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必看！钻井液三大体系和配方一. 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集合物处理的水基钻井液。
常用的不分散集合物钻井液类型大体有三种及多元素聚合物体系、复合粒子性聚合物体系、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。
（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、超细碳酸钙等降低泥饼渗透率，能偶获得良好的泥饼质量。
（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）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。
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3.0千克/米），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。
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.使用磺化沥青（2%）和超细碳酸钙（2%）改善和提供聚合物钻井液的泥饼质量。
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。
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，有利于形成优质泥饼。
石油钻井用有机硅消泡剂工艺研究及评价赵磊发布时间：2021-09-17T05:06:04.489Z 来源：《防护工程》2021年15期作者：赵磊[导读] 为了在钻井过程中起到防塌、润滑、井壁稳定、返絮凝、高温下降低失水率等作用，钻井液中大量使用了一些小分子处理剂，这些小分子处理剂在循环、震动过程中裹进空气后产生泡沫而且不易破裂消失，导致钻井液处理密度下降，润滑性能变差，冷却钻头的工作效率降低，流动性变差，严重影响泥浆泵的作用效率，给钻井液的循环带来一定的苦难，有可能会造成井喷的危险。
本文分析了钻井液的起泡原因、起泡的危害，并且研究了一款专门用于解决钻井液在钻井过程中起泡造成危险的有机硅乳液型消泡剂。
赵磊唐山三友硅业有限责任公司河北唐山 063305摘要：为了在钻井过程中起到防塌、润滑、井壁稳定、返絮凝、高温下降低失水率等作用，钻井液中大量使用了一些小分子处理剂，这些小分子处理剂在循环、震动过程中裹进空气后产生泡沫而且不易破裂消失，导致钻井液处理密度下降，润滑性能变差，冷却钻头的工作效率降低，流动性变差，严重影响泥浆泵的作用效率，给钻井液的循环带来一定的苦难，有可能会造成井喷的危险。
本文分析了钻井液的起泡原因、起泡的危害，并且研究了一款专门用于解决钻井液在钻井过程中起泡造成危险的有机硅乳液型消泡剂。
关键词：钻井液；有机硅；消泡剂；泥浆恢复密度前言随着我国石油钻井技术的发展，钻井液在油田充气钻井中起到了非常重要的作用，为了保护钻井作业的安全、稳定，需要在钻井液中加入一些处理剂，这些处理剂大多是一些表面活性剂，在搅拌、震动的过程中极易产生泡沫，进而降低泥浆泵的使用效率，还有可能造成井喷。
为了解决这一问题，我们研究了一款适合深井、页岩钻屑较多钻井作业使用的乳液型有机硅消泡剂。
1 钻井液起泡原因钻井液起泡主要是其中含有起泡的表面活性材料，这些表面活性材料包括用于金刚石钻井使用的润滑剂、聚丙烯酸盐类处理剂、用于井壁稳定剂的磺化沥青、用于返絮凝和抑制页岩钻屑分散的铁铬木素磺酸盐，这些表面活性剂在搅拌、震动过程中都极易产生起泡；另外在钻井过程中遇到油气、盐水、泥浆、碳酸盐、碳酸氢盐等进入到钻井液中也会造成钻井液起泡。
任务4 聚合物钻井液的配制学习目标：1.会配制聚合物抑制性钻井液；2.能够熟练阐述阳离子、阴离子和两性离子聚合物钻井液的相关知识；3.能够准确使用页岩抑制剂。
技能训练：一.配制聚合物抑制钻井液1.准备工作(1)穿戴好劳保用品；(2)备足钻井液处理剂、高分子聚合物、NaOH、CMC、PHP、膨润土等；(3)检查水源，固控设备、搅拌器、钻井液枪运转是否正常；(4)检查配制罐、储备罐；(5)钻井液全套性能测试仪、pH试纸等。
2.操作步骤(1)计算配制钻井液所需处理剂用量和膨润土的用量。
(2)首先在注入定量水的配制罐中加入膨润土并充分搅拌，使膨润土充分水化。
(3)在配制罐中加入高分子聚合物及所用处理剂，充分搅拌均匀。
(4)测定钻井液性能及pH值。
(5)将配好的钻井液打入储备罐。
(6)清洗全部仪器。
3.技术要求必须注意PHP在钻井液中的含量，应根据地层的不同而异：东营组以上地层，钻井液中PHP 保持0.1％～0.15％的含量，沙河街组地层保持0.2％～0.3％的含量；NaOH加入量以保持要求的pH值为准。
二.使用页岩抑制剂1.准备工作(1)穿戴好劳保用品。
(2)准备好页岩抑制剂，如聚丙烯酸钾、水解聚丙烯腈钾盐、腐殖酸钾、磺化沥青和水分散沥青、无机盐(KCI、NaCl)、KOH等。
(3)ZNN-D6型旋转粘度计一套，ZNS-3型滤失仪一套。
(4)检查水源、搅拌器、钻井液枪等。
2.操作步骤(1)了解页岩抑制剂的特点。
(2)分析处理剂的机理，选择处理剂的种类。
(3)在基浆中做处理配合小型实验。
(4)处理钻井液。
(5)测量处理后的钻井液性能。
(6)记录处理剂的用量和效果。
(7)清洗测定仪器并摆放整齐。
3.技术要求(1)聚丙烯酸钾(KHPAM)在淡水或盐水钻井液中使用。
(2)水解聚丙烯腈钾盐(KPAN)适用于淡水和不含钙的盐水钻井液中，抗温170℃。
(3)腐殖酸钾(KHm)适用于深井淡水钻井液，有一定的降粘作用。
(4)磺化沥青(FT-342、FT-1)和水分散沥青(SR-401)用作地层微裂缝和破碎带的封闭剂。
钻井液的种类（1）稳定泡沫钻井液技术稳定泡沫钻井液是一种低密度钻井液体系，是在钻井液中加入表面活性剂，降低气、液、固三相表面张力，使空气均匀、稳定地存在于体系中，从而降低钻井液密度。
其特点是能够产生低于水的表观密度，在低压地层中产生微泡膨胀桥堵孔隙，保护油气层，提高勘探开发的综合效益。
通过对稳定泡沫钻井液系统研究，开发出适合大港油田低压油气藏特点的稳定泡沫钻井液体系。
我公司进行了稳定泡沫钻井液技术研究，形成了研究成果。
在现场应用中实现钻井液密度可调、泡沫稳定时间较长、抗污染能力强等优点。
在官新10-16井进行了现场试验，现场钻井液密度达到0.7g/cm3,收到了预期的效果。
2003年我公司在长庆油田气探井的服务中成功应用该钻井液技术，解决了低压气藏储层保护的难题。
（2）无固相欠平衡钻井液技术无固相欠平衡钻井液主要是为了解决低压、低渗油气藏而研究的钻井液体系，控制合理的钻井液密度实现欠平衡条件，减少钻井液滤液对储层的损害是该技术的核心，它适用于灰岩地层、稳定的砂泥岩地层。
1999年完成了第一口井深为5191.96m板深7井，所用的钻井液体系为具有防H2S损害、CO2腐蚀及防水锁损害的无土相钻井液，体系的特点主要表现在：体系采用无土相有利于保护油气层；体系的抑制性较强；体系具有防腐能力；体系便于维护；有利于清洗井眼，由于采用欠平衡有利于提高机械钻速；成本低。
到2002年使用该钻井液体系，相继完成了板深8、板深4、千18－18、西G2等16口井的现场应用，使用最高密度为1.42g/cm3，最低密度为0.84g/cm3。
该体系在现场应用中取得了明显的效果，尤其在保护油气层方面成果显著，该体系在大港油田首次欠平衡探井施工作业中一举成功，在所实施井中平均恢复值达到88%，实施井均获得良好的油气显示，为发现和保护油气层展现了光明的前景，尤其板深7井最为突出，经过5～11mm油嘴多次测试，平均产气量为1×105m3/d，其中轻质油31.75 m3/d，完钻后测试表皮系数为-1.35，投产后井口压力和油气产量相对稳定。
页岩气调查井复杂地层有机硅聚合物钻井液体系的研制与应用张统得;樊腊生;刘伟;蒋炳;邓伟;陆俊泽
【期刊名称】《科学技术与工程》
【年(卷),期】2024(24)2
【摘要】页岩气调查井通常地质条件复杂,钻探难度大。
在对页岩气调查川沐地2
井井壁稳定性分析的基础上,优选了有机硅聚合物钻井液体系,并通过正交试验,明确了有机硅改性聚合物、多级配超细碳酸钙、乳化石蜡和硅氟聚合物等主要处理剂的最优加量,形成了基本配方,在室内实验评价中该体系展现了良好的抗钻屑污染能力、抗钙侵能力、抑制性和封堵性。
现场应用表明,川沐地2井在采用有机硅聚合物钻
井液体系后,井内复杂情况得到明显改善,有效保障了井内安全,并顺利钻进至设计井深,实现了地质目标,钻进效率相比同区域同类型钻井大幅提高。
研究成果可为页岩
气调查井复杂地层钻探钻井液的选择与应用提供借鉴。
【总页数】8页(P520-527)
【作者】张统得;樊腊生;刘伟;蒋炳;邓伟;陆俊泽
【作者单位】中国地质科学院探矿工艺研究所;中国地质调查局成都地质调查中心【正文语种】中文
【中图分类】TE242
【相关文献】
1.页岩气水平井低油水比油基钻井液研制及应用
2.基于煤层气水平井的可降解聚合物钻井液研制与应用
3.页岩气水平井高密度白油基钻井液体系研究与应用
4.延长
油田陆相页岩气复杂地层水基钻井液优化及应用5.X-A成膜钻井液体系在滇东北地区页岩气调查井中的应用
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有机硅钻井液体系介绍
有机硅钻井液体系又称有机硅钻井泥浆，是一种由有机硅聚合物为主
要成分的钻井液体系。
有机硅钻井液由有机硅润滑剂、胶体成分和控制性
能助剂等组成，具有高温稳定性、高胶体性能和低毒性等优点，在深水和
高温井中广泛应用。
本文将对有机硅钻井液体系的组成、性能以及应用领
域进行详细介绍。
一、有机硅钻井液体系的组成：
1.有机硅润滑剂：有机硅润滑剂是有机硅钻井液的主要成分，它具有
很高的稳定性和润滑性能。
有机硅润滑剂可分为硅烷类和聚硅氧烷类两种，硅烷类有机硅润滑剂具有一定的溶胀性，可以改善润滑效果，聚硅氧烷类
有机硅润滑剂具有较高的温度稳定性，能够适应高温井环境的要求。
2.胶体成分：胶体成分是有机硅钻井液体系的重要组成部分，它可以
形成胶体颗粒和胶体胶束，增加润滑性能和稳定性。
常用的胶体成分有胶
体硅胶、云母和矿泉粉等。
3.控制性能助剂：控制性能助剂主要通过调整粘度、密度和滤失等性
能指标来满足钻井作业的要求。
控制性能助剂包括凝胶剂、增压剂、分散
剂和抗静电剂等。
二、有机硅钻井液体系的性能：
1.高温稳定性：有机硅钻井液具有较高的热稳定性，能够适应高温井
环境。
有机硅钻井液在高温下不会发生分解，并且能够保持较好的润滑性
能和稳定性。
2.高胶体性能：有机硅钻井液具有良好的胶体性能，能够形成稳定的胶体颗粒和胶体胶束。
这些胶体颗粒和胶体胶束能够有效降低钻井液的摩擦阻力，改善钻井液的润滑性能。
3.低毒性：有机硅钻井液相对于传统钻井液来说，具有较低的毒性。
有机硅钻井液中的有机硅润滑剂和胶体成分对环境的影响较小，在深水和高温井中使用时更加安全。
三、有机硅钻井液体系的应用领域：
有机硅钻井液体系在深水和高温井中具有广泛的应用。
由于其高温稳定性和高胶体性能，有机硅钻井液能够适应深水和高温井环境的要求，减少钻井事故的风险。
同时，有机硅钻井液具有低毒性的特点，可以在环保限制较严格的地区使用。
总之，有机硅钻井液体系是一种由有机硅聚合物为主要成分的钻井液体系，具有高温稳定性、高胶体性能和低毒性等优点。
它在深水和高温井中广泛应用，为钻井作业提供了更安全、高效的解决方案。
