基础知识钻井液材料课件.ppt

1、 钻井液配浆材料与处理剂钻井液配浆材料与处理剂2009年年10月月8日日日日渤海钻探泥浆技术服务公司渤海钻探泥浆技术服务公司1PPT课件钻井液材料分类钻井液材料分类 钻井液材料分类钻井液材料分类（一）（一）按化学性质分类按化学性质分类1 1、原材料：如粘土、水、油、加重剂等。、原材料：如粘土、水、油、加重剂等。2 2、无机处理剂：凡用于钻井液的无机化学药剂均可划、无机处理剂：凡用于钻井液的无机化学药剂均可划入此类。入此类。如氯化钠、硫酸钾、氢氧化钠等。如氯化钠、硫酸钾、氢氧化钠等。3 3、有机处理剂：凡用于钻井液的有机化合物均属此类、有机处理剂：凡用于钻井液的有机化合物均属此类。如沥青类、淀粉

2、类、腐植酸类、丙类酸类、纤维素如沥青类、淀粉类、腐植酸类、丙类酸类、纤维素类等。类等。4 4、表面活性剂：分为非离子型、阴离子型、阳离子型、表面活性剂：分为非离子型、阴离子型、阳离子型和两性活性剂等。和两性活性剂等。2PPT课件钻井液材料分类钻井液材料分类 钻井液材料分类钻井液材料分类（二）（二）按用途分类按用途分类1 1）配浆用土配浆用土 2 2）加重剂加重剂 3 3）增粘剂增粘剂 4 4）降粘剂降粘剂 5 5）降滤失剂降滤失剂 6 6）絮凝剂絮凝剂 7 7）页岩水化抑制剂页岩水化抑制剂 8 8）润滑剂润滑剂 9 9）堵漏材料堵漏材料 1010）消泡剂消泡剂 1111）发泡剂发泡剂 1212

3、）杀菌剂杀菌剂 1313）解卡剂解卡剂 1414）乳化剂乳化剂 1515）腐蚀抑制剂腐蚀抑制剂 1616）高温稳定剂高温稳定剂 1717）表面活性剂表面活性剂 1818）碱式调节剂碱式调节剂 1919）油基泥浆用油基泥浆用料3PPT课件钻井液原材料钻井液原材料 钻井液材料分类钻井液材料分类（一）钻井液原材料的主要作用（一）钻井液原材料的主要作用1）形成较稳定的胶体形成较稳定的胶体2 2）接受各种化学剂处理，改善钻井液性能，满接受各种化学剂处理，改善钻井液性能，满足现场各种需要。足现场各种需要。3 3）在井壁上形成泥饼，降低滤失量，稳定井壁。在井壁上形成泥饼，降低滤失量，稳定井壁。4 4）形成钻

4、井液的粘度、切力、悬浮固相，携带形成钻井液的粘度、切力、悬浮固相，携带钻屑。钻屑。5 5）调节钻井液密度，控制地层压力调节钻井液密度，控制地层压力。4PPT课件（二）常用原材料简介（二）常用原材料简介钻井液原材料钻井液原材料 钻井液材料分类钻井液材料分类 1 1、粘土类粘土类 1 1）钠膨润土及钙膨润土（简称钠土及钙土）钠膨润土及钙膨润土（简称钠土及钙土）:是配是配制水基钻井液的基础材料，其主要矿物成分是蒙脱石，制水基钻井液的基础材料，其主要矿物成分是蒙脱石，一般需要一般需要1 1吨土可配制吨土可配制15mPa.s15mPa.s表观粘度的钻井液表观粘度的钻井液16m316m3，钠土造浆率较高，

5、而钙土则需加碱处理才能使用，（一钠土造浆率较高，而钙土则需加碱处理才能使用，（一般碱土比为般碱土比为5 57%7%）。）。用途及使用方法：提高钻井液的粘切、降低失水、堵漏用途及使用方法：提高钻井液的粘切、降低失水、堵漏等。在配有搅拌器或泥浆枪的罐中，先加入计算好量的等。在配有搅拌器或泥浆枪的罐中，先加入计算好量的水，搅拌、加入土，纯碱，水化。水，搅拌、加入土，纯碱，水化。5PPT课件（二）常用原材料简介（二）常用原材料简介钻井液原材料钻井液原材料 钻井液材料分类钻井液材料分类 1 1、粘土类粘土类 2 2）抗盐土：包括海泡石、凹凸棒石等是铝和镁的抗盐土：包括海泡石、凹凸棒石等是铝和镁的水硅酸盐

6、，其晶体构造为纤维状或棒状，其最大特点是水硅酸盐，其晶体构造为纤维状或棒状，其最大特点是抗盐及耐温，在盐水甚至饱和盐水中造浆率达抗盐及耐温，在盐水甚至饱和盐水中造浆率达12-16m3/T12-16m3/T，常用来钻盐层，尤其是海泡石钻井液具有较高的耐温特常用来钻盐层，尤其是海泡石钻井液具有较高的耐温特性，热稳定性，故常用来打地热井或超深井，缺点是滤性，热稳定性，故常用来打地热井或超深井，缺点是滤失量大，须配合降滤失剂才能使用。失量大，须配合降滤失剂才能使用。用途及使用方法：提高钻井液的粘切、降低失水、堵漏用途及使用方法：提高钻井液的粘切、降低失水、堵漏等。在配有搅拌器或泥浆枪的罐中，先加入计算

7、好量的等。在配有搅拌器或泥浆枪的罐中，先加入计算好量的水，搅拌、加入土，水化。水，搅拌、加入土，水化。6PPT课件1 1、粘土类粘土类 3 3）有机土：是由钠土或抗盐土，以阳离子型表面有机土：是由钠土或抗盐土，以阳离子型表面活性剂覆盖，使其改变表面性质（由亲水变为亲油）而活性剂覆盖，使其改变表面性质（由亲水变为亲油）而制成的，它可以在油中分散而配制成符合各种需要的油制成的，它可以在油中分散而配制成符合各种需要的油基钻井液（或解卡液），主要用于钻进复杂地层如盐膏基钻井液（或解卡液），主要用于钻进复杂地层如盐膏层、盐泥膏层、超深井的及完井的各种作业中。层、盐泥膏层、超深井的及完井的各种作业中。用途

8、及使用方法：提高油基钻井液的粘切、降低失水等。用途及使用方法：提高油基钻井液的粘切、降低失水等。在配有搅拌器或泥浆枪的罐中，先加入计算好量的油，在配有搅拌器或泥浆枪的罐中，先加入计算好量的油，搅拌、加入有机土。搅拌、加入有机土。钻井液原材料钻井液原材料 钻井液材料分类钻井液材料分类 7PPT课件钻井液原材料钻井液原材料 钻井液材料分类钻井液材料分类 2 2、配浆用水和油配浆用水和油 1 1）水：水是组成水基钻井液最主要的成分，水质好水：水是组成水基钻井液最主要的成分，水质好坏直接影响钻井液性能，一般将钻井液用水分为三类：一坏直接影响钻井液性能，一般将钻井液用水分为三类：一类是淡水（总矿化度小于

9、类是淡水（总矿化度小于10000mg/L10000mg/L）；一类是含钙镁较）；一类是含钙镁较多的咸水，如海水和硬水；另一类则是含钠盐较多的水，多的咸水，如海水和硬水；另一类则是含钠盐较多的水，如盐水或饱和盐水。如盐水或饱和盐水。(分四种水型分四种水型)海水是盐的海水是盐的“故乡故乡”，海水中含有各种盐类，其中百，海水中含有各种盐类，其中百分之分之9090左右是氯化钠，也就是食盐。另外还含有氯化镁、左右是氯化钠，也就是食盐。另外还含有氯化镁、硫酸镁、碳酸镁、氯化钙及其他盐类，这些二价盐的存在硫酸镁、碳酸镁、氯化钙及其他盐类，这些二价盐的存在，对钻井液使用的处理剂要求苛刻。氯化镁是点豆腐用的，对

10、钻井液使用的处理剂要求苛刻。氯化镁是点豆腐用的卤水的主要成分，味道是苦的，因此，含盐类比重很大的卤水的主要成分，味道是苦的，因此，含盐类比重很大的海水喝起来就又咸又苦了。海水喝起来就又咸又苦了。配置钻井液用的水，通常以就近取材为主配置钻井液用的水，通常以就近取材为主.如井场附近如井场附近打水井、冰水、海水、水渠等。特殊情况下使用人工运送打水井、冰水、海水、水渠等。特殊情况下使用人工运送的水。的水。8PPT课件钻井液原材料钻井液原材料 钻井液材料分类钻井液材料分类 2 2、配浆用水和油配浆用水和油水质对钻井液的影响主要是：水质对钻井液的影响主要是：矿化度的大小：总矿化度小于矿化度的大小：总矿化度

11、小于5000mg/L5000mg/L的水，钻井液易的水，钻井液易于维护，超过于维护，超过10000mg/L10000mg/L后钻井液成本提高，性能不宜维护后钻井液成本提高，性能不宜维护。二价三价盐的含量：钙、镁离子总量超过二价三价盐的含量：钙、镁离子总量超过200mg/L200mg/L，应注，应注意使用纯碱或烧碱处理，否则钻井液成本提高，性能不宜维意使用纯碱或烧碱处理，否则钻井液成本提高，性能不宜维护。护。易起泡或含氧化性物质：多发生在使用井场附近排水沟易起泡或含氧化性物质：多发生在使用井场附近排水沟的水，由于生活用水含大量的洗衣粉类物质，易引起发泡；的水，由于生活用水含大量的洗衣粉类物质，易

12、引起发泡；化工厂排除的水假如含氧化性化工物质，导致钻井液处理剂化工厂排除的水假如含氧化性化工物质，导致钻井液处理剂被氧化失效。被氧化失效。冰水或冬季用水：配置胶液的时间长或无法配置。冰水或冬季用水：配置胶液的时间长或无法配置。在大港油田注意事项：水井的总矿化度超过在大港油田注意事项：水井的总矿化度超过5000mg/L5000mg/L，要求井队送水；水井在使用一段时间后，矿化度升高，注意要求井队送水；水井在使用一段时间后，矿化度升高，注意监测；海水或卤水配浆时，必须选择抗盐性强的处理剂。监测；海水或卤水配浆时，必须选择抗盐性强的处理剂。9PPT课件钻井液原材料钻井液原材料 钻井液材料分类钻井液材

13、料分类 2 2、配浆用水和油配浆用水和油 2 2）油：油是组成油基钻井液的主要成分，一般最常油：油是组成油基钻井液的主要成分，一般最常用柴油配浆，柴油主要含有芳香烃和石蜡两种成分，芳香用柴油配浆，柴油主要含有芳香烃和石蜡两种成分，芳香烃具有完全溶解沥青的能力，而石蜡则不能溶解沥青，故烃具有完全溶解沥青的能力，而石蜡则不能溶解沥青，故一般需要柴油中芳香烃含量一般需要柴油中芳香烃含量22%22%，超过，超过50%50%后油基钻井液后油基钻井液的滤失量显著上升。用白油代替柴油来配制油基钻井液，的滤失量显著上升。用白油代替柴油来配制油基钻井液，目的是为了减少油基钻井液的生物毒性，符合海上钻井的目的是为

14、了减少油基钻井液的生物毒性，符合海上钻井的拜谢需要，减少环境污染，同时也提高了对油气层的分辨拜谢需要，减少环境污染，同时也提高了对油气层的分辨能力，便于保护油气层，因此近年来白油使用越来越多。能力，便于保护油气层，因此近年来白油使用越来越多。原油由于组分较复杂，不好控制，具有荧光，一般不原油由于组分较复杂，不好控制，具有荧光，一般不使用。使用。10PPT课件钻井液原材料钻井液原材料 钻井液材料分类钻井液材料分类 3 3、加重材料加重材料 加重材料应具备的条件：本身密度大，不与钻井加重材料应具备的条件：本身密度大，不与钻井液中的其它组分发生化学反应；且强度要低，磨损性液中的其它组分发生化学反应；

15、且强度要低，磨损性要小，易粉碎，又不磨损泵的各种配件。要小，易粉碎，又不磨损泵的各种配件。11PPT课件钻井液原材料钻井液原材料 钻井液材料分类钻井液材料分类 1 1）重晶石粉重晶石粉 纯品为白色粉末，含杂质时带绿色或灰色，纯品为白色粉末，含杂质时带绿色或灰色，r r（密（密度）：度）：4.2g/cm34.2g/cm3，硬度，硬度2.5-3.52.5-3.5，细度要求，细度要求97%97%以上通过以上通过200200目湿筛，目湿筛，85-95%85-95%能通过能通过325325目湿筛，有轻微毒性，不目湿筛，有轻微毒性，不溶于水、有机溶剂、酸或碱的溶液，只少量溶于浓硫酸溶于水、有机溶剂、酸或碱

16、的溶液，只少量溶于浓硫酸而生成硫酸氢钡而生成硫酸氢钡Ba(HSO4)2Ba(HSO4)2，油井酸化时不被酸溶解，油井酸化时不被酸溶解，重晶石粉是目前使用最多的加重剂，它可将钻井液密度重晶石粉是目前使用最多的加重剂，它可将钻井液密度加重到加重到2.00g/cm32.00g/cm3。重晶石还有另一项功能，即制备重。重晶石还有另一项功能，即制备重晶石在水中的浆液，密度可达晶石在水中的浆液，密度可达2.65g/cm32.65g/cm3，形成高密度，形成高密度段塞。12PPT课件钻井液原材料钻井液原材料 钻井液材料分类钻井液材料分类 2 2）石灰石粉石灰石粉 别名碳酸钙，分子式别名碳酸钙，分子式CaCO

17、3CaCO3，分子量，分子量100.1100.1，纯，纯品为白色粉末，含杂质时呈灰色、灰白、灰黑色、浅品为白色粉末，含杂质时呈灰色、灰白、灰黑色、浅黄或浅红色，杂质中常含有白云石、粘土等，密度：黄或浅红色，杂质中常含有白云石、粘土等，密度：一般为一般为2.7g/cm32.7g/cm3，硬度，硬度3-43-4，不溶于纯水而溶于含，不溶于纯水而溶于含CO2CO2的水，生成的水，生成Ca(HCO3)2Ca(HCO3)2，可溶于盐酸等无机酸，常用作，可溶于盐酸等无机酸，常用作油基钻井液或完井液的加重剂，以减轻对油层的损害。油基钻井液或完井液的加重剂，以减轻对油层的损害。13PPT课件钻井液原材料钻井液

18、原材料 钻井液材料分类钻井液材料分类 3 3）钛铁矿粉钛铁矿粉 别名钛酸铁，分子式别名钛酸铁，分子式FeTi03FeTi03，分子量，分子量151.75151.75，为，为棕至黑褐色粉末，棕至黑褐色粉末，r r：4.6g/cm34.6g/cm3，不溶于水和油，微溶，不溶于水和油，微溶于酸，能溶于热而浓的磷酸和盐酸，钛铁矿优于重晶于酸，能溶于热而浓的磷酸和盐酸，钛铁矿优于重晶石之处是其密度大，硬度较高，虽含铁，但对电测和石之处是其密度大，硬度较高，虽含铁，但对电测和钻井无电磁干扰，又可酸化，是一种有发展前途的加钻井无电磁干扰，又可酸化，是一种有发展前途的加重剂重剂。14PPT课件钻井液原材料钻井

19、液原材料 钻井液材料分类钻井液材料分类 4 4）液体加重剂液体加重剂 主要用于配制完井及修井液及无固相钻井液，主主要用于配制完井及修井液及无固相钻井液，主要有要有CaCl2CaCl2、NaClNaCl、CaBr2CaBr2、ZnCl2ZnCl2及及ZnBr2ZnBr2等。等。15PPT课件钻井液无机处理剂钻井液无机处理剂 钻井液材料分类钻井液材料分类 1 1、氢氧化钠：氢氧化钠：NaOHNaOH 别名片碱、烧碱、火碱、苛性钠，分子量别名片碱、烧碱、火碱、苛性钠，分子量40.0040.00，纯品，纯品为无色透明晶体，工业品为乳白色片状固体或颗粒。常为无色透明晶体，工业品为乳白色片状固体或颗粒。常

20、温下密度为温下密度为2.0-2.2g/cm32.0-2.2g/cm3特点：易吸湿，从空气中吸收特点：易吸湿，从空气中吸收CO2CO2变成变成Na2CO3Na2CO3，其水溶液，其水溶液俗称液碱。浓溶液对皮肤有强腐蚀性，易溶于水，也溶俗称液碱。浓溶液对皮肤有强腐蚀性，易溶于水，也溶于酒精和甘油，难溶于醚及烃类。于酒精和甘油，难溶于醚及烃类。用途：钻井液碱度调节剂。用途：钻井液碱度调节剂。注意事项：强腐蚀性，防止灼烧眼睛和皮肤。注意事项：强腐蚀性，防止灼烧眼睛和皮肤。16PPT课件钻井液无机处理剂钻井液无机处理剂 钻井液材料分类钻井液材料分类 2 2、氢氧化钙：氢氧化钙：CaCa（OHOH）2 2

21、 又名熟石灰、消石灰，分子量又名熟石灰、消石灰，分子量74.1074.10，白色粉末，常温，白色粉末，常温下密度为下密度为2.0-2.2g/cm32.0-2.2g/cm3特点：吸潮性强，在空气中能逐渐吸收特点：吸潮性强，在空气中能逐渐吸收CO2CO2变成变成X X、CaCO3CaCO3，碱性强，对皮肤及织物有腐蚀性，氢氧化钙在水中溶解碱性强，对皮肤及织物有腐蚀性，氢氧化钙在水中溶解波水，常与水配成混浊的悬浮体，叫石灰乳，浓度饱和波水，常与水配成混浊的悬浮体，叫石灰乳，浓度饱和而澄清的水溶液叫石灰水。而澄清的水溶液叫石灰水。用途：配置钙基泥浆提供用途：配置钙基泥浆提供Ca2+Ca2+17PPT课

22、件钻井液无机处理剂钻井液无机处理剂 钻井液材料分类钻井液材料分类 3 3、氢氧化钾：氢氧化钾：KOHKOH 又名苛性钾，分子量又名苛性钾，分子量56.1056.10，白色半透明晶体，有片状、，白色半透明晶体，有片状、块状、条状和粒状，块状、条状和粒状，r:2.044g/cm3r:2.044g/cm3。特点：极易吸收空气中的特点：极易吸收空气中的CO2CO2而结成硬块及变质，强碱性，而结成硬块及变质，强碱性，浓溶液对皮肤有强腐蚀性，易溶于水，也溶于酒精和甘浓溶液对皮肤有强腐蚀性，易溶于水，也溶于酒精和甘油，难溶于醚及烃类。油，难溶于醚及烃类。18PPT课件钻井液无机处理剂钻井液无机处理剂 钻井液

23、材料分类钻井液材料分类 4 4、碳酸钠碳酸钠Na2CO3 Na2CO3 别名纯碱、苏打，分子量别名纯碱、苏打，分子量106.0106.0，r:2.5g/cm3r:2.5g/cm3特点：无水特点：无水Na2CO3Na2CO3白色粉末或细粒，吸潮后结成硬块，白色粉末或细粒，吸潮后结成硬块，Na2CO3.10H2ONa2CO3.10H2O为无色透明的针状（单斜）结晶，为无色透明的针状（单斜）结晶，r:1.5g/cm3r:1.5g/cm3，在空气中易风化形成白色粉末状的，在空气中易风化形成白色粉末状的Na2CO3.5H2ONa2CO3.5H2O，热至，热至35.3735.37，即溶于它本身的结晶水内，

24、即溶于它本身的结晶水内（犹如熔化），易溶于水，溶于酒精和乙醚等。（犹如熔化），易溶于水，溶于酒精和乙醚等。19PPT课件钻井液无机处理剂钻井液无机处理剂 钻井液材料分类钻井液材料分类 用途：纯碱能通过离子交换和沉淀作用使钙粘土变为钠粘用途：纯碱能通过离子交换和沉淀作用使钙粘土变为钠粘土：土：Ca-Ca-粘土粘土Na2CO3Na2CO3NaNa粘土十粘土十 CaCO3CaCO3。从而有效地改善粘土的水化分散性能，因此加入适量从而有效地改善粘土的水化分散性能，因此加入适量纯碱可使新浆的失水下降，粘度、切力增大。但过量的纯纯碱可使新浆的失水下降，粘度、切力增大。但过量的纯碱要产生压缩双电层的聚结作用

25、，反使失水增大。其合适碱要产生压缩双电层的聚结作用，反使失水增大。其合适加量要通过造浆实验来确定。加量要通过造浆实验来确定。此外，由于此外，由于CaCO3CaCO3的溶解度很小，在钻水泥塞或钻井液的溶解度很小，在钻水泥塞或钻井液受到钙侵时，加入适量纯碱使受到钙侵时，加入适量纯碱使Ca2+Ca2+沉淀成沉淀成CaCO3CaCO3，从而使钻，从而使钻井液性能变好。井液性能变好。含羧酸基官能团（含羧酸基官能团（C00NaC00Na）的有机处理剂困钙侵（或）的有机处理剂困钙侵（或Ca2+Ca2+浓度过高）而降低其处理效果时，一般可以用加人适浓度过高）而降低其处理效果时，一般可以用加人适量纯碱的办法恢复

26、其作用。量纯碱的办法恢复其作用。主要用途：用于除去造浆水，土或钻井液中的钙离子，以主要用途：用于除去造浆水，土或钻井液中的钙离子，以稳定钻井液性能，也可以用于钙侵处理。稳定钻井液性能，也可以用于钙侵处理。20PPT课件钻井液无机处理剂钻井液无机处理剂 钻井液材料分类钻井液材料分类 5 5、碳酸氢钠（碳酸氢钠（NaHCONaHCO3 3）别名小苏打，重碳酸钠、酸式碳酸钠、重碱、分子量别名小苏打，重碳酸钠、酸式碳酸钠、重碱、分子量84.0184.01特点：白色针状（单斜）晶体，特点：白色针状（单斜）晶体，r:2.20g/cm3r:2.20g/cm3，在热空气，在热空气中会慢慢失去部分中会慢慢失去部

27、分C02C02，270270下全部失去下全部失去CO2CO2转变为转变为Na2CO3Na2CO3。用途：用途：1 1）调节）调节PHPH值值 2 2）用于处理水泥侵，）用于处理水泥侵，PHPH不易上升。不易上升。21PPT课件钻井液无机处理剂钻井液无机处理剂 钻井液材料分类钻井液材料分类 6 6、碱式碳酸锌碱式碳酸锌Zn(OH)2.2ZnCO3.H2OZn(OH)2.2ZnCO3.H2O 分子量分子量342.19 r:4.42g/cm3342.19 r:4.42g/cm3特点：白色粉末，无毒无臭，特点：白色粉末，无毒无臭，150 150 时开始分解，时开始分解，300300时放出时放出CO2C

28、O2而成氧化锌，不溶于水，能溶于氨水、碱水及而成氧化锌，不溶于水，能溶于氨水、碱水及酸中。酸中。用途：除硫外，当钻遇天然气层时，气中常会用途：除硫外，当钻遇天然气层时，气中常会H2SH2S或采用或采用磺化处理剂遇深井高温时而分解出硫化物，都可造成地磺化处理剂遇深井高温时而分解出硫化物，都可造成地钻具的严重腐蚀，故在钻井液中加入此药即可除掉钻具的严重腐蚀，故在钻井液中加入此药即可除掉H2SH2S。22PPT课件钻井液无机处理剂钻井液无机处理剂 钻井液材料分类钻井液材料分类 7 7、氯化钠氯化钠NaClNaCl 又名食盐，分子量又名食盐，分子量55.45 55.45，r r 约约2.172.17特

29、点：白色立方晶体或细小晶粉末，味咸，中性，纯品特点：白色立方晶体或细小晶粉末，味咸，中性，纯品不潮解，含不潮解，含CaCl2 MgCl2CaCl2 MgCl2等杂质一吸潮，溶于水和酒精，等杂质一吸潮，溶于水和酒精，几乎不溶于酒精。几乎不溶于酒精。用途：用途：1 1）盐水钻井液可抑制井壁泥岩水化膨胀或坍塌。）盐水钻井液可抑制井壁泥岩水化膨胀或坍塌。2 2）饱和盐水钻井液可防墁岩井段溶解成大肚子）饱和盐水钻井液可防墁岩井段溶解成大肚子。23PPT课件钻井液无机处理剂钻井液无机处理剂 钻井液材料分类钻井液材料分类 8 8、氯化钙氯化钙 CaCl2 CaCl2 分子量分子量111.00 CaCl211

30、1.00 CaCl2特点：无水氯化钙白色立方晶体，特点：无水氯化钙白色立方晶体，r:2.15g/cm3r:2.15g/cm3，具有，具有强吸湿性，需密封容器保存，易溶于水放出大量的热，强吸湿性，需密封容器保存，易溶于水放出大量的热，也溶于酒精和丙酮。也溶于酒精和丙酮。用途：用途：1 1）无水氯化钙常用作干燥剂。）无水氯化钙常用作干燥剂。2 2）作为无固相完井液及修井液的加重剂。）作为无固相完井液及修井液的加重剂。3 3）不分散钻井液抑制剂，水泥促凝剂及防冻剂。）不分散钻井液抑制剂，水泥促凝剂及防冻剂。注意事项：极易吸潮而流失，潮解物有腐蚀性。不可徒注意事项：极易吸潮而流失，潮解物有腐蚀性。不可

31、徒手接触，以防皮肤起泡。手接触，以防皮肤起泡。24PPT课件钻井液无机处理剂钻井液无机处理剂 钻井液材料分类钻井液材料分类 9 9、氯化钾、氯化钾 KClKCl 分子量：分子量：74.55 r:1.98g/cm374.55 r:1.98g/cm3特点：无色立方晶体，空气中稳定，溶于水，略溶于甘特点：无色立方晶体，空气中稳定，溶于水，略溶于甘油和酒精，不溶于乙醚、丙酮和烃类，在水中的溶解度油和酒精，不溶于乙醚、丙酮和烃类，在水中的溶解度随温度增加而增加。随温度增加而增加。用途：提供用途：提供K+K+，抑制粘土的水化膨胀，即页岩抑制剂。，抑制粘土的水化膨胀，即页岩抑制剂。25PPT课件钻井液无机处

32、理剂钻井液无机处理剂 钻井液材料分类钻井液材料分类 1010、CaClCaCl2 2 CaBr CaBr2 2 两个因素使两个因素使CaCa2+2+盐适合页岩钻井增强页岩薄膜效应盐适合页岩钻井增强页岩薄膜效应形成有效的页岩钻井液。形成有效的页岩钻井液。滤液粘度高，可降低液体流速，滤液粘度高，可降低液体流速，渗透压高（渗透压高（1000bar1000bar）（成膜效应是）（成膜效应是1 110%10%），因），因此有效渗透压减小到此有效渗透压减小到1010100bar100bar26PPT课件一、增稠剂一、增稠剂/包被剂包被剂1 1）部分水解聚丙烯酰胺（）部分水解聚丙烯酰胺（PHPAPHPA）部

33、分水解聚丙烯酰胺是一种白色水溶性聚合物粉末或水部分水解聚丙烯酰胺是一种白色水溶性聚合物粉末或水溶液。主要用做水基钻井液的增稠剂、包被剂。它可直溶液。主要用做水基钻井液的增稠剂、包被剂。它可直接加入钻井液，但最好配成接加入钻井液，但最好配成0.5%1.0%0.5%1.0%水溶液使用。水解水溶液使用。水解聚丙烯酰胺产品可分为两种：分子量为聚丙烯酰胺产品可分为两种：分子量为3 3106106的常规产的常规产品和分子量为（品和分子量为（812812）106106的高分子量产品。高分子量的高分子量产品。高分子量产品有更强的包被和增稠效果。一般情况下水解聚丙烯产品有更强的包被和增稠效果。一般情况下水解聚丙

34、烯酰胺在钻井液中的加量（折合成干粉）为酰胺在钻井液中的加量（折合成干粉）为0.1%0.3%0.1%0.3%。27PPT课件一、增稠剂一、增稠剂/包被剂包被剂2 2）FA-367FA-367FA-367FA-367是一个分子量很大的水溶性两性离子聚合物，在是一个分子量很大的水溶性两性离子聚合物，在其丙烯酸主链上带有很多不同的阴离子、阳离子和非离其丙烯酸主链上带有很多不同的阴离子、阳离子和非离子基团。商业产品主要为白色至微黄的粉末。它常在水子基团。商业产品主要为白色至微黄的粉末。它常在水基钻井液中用做增稠剂基钻井液中用做增稠剂/包被剂或与包被剂或与XY-27XY-27（两性离子聚（两性离子聚合物降

35、粘剂）和合物降粘剂）和JT-888JT-888（两性离子聚合物降滤失剂）一（两性离子聚合物降滤失剂）一起使用形成两性离子聚合物钻井液体系。其抗温能力可起使用形成两性离子聚合物钻井液体系。其抗温能力可达达160180160180，具有很好的抗盐和抗钙性能。可与常用添，具有很好的抗盐和抗钙性能。可与常用添加剂和丙烯酸类聚合物一起配合使用。通常加量（折合加剂和丙烯酸类聚合物一起配合使用。通常加量（折合成干粉）在淡水钻井液中为成干粉）在淡水钻井液中为0.2%0.4%0.2%0.4%，饱和盐水钻井液，饱和盐水钻井液中为中为0.7%1.5%0.7%1.5%。28PPT课件一、增稠剂一、增稠剂/包被剂包被剂

36、3 3）高粘度羧甲基纤维素）高粘度羧甲基纤维素高粘度羧甲基纤维素为白色棉花状毛绒物，在水中完全高粘度羧甲基纤维素为白色棉花状毛绒物，在水中完全溶解。与低粘度和中粘度羧甲基纤维素溶解。与低粘度和中粘度羧甲基纤维素CMCLVCMCLV和和CMCMVCMCMV相相比，它主要用于提高钻井液粘度，以提高其洗井和悬浮比，它主要用于提高钻井液粘度，以提高其洗井和悬浮能力；同时还可降低滤失量。其常规加量为能力；同时还可降低滤失量。其常规加量为0.2%0.5%0.2%0.5%。4 4）聚阴离子纤维素（）聚阴离子纤维素（PACPAC）聚阴离子纤维素是一种高品质水溶性纤维素衍生物，其聚阴离子纤维素是一种高品质水溶性

37、纤维素衍生物，其商业产品分为两种：商业产品分为两种：PAC-RPAC-R和和PAC-SPAC-S，皆可有效地提高水，皆可有效地提高水基钻井液，其中包括淡水、海水（咸水）和饱和盐水钻基钻井液，其中包括淡水、海水（咸水）和饱和盐水钻井液的粘度并降低滤失量，但井液的粘度并降低滤失量，但PAC-SPAC-S没有没有PAC-RPAC-R那么强的那么强的增稠效应。增稠效应。PACPAC的一般加量为的一般加量为0.2%0.6%0.2%0.6%。29PPT课件一、增稠剂一、增稠剂/包被剂包被剂5 5）羟乙基纤维素（）羟乙基纤维素（HECHEC）羟乙基纤维素是一种非离子型聚合物，为白色或略带微羟乙基纤维素是一种

38、非离子型聚合物，为白色或略带微黄的毛绒状粉末。主要用于用盐粉或石灰石粉加重的不黄的毛绒状粉末。主要用于用盐粉或石灰石粉加重的不损害油气层的无固相完井液和修井液。使用损害油气层的无固相完井液和修井液。使用HECHEC来配制这来配制这种体系的优点在于它有很好的酸溶性，通过酸化处理可种体系的优点在于它有很好的酸溶性，通过酸化处理可有效地清除侵入地层中的羟乙基纤维素残渣、盐颗粒和有效地清除侵入地层中的羟乙基纤维素残渣、盐颗粒和石灰石粉颗粒。羟乙基纤维素合适的加量为石灰石粉颗粒。羟乙基纤维素合适的加量为0.3%0.6%0.3%0.6%，当用于配制完井液和修井液时的用量应通过室内试验确当用于配制完井液和修

39、井液时的用量应通过室内试验确定。定。30PPT课件一、增稠剂一、增稠剂/包被剂包被剂6 6）黄原胶（）黄原胶（XC PolymerXC Polymer）黄原胶是一种生物聚合物，为一种淡黄色粉末。经过搅黄原胶是一种生物聚合物，为一种淡黄色粉末。经过搅拌可完全溶于水中而形成粘稠的溶液。其通常的用途是拌可完全溶于水中而形成粘稠的溶液。其通常的用途是提高钻井液的粘度和切力，另外它还广泛用于无固相钻提高钻井液的粘度和切力，另外它还广泛用于无固相钻井液、完井液和修井液，能有效的防止地层损害。它们井液、完井液和修井液，能有效的防止地层损害。它们是通过将黄原胶加入水中或清洁盐水中形成粘稠的溶液，是通过将黄原胶

40、加入水中或清洁盐水中形成粘稠的溶液，然后用盐粉或石灰石粉加重配制而成。然后用盐粉或石灰石粉加重配制而成。用用XCXC处理的钻井液的特性是它具有突出的流变特性和剪处理的钻井液的特性是它具有突出的流变特性和剪切降粘特性，这一特性可以大大提高机械钻速和使钻井切降粘特性，这一特性可以大大提高机械钻速和使钻井液具有更高的井筒清洗效应。液具有更高的井筒清洗效应。XCXC的抗温能力最高位的抗温能力最高位100120100120。其用量一般为。其用量一般为0.3%0.5%0.3%0.5%，如需要用它配制，如需要用它配制无固相流体体系，其用量由实验确定。无固相流体体系，其用量由实验确定。31PPT课件一、增稠剂

41、一、增稠剂/包被剂包被剂7 7）羧甲基羟乙基纤维素（）羧甲基羟乙基纤维素（CMHECCMHEC）羧甲基羟乙基纤维素是一种水溶性的白色粉末，是一种羧甲基羟乙基纤维素是一种水溶性的白色粉末，是一种强增稠剂，用于提高钻井液的粘度。另外还用于盐粉或强增稠剂，用于提高钻井液的粘度。另外还用于盐粉或石灰石粉加重的无固相流体体系，用于提高体系的液相石灰石粉加重的无固相流体体系，用于提高体系的液相粘度。它的抗温能力为粘度。它的抗温能力为120120，并可抗盐。它可直接加入，并可抗盐。它可直接加入流体体系或配成水溶液使用，其在淡水钻井液中的加量流体体系或配成水溶液使用，其在淡水钻井液中的加量为为0.2%0.4%

42、0.2%0.4%，在盐水钻井液中的加量为，在盐水钻井液中的加量为0.3%0.6%0.3%0.6%。32PPT课件一、增稠剂一、增稠剂/包被剂包被剂8 8）瓜胶（）瓜胶（Guar GumGuar Gum）瓜胶是用瓜尔豆研粉加工得到的产品，呈白色或淡黄色瓜胶是用瓜尔豆研粉加工得到的产品，呈白色或淡黄色粉末。除用作降滤失外，它还可直接加入淡水或盐水中，粉末。除用作降滤失外，它还可直接加入淡水或盐水中，得到一种增稠的溶液，然后用盐粉或石灰石粉加重，配得到一种增稠的溶液，然后用盐粉或石灰石粉加重，配成无固相钻井液、完井液和修井液，以降低对油层的损成无固相钻井液、完井液和修井液，以降低对油层的损害，其通常

43、的加量为害，其通常的加量为0.4%0.7%0.4%0.7%。9 9）羟丙基瓜胶（）羟丙基瓜胶（HP-Guar GumHP-Guar Gum）羟丙基瓜胶由瓜胶化学改型制得，它比普通瓜胶具有更羟丙基瓜胶由瓜胶化学改型制得，它比普通瓜胶具有更好的增稠、降滤失效能和抗温稳定性。其通常的加量为好的增稠、降滤失效能和抗温稳定性。其通常的加量为0.4%0.7%0.4%0.7%。33PPT课件二、降滤失剂二、降滤失剂降滤失剂又称为滤失控制剂（降滤失剂又称为滤失控制剂（Filtration Control Filtration Control AgentAgent）、降失水剂。在钻井过程中，钻井液的滤液侵入）、

44、降失水剂。在钻井过程中，钻井液的滤液侵入地层会引起泥页岩水化膨胀，严重时导致井壁不稳定和地层会引起泥页岩水化膨胀，严重时导致井壁不稳定和各种井下复杂情况，钻遇产层时还会造成油气层损害。各种井下复杂情况，钻遇产层时还会造成油气层损害。加入降滤失剂的目的，就是要通过在井壁上形成低渗透加入降滤失剂的目的，就是要通过在井壁上形成低渗透率、柔韧、薄而致密的泥饼，尽可能降低钻井液的滤失率、柔韧、薄而致密的泥饼，尽可能降低钻井液的滤失量。降滤失剂是钻井液处理剂的重要剂种，主要分为纤量。降滤失剂是钻井液处理剂的重要剂种，主要分为纤维素类、腐植酸类、丙烯酸类、淀粉类和树脂类等。维素类、腐植酸类、丙烯酸类、淀粉类

45、和树脂类等。34PPT课件1 1）低粘度和中粘度羧甲基纤维素（）低粘度和中粘度羧甲基纤维素（CMC-LVCMC-LV，CMC-MVCMC-MV）CMCLVCMCLV和和CMCMVCMCMV是一种白色棉花状毛绒物，可完全溶于水。是一种白色棉花状毛绒物，可完全溶于水。根据需提高钻井液粘度的程度可选用根据需提高钻井液粘度的程度可选用CMCLVCMCLV或或CMCMVCMCMV。其。其通常加量为通常加量为0.2%0.5%0.2%0.5%。2 2）改性淀粉（）改性淀粉（Starch-MStarch-M）它是一种淀粉衍生物。商业产品为白色或淡黄色粉末，它是一种淀粉衍生物。商业产品为白色或淡黄色粉末，用于淡

46、水、盐水（咸水）或饱和盐水钻井液体系的降滤用于淡水、盐水（咸水）或饱和盐水钻井液体系的降滤失剂。其抗温性能为失剂。其抗温性能为110120110120。通常其加量为。通常其加量为1.0%2.0%1.0%2.0%。3 3）预胶化淀粉（）预胶化淀粉（Starch-PGStarch-PG）预胶化淀粉产品为白至淡黄色粉末。通常其加量为预胶化淀粉产品为白至淡黄色粉末。通常其加量为1.0%2.0%1.0%2.0%。35PPT课件4 4）羧甲基淀粉（）羧甲基淀粉（Starch-CMStarch-CM）羧甲基淀粉为白至淡黄色粉末，它可有效地控制淡水和羧甲基淀粉为白至淡黄色粉末，它可有效地控制淡水和盐水钻井液滤

47、失量，与此同时还有明显的提粘效应。通盐水钻井液滤失量，与此同时还有明显的提粘效应。通常其加量为常其加量为0.3%0.5%0.3%0.5%。5 5）羟丙基淀粉（）羟丙基淀粉（Starch-HPStarch-HP）羟丙基淀粉为白至淡黄色粉末，它可有效地控制淡水和羟丙基淀粉为白至淡黄色粉末，它可有效地控制淡水和盐水钻井液滤失量，与此同时还有明显的提粘效应。通盐水钻井液滤失量，与此同时还有明显的提粘效应。通常其加量为常其加量为0.3%0.5%0.3%0.5%。36PPT课件6 6）磺甲基酚醛树脂（）磺甲基酚醛树脂（SMPSMP）磺甲基酚醛树脂为棕色自由流动粉末，它是一种有效的磺甲基酚醛树脂为棕色自由流

48、动粉末，它是一种有效的高温抗污染降滤失剂。加入一定数量的高温抗污染降滤失剂。加入一定数量的SMPSMP可在淡水和盐可在淡水和盐水钻井液中得到满意的水钻井液中得到满意的APIAPI和和HTHPHTHP滤失量。产品分为两种滤失量。产品分为两种类型，类型，SMP-1SMP-1用于淡水和低浓度盐水体系，用于淡水和低浓度盐水体系，SMP-2SMP-2用于高用于高浓度盐水体系。其抗温能力问浓度盐水体系。其抗温能力问180180，通常加量为，通常加量为2.0%3.0%2.0%3.0%。37PPT课件7 7）磺化酚醛树脂）磺化酚醛树脂-磺化褐煤（磺化褐煤（SPNHSPNH）磺化酚醛树脂磺化酚醛树脂-磺化褐煤是

49、磺化酚醛树脂和磺化褐煤的共磺化褐煤是磺化酚醛树脂和磺化褐煤的共聚物，为黄色至棕色的粉末。它是一种抗高温的降滤失剂，聚物，为黄色至棕色的粉末。它是一种抗高温的降滤失剂，配成溶液后不仅可以有效地降滤失并形成高质量的泥饼，配成溶液后不仅可以有效地降滤失并形成高质量的泥饼，而且在高温下也能在长时间和钻很长的进尺后使钻井液性而且在高温下也能在长时间和钻很长的进尺后使钻井液性能保持稳定。能保持稳定。SPNHSPNH与与KPAMKPAM，SMTSMT，SMCSMC和和SMPSMP配合使用形成配合使用形成磺酸盐钻井液体系可以用于钻超过磺酸盐钻井液体系可以用于钻超过4000m4000m的深井，还用于的深井，还用

50、于配制盐水和饱和盐水钻井液。配制盐水和饱和盐水钻井液。SPNHSPNH的抗温能力为的抗温能力为180180。SPNHSPNH在淡水钻井液中加量为在淡水钻井液中加量为1.0%2.0%1.0%2.0%，在盐水钻井液中，在盐水钻井液中加量为加量为2.0%3.0%2.0%3.0%。38PPT课件8 8）磺甲基褐煤（）磺甲基褐煤（SMCSMC）磺甲基褐煤为褐色至黑色自由流动粉末，它既是一种降滤失磺甲基褐煤为褐色至黑色自由流动粉末，它既是一种降滤失剂，又具有降粘效应。其抗温能力为剂，又具有降粘效应。其抗温能力为150150。SMCSMC与与SPNHSPNH和和SMP-1SMP-1（或（或SMP-2SMP-