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钻井液堵漏材料与防漏堵漏技术摘要：石油钻井工作涉及多个环节内容，其流程也兼具系统性和复杂性。
在油气钻井勘探期间，包括地理环境等诸多主客观因素将直接影响钻井勘探的全过程，其中由复杂的地层条件而导致的井漏问题是当前石油钻井工作中亟待解决的难题。
落实钻井液堵漏材料与防漏堵漏技术的全方位研究，有助于减少因井漏问题而导致的一系列钻井问题。
因此，加强对防漏堵漏技术的全方位探索和钻井液堵漏材料的针对性探究，具有极强的现实及理论意义。
关键词：钻井液；堵漏材料；防漏堵漏技术1钻井液堵漏材料的具体分类1.1高滤失堵漏材料作为利用率较高的钻井液堵漏材料，高滤失堵漏材料主要由纤维状材料，硅藻土等组成。
在实际施工阶段，高滤失堵漏材料会在漏失作用下，快速分散，而由此形成的稠状物质，也会快速在漏失通道里面全方位扩散，可有效发挥封堵作用。
此类堵漏材料的韧性以及可塑性都相对较强，抗压能力强。
将此类材料应用于钻井液堵漏时，可根据漏失情况对材料的粒度分布进行调节，确保其对不同尺寸的孔隙进行有效封堵。
1.2桥接堵漏材料桥接堵漏材料是一种应用频率较高的堵漏材料，由多种惰性材料组合而成。
此类材料不仅具有单一惰性材料的性能优点，同时还拥有较低的操作难度，材料的性能稳定度较高，与钻井液的流动性特征也较为契合。
桥接堵漏材料主要是由填充粒子和架桥粒子构成，两者的组合也将大大减少因不同尺寸的孔隙所导致的漏失问题。
而桥接堵漏材料的组成成分也具有多样化特性，除常见的果壳、云母以及纤维材料外，某些造价较为低廉的化工厂废弃原料以及化工副产品也可作为桥接堵漏材料的组成材料。
1.3聚合物凝胶堵漏材料从该种材料的名称可得知，其主要是由凝胶类物质组成的，能够有效地避免井壁裂缝压力传导。
其主要堵漏原理就是由于聚合物凝胶堵漏材料能够较快地渗透到需要填补的通道当中，尽快地解决井漏问题。
除此之外，聚合物凝胶堵漏材料作为较为典型的堵漏材料，还有其他突出特征，比如抗剪切的能力等，能够在铜和其他材料混合使用的过程当中充分发挥自身优势，并同其他材料一起组成堵漏效果极佳的材料组合。
新型KL植物胶无固相环保钻井液体系王胜;陈礼仪;黄猛;张光西【摘要】以新型KL植物胶开发为例,研究了KL植物胶加量、植物胶钻井液的改性等,并从漏斗粘度、滤失量、粘弹性、润滑性、稳定性及环保性等方面,确定了KL 植物胶钻井液的优化方案;介绍了KL植物胶无固相环保钻井液在实际工程中的应用情况.综合研究表明,KL植物胶钻井液体系可作为一种新型的无固相环保钻井液使用.【期刊名称】《煤田地质与勘探》【年(卷),期】2010(038)003【总页数】5页(P76-80)【关键词】KL植物胶;无固相;环保;钻井液【作者】王胜;陈礼仪;黄猛;张光西【作者单位】成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川,成都,610059;成都理工大学地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室,四川,成都,610059;成都水利水电建设有限责任公司,四川,成都,610072;成都水利水电建设有限责任公司,四川,成都,610072【正文语种】中文【中图分类】P634在砂卵石堆积层及松散破碎地层等复杂地层进行取心钻探，特别要求钻井液在护壁和取心方面具有良好的效果。
另外，随着钻探技术的发展及环保意识的增强，人们对钻井液的环保性要求也越来越高。
长期的研究和生产实践表明，采用植物胶无固相钻井液在复杂地层钻进中往往会收到较好的效果[1]。
KL植物胶是适应复杂地层钻探要求而开发出来的一种具有环保特点的新型无固相钻井液技术。
将单一植物胶直接用作钻井液处理剂或配制成植物胶钻井液，其护心防塌效果和综合性能并不太理想。
因此，必须对植物胶进行改性，这种改性过程也就是通常所说的“复合”。
本文以KL植物胶的开发为例，从植物胶原料来源、加工工艺、加量的确定，植物胶钻井液的改性处理、优化方案、性能评价及现场应用等方面，对这一新型植物胶无固相环保钻井液体系进行了较为系统的研究。
1.1 原料来源一般来说，可用作植物胶钻井液的植物胶原料可来自于植物的不同部位，而且不同部位的植物胶，其制成的植物胶钻井液性能是有所不同的。
聚乙烯醇在钻井液中的应用班级：10油田化学三班姓名：李涛涛聚乙烯醇，英文名称2： polyvinyl alcohol，viny)alcohol polymer，poval，简称PVA，分子式： [C2H4O]n摘要：主要讲述了聚乙烯醇胶乳对油井水泥浆的失水、稠化性能、游离水和水泥石抗压强度等参数的影响。
结果表明，胶乳加量增大时，油井水泥浆的失水量迅速变小，稠化时间延长，初始稠度减小，游离水得到有效的控制，水泥石的抗压强度减小而柔性增大。
试验证明，聚乙烯醇胶乳通过成膜、吸附、水化等作用能有效地控制油井水泥浆的液相运移情况，调节其稠化性能，改善水泥石的物理力学性能。
自行设计了一套测定水泥石胶结强度的装置，实验证明所提出的测定方法是可行的。
首先聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性聚合物,分子中有大量的羟基存在。
因此,可以把它作为油井水泥降失水剂的原料。
文章研究了在不同的聚合度和醇解度的PVA作为油井水泥降失水剂的滤失性能,研究发现PVA17-88是以PVA作为油井水泥降失水剂的最好原料。
并对PVA17-88作为油井水泥降失水剂与分散剂和消泡剂的配伍性、耐温、抗盐以及水泥浆的综合性能进行了系统的研究。
高分子聚合物材料作为油井水泥外加剂在油田固井工程中的应用,其地位日益突出,对提高固井质量起到了重要的作用.该文较详强的介绍了固井工程与油井水泥外加剂的关系以及相关的概念,综述了前人的研究成虹,研制出了新型聚合物胶乳水泥体系,同时设计了相应的特种实验仪器.该文重点研究了水溶性聚合物-聚乙烯醇作为油井水泥外加剂的一些行为特征,同时研究了配套组分对聚合物水泥浆体系的性能影响.聚乙烯醇水溶液与硼砂在碱性条件下交联是该文研究应用的最基本原理之一,聚乙烯醇与硼砂交联形成了一定的网状结构,加入的有机酸组分参加进一步的交联,使之形成了立体柔性的网状交联结构,这种结构吸附到水泥颗粒上,阻碍和束缚了水泥浆中自由水的运移,同时这种交联吸附性质使水泥浆体系在压差作用下能够在滤失界的目的,减少了水泥石的表观和内部体积由于失水而造成的收缩,同时也对地层流体的外窜起到了封堵作用,保证了水泥浆在井下的正常凝固.另外聚乙烯醇与其他组分的配合作用,使水泥浆体系还具备了"直角稠化","零自由水"和剪切稀释等特性.该文发展了油田固井工程中的防窜理论,在水泥外加剂的研究方面达到了一个新的水平.在现场试验和推广应用过程中为解决大庆油田的高压层固井、水平井固井,地矿部浅气层固井和渤海海上深层气层固井问题起到了重要作用.聚乙烯醇用作石油及天燃气钻井、固井过程中的降失水添加剂增强水泥浆保水作用防止水泥浆在渗透性地层中先期脱水，对缓凝时间和抗压强度影响小，并有效防止气窜用作石油及天然气钻井过程中的防塌添加剂，能有效阻止钻井液滤液浸入泥页岩，从而达到防止井壁失稳甚至井壁坍塌的作用聚乙烯醇的抑制防塌性能是长久有效。
抗高温无固相钻完井液一体化的技术论证报告河北儒德元科技发展有限公司2008-8-4目录(一)实施无固相钻完井液一体化的目的与意义(二)无固相钻完井液的背景与需求(三)无固相钻完井液的开发现状与方向(四)无固相钻完井液的室内研究(五)小结(六)检测报告一、实施无固相钻完井液一体化的目的和意义：目的：无固相钻完井液一体化一方面没由于体系的无固相，可以大大消除固相颗粒对储层尤其是低渗油气层的伤害，同时使钻井液与完井液具有更大程度地相溶性，避免了因钻完井液不相配伍从而致使的沉淀伤害储层，而且由于无固相体系的泥饼薄而韧，大大利于固井质量的提高；意义：实施无固相钻完井液一体化后，由于该体系具有较低的粘度，可以大幅度提高钻井速度，有效缩短钻井周期；体系无固相，在降低对地层的固相伤害的同时，也避免了因固相成份下沉造成的卡钻事故的发生，同时也利于有效方便的固控；薄、韧且滑腻的泥饼能够降低在高压情况下粘附压差卡钻的风险；较低的抽吸激动压力，降低了井壁不稳定风险或井控事故的发生；钻完井液一体化，保护储层，提高油井生产能力的同时，更是节省了昂贵的完井液费用；体系无固相，易于筛除保护且可以重复利用，从而大大降低了配液作业费用；所选用的外加剂及加重剂均安全无毒，易降解，对环境无不利影响。
所以，无固相钻完井液一体化的实施可以从根本上实现对储层的良好保护，解决静态、动态携砂、清洁井眼和减小钻头阻力提高钻速的问题，在节约本钱的同时更能大幅度地提高油气井产量，经济效益显著。
二、无固相钻完井液的背景与需求在目前石油勘探开发进程中，常规的水基泥浆或油基泥浆由于自身的特点，往往在钻井进程中尤其会对储层造成不可拯救的伤害，从而使勘探及至后期的开发得犯错误的结论，而增加没必要要且昂贵的处置费用；同时常常利用的重晶石加重剂由于本身不可溶，且具有潜在的危害性，也致使了废弃钻井液排放处置费用高的问题。
尤其是在高温情况下，钻井液中化学物质的高温降解所分解出的固相微粒，更是在使体系性变差的同时，对地层形成了新的伤害。
浅谈一种新型无固相钻井液
摘要：无固相钻井液不含固相物质，主要成分为高分子聚合物，其综合流变性能、防塌护壁、降滤失性能均优于普通钻井液，是钻井液的发展方向，新型无固相钻井液是优质处理剂的复配产品，具有推广价值。
关键词：无固相流变性能钻井液
随着科技的飞速发展，地质勘探、工程勘察行业对钻井液的要求越来越高，新型钻井液的研究日益被重视。
好的钻井液应具备防漏、防塌、减阻、携带能力强等特点。
近年来兴起的小口径金刚石绳索取心钻井技术要求必须使用无固相钻井液，它不但可防塌、防漏，更能防止钻杆内壁结泥皮和降低压损。
1、钻井液的作用机理和研制
1.1 作用机理探讨
SWG的有效成分防塌剂、降滤失剂、稀释剂都是有机高分子物质，其性能是由有机高分子的分子结构决定的。
ST-1防塌剂是采用反相乳液聚合法制得的一种部分水解的聚丙烯酰胺油包水型高分子胶乳，其主要成分为聚丙烯酰胺，聚丙烯酰胺以微颗粒的形式分散在饱和烷烃的介质中，它是以C-C链为骨架，在碳链上按一定规律重复分布着酰胺基与羧钠的柔软性很大的链状高分子聚合物。
分子量为600～800万，水解度为20%～30%。
整个长链由一种或两种链节交替组成。
每个链节中的原子或原子团也是链状分布的，故线性好、柔软性大，可弯曲和扭转，每个链节为一个作用基团。
以上特点使整个分子链具有很强的变形能力和架桥能力。
以上物质通过助剂与添加剂复配后，使得各自的功能更加突出，充分体现出低密度、低粘度、低滤失、护壁功能强、润滑性能好的优点。
泥浆的比重是影响钻速的较大因素。
无固相泥浆SWG比重很低，仅为1.010～1.005g/cm3，所以可有效保持较高钻速；选择性絮凝作用.钻井液中长链型高分子化合物具有众多的能溶于水的强吸附基团，其分子链有强的旋转作用，使随钻进时进入钻井液的井壁固体颗粒聚集在一起而产生沉降，从而保持了无固相泥浆的清洁；降失水作用。
SWG中众多的水化基团，特别是-OCH2COO-，可使粘粒周围（特别是表面）吸附溶剂化水膜增厚，电位大大提高，粘粒间静电斥力也增大，提高了粘粒（特别是聚结趋势大的细粘粒）的聚结稳定性，并使钻井液中自由水减少，于是形成的泥饼薄而致密，故滤失量下降；护壁、防塌性能。
钻井液在井底温度作用下，通过分裂蒸发，颗粒相互聚结，在液固界面上具一定的吸附作用，在井壁上形成具有一定强度的膜；润滑作用。
钻井液中ST-1、降滤失剂等都具有一定润滑性，可在摩擦面上形成一层与介质性质不同的薄膜，这层薄层叫边界膜，它具有良好的润滑性和一定的强度，大大降低钻具、岩屑之间的磨擦阻力，同时减少自由水向井壁的渗滤。
1.2 实验过程
无固相钻井液的研究实质是处理剂的研究，优质的处理剂会使无固相钻井液具有优良的性能。
（1）ST-1防塌剂、降滤失剂与稀释剂之间比例的选择。
ST-1防塌剂、降滤失剂与稀释剂之间适当的比例是SWG具有优异性能的重要因素，经正交试验确定，当ST-1防塌剂、降滤失剂与稀释剂之间的比例为7：10：25时，复配液性能为最佳。
（2）助剂的选择。
多种助剂将使ST-1、降滤失剂、稀释剂有机地结合在一起，从而使性能得到充分的发挥。
2、室内SWG复配钻井液性能
2.1 一般流变性能试验
通过试验（表1）可以看出，SWG具有良好的降失水功能。
综合流变性能随SWG的增加得到改善。
2.2 防塌浸泡试验
取辽宁省昌图县古榆树勘探区红色泥岩制成（∮11×18mm），人工岩心，标为1、2号试验样，放入不同浓度无固相泥浆SWG中做浸泡试验，试验证明SWG 具有优良的防塌护壁功能，试验情况和垮塌时间如表2。
2.3 润滑试验
从（表1）润滑系数可以看出，SWG润滑减阻性能明显。
2.4 抗干扰试验
主要检测SWG的抗盐能力。
（表3）看出SWG具有较强的抗干扰能力，这将大大降低实际工作中的泥浆成本。
3、结语
无因相钻井液处理剂SWG采用高分子聚合物与无机盐类复合制成；该钻井液与低固相钻井液相比，无固相含量，钻井速度高，防塌、防渗、润滑性能好；高分子聚合物易于溶解，无毒无害，不污染环境，操作方便；密度低、无固相、综合流变性能好，特别适用于绳索取芯钻进；抗干扰能力强，适用性广，性能价格比较好，易于推广。
