门应用性很强的工程技术性课程，是研究用化学方法解决油田作业中遇到的各种问题的应用科学。
这门课涉及到钻井、采油和储运等与油田作业有关的各个方面。
在学生了解化学、钻井和采油等与石油工程有关的工艺基础上开设改课程目的在于使学生了解和掌握常用的油田化学剂使用及其作用机理，提高学生分析问题和解决问题的能力，使学生学会用化学方法去解决石油工程中所遇到的问题。
二、课程的基本要求本课程是一门承前启后的技术基础课,要求学生在本课程之前修完基础化学、物理化学、钻采工程等课程。
本课程的主要内容可分为两大部分：第一部分为油田化学基础理论，包括粘土矿物学、表面活性剂和水溶性聚合物；第二部分为油田化学分论,介绍各类油田化学剂的性质、用途和作用。
以理论作基础，指导学生的学习。
学完本课程后，应达到以下基本要求：1. 正确理解油田化学中的一些基本概念和基本理论，要求学生掌握其基本的含义和使用范围。
如粘土的基本性质、水溶性聚合物溶解理论、CMC等等。
2. 掌握常用油田化学剂的基本性质和使用方法。
如PAM、XC等等。
3. 掌握油田化学基本作业方法，如调剖法、堵水法等。
4. 了解常用油田化学剂的制备方法。
先修课程：化学基础、物理化学、钻采工程三、大纲内容绪论油田化学课的内容、研究对象、发展动态、目的和学习方法、课程安排。
第一章粘土矿物学要求学生掌握粘土矿物的分类及特点、基本概念和基本理论，了解粘土矿物的性质。
如电性质、吸附性、膨胀性等。
第一节粘土矿物的分类及化学组成第二节粘土矿物的基本结构（包括常见的几种粘土矿物）第三节粘土矿物的性质（包括电性质、吸附性、膨胀性等）第二章钻井液化学掌握降粘剂、降滤失剂和絮凝剂的作用及机理和不同钻井液体系的组成及用途，了解其他钻井液添加剂的作用及性能。
浙江油田公司钻井工程技术管理规范二〇〇九年七月目录第一章总则................................................ 错误!未定义书签。
第二章钻井工程设计管理规范............................................... 错误!未定义书签。
第三章钻前工程技术规定 ......................................................... 错误!未定义书签。
第四章钻井液技术管理规范.................................................... 错误!未定义书签。
第五章钻井井身质量管理规范............................................... 错误!未定义书签。
第六章固井质量实施细则 ......................................................... 错误!未定义书签。
第七章钻井取心技术管理规范............................................... 错误!未定义书签。
第八章钻井交井质量管理规定............................................... 错误!未定义书签。
第一章总则第一条为了规范浙江油田公司（以下简称公司）钻井工程技术管理，提高钻井施工水平，保证工程质量和效益，结合公司的自身特点，特制定本规范。
第二条钻井工程技术管理应结合地质与工程难点，积极推进科技创新，加大瓶颈技术攻关和成熟技术的推广应用，引进新工艺、新技术，提高钻井速度和钻井质量。
第三条钻井工程技术管理规范主要内容包括：钻井工程设计管理规范、钻前工程技术规定、钻井液技术管理规范、钻井井身质量管理规范、固井施工实施细则、钻井取心技术管理规范、钻井交井质量管理规定。
第二章钻井液体系目前，国内常用的钻井液体系分为水基、油基和含气钻井液三大系列。
水基钻井液因使用方便、配制简单、价格低廉、对环境污染较小而应用广泛；油基钻井液由于其良好的抗泥页岩水化膨胀缩径性能而主要应用于泥页岩水化缩径严重的区块和对油气层保护要求较高的井；含气钻井液主要用于钻易漏的低压底层。
上世纪90年代又成功发展出合成基钻井液、超低渗透钻井液和不渗透钻井液并在大量井现场应用中取得良好的效果。
合成基钻井液对环境污染更小，并具有部分油基钻井液的特性，能很好的保持井壁稳定；超低渗透钻井液和不渗透钻井液在防止地层损害和提高油气井产量上有较突出的效果而得到较广泛的应用；各种钻井液体系是人们在钻井液技术发展过程中不断实践创造和完善的，不要死记硬背，生搬硬套，而应该对其熟练掌握、灵活应用，并在解决所遇到的各种钻井液问题中不断总结，积累并不断的加以完善。
一、膨润土浆（坂土浆）1、膨润土浆是常用的水基钻井液的基础结构，用于代替清水开钻，形成泥饼以加固上部地层井壁防止冲坏基础和防止井漏；也用于储备钻井液，在钻井过程中各种事故复杂处理后钻井液量不足时用于做配制钻井液的基浆。
2、常规膨润土浆配方：（1）钠膨润土：水+ 0.1-0.2%烧碱+ 0.2-0.3 纯碱+ 6-10% 钠膨润土（2）钙膨润土：水+ 0.3-0.5%烧碱+ 8-12% 钙膨润土+ 纯碱（钙膨润土的6%）配置好水化24小时以后可加入0.1-0.3%的CMC-LV护胶降失水。
土是膨润土浆的基础结构，烧碱用于除去水中镁离子和调节膨润土浆PH值并促进膨润土水化，纯碱用于除去水中钙离子和促进膨润土水化；实际应用中，烧碱和纯碱的加量可根据配浆水中的钙镁离子含量来适当增减调节。
3、配置步骤（1）清淘干净一个配浆罐，用清水清洗干净后装入配浆水（配浆水要求总矿化度小于1000mg/L）。
（2）软化配浆水：检测配浆水中钙镁离子含量，根据钙镁离子含量加入纯碱、烧碱除去配浆水中钙镁离子，软化水质，以提高膨润土的造浆率，使配制出的膨润土浆有较理想的粘度。
（3）室内小型实验，配制小样，检测小样性能。
（4）通过加重泵按实验合格的小样配浆，配浆前应用配浆水排替管线，配好后连续搅拌并用泵循环2-4小时，然后预水化24小时备用。
（5）如有必要，加入一定数量的护胶剂护胶，通常是加入0.1-0.3%CMC-LV或中小分子处理剂。
4、膨润土浆性能指标：粘度：30-55 s ；塑性粘度：8-12 mPa.s屈服值：10-20 Pa ；静切力：3-15/10-30 PaAPI失水：不刻意控制，通常＜20ml ；PH 值：8-105、常遇到情况和处理措施（1）粘土和泥页岩侵入，钻井液增稠的处理。
A、排放部分钻井液并加水稀释；B、加入电解质抑制剂，如：盐、生石灰、氯化钾和石膏等；C、加入适量大分子聚合物包被抑制剂，絮凝部分土相；D、使用四级固控设备清除钻井液中有害固相；E、加入降粘稀释剂。
（2）滤失量控制：加入适量中分子、小分子降滤失剂，如CMC-LV、淀粉类降失水剂、KHPAN，NH4HPAN等降失水剂。
二、聚合物钻井液1、聚合物钻井液体系一般用于上部地层大井眼段钻进和地层水敏性较弱的浅井作业。
2、配方：3、聚合物钻井液性能指标：粘度：30-45 s ；塑性粘度：7-15 mPa.s屈服值：5-15 Pa ；静切力：1-3/5-15 PaAPI失水：通常＜15ml ；PH 值：8-10摩阻系数：＜0.1 ；含砂：＜0.5 %4、注意事项：（1）用烧碱和纯碱控制体系的pH和Ca2+、Mg2+浓度，体系pH值不宜过高，防止KPAM、PLUS等进一步水解失效，Ca2+应控制在200ppm以下；（2）预水化坂土用于控制滤失量和提高泥饼质量，可在配制新浆时加入，也可直接向井浆补充，加入前最好用CMC-LV、KHPAN或有稀释作用的降滤失剂（铵盐）等进行处理护胶；（3）配制新浆时，先加其它处理剂对细分散的般土护胶，最后加入大分子包被剂和氯化钾；（4）用稀胶液稀释或用少量稀释剂处理来控制泥浆的粘切；（5）CMC-LV和铵盐用于控制泥浆的滤失量，随井深增加井温较高时，用SPNC或抗温降失水剂替代CMC-LV和铵盐，也可使用SMP、SPNH来控制滤失量；（6）大分子包被剂和氯化钾用于提供体系的抑制性，由于钻屑的吸附消耗，应经常向井浆中补充，保持足够的浓度以维持体系的强抑制性；三、盐水钻井液1、盐水钻井液经常用于钻盐水层、盐岩层、盐膏层，也应用于钻大段易膨胀缩径、剥落垮塌的水敏性泥页岩层，以保持井筒内井壁稳定。
2、分类：（1）海水钻井液：含盐量约3%；（2）盐水钻井液：含盐量8-12%；（3）欠饱和盐水钻井液：含盐量12-30%；（4）饱和盐水钻井液：含盐量大于30%。
3、配方：（1）海水钻井液：含盐量约3%；A、基浆：淡水+ 0.1-0.2%烧碱+ 0.2-0.3 %纯碱+ 6-10% 钠膨润土B、胶液：海水+0.1-0.2%烧碱+ 0.05%纯碱+ 2-3%中分子降失水剂（CMC-LV、PAC、淀粉、KHPAN等）+ 0.5%大分子包被剂（80A51、KPAM等）+ 0.1-0.2%降粘剂（XY-27、FCLS等）+ 1-2%沥青粉基浆用少量CMC护胶好，将胶液连续均匀的加入其中，根据实际情况需要加入适量润滑剂，根据失水情况调节降失水剂加量。
（2）盐水钻井液：含盐量8-12%；（34、性能指标：适用密度范围：1.05—2.50g/cm3；适用井深：0-10000米粘度：42-65 s ；塑性粘度：15-25 mPa.s屈服值：7-15 Pa ；静切力：1-5/6-15 PaAPI失水：通常＜8ml ；PH 值：9-10.5HTHP：通常＜12ml ；摩阻系数：＜0.15、注意事项：（1）加入盐后，通常会使钻井液PH值降低，应适时不断补充烧碱，以保持盐水钻进液PH值保持在9-10.5。
（2）盐水钻井液有时会出现发泡现象，应加入适量润滑剂改善其表面润滑性能或加入适量消泡剂消泡。
（3）应经常检测钻井液的盐含量（氯离子含量），在钻井过程中应根据盐含量的需求来不断补充盐，控制盐含量在一定范围内；同时应加入适量的降粘剂、降失水剂和其它添加剂，以使钻井液具备良好的性能。
四、聚磺钻井液体系1、聚磺钻井液一般是在水基聚合物钻井液中引入磺化材料【包括磺化单宁（SMT），磺化褐煤（SPNH）、磺化沥青及磺化酚醛树脂（SMP）】，从而提高钻井液抗高温抗盐性能，以适应深井、超深井钻探对钻井液的要求。
聚磺钻井液性能稳定，抗污染能力较强，配制维护简单；具有较强的抗温抗盐性能。
2、配方：3、性能指标：适用密度范围：1.05—2.30g/cm3；适用井深：0-7000米粘度：40-65 s ；塑性粘度：15-25 mPa.s屈服值：6-15 Pa ；静切力：1-4/5-15 PaAPI失水：通常＜8ml ；PH 值：8.5-10HTHP：通常＜15ml ；摩阻系数：＜0.14、注意事项：（1）用烧碱和纯碱控制体系的pH和Ca2+、Mg2+浓度；（2）控制体系的坂土含量在较低水平，若需加入预水化坂土用于控制滤失量和提高泥饼质量时，加入前必须用稀释剂或中分子降失水剂等进行处理护胶；（3）用聚合物解絮凝剂木质素磺酸盐（FCLS）、磺化褐煤（SMC）、磺化单宁（SMT）等来控制泥浆粘切；体系的坂土含量高引起过高粘切时，应优先使用稀胶液稀释的方法来处理。
（4）加入磺化沥青、阳离子乳化沥青类防塌剂增强体系的防塌能力；SMP、PSC、SPNH用于控制HTHP滤失量。
五、氯化钾聚磺钻井液1、简介：氯化钾聚磺钻井液是最近几年应用非常广泛的钻井液体系，在塔里木油田和西北局塔河油田广泛应用于钻3000米以上的地层。
它抑制粘土和泥页岩水化膨胀、分散的能力相当强，能有效的防止软泥页岩水化膨胀缩径，防止硬脆性泥页岩地层的剥蚀掉快和垮塌。
经过近几年的实践表明：氯化钾聚磺钻井液非常适应该区块的深井钻井液体系；氯化钾聚磺钻井液性能稳定，抗污染能力强，配制维护简单；氯化钾聚磺钻井液能保证起下钻顺利通畅，提高钻井速度，减少事故复杂的发生；氯化钾聚磺钻井液中氯化钾适宜的加量为4-11%。
2、配方：3、性能指标：适用密度范围：1.05—2.50g/cm3；适用井深：0-10000米粘度：40-60 s ；塑性粘度：15-25 mPa.s屈服值：6-15 Pa ；静切力：1-4/5-15 PaAPI失水：通常＜8ml ；PH 值：9-11HTHP：通常＜10ml ；摩阻系数：＜0.14、注意事项：（1）经常（每天至少一次）检测K+含量，并不断根据实测K+含量补充氯化钾，保证氯化钾在钻井液中含量在4-11%。
（2）保持钻井液中包被增稠剂、降失水剂的含量，以保持钻井液良好的包被性和较低的滤失量。
（3）有条件的情况下，尽量用KOH代替烧碱调节PH值，保持PH值=9-11。
（4）氯化钾聚磺钻井液通常是由上部使用的聚合物钻井液转化而成，转化时先将上部使用的钻井液用稀聚磺胶液稀释护胶，降低其膨润土含量在30-40kg/m3，然后加入0.2-0.5%的大分子包被剂KPAM或80A51，然后再加降失水剂和防塌剂调节失水低于5ml，搅拌均匀后再加入氯化钾，氯化钾一定要加过胶凝点3%，达到4%以上，否则钻井液有可能出现稠得流不动。
（5）转化最好在地面罐进行，因为，如果氯化钾聚磺泥浆中膨润土含量过高。
这时若同时加入KCL和包被增稠剂KPAM，往往会造成钻井液粘度升的极高而流动困难；应先降低膨润土含量并护好胶后加入氯化钾，达到设计的钾离子含量，然后不断的补充氯化钾维持K+含量，并根据粘度、失水情况加入适量降粘剂和降失水剂处理。
调整钻井液性能至优良。
