钻井液技术发展态势 石油大学(北京)鄢捷年.ppt

钻井液技术发展态势石油大学（北京）鄢捷年,一、钻井液技术的发展阶段,1、1914～1916年，清水作为旋转钻井的洗井介质，即开始使用“泥浆”。2、从20～60年代，以分散型水基钻井液为主要类型的阶段在这期间，经历了从细分散体系向粗分散体系的转变，同时也出现了早期使用的油基泥浆和气体型钻井流体。其中有代表性的技术措施包括（1）1921～1922年，重晶石和氧化铁粉开始用作加重材料；（2）1926年，开始使用膨润土作为悬浮剂；,（3）1930年，研制出最早的泥浆处理剂丹宁酸钠；（4）1931～1937年，研制出各种泥浆测量仪器，提出了对泥浆性能控制的要求；（5）1944～1945年，Na-CMC（钠羧甲基纤维素）作为降滤失剂，开始应用于钻井液中；（6）1955年，FCLS（铁铬木质素磺酸盐）作为稀释剂，开始应用于钻井液中；（7）从60年代开始，石灰钻井液、石膏钻井液和氯化钙钻井液等粗分散水基泥浆体系开始广泛使用。,3、70-80年代，以聚合物不分散钻井液为主要类型的阶段聚合物钻井液是国内外水基钻井液发展最迅速的一类，它的出现标志着钻井液工艺技术进入了科学发展阶段。聚合物钻井液大体上又分为以下几种类型（1）部分水解聚丙烯酰胺体系；（2）氯化钾聚合物钻井液体系；（3）羟乙基纤维素体系；（4）聚丙烯与聚乙二醇共聚物（COP/PPG）体系；,这一阶段，油基钻井液也有了进一步的发展在50年代柴油为基油的油基钻井液基础上，70年代发展了低胶质油包水乳化钻井液，80年代低毒油包水乳化钻井液。在抗高温深井钻井液方面研制出以Resinex为代表的抗高温处理剂，使深井钻井液技术取得了很大进展。,90年代以来，（1）聚合物钻井液进一步发展（2）MMH钻井液（3）合成基钻井液（4）聚合醇钻井液（5）甲酸盐钻井液（6）硅酸盐钻井液,二、我国钻井液技术发展概况,50-60年代,分散钻井液钙处理钻井液（以石灰、石膏及氯化钙为絮凝剂）盐水钻井液,70年代-80年代中期,70年代初，低固相铁铬盐混油（或盐水）钻井液褐煤氯化钙钻井液褐煤石膏钻井液低固相饱和盐水钻井液高分子有机处理剂已广泛应用于钻井液中。,,70年代末至80年代中期我国钻井液技术有了很大的发展。主要表现在三磺（磺化丹宁或烤胶、磺化褐煤和磺化酚醛树脂）钻井液在全国推广使用后，创下了钻超井7175m的纪录。低固相不分散聚合物钻井液技术在我国得到全面推广。开始时仅使用聚丙烯酰胺单一型聚合物絮凝剂，以后陆续研制成功不同基团、不同分子量的聚合物处理剂，形成了多种聚合物钻井液体系。聚合物钻井液主要应用于井深4000m以内的井，在当时曾有力地配合了高压喷射钻井，大大地提高了钻井速度。由于聚合物处理剂具有良好的护壁作用，所研制的钾基聚合物钻井液在很大程度上解决了泥、页岩地层的坍塌问题。80年代初期，研制成功了油包水乳化加重钻井液，并在华北、新疆和中原等油田得到成功应用，有效地解决了钻遇大段岩膏层和水敏性泥、页岩地层时所遇到的各种问题。钻井液处理剂、原材料品种迅速增加，质量不断提高。1978年，我国钻井液处理剂仅有40多种，1983年增至76种，1985年已达到16个门类，共129种。,,1986-1990年（“七五”期间）在新的起点上对聚合物钻井液进行了全面、系统的研究，研制出两性离子聚合物钻井液和阳离子聚合物钻井液等新体系，并在全国许多油田推广使用，取得良好效果。将聚合物处理剂的类型从阴离子扩展到阳离子、两性离子，并对大、中、低分子量聚合物处理剂及其复配作用在抑制性、降滤失、降粘作用机理方面进行了系统研究。在此基础上研制出以FA-367、XY-27和JT-888等处理剂组成的两性离子聚合物钻井液体系，和由阳离子包被剂、降滤失剂、降粘剂、防塌剂等组成的全阳离子聚合物钻井液体系；,,为保护油气层，提高钻速，实现欠平衡压力钻井，发展了泡沫和充气钻井液技术。其中使用泡沫钻成的油井的井深达到3232m。为了有效地解决井壁失稳问题，系统地研究了各类钻井液及其处理剂与井壁稳定性的关系，研制出了各种具有强抑制性的防塌钻井液体系，并研制出可对付复杂盐膏层的过饱和盐水钻井液和油包水乳化钻井液等。,,研制出应用于深井、超深井的聚磺钻井液体系。该体系兼有聚合物钻井液和三磺钻井液的优点，既有很强的抑制性，又改善了高温高压条件下钻井液的性能。并大大地减少了井下复杂情况的发生，提高了机械钻速。,,1991～1995年（“八五”期间）我国钻井液技术又上了一个新的台阶。主要体现在聚合物钻井液技术又有了新的进步。其中两性离子聚合物钻井液技术更加成熟，据统计，该体系已在我国15个油田的数千口井上推广使用，并成功研制出两性离子聚合物加重钻井液，最高密度可达2.03/cm3。阳离子聚合物钻井液技术亦更加配套、完善。,,发展了混合金属层状氢氧化物（MMH）钻井液（又称为正电胶钻井液）技术。这类钻井液有其独特的流变特性，还具有强抑制性、防漏、减少油气层损害程度、有利于提高钻速等性能，目前已在全国多个油田上千口井上推广使用；发展了水平井钻井液配套技术，成功地解决了钻水平井时所遇到的携岩、井壁稳定、防漏堵漏、钻井液润滑性和保护油气层等技术难题，其成果在总体上达到90年代国际先进水平。钻井液处理剂继续以较快速度发展，并逐步形成系列。1993年，我国钻井液处理剂已有16个门类，共计246种。,三、国内外钻井液技术对比分析,,与国外相比，虽然我国钻井液技术起步相对较晚，但由于发展速度较快，特别是进入80年代以来，随着我国聚合物钻井液技术、深井钻井液技术和保护油气层技术等的不断发展，以及钻井液处理剂不断走向系列化、标准化，使我国的钻井液工艺技术与国际先进水平的差距不断地缩小。可以认为，目前我国的钻井液工艺技术在总体上已经基本上达到国际先进水平。在某些技术领域，我们已处于领先或者已后来居上，但在有些领域，与国外相比还有一定差距。,,已达到国际先进水平的技术领域大致有以下方面阳离子聚合物钻井液首先首先在国外研制出来，但目前我国对该类体系的研究和应用已走在前面。两性离子聚合物钻井液首先由我国研制出来，并已得到广泛应用。该类钻井液所使用的处理剂已经系列化，在机理研究方面亦处于先进水平。,,混合金属层状氢氧化物（即正电胶）钻井液是国外80年代研制的一种新型钻井液，我国在该项技术的研究和应用方面，基本上与国际先进水平保持同步。这类钻井液在我国已广泛应用于水平井钻井作业中。特别是利用其独特的流变特性，保证了我国第一口短半径水平井的顺利钻成。自“七五”以来，我国在保护油气层的钻井液、完井液技术领域已有很大发展。目前在损害机理的评价、预测技术、油气层损害室内评价技术和暂堵技术等方面，均达到国际先进水平。其中屏蔽暂堵技术为我国首次提出，形成了自己的技术特色。,,在以下方面与国际先进水平相比仍存在着一定的差距虽然钻井液、完井液处理剂在品种上发展较快，但质量方面问题较多。完井液原材料和处理剂尚未形成系列配套，品种也不齐全。另外，抗温、抗盐处理剂及缓蚀剂等也尚需完善。性能良好的固控设备，从数量上、质量上远远不能满足油田的需要。除砂器、除泥器效果仍然欠佳，离心机还没推广应用，细目振动筛还处于研究阶段，固控设备与固控工艺技术的优选仍停留在初级阶段。这项工作直接影响钻井速度和成本。,,基础理论研究薄弱，研究部门的仪器设备与国际先进水平相比差距较大，严重影响我国处理剂与钻井液技术进一步发展与创新。深井、超深井钻井液技术，复杂地层钻井液技术，水平井、丛式井钻井液和完井液技术，特别是短半径、超短半径钻井液技术，小井眼钻井液和完井液技术，都应进一步深入研究解决。,,保护油气层系统工程的研究亟待解决，从钻开油层、测试、生产、增产措施以及提高采收率系统地整装地保护储层，以及预测、诊断、评价、预防及处理全套技术的研究。环境保护方面的研究工作尚处于起步阶段，应积极进行无毒原材料处理剂和钻井液、完井液的研究，加速解决废弃钻井液固液分离问题，并发展固化等新技术。在钻井液技术领域，开发的软件还很少，建立实用的人工智能专家系统仍处于探索阶段。,四、钻井液工艺技术的关键内容,深井高温、高密度钻井液技术；特殊工艺井钻井液技术；防塌钻井液技术；处理剂系列和钻井液体系的发展与应用；保护储层的钻井液、完井液技术；钻井液润滑性及防卡、解卡技术；钻井液防漏、堵漏技术；钻井液流变性及其与携岩的关系；钻井液固控技术；废弃钻井液处理技术。,五、国内外钻井液技术发展动态,（一）水基钻井液,1、聚合物钻井液国外传统的聚合物钻井液主要有部分水解聚丙烯酰胺（PHPA）钻井液、XC生物聚合物钻井液、羟乙基纤维素（HEC）钻井液等。近年来，国外发展较快的是M-I公司研制的阳离子聚合物钻井液体系，主要用作防塌钻井液使用。该体系所使用的处理剂主要包括高分子阳离子聚合物（MCAT）和低分子阳离子聚合物（ACAT-A）。俄罗斯也研制出多种聚合物处理剂，主要是各种类型的丙烯酸脂和甲基丙烯酸脂的聚合物。,,2、MMH钻井液混合金属层状氢氧化物（MMH）最初是DOW化学试剂公司产品。它属于无机处理剂，从分子中Li、Mg、Al元素的氢氧化物结构中取得正电荷，是一种很强的絮凝剂，可与易水化的粘土矿物发生作用，从而抑制其分散。其水溶液具有很高屈服值和较弱的凝胶强度，因而表现出“动即流，静即凝”的特性。国内称之为正电胶，因此MMH钻井液被称为正电胶钻井液。用MMH处理低膨润土含量的水基泥浆可获得较高的粘切、较低的塑性粘度和特优的剪切稀释特性。但其降滤失性能较差，必须配合使用非离子型的降滤失剂才能满足钻井要求。这类钻井液主要用于解决复杂地层的携岩与防塌问题，同时它对油气层的损害程度较小。,,3、水基防塌钻井液国外学者对K、NH4和聚合物抑制页岩水化的机理进行了研究。进入90年代以来，对井壁稳定性的机理问题开展了更深入的研究，指出井内流体和井壁页岩中水的总势能大小决定了水的流向。若井眼内水的总势能大于页岩中水的总势能，则泥浆中的水就会向地层中的页岩渗入，造成水化和井塌。并指出井壁失稳过程可分为四个不同的阶段，即原始页岩状态、页岩膨胀、井壁坍塌以及页岩在泥浆中分散。,,常用防塌剂类型（1）阴离子高分子聚合物类，主要指聚丙烯酰胺盐类品种有聚丙烯酰胺钾盐（K-HPAM、聚丙烯酰胺钙盐（Ca-HPAM）和聚丙烯酰胺铵盐NH4-HPAM）。PAC-141和80A-51亦属此类。该类防塌剂均以丙烯酰胺和丙烯酸盐为基本原料共聚而成，其水解度多在30～60之间，分子量一般在200～500万之间，均具有较强的“包被”作用，是防塌泥浆中的主处理剂。,,（2）沥青类产品主要品种为磺化沥青（SAS）。该类产品主要从抑制水化和降滤失两方面起防塌作用。特别是通过填堵页岩的微裂缝，阻止水的侵入。（3）阳离子聚合物为了增强聚合物处理剂的包被、抑制特性，将有机阳离子基团（如季胺盐）引入聚合物分子链中而制成该类产品。其主要品种有聚胺甲基丙烯酰胺（CPAM，俗称“大阳离子聚合物”），其中阳离子基团所占比例（即阳离子度）一般在30以上。该处理剂在页岩上有较强的吸附性能，与PHPA相比，抑制分散的能力大大增强;此外还有小分子量的有机化合物（俗称“小阳离子”）,如双三甲基乙基氯化胺（NW-1）等，主要用作粘土稳定剂，其抑制分散的能力与十倍加量的KCl大致相当；,（4）聚合醇类既是十分有效的页岩抑制剂，又是润滑剂。生物毒性低，可满足环保要求。例如Dow化学试剂公司研制生产的W-80是具有代表性的甘油基材料，其组成如下10～13甘油，16～23二聚甘油，5～7三聚甘油，4～6四聚甘油，3～4五聚甘油，少量高聚甘油，以及2～4NaCl和22～28水。这种甘油基在泥浆中的加量范围为6～40。由它配制的泥浆具有与油基泥浆相似的特性而又不存在环境污染问题。通常称之为“仿油基泥浆”，用于钻易塌地层时可取得良好效果，尤其适于海洋钻井。只是成本要高于水基泥浆。,,（5）无机防塌处理剂硅酸盐类硅酸钠、硅酸钾等。试验表明（见丁锐博士论文，1999年）硅酸盐能有效阻止粘土水化分散，并能封堵岩石孔隙，具有固结井壁的作用。无机盐类KCl等。尽管目前普遍认为有机聚合物防塌剂的效果高于无机盐，但无机盐的防塌作用仍不可忽视。金属层状氢氧化物（MMH）,（二）油基钻井液,80年代以来，我国先后在华北、新疆、中原、大庆等油田使用过油基泥浆。但由于考虑其成本问题，油基泥浆在我国应用十分有限，但国外一直将使用油基泥浆当作钻深井、超深井、大斜度定向井、水平井和水敏性复杂地层的重要手段，同时也当作保护油气层的一个重要手段。,,国外油基钻井液技术的发展50-60年代全油钻井液以柴油为基油的油包水乳化钻井液70年代活度平衡的油包水乳化钻井液低胶质油包水乳化钻井液80年代以矿物油为基油的低毒油包水乳化钻井液90年代以来，为了进一步提高油基钻井液的携岩能力、提高机械钻速及减轻对环境造成的损害，又推出了一些新的体系，使油基泥浆技术取得了新的进展。,,（1）高油水比铁矿粉加重油包水乳化钻井液近年来，Exxon公司在复杂深井中成功地使用了这种油基钻井液，其特点是将油基钻井液的含水量从15～30降至8～10，并选用氧化铁粉加重以降低体系中固相的体积百分含量。其结果可使钻井液中乳化水滴的浓度、固相含量和悬浮颗粒数目大大减少，从而可明显降低塑性粘度和喷嘴处高剪速率下的流动阻力，使机械钻速得以提高。试验表明，选用氧化铁粉加重可比用重晶石加重时的塑性粘度降低25～40。,,（2）全油钻井液由于油包水乳化钻井液存在着剪切稀释性能较差、需备用大量乳化剂、易产生润湿反转和乳化堵塞对油气层造成损害等问题，近年来美国Intl泥浆公司研制出无水的全油钻井液。该体系具有类似于水基聚合物钻井液的流变性，有较高的动塑比，剪切稀释性好，因而提高了钻速，减少了井漏，改善了井眼清洗状况及悬浮性。配制全油钻井液时应注意以下几点（a）基油应选用芳香烃含量较低的柴油，最好是无毒矿物油；（b）需选用亲油的有机聚合物或胶质类处理剂作为降滤失剂；（c）使用有机土提高动切力，必要时添加亲油的反絮凝剂降低粘切。该公司已使用这类钻井液钻井60多口，密度调整范围为0.83～2.04g/cm3,钻进深度已达6309m，井底最高温度已达213C，井斜达到69，尤其在大斜度定向井中应用十分成功。,,（3）研制出可减少油基钻井液在钻屑上滞留量的新型处理剂CCS使用油基钻井液时，钻屑上滞留的油量一般不得超过150g/kg，否则这些岩屑将不允许排放（尤其海洋钻探作业时）。美国M-I泥浆公司近来研制出一种复合阳离子表面活性剂，添加至油基钻井液后不仅可有效地减少钻屑表面所吸附的油量，同时还具有改善流变性和降滤失的作用。,（4）高温高密度油基钻井液,中国海洋石油南海西部公司与石油大学等单位共同承担的国家863项目。主要技术指标密度2.30g/cm3抗温220C以上HTHP滤失量（200C）4570m（15000英尺）超深井井深6100m（20000英尺）特深井井深9144m（30000英尺）,,美国1938年第一口深井（4572m）1949年第一口超深井（6250m）1974年第一口特深井（9583m）中国1966年第一口深井大庆松基六井（4719m）70年代东风2井（5006m）、新港57井（5127m）、王深2井（5163m）1976年第一口超深井女基井（6011m）1978年最深超深井关基井（7175m）,对深井钻井液的特殊要求,高温稳定性耐高温主处理剂的优选较强的抑制性良好的润滑性良好的流变性钻井液密度2.0时，膨润土含量应17.1g/l；使用MMH或XC生物聚合物提高携屑能力；加入解絮凝剂控制静切力等。,国外抗高温聚合物处理剂,SSMA磺化苯乙烯马来酸酐共聚物M10005000，抗温230C，美国产品。CDP/TDS丙烯酸钠乙烯磺酸盐共聚物M1005000，抗温260C，美国产品。Resinex褐煤树脂降滤失剂，抗温220C，美国产品。Polydrill新型磺化聚合物M20万，抗温260C，德国产品。,各公司深井钻井液组成情况,具有相似的组成，即无机盐抗高温聚合物包被剂高温稳定剂,,M-IDurathemSystem聚合物包被剂PHPAEMI-164高温稳定剂Desco（磺化单宁）Resinex（褐煤树脂）Polysal（淀粉）Polypac（聚阴离子纤维素）Spersene（铁铬木质素磺酸盐）无机盐CaOH2,,BaroidPolynox聚合物包被剂VSVA（乙烯酰胺-乙烯磺酸盐共聚物）AKTA（抗高温流型调节剂）高温稳定剂Lignox（丙烯酸-木质素共聚物）Baronex（聚阴离子纤维素）Carbonex（褐煤类非离子型处理剂）DexTrid（淀粉）无机盐CaOH2,,MilparkPyro-Drill聚合物包被剂COP-1（AMPS/AM共聚物）COP-1（AMPS/AAM共聚物）高温稳定剂SSMA（磺化苯乙烯马来酸酐共聚物）Chemral-x（改性褐煤）Filtrex（褐煤树脂）无机盐CaOH2,,IDFPolyTempy聚合物包被剂ID-Bond（部分水解聚丙烯酰胺）Hi-Temp（丙烯酸共聚物）PTS-200（抗高温聚合物）高温稳定剂ID-FLR（聚阴离子纤维素）ID-Thin500（抗高温聚合物降粘剂）ID-SperseXTC（抗高温聚合物降粘剂）ID-FLO（抗高温降滤失剂）无机盐KCl,,国内聚磺钻井液聚合物包被剂PAC系列、SK系列等，但抗温性不够；可抗200C的AMPS/AM、AMPS/AAM、Polydrill等正在研制中。高温稳定剂SMK（磺化栲胶）SMC（磺化褐煤）SMP（磺化酚醛树脂）SLSP（磺化木质素磺甲基酚醛树脂）SPNH（磺化褐煤树脂）以及纤维素类、改性淀粉类等。无机盐CaOH2、KCl,我国深井钻井液技术,经历三个发展阶段1、钙处理钻井液阶段（60-70年代）用CMC、FCLS、NaC、表面活性剂调节流变和降滤失性能；用CaOH2、CaSO4H2O、CaCl2或NaCl增强抑制性，提高抗污染能力。,,2、三磺钻井液阶段（70年代）使用SMK、SMC、SMP，并配合FCLS、CMC、CaOH2、K2CrO7、表面活性剂（SP-80、AS等），成功钻成女基井（6011m）和关基井（7175m）。抗温超过190C，标志着我国深井钻井液技术已接近于国际先进水平。,,3、聚磺钻井液阶段（80年代以后）即聚合物钻井液与三磺钻井液相结合，其广泛应用是我国深井钻井液技术的又一大进步。三磺钻井液阴离子型丙烯酰胺、丙烯腈类聚合物三磺钻井液两性离子型聚合物（FA-367、XY-27、JT-888等）三磺钻井液阳离子型聚合物（大阳离子CPAM、CHM、SP-2等；小阳离子NW-1、CSW-1等）大阳离子包被、絮凝作用；小阳离子抑制泥页岩水化膨胀与分散。,聚磺钻井液的组成,抑制剂类（或简称“聚”类）包括有机聚合物和无机盐类主要作用抑制泥页岩地层水化、膨胀、造浆，主要有利于钻井时地层的稳定。分散剂类（或简称“磺”类）主要作用维持钻井液良好的流变性和低的滤失性，主要有利于钻井液性能的稳定。,使用聚磺钻井液的经验准则,以井深25003000m（白垩系前后）为界，上部地层“多聚少磺”、“只聚不磺”（因一般情况下蒙脱石含量较多，造浆严重）下部地层“少聚多磺”、“只磺不聚”（因一般情况下伊利石较多，坍塌严重，且井温偏高）或概括为“上不分散、下分散”,六、对钻井液新技术发展的预测,1、钻井液强化井壁技术主要攻关目标将集中在化学固壁研究、井壁失稳的岩石力学和泥浆化学因素的耦合研究、盐岩层蠕变规律研究以及仿油基泥浆研究等方面。其最终目的是能够通过钻井液优化设计，有效地解决在各种复杂泥页岩地层和大段盐膏层钻进时经常遇到的井塌问题。通过测定地层的孔隙压力和坍塌压力剖面，以及有关水化力、膨胀力、岩石地应力的实验数据和计算，确定采用的泥浆密度和泥浆体系及配方。,,2、复杂地质条件下深井、超深井和特殊工艺井钻井液技术对于深井、超深井，将主要解决抗高温及高温条件下抗盐、钙侵和防塌等问题。关键技术为抗高温处理剂的研制和系列化，并通过机理研究解决处理剂在高温条件下的降解、解吸附及处理剂之间的配伍等问题。对于大位移井，除解决抗温问题外，还将主要解决大位移复杂井段的井塌、井漏和润滑问题。,,3、新型钻井液体系及其处理剂的研制与应用为了适应钻深井、超深井和复杂地层的需要，以及为了满足日益受到重视的环保要求，进一步降低钻井成本，在钻井液体系及其处理剂的研制方面，目前正面临新的突破。新型的合成基钻井液、聚合醇钻井液、硅酸盐钻井液、甲酸盐钻井液均可能得到进一步的发展。,聚合醇钻井液,（1）能增强钻井液的抗温性，如JLX能将聚合物钻井液的抗温极限温度提高20C以上。（2）能明显增强钻井液的抑制性和润滑性。在这两方面，其浊点温度以上的性能更优于其浊点温度以下的性能。（3）与常用聚合物钻井液具有很好的配伍性。并且在聚合物钻井液中，具有一定的稀释和降滤失作用。（4）有利于保护油气层。这一方面是由于当聚合醇在其浊点温度以上时，对泥饼具有一定的堵孔作用，可防止钻井液固相颗粒和滤液的侵入；另一方面聚合醇能降低油水界面张力，减轻水锁损害，因而能较明显提高低渗岩样的渗透率恢复值。（5）聚合醇毒性低，可生物降解，因而能满足环保要求。（6）聚合醇的荧光度很低，有利于识别和发现油气层。,聚合醇钻井液典型配方,（1）33.5膨润土浆0.10.4聚合物包被剂0.51改性淀粉（或NH4-HPAN）25JLX。（2）膨润土海水浆0.25低粘聚阴离子纤维素0.2高粘聚阴离子纤维素0.280A-510.9NH4-HPAN3JLX2WLD,甲酸盐钻井液,（1）HCOONa和HCOOK饱和溶液的密度分别为1.34g/cm3和1.60g/cm3，因而所配制的甲酸盐钻井液具有较宽的密度范围。如需更高密度，还可使用甲酸铯（HCOOCs）钻井液，其最高密度可达2.3g/cm3。由于不需另添加膨润土和固体加重材料，因此非常适于配制成无固相或低固相钻井液与完井液。显而易见，该类钻井液与完井液不仅水力特性优良，环空压耗小，有利于提高机械钻速，而且对储层具有很好的保护作用。（2）甲酸盐与常用的聚合物处理剂具有很好的配伍性，并能减缓多种粘度控制剂和降滤失剂在高温高压条件下的水解和氧化降解速度。因此，甲酸盐钻井液可抗高温，并且性能稳定。（3）甲酸盐为强电解质，因此甲酸盐钻井液对泥页岩水化膨胀、分散有很强的抑制作用，与储层岩石和流体的配伍性好，同时抗盐、抗钙、抗固相污染的能力也明显优于淡水钻井液。（4）甲酸盐水溶液对金属的腐蚀性很弱，对钻具和井下设备、材料基本不会造成损害，从而避免了过去使用NaCl、KCl、CaCl2、CaBr2和ZnBr2等卤化物配制清洁盐水钻井液时带来的腐蚀问题。（5）甲酸盐的毒性极低，并可生物降解。,甲酸盐钻井液配方,浓度23.2的HCOONa水溶液0.15XC0.5JS-35超细CaCO3,,4、废泥浆处理技术为满足保护生态环境的需要，国外已投入大量人力、物力解决废泥浆的排放问题。目前在处理技术方面已取得一定进展，但仍存在着处理工艺复杂、处理成本高等问题，可望在今后几年内找到简便易行、且成本较低的处理方法。此外，钻井液及其处理剂的毒性检测技术和无毒、低毒处理剂的研制技术也将得到进一步的发展。,,5、保护油气层技术今后几年，预计保护油气层技术的发展包括以下方面（1）油气层损害机理的快速诊断技术；（2）针对裂缝性油藏的钻井液暂堵技术；（3）水平井、探井保护油气层的钻井液、完井液技术；（4）欠平衡压力钻井条件下的钻井液、完井液技术等。,七、我国主要钻井液类型（一）无固相不分散聚合物钻井液,基本组成聚丙烯酰胺或多元乙烯基共聚物类絮凝剂、无机盐等特点絮凝剂可有效地絮凝钻井过程所产生的岩屑。典型配方（1）水0.10.3PHP0.10.2CaCl2或0.51KCl（2）水0.070.14CPAM0.10.3TDC-15（低分子量有机阳离子）0.2CaCl2（3）水0.10.3FA-3670.10.2CaCl2或0.51KCl适用范围层理裂隙不发育、正常孔隙压力与弱地应力、中等分散砂岩与泥岩互层；已下技术套管的低压、井壁稳定的储层等。,（二）低固相聚合物钻井液,适用范围用于钻进层理裂隙不发育的易膨胀、强分散或不易膨胀、强分散、软的砂岩与泥岩互层；已下技术套管的低压储层等。1、阴离子聚合物钻井液基本组成多元乙烯基共聚物类、水解聚丙烯腈、部分水解聚丙烯酰胺等特点高分子量聚合物包被粘土或钻屑，并提供钻井液所需粘度、切力；中分子量和低分子量聚合物用于控制滤失量并控制粘度、切力。典型配方膨润土浆0.10.3KPAM0.40.5NPAN,,（2）阳离子聚合物钻井液基本组成高分子量与低分子量阳离子聚合物，以及淀粉等特点阳离子聚合物具有极强的稳定页岩的能力，即强吸附、强抑制性；配合使用淀粉类处理剂调整滤失造壁性。典型配方膨润土浆0.4SP-2（阳离子聚合物）0.4CSW-1（低分子量有机阳离子）1改性淀粉,,（3）两性离子聚合物钻井液基本组成高分子量和低分子量两性离子聚合物，有时配合加入阴离子聚合物特点利用聚合物中的阳离子基团增强体系的抑制性，同时大量的阴离子、非离子基团使体系保持稳定。两性离子聚合物与各种处理剂具有很好的相容性。典型配方膨润土浆0.10.3FA-3670.050.2XY-2713磺化沥青类产品,,（三）聚磺钻井液基本组成高分子量聚合物（包括阴、阳、两性离子聚合物）、中分子量聚合物降滤失剂、磺化酚醛树脂类产品和沥青类产品等。特点具有很强的抑制性、良好的造壁性、封堵能力、流变性和热稳定性，以及低的HTHP滤失量。典型配方1）阴离子聚合物钻井液12SMP-112SMC（或24SPNH等）24磺化沥青类产品2）阳离子聚合物钻井液24SPNH12FT-13）两性离子聚合物钻井液23磺化酚醛树脂类产品13磺化沥青类产品4）钾胺基聚合物钻井液25磺化酚醛树脂类产品12磺化沥青类产品适用范围深井与超深井段；层理裂隙发育的泥页岩、岩浆岩、砂岩、煤层等。,,（四）氯化钾聚磺钻井液基本组成KCl、聚合物、降粘剂、磺化酚醛树脂类产品、磺化沥青类产品等特点利用KCl中钾离子和聚合物的协同作用，可有效抑制蒙皂石或伊蒙无序间层矿物水化膨胀，防止地层坍塌。典型配方1）KCl聚磺钻井液膨润土浆0.51PAC-1410.51SK系列产品37KCl（或2硅酸钾，0.2磷酸钾，0.5醋酸钾）13SMP12PSC35磺化沥青类产品0.10.5KOH2）KCl两性离子聚磺钻井液膨润土浆0.10.2SK-20.51SK-30.51XY-275SMP1SPNH35磺化沥青类产品10KClKOH（调pH值）3）KCl阳离子聚磺钻井液膨润土浆0.3PHP0.3CPA0.5HPAN0.81.2阳离子聚合物0.40.6低粘CMC0.8FT-10.81.2SLSP0.40.6Span-8024KCl24超细CaCO3适用范围蒙皂石或伊蒙无序间层矿物含量高的强水敏易坍塌地层。,,（五）钾石灰钻井液基本组成KOH（或K2CO3）、石灰、聚合物、SMP-1、磺化沥青等特点利用钾、钙离子抑制泥页岩水化膨胀，使用磺化沥青和磺化酚醛树脂封堵层理裂缝。典型配方膨润土浆1FCLS0.8石灰1K2CO30.1MA-8711.5磺化沥青1.5SMP-11HUC2超细碳酸钙浓度20的KOH（将pH值调至10.5）适用范围层理裂隙发育的中深井段泥页岩层。,,（六）石膏钻井液基本组成石膏、SMC、SMP、SMT、FCLS等特点利用同离子效应，通过加入石膏来抑制地层中石膏的溶解典型配方膨润土浆1.21.8FCLS0.30.4CMC1.22CaSO4∙2H2O0.20.5NaOH重晶石至所需密度使用范围用于钻进大段石膏层,,（七）正电胶钻井液基本组成膨润土、混合金属层状氢氧化物（MMH）、降滤失剂、降粘剂特点MMH能提供独特的流变性能，并具有很强的抑制地层水化分散的能力；需配合使用不破坏MMH粘土复合体结构的降滤失剂控制滤失量。典型配方膨润土浆0.050.1MMH0.5（低粘）CMC或改性淀粉0.5NPAN0.5润滑剂适用范围层理裂隙发育的地层，胶结差的砾石层等,,（八）钾硅基钻井液基本组成KPAM、硅稳定剂、硅稀释剂、硅腐钾、SMP、磺化沥青类产品特点利用硅稳定泥页岩，降低地层的水润湿性。表现出较强抑制性和热稳定性，并具有较强的容纳固相的能力。典型配方（1）膨润土浆0.10.2KPAM11.5硅稳定剂GWJ2有机硅腐植酸钾13SMP15磺化沥青（2）聚磺钻井液配方0.52硅酸钾适用范围深层层理裂隙发育的地层。,,（九）多元醇或聚醚类钻井液基本组成多元醇类或聚醚类处理剂、防塌剂、聚合物等特点多元醇类或聚醚类处理剂的亲水性受温度影响较大。在一定温度下，该剂从水相游离出来，成为类似于油相的物质，使其在井壁上形成憎水性的膜，达到稳定井壁、抑制钻屑水化分散、降低钻具扭矩的目的；且对环境无害。典型配方膨润土海水浆0.25低粘聚阴离子纤维素0.2高粘聚阴离子纤维素0.280A-510.9NH4-HPAN3JLX2WLD适用范围层理裂隙发育的泥页岩地层，特别适用于定向斜井，以及海洋等对环保要求高的地区。,,（十）盐水钻井液基本组成NaCl等无机盐、抗盐的降粘剂与降滤失剂、盐抑制剂等特点可有效抑制泥页岩渗透水化，防止地层坍塌；能控制地层中的盐对钻井液性能的影响。典型配方与饱和盐水钻井液基本相似，只是各种处理剂加量随钻井液中含盐量的下降而减少。适用范围浅层或中深井段的厚度不大的纯盐膏层。,,（十一）饱和盐水钻井液基本组成NaCl等无机盐、抗盐的降粘剂与降滤失剂、磺化酚醛树脂类产品、磺化沥青类产品、改性淀粉、盐抑制剂等特点可有效地抑制盐的溶解和封堵层理裂隙，防止含盐膏地层井径扩大与井壁坍塌所引起的各种井下复杂情况与事故，并可提高固井质量。典型配方1）膨润土浆22.5改性淀粉11.5CMC盐至饱和2）饱和盐水聚磺钻井液膨润土浆22.5改性淀粉22.5磺化酚醛树脂类产品0.20.4KPAM（或CPA、MAN-101、SK等）1.52磺化沥青类产品1.52SMC0.30.4盐抑制剂0.5润滑剂0.30.5NaOH盐至饱和（有时根据需要，加入适量SMT、FCLS及改性石棉等3）饱和盐水两性离子聚磺钻井液膨润土浆（膨润土含量5060g/l）0.10.2JT-8881SDX0.5CMC0.4NaOH盐至饱和重晶石至所需密度适用范围大段含盐膏地层,,（十二）油包水乳化钻井液基本组成柴油、有机土、乳化剂、辅乳化剂、氯化钙、水等特点能有效抑制泥页岩水化膨胀与盐膏的溶解，具有良好的润滑性和热稳定性。典型配方750920l/m3柴油（010号）80250l/m3CaCl2水溶液（CaCl2浓度500g/l）2035kg/m3油酸2040kg/m3环烷酸酰胺2025kg/m3烷基苯磺酸钙2030kg/m3有机土1550kg/m3CaO重晶石适用范围高难度深井、超深井、水平井、大位移井，水基钻井液难以对付的强水敏性泥页岩地层、大段含盐膏地层等。,谢谢大家,,