1、钻井液处理剂钻井液处理剂一、稀释剂 稀释剂是指能解除钻井液稠化的化学剂。钻稀释剂是指能解除钻井液稠化的化学剂。钻井液稠化的主要原因是钻井液中固相颗粒过井液稠化的主要原因是钻井液中固相颗粒过多及粘土颗粒形成网架结构。在含有聚合物多及粘土颗粒形成网架结构。在含有聚合物的钻井液中，聚合物长链分子和粘土颗粒作的钻井液中，聚合物长链分子和粘土颗粒作用，或聚合物分子间相互作用形成网架结构用，或聚合物分子间相互作用形成网架结构也会引起钻井液粘切增大。无机电机质的污也会引起钻井液粘切增大。无机电机质的污染，使粘土颗粒水化层变薄也易形成空间网染，使粘土颗粒水化层变薄也易形成空间网架结构导致钻井液增稠。架结构导致
2、钻井液增稠。 稀释剂的作用机理 稀释剂的稀释作用首先是通过试剂吸稀释剂的稀释作用首先是通过试剂吸附在粘土颗粒的边附在粘土颗粒的边-端面上，拆散或削弱端面上，拆散或削弱了粘土颗粒形成的网架结构达到稀释作了粘土颗粒形成的网架结构达到稀释作用。同时，由于稀释剂具有较强的吸附用。同时，由于稀释剂具有较强的吸附能力及与聚合物分子形成化和物等作用，能力及与聚合物分子形成化和物等作用，可使吸附在粘土颗粒上的长链聚合物分可使吸附在粘土颗粒上的长链聚合物分子解吸，从而起到稀释的作用。子解吸，从而起到稀释的作用。 单宁碱液单宁碱液 单宁存在于植物的根、茎、叶、皮、果壳单宁存在于植物的根、茎、叶、皮、果壳和果实中，
3、是多元酚的衍生物，属弱有机酸。和果实中，是多元酚的衍生物，属弱有机酸。单宁水解生成的双五倍子酸、五倍子酸在单宁水解生成的双五倍子酸、五倍子酸在NaOH溶液中生成双五倍子酸钠、五倍子酸溶液中生成双五倍子酸钠、五倍子酸钠，统称为单宁酸钠或单宁碱液，在钻井液钠，统称为单宁酸钠或单宁碱液，在钻井液中起降粘作用。中起降粘作用。单宁碱液的降粘机理单宁碱液的降粘机理 单宁类降粘剂主要是通过拆散结构而起单宁类降粘剂主要是通过拆散结构而起到降粘的作用，它主要降低动切力，对到降粘的作用，它主要降低动切力，对塑性粘度影响较小，其它分散型降粘剂塑性粘度影响较小，其它分散型降粘剂的作用机理均与之相似。的作用机理均与之相
4、似。 由于降粘剂主要在粘土的端面上起作由于降粘剂主要在粘土的端面上起作用，因此与降滤失剂相比，一般用量较用，因此与降滤失剂相比，一般用量较少。少。 单宁类降粘剂的特点单宁类降粘剂的特点 单宁碱液在高浓度的无机盐溶液中会发生盐析单宁碱液在高浓度的无机盐溶液中会发生盐析或生成沉淀，失去降粘效果或生成沉淀，失去降粘效果,其抗盐、抗钙能力其抗盐、抗钙能力差。单宁酸钠含有脂键，高温下易断裂差。单宁酸钠含有脂键，高温下易断裂,其抗温其抗温能力在能力在100120C。 为提高单宁酸钠的使用效果，常通过磺甲基为提高单宁酸钠的使用效果，常通过磺甲基化制得磺甲基单宁（化制得磺甲基单宁（SMT），其抗温能力在），其
5、抗温能力在180200C，加量加量0.5 1%,抗钙达抗钙达1000ppm,抗抗盐效果差盐效果差,小于小于1%。 铁铬木质素磺酸盐（铁铬木质素磺酸盐（FCLSFCLS） 简称铁铬盐，是由含有大量木质素磺酸盐的简称铁铬盐，是由含有大量木质素磺酸盐的纸浆废液制成。由于铁铬盐分子中含有磺酸纸浆废液制成。由于铁铬盐分子中含有磺酸基，基，Fe3+和和Cr3 +与木质素磺酸盐形成了稳定与木质素磺酸盐形成了稳定的螯合物。所以的螯合物。所以FCLS是一种抗盐、抗钙能力是一种抗盐、抗钙能力强的钻井液稀释剂，其热稳定性高，可抗强的钻井液稀释剂，其热稳定性高，可抗150C以上的高温。由于铁铬盐具有弱酸性，以上的高温
6、。由于铁铬盐具有弱酸性，因此必须配合烧碱使用才能发挥良好的稀释因此必须配合烧碱使用才能发挥良好的稀释作用作用。 FCLS的使用及存在的问题的使用及存在的问题 在钻井液中在钻井液中FCLS的加量为的加量为0.3-1%，加量较大时，加量较大时其降滤失的作用较显著。铁铬盐钻井液泥饼磨擦其降滤失的作用较显著。铁铬盐钻井液泥饼磨擦系数较高，在用水中钙，镁含量较高时易产生泡系数较高，在用水中钙，镁含量较高时易产生泡沫，可用少量硬脂酸铝、甘油聚醚等消泡剂以消沫，可用少量硬脂酸铝、甘油聚醚等消泡剂以消泡，也可用原油消泡。铁铬盐稀释效果好，抗盐、泡，也可用原油消泡。铁铬盐稀释效果好，抗盐、抗高温能力强。但使用时
7、需要抗高温能力强。但使用时需要PH值较高（值较高（10），），不利于井壁稳定，另外铁铬盐含重金属铬，在制不利于井壁稳定，另外铁铬盐含重金属铬，在制造和使用过程中易污染环境，对人身体有害因此造和使用过程中易污染环境，对人身体有害因此被逐步淘汰。被逐步淘汰。 水解聚丙烯腈铵盐水解聚丙烯腈铵盐（NHNH4 4-NPAN-NPAN） 简称铵盐，是由人造羊毛的下脚料（腈纶废丝）简称铵盐，是由人造羊毛的下脚料（腈纶废丝）经高温高压水解反应的产物。普通铵盐的分子量经高温高压水解反应的产物。普通铵盐的分子量5-11万，水解度万，水解度60%左右，降粘降失水效果随分子量左右，降粘降失水效果随分子量的不同而改变。
8、分子量低降粘效果好降失水作用减的不同而改变。分子量低降粘效果好降失水作用减弱，分子量高降粘效果减弱降失水效果增强。在铵弱，分子量高降粘效果减弱降失水效果增强。在铵盐分子中腈基（盐分子中腈基（-CN）和胺基（）和胺基（-CONH2）作为吸附）作为吸附基，通过吸附在粘土边基，通过吸附在粘土边-端面上拆散粘土的网架结构。端面上拆散粘土的网架结构。以羧铵基（以羧铵基（-COONH4）作为水化基形成保护粘土颗）作为水化基形成保护粘土颗粒的水化膜。粒的水化膜。 铵盐的特点及使用铵盐的特点及使用 由于有铵离子的存在，铵盐除具有降粘、降滤失的作用由于有铵离子的存在，铵盐除具有降粘、降滤失的作用外，还有抑制粘土
9、水化膨胀的作用。铵盐在钻井液中的加外，还有抑制粘土水化膨胀的作用。铵盐在钻井液中的加量一般为量一般为0.3%-0.7%，加量增加降失水效果增强，加量增加降失水效果增强,但粘度会但粘度会略有升高。复配铵盐是以普通水解聚丙烯腈为起始原料，略有升高。复配铵盐是以普通水解聚丙烯腈为起始原料，与多元化的乙烯基共聚物复配而成。具有较强的抗盐、抗与多元化的乙烯基共聚物复配而成。具有较强的抗盐、抗钙能力，可适用于海水、淡水及矿化度小于钙能力，可适用于海水、淡水及矿化度小于4%的盐水钻的盐水钻井液。复配铵盐在抑制粘土水化分散，改善钻井液流变性井液。复配铵盐在抑制粘土水化分散，改善钻井液流变性和抗高温等方面也优于
10、普通铵盐，加量在和抗高温等方面也优于普通铵盐，加量在0.5%-1%左右。左右。 铵盐使用中应注意的问题铵盐使用中应注意的问题 东营地区钻井施工时铵盐的使用一般是在钻至沙河街组东营地区钻井施工时铵盐的使用一般是在钻至沙河街组地层后。因为东营组以上地层为疏松砂岩及蒙脱石含量高地层后。因为东营组以上地层为疏松砂岩及蒙脱石含量高的泥岩，泥岩易缩径，砂岩易形成厚泥饼导致假缩径的泥岩，泥岩易缩径，砂岩易形成厚泥饼导致假缩径,若若井径较小易导致后期施工时上部井眼不畅通井径较小易导致后期施工时上部井眼不畅通,起下钻困难起下钻困难, 因此上部地层钻进须适当打大井眼。铵盐作为一种稀释剂，因此上部地层钻进须适当打大
11、井眼。铵盐作为一种稀释剂，同时具有较强的抑制粘土膨胀能力和降滤失作用，加入钻同时具有较强的抑制粘土膨胀能力和降滤失作用，加入钻井液后能有效地保护井壁、防止井径扩大，给后期施工带井液后能有效地保护井壁、防止井径扩大，给后期施工带来困难，因此不适用于上部地层钻进使用。与大部分具有来困难，因此不适用于上部地层钻进使用。与大部分具有较强分散作用的稀释剂不同较强分散作用的稀释剂不同,铵盐具有较强的抑制粘土水铵盐具有较强的抑制粘土水化膨胀的作用化膨胀的作用,在聚合物钻井液中在聚合物钻井液中,与高分子聚合物配合有与高分子聚合物配合有利于抑制页岩水化分散利于抑制页岩水化分散,对提高机械钻速，保持钻井液性对提高
12、机械钻速，保持钻井液性能稳定起到了良好作用能稳定起到了良好作用,因此非常适合中上部地层使用。因此非常适合中上部地层使用。但第一次处理时注意不要单独加入过多但第一次处理时注意不要单独加入过多,防止钻井液动切防止钻井液动切力降的过低力降的过低,影响携砂。影响携砂。 高效硅氟降粘剂SF-1 硅氟降粘剂是一种高活性的表面活性硅氟降粘剂是一种高活性的表面活性剂，必须通过用载体来实现其性能，剂，必须通过用载体来实现其性能，SF-1是做好的硅氟和碳黑混合而成的产是做好的硅氟和碳黑混合而成的产品。品。 SF-1的降粘机理及特点的降粘机理及特点 SF-1的降粘机理是利用其分子链上聚硅氧烷的降粘机理是利用其分子链
13、上聚硅氧烷和碳氟基团带来的低的界面张力和高的表面和碳氟基团带来的低的界面张力和高的表面活性，吸附于粘土表面通过改变粘土的表面活性，吸附于粘土表面通过改变粘土的表面能，拆散粘土的网架结构达到降粘的目的。能，拆散粘土的网架结构达到降粘的目的。并给予胶体表面润滑性并具有一定的消泡作并给予胶体表面润滑性并具有一定的消泡作用。有机硅、有机氟具有高的化学耐热性和用。有机硅、有机氟具有高的化学耐热性和稳定性，使稳定性，使SF-1具有在高温（具有在高温（2000C以上）以上）及高矿化度条件下，仍具有理想的降粘性能。及高矿化度条件下，仍具有理想的降粘性能。 SF-1的使用的使用 SF-1在钻井液中的加量在钻井液
14、中的加量0.3-0.7%，具有加量，具有加量少，降粘效果好，抗高温及抗无机盐能力强少，降粘效果好，抗高温及抗无机盐能力强的特点。在高密度（的特点。在高密度（1.50g/m3 ）或高搬土含）或高搬土含量等高固相的情况下，量等高固相的情况下，SF-1也表现出优良的也表现出优良的降粘效果降粘效果,并且稳定周期长。对于钻井液中并且稳定周期长。对于钻井液中PAM等处理剂含量高，降粘困难的情况，等处理剂含量高，降粘困难的情况，SF-1的降粘效果也优于一般的降粘剂。的降粘效果也优于一般的降粘剂。XY-27XY-27 XY-27XY-27属于乙烯基单体的多元共聚物属于乙烯基单体的多元共聚物, ,分子量约为分子
15、量约为2000,2000,其分子链上同时含有其分子链上同时含有阳离子基团、阴离子基团和非离子基团。阳离子基团、阴离子基团和非离子基团。 XY-27XY-27的降粘机理的降粘机理 XY-27XY-27由于含有阳离子基团，能与粘土发由于含有阳离子基团，能与粘土发生离子型吸附，同时其分子量较低，能比生离子型吸附，同时其分子量较低，能比高分子聚合物更快、更牢固地吸附在粘土高分子聚合物更快、更牢固地吸附在粘土颗粒上，拆散粘土或粘土与高分子聚合物颗粒上，拆散粘土或粘土与高分子聚合物形成的网状结构。形成的网状结构。 XY-27XY-27能抑制粘土水化膨胀，减少了因泥能抑制粘土水化膨胀，减少了因泥页岩造浆引起
16、的粘度、切力上升。页岩造浆引起的粘度、切力上升。 XY-27的使用的使用 XY-27XY-27加量较少，通常加量加量较少，通常加量0.1%-0.3%,0.1%-0.3%,在降粘在降粘的同时，也有较好的降滤失、抑制泥页岩水化的同时，也有较好的降滤失、抑制泥页岩水化膨胀的效果，常与两性离子包被剂膨胀的效果，常与两性离子包被剂FA-367FA-367、两、两性离子降滤失剂性离子降滤失剂JT-888JT-888等配合使用，构成目前等配合使用，构成目前广泛使用两性聚合物钻井液。广泛使用两性聚合物钻井液。钻井液降滤失剂 钻井液滤失量的重要性钻井液滤失量的重要性 钻井液滤失量大易引起页岩的膨胀和垮塌，钻井液
17、滤失量大易引起页岩的膨胀和垮塌，造成井壁不稳定。钻井液和滤液侵入地层，造成井壁不稳定。钻井液和滤液侵入地层，引起粘土膨胀，堵塞地层油气流通道，损害引起粘土膨胀，堵塞地层油气流通道，损害产层。在滤失量增大的同时滤饼也增厚，而产层。在滤失量增大的同时滤饼也增厚，而厚滤饼使井径缩小，造成钻具扭矩大，起钻厚滤饼使井径缩小，造成钻具扭矩大，起钻抽汲，下钻遇阻，固井质量差等问题。因此，抽汲，下钻遇阻，固井质量差等问题。因此，适当低的滤失量是钻井液的重要性能之一。适当低的滤失量是钻井液的重要性能之一。影响钻井液滤失量的因素影响钻井液滤失量的因素1 1、钻井液中粘土含量、粘土颗粒粒度分布对钻井、钻井液中粘土含
18、量、粘土颗粒粒度分布对钻井液失水，特别是高温高压失水影响较大。粘土液失水，特别是高温高压失水影响较大。粘土含量高、粘土颗粒粒度分布合理时，滤失量易含量高、粘土颗粒粒度分布合理时，滤失量易控制。控制。2 2、钻井液用水的矿化度，以及水的类型对钻井液、钻井液用水的矿化度，以及水的类型对钻井液失水的影响。失水的影响。3 3、钻井液中固相的含量、固相组成对钻井液失水、钻井液中固相的含量、固相组成对钻井液失水也有较大影响。也有较大影响。4 4、使用的钻井液处理剂对钻井液失水的影响。、使用的钻井液处理剂对钻井液失水的影响。降滤失剂的作用原理降滤失剂的作用原理 第一、护胶作用。为了形成渗透率低的泥饼，第一、
19、护胶作用。为了形成渗透率低的泥饼，要求钻井液中粘土颗粒粒径有合适的大小分要求钻井液中粘土颗粒粒径有合适的大小分布，同时要求有较多的细颗粒。降滤失剂的布，同时要求有较多的细颗粒。降滤失剂的护胶作用在于（护胶作用在于（1）吸附在粘土表面形成吸附）吸附在粘土表面形成吸附层，以阻止粘土颗粒絮凝变大；（层，以阻止粘土颗粒絮凝变大；（2）能把在）能把在钻井液循环搅拌下所拆散的细颗粒通过吸附钻井液循环搅拌下所拆散的细颗粒通过吸附稳定下来，不再粘结成大颗粒。这样增加了稳定下来，不再粘结成大颗粒。这样增加了细颗粒的比例，有利于形成致密泥饼细颗粒的比例，有利于形成致密泥饼。 第二、提高滤液粘度可以降低滤失量。滤失
20、第二、提高滤液粘度可以降低滤失量。滤失量与钻井液滤液粘度的量与钻井液滤液粘度的0.5次方成反比。有机次方成反比。有机降滤失剂加入钻井液后提高了滤液粘度降滤失剂加入钻井液后提高了滤液粘度,使滤使滤失量降低。失量降低。第三、增加钻井液中粘土颗粒的水化程度第三、增加钻井液中粘土颗粒的水化程度,可可以降低滤失量。降滤失剂吸附在钻井液中的以降低滤失量。降滤失剂吸附在钻井液中的粘土颗粒上粘土颗粒上,使其水化程度增加颗粒的水化膜使其水化程度增加颗粒的水化膜增厚增厚,形成的滤饼在高压下易变形形成的滤饼在高压下易变形,滤饼的渗透滤饼的渗透率降低。率降低。 第四、降滤失剂分子本身的堵孔作用。第四、降滤失剂分子本身
21、的堵孔作用。有机高分子降滤失剂的分子尺寸在胶体有机高分子降滤失剂的分子尺寸在胶体颗粒范围内，加入这些外理剂后，它们颗粒范围内，加入这些外理剂后，它们一方面是分子的长链楔入滤饼的间隙中，一方面是分子的长链楔入滤饼的间隙中，另一方面长链分子卷曲成球状，堵塞滤另一方面长链分子卷曲成球状，堵塞滤饼微孔隙，使滤饼薄而致密，从而降低饼微孔隙，使滤饼薄而致密，从而降低滤失量。滤失量。 羧甲基纤维素钠盐（羧甲基纤维素钠盐（Na-CMCNa-CMC） CMC是由棉花纤维用是由棉花纤维用20%NaOH处理后，加入氯乙处理后，加入氯乙酸钠进行醚化反应而成。由于其聚合度的不同又分酸钠进行醚化反应而成。由于其聚合度的不
22、同又分高粘、中粘、低粘三种。高粘、中粘、低粘三种。 一般一般CMC聚合度在聚合度在200-600左右，取代度左右，取代度0.60-0.90。 CMC分子链中羟基、醚基是吸附基团，羧钠基为水分子链中羟基、醚基是吸附基团，羧钠基为水化基团。化基团。 CMC抗温一般抗温一般130，经过改性可提高抗温能力经过改性可提高抗温能力2030,低粘低粘CMCCMC具有良好的抗盐、抗钙的能力具有良好的抗盐、抗钙的能力, ,并且对钻井液流变性影响小，常用于处理盐水侵或并且对钻井液流变性影响小，常用于处理盐水侵或盐水钻井液。盐水钻井液。CMCCMC的降失水机理的降失水机理 第一：是由于其可以增加钻井液中第一：是由于
23、其可以增加钻井液中细的粘土颗粒的数量细的粘土颗粒的数量,增加水化膜的增加水化膜的厚度厚度,提高粘土颗粒的电动电位起到提高粘土颗粒的电动电位起到护胶作用。护胶作用。 第二：第二：CMC可有效提高钻井液的滤可有效提高钻井液的滤液粘度以及本身的堵孔作用。液粘度以及本身的堵孔作用。 CMCCMC性能及使用特点性能及使用特点 由于由于CMC良好的降滤失效果，及增加钻井液及滤良好的降滤失效果，及增加钻井液及滤液粘度的作用液粘度的作用,在上部井眼使用会导致井径较小，在在上部井眼使用会导致井径较小，在下部井眼使用常引起钻屑粘附上部井眼井壁，导致下部井眼使用常引起钻屑粘附上部井眼井壁，导致起下钻不畅通。因此起下
24、钻不畅通。因此,一般井使用一般井使用CMC应在进入沙应在进入沙河街组地层以后河街组地层以后,并且每次加量不宜过大。上部地层并且每次加量不宜过大。上部地层由于特殊情况被迫使用由于特殊情况被迫使用CMC时时,应在井下恢复正常应在井下恢复正常后用低粘、切，高失水的钻井液充分冲洗井眼后用低粘、切，高失水的钻井液充分冲洗井眼,使井使井径适当扩大，井壁干净。醚化度径适当扩大，井壁干净。醚化度0.80-0.85的的LV-CMC适用于高矿化度水泥浆体系适用于高矿化度水泥浆体系,具有抗盐抗钙效具有抗盐抗钙效果好果好,流变性易控制等优点流变性易控制等优点。磺甲基酚醛树脂（SMP） SMP是在酸性条件下使甲醛苯酚生
25、是在酸性条件下使甲醛苯酚生产成线性酚醛树脂产成线性酚醛树脂,再在碱性条件下再在碱性条件下加入磺甲基化试剂进行分步磺化制加入磺甲基化试剂进行分步磺化制得。得。 SMPSMP的结构及性能特点的结构及性能特点 SMP分子结构有如下特点分子结构有如下特点（1）分子链由亚甲基桥）分子链由亚甲基桥和苯环构成引入磺酸基故热稳定性高，可抗和苯环构成引入磺酸基故热稳定性高，可抗180-200高温。（高温。（2）由于引入磺酸基，其抗无机电解）由于引入磺酸基，其抗无机电解质的能力强。其中质的能力强。其中SMP-1可适用于矿化度小于可适用于矿化度小于10万万PPM的钻井液体系，的钻井液体系，SMP-2是二次磺化制得，
26、分子是二次磺化制得，分子量较低，磺化基团较多，抗盐能力更强。可适用于量较低，磺化基团较多，抗盐能力更强。可适用于盐水钻井液、饱和盐水钻井液体系，抗钙达盐水钻井液、饱和盐水钻井液体系，抗钙达2000PPm。SMP能有效降低钻井液的高温高压失水，能有效降低钻井液的高温高压失水，明显改善泥饼质量，增强钻井液的热稳定性。同时，明显改善泥饼质量，增强钻井液的热稳定性。同时，它还有较好的润滑和防塌作用。它还有较好的润滑和防塌作用。 SMPSMP的使用方法的使用方法 SMP单独做为降滤失剂的加量是单独做为降滤失剂的加量是3%-5%，其，其中中SMP-2用于盐水钻井液时其加量是用于盐水钻井液时其加量是5%-8
27、%，SMP-1有增粘作用，有增粘作用，SMP-2不增粘，不增粘，SMP与褐与褐煤类降失水剂如煤类降失水剂如SMC或褐煤碱液共同使用可大或褐煤碱液共同使用可大大增强其降失水效果，这一方面是由于复配后大增强其降失水效果，这一方面是由于复配后SMP在粘土表面的吸附量可增加在粘土表面的吸附量可增加5-6倍，第二是倍，第二是褐煤类处理剂与褐煤类处理剂与SMP发生交联，增强降失水效发生交联，增强降失水效果。因此建议在垂深超过果。因此建议在垂深超过2500米的井才开始使米的井才开始使用用SMP，并配合褐煤类降失水剂以免造成浪费。，并配合褐煤类降失水剂以免造成浪费。高温高压降失水剂高温高压降失水剂SCUR（褐
28、煤类（褐煤类） 褐煤类降失水材料主要利用褐煤中的腐植酸褐煤类降失水材料主要利用褐煤中的腐植酸, ,腐植酸不同与腐植酸不同与其他天然高分子其他天然高分子, ,不具有完整的结构和化学构型不具有完整的结构和化学构型. .而是由相似而是由相似族类的、分子量大小不同的、结构组成不一致的高分子羟基族类的、分子量大小不同的、结构组成不一致的高分子羟基芳香羧酸所组成的混合物，难溶于水，溶于烧碱溶液生成腐芳香羧酸所组成的混合物，难溶于水，溶于烧碱溶液生成腐植酸钠作为降滤失剂的有效成分。腐植酸分子基本骨架为碳植酸钠作为降滤失剂的有效成分。腐植酸分子基本骨架为碳链和碳环结构，热稳定性好，抗温能力强。但遇钙、镁侵时链
29、和碳环结构，热稳定性好，抗温能力强。但遇钙、镁侵时生成腐植酸钙沉淀失效。生成腐植酸钙沉淀失效。 SCURSCUR是由风化褐煤与碳酰胺衍生物接枝、缩聚、磺化而是由风化褐煤与碳酰胺衍生物接枝、缩聚、磺化而成。该类处理剂具有较好的降滤失作用和一定的降粘效果。成。该类处理剂具有较好的降滤失作用和一定的降粘效果。其作用机理是其作用机理是SCURSCUR吸附于粘土颗粒表面形成吸附水化层，同吸附于粘土颗粒表面形成吸附水化层，同时提高粘土的电动电位，增加钻井液中粘土细颗粒数量，改时提高粘土的电动电位，增加钻井液中粘土细颗粒数量，改善泥饼质量。其次善泥饼质量。其次SCURSCUR增大粘土颗粒聚结的机械阻力和静电
30、增大粘土颗粒聚结的机械阻力和静电压力，防止粘土聚结达到降失水降粘的目的压力，防止粘土聚结达到降失水降粘的目的。 腐殖酸结构腐殖酸结构SCURSCUR的性能特点及使用方法的性能特点及使用方法 SCUR在泥浆中的加量为在泥浆中的加量为1%-3%，抗温达，抗温达180C以上，但其抗无机盐的性能较差，可适以上，但其抗无机盐的性能较差，可适用淡水钻井液或矿化度小于用淡水钻井液或矿化度小于4%的盐水钻井液。的盐水钻井液。同时，它对泥饼的润滑性能略有影响，稍增同时，它对泥饼的润滑性能略有影响，稍增加泥饼的磨擦系数。其它褐煤（腐植酸）类加泥饼的磨擦系数。其它褐煤（腐植酸）类产品性能使用与其相似，褐煤（腐植酸）
31、经产品性能使用与其相似，褐煤（腐植酸）经过磺化等处理改性抗温可达过磺化等处理改性抗温可达230C，抗无机盐，抗无机盐的能力也大大提高的能力也大大提高。抗盐抗高温降滤失剂抗盐抗高温降滤失剂LY-1LY-1 LY-1为低分子量的烯类单体的三元共聚为低分子量的烯类单体的三元共聚物，由腈纶粉、烧碱、植物油等高温反物，由腈纶粉、烧碱、植物油等高温反应而成。由于在碳链上引进了酰胺基、应而成。由于在碳链上引进了酰胺基、腈基、羟基、羧钠基和磺酸钠基等吸附腈基、羟基、羧钠基和磺酸钠基等吸附基团和水化基团，在结构上保证了较好基团和水化基团，在结构上保证了较好的抗温和抗无机盐的能力。的抗温和抗无机盐的能力。 LY-
32、1LY-1的降滤失机理、特点和加量的降滤失机理、特点和加量 LY-1的降滤失作用首先是通过各基团之间的的降滤失作用首先是通过各基团之间的协同作用，给粘土颗粒带来了厚的水化膜，协同作用，给粘土颗粒带来了厚的水化膜，提高了粘土颗粒的电动电位，保证了形成致提高了粘土颗粒的电动电位，保证了形成致密的压缩性好的泥饼。其次是提高了钻井液密的压缩性好的泥饼。其次是提高了钻井液滤液粘度，达到了降失水的目的。滤液粘度，达到了降失水的目的。LY-1在淡在淡水钻井液中加量水钻井液中加量0.5-1%，盐水钻井液中加量，盐水钻井液中加量1-2%，饱和盐水钻井液中的加量，饱和盐水钻井液中的加量2-3%。LY-1具有加量较
33、小、抗盐效果好、抗高温能力强、具有加量较小、抗盐效果好、抗高温能力强、降滤失效果明显等特点。降滤失效果明显等特点。 LY-1LY-1存在的不足存在的不足 由于由于LY-1良好的降滤失效果并能较大地提高钻井液良好的降滤失效果并能较大地提高钻井液及滤液的粘度，长裸眼井施工中易导致钻屑糊井壁，及滤液的粘度，长裸眼井施工中易导致钻屑糊井壁，因此首次使用应在进入沙河街组地层以后（完钻层因此首次使用应在进入沙河街组地层以后（完钻层位在沙河街及以下层位），如无特殊情况每次处理位在沙河街及以下层位），如无特殊情况每次处理量不易超过钻井液总量的量不易超过钻井液总量的0.2%。此外。此外LY-1存在着抗存在着抗C
34、2+、Mg2+等高价无机盐能力差等高价无机盐能力差,处理盐水侵等情况处理盐水侵等情况时流变性能难控制等问题时流变性能难控制等问题,同时同时,现在现在LY-1原材料的原材料的紧缺紧缺,影响了该类处理剂的质量和使用。影响了该类处理剂的质量和使用。聚合物降滤失剂聚合物降滤失剂FI-J16FI-J16 聚合物降滤失剂是以铵盐、香粉为主要原料聚合物降滤失剂是以铵盐、香粉为主要原料的一种降滤失剂。其主体聚合物呈非离子性的一种降滤失剂。其主体聚合物呈非离子性质，因此可以用于多种钻井液体系，对钻井质，因此可以用于多种钻井液体系，对钻井液的电性质影响较小液的电性质影响较小。 淡水钻井液中的加量淡水钻井液中的加量
35、0.3%-0.5%,在在4%盐水盐水钻井液中的加量钻井液中的加量1.0%-2.0%。具有加量少、。具有加量少、降滤失效果好、降粘效果明显的优点。但该降滤失效果好、降粘效果明显的优点。但该降滤失剂存在着抗盐效果较差、不抗高温的降滤失剂存在着抗盐效果较差、不抗高温的缺点，不适合深井使用缺点，不适合深井使用。聚合物降滤失剂的特点及使用方法聚合物降滤失剂的特点及使用方法改性淀粉降滤失剂改性淀粉降滤失剂 改性淀粉的结构与纤维素相似，是由改性淀粉的结构与纤维素相似，是由植物淀粉经改性而成，主要是在淀粉的植物淀粉经改性而成，主要是在淀粉的主链上引入羧甲基、羟基、羟丙基及阳主链上引入羧甲基、羟基、羟丙基及阳离
36、子等基团，改进了淀粉的性能。淀粉离子等基团，改进了淀粉的性能。淀粉做为降滤失剂其降失水机理与做为降滤失剂其降失水机理与CMC类类似似。 改性淀粉降滤失剂的特点与加量改性淀粉降滤失剂的特点与加量 由于原材料价格低廉，因此改性淀粉价格较低，由于原材料价格低廉，因此改性淀粉价格较低，但在降滤失方面却有许多优点：它加量少，抗无但在降滤失方面却有许多优点：它加量少，抗无机盐效果好，降失水作用明显。在淡水钻井液中机盐效果好，降失水作用明显。在淡水钻井液中加量加量0.3-0.5%,在在4%盐水钻井液中加量盐水钻井液中加量0.6-0.8%,饱饱和盐水钻井液中加量和盐水钻井液中加量1-1.5%,并且其抗并且其抗
37、Ca2 +、Mg2+等高价无机盐效果好。淀粉可根据需要改性成增等高价无机盐效果好。淀粉可根据需要改性成增粘型或微增粘型，满足流变性调整的需要，同时粘型或微增粘型，满足流变性调整的需要，同时该类处理剂属非离子型该类处理剂属非离子型,可适用于各种钻井液体系。可适用于各种钻井液体系。 改性淀粉降滤失剂的不足改性淀粉降滤失剂的不足 改性淀粉存在的主要问题是抗温效果改性淀粉存在的主要问题是抗温效果较差（抗温能力小于较差（抗温能力小于140C ）、易被生）、易被生物发酵变质（物发酵变质（60 C -80 C ） 、易发泡、易发泡、分子链不稳定易失效等。分子链不稳定易失效等。 PAC系列处理剂系列处理剂 P
38、AC系列产品是指各种复合离子型的聚丙烯系列产品是指各种复合离子型的聚丙烯酸盐（酸盐（ PAC）的聚合物，在高分子链节上引）的聚合物，在高分子链节上引入不同含量的羧基、羧钠基、羧胺基、酰胺入不同含量的羧基、羧钠基、羧胺基、酰胺基、腈基、磺酸基和羟基。由于各官能团的基、腈基、磺酸基和羟基。由于各官能团的协同作用，该系列聚合物在各种复杂地层和协同作用，该系列聚合物在各种复杂地层和不同矿化度、温度条件下都能发挥作用。不同矿化度、温度条件下都能发挥作用。PAC-141 PAC-141PAC-141是丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸钠、是丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸钠、丙烯酸钙的四元共聚物。它在降滤失的同时，丙烯酸钙
39、的四元共聚物。它在降滤失的同时，还兼有增粘作用还兼有增粘作用, ,并且还能调节钻井液流型并且还能调节钻井液流型, ,改进钻井液的剪切稀释性能。该处理剂抗温改进钻井液的剪切稀释性能。该处理剂抗温180180C,C,抗盐至饱和。抗盐至饱和。PAC-142 PAC-142是丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈、丙是丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯磺酸钠的共聚物。它在降滤失的同时，其烯磺酸钠的共聚物。它在降滤失的同时，其增粘幅度比增粘幅度比PAC141小，主要是在淡水、海水、小，主要是在淡水、海水、饱和盐水钻井液中做降滤失剂。该处理剂在饱和盐水钻井液中做降滤失剂。该处理剂在淡水钻井液中加量淡水钻井液中加量0.2-0
40、.4%,饱和盐水钻井液饱和盐水钻井液加量加量1-1.5% 。PAC-143 PAC-143是多种乙烯基单体及其盐类共聚而是多种乙烯基单体及其盐类共聚而成的水溶性高聚物成的水溶性高聚物,分子量分子量150万万-200万，分子万，分子链中含羧基、羧钠基、羧钙基、酰胺基、腈链中含羧基、羧钠基、羧钙基、酰胺基、腈基、磺酸基等多种官能团。它做为各种水基基、磺酸基等多种官能团。它做为各种水基钻井液的降滤失剂，同时能有效抑制泥页岩钻井液的降滤失剂，同时能有效抑制泥页岩水化分散。该处理剂在淡水钻井液中加量水化分散。该处理剂在淡水钻井液中加量0.2-0.5%,海水和饱和盐水钻井液加量海水和饱和盐水钻井液加量0.
41、5-1.5% 。丙烯酸盐丙烯酸盐SK系列处理剂系列处理剂 SK系列产品是丙烯酸盐的多元共聚物系列产品是丙烯酸盐的多元共聚物,主要主要用做聚合物钻井液的降滤失剂。用做聚合物钻井液的降滤失剂。SK-1可用于可用于无固相或低固相钻井液，在盐水钻井液中，无固相或低固相钻井液，在盐水钻井液中，主要起降滤失和增粘的作用。主要起降滤失和增粘的作用。SK-2具有较强具有较强的抗盐、抗钙能力，是一种不增粘的降滤失的抗盐、抗钙能力，是一种不增粘的降滤失剂。剂。SK-3主要用于在聚合物钻井液受无机盐主要用于在聚合物钻井液受无机盐污染后，作为降粘剂，同时可改善钻井液的污染后，作为降粘剂，同时可改善钻井液的热稳定性，降
42、低高温高压滤失量。热稳定性，降低高温高压滤失量。海水钻井液降滤失海水钻井液降滤失SR-1SR-1 SR-1是由丙烯酸单体聚合后与煤焦是由丙烯酸单体聚合后与煤焦油树脂反应而成的烯类单体聚合物。油树脂反应而成的烯类单体聚合物。适用于淡水、海水、饱和盐水等多种适用于淡水、海水、饱和盐水等多种钻井液体系钻井液体系。SR-1SR-1的使用方法和特点的使用方法和特点 SR-1具有加量少（在海水中加量为具有加量少（在海水中加量为0.5-1%）,降滤失效果好降滤失效果好,抗无机盐能力强的特点抗无机盐能力强的特点,并在盐并在盐水或海水钻井液中具有一定的降粘、降切作水或海水钻井液中具有一定的降粘、降切作用用,抗温
43、可达抗温可达160 C 。合成的丙烯酸类产品均。合成的丙烯酸类产品均具有良好的抗盐效果具有良好的抗盐效果,加量少加量少,且可以根据钻井且可以根据钻井液流变性的要求调整处理剂这方面的性能。液流变性的要求调整处理剂这方面的性能。褐煤树脂褐煤树脂SPNHSPNH SPNH是由磺化腐植酸铬、磺化酚醛树脂和腈是由磺化腐植酸铬、磺化酚醛树脂和腈钠盐在一定温度压力等条件下复配而成。钠盐在一定温度压力等条件下复配而成。SPNH能抗矿化度能抗矿化度15%的盐，抗高温效果好，有一定的盐，抗高温效果好，有一定的降粘作用，降滤失效果明显。的降粘作用，降滤失效果明显。SPNH在淡水中在淡水中的加量的加量1-2%，在盐水
44、中加量，在盐水中加量3-5%。褐煤树脂既。褐煤树脂既具有酚醛树脂的抗盐抗高温（具有酚醛树脂的抗盐抗高温（220C）效果，又）效果，又具有磺化褐煤的降粘作用，并且加量较具有磺化褐煤的降粘作用，并且加量较SMP略略有降低，是低矿化度（有降低，是低矿化度（70%,油溶物大于油溶物大于25%,粉状磺化沥青软化点一般在粉状磺化沥青软化点一般在140C -160C;膏状膏状磺化沥青软化点一般在磺化沥青软化点一般在70C -90C, 固含量固含量70%左右。左右。其防塌机理既有化学作用又有物理作用，处理剂溶其防塌机理既有化学作用又有物理作用，处理剂溶于水的阴离子基团，主要起降滤失作用，并吸附在于水的阴离子基
45、团，主要起降滤失作用，并吸附在泥页岩裂缝边缘处阻止泥页岩进一步水化。同时在泥页岩裂缝边缘处阻止泥页岩进一步水化。同时在压差作用下，油溶物颗粒粉起到封堵微裂缝的作用压差作用下，油溶物颗粒粉起到封堵微裂缝的作用。 磺化沥青的用量与特点磺化沥青的用量与特点 SAS的加量一般在的加量一般在1-2%，其不但防止泥页，其不但防止泥页岩垮塌效果良好，而且能显著改善泥饼质量，岩垮塌效果良好，而且能显著改善泥饼质量，降低钻井液的高温高压失水，提高泥饼的润降低钻井液的高温高压失水，提高泥饼的润滑系数。但该产品如果磺化不好时易产生增滑系数。但该产品如果磺化不好时易产生增粘、起泡等副作用粘、起泡等副作用,且油溶物含量
46、较低且油溶物含量较低,封堵封堵防塌作用较差。防塌作用较差。阳离子乳化沥青阳离子乳化沥青 阳离子乳化沥青是低软化点的沥青加阳离子乳化沥青是低软化点的沥青加热成液体后与含阳离子的表面活性剂混热成液体后与含阳离子的表面活性剂混合乳化而成合乳化而成,一般其软化点小于一般其软化点小于80,固含固含量大于量大于60%.阳离子乳化沥青的使用阳离子乳化沥青的使用1、由于含有阳离子基团，该处理剂有较强的抑制粘土水、由于含有阳离子基团，该处理剂有较强的抑制粘土水化分散的作用，能够提高钻井液的抑制性。化分散的作用，能够提高钻井液的抑制性。2、低温下沥青颗粒可起到封堵作用，同时不论在低温软、低温下沥青颗粒可起到封堵作
47、用，同时不论在低温软颗粒还是高温液体状态下，沥青与表面活性剂结合吸颗粒还是高温液体状态下，沥青与表面活性剂结合吸附于井壁或钻屑上，起到稳定井壁和钻井液性能的作附于井壁或钻屑上，起到稳定井壁和钻井液性能的作用。用。3、阳离子乳化沥青在钻井液中的加量为、阳离子乳化沥青在钻井液中的加量为1-3%，加入时，加入时严格控制加入速度，防止因其抑制能力过强，导致钻严格控制加入速度，防止因其抑制能力过强，导致钻井液增稠。井液增稠。4、该处理剂在低温或长时间放置的情况下会出现破乳，、该处理剂在低温或长时间放置的情况下会出现破乳，导致沥青颗粒沉淀。导致沥青颗粒沉淀。低荧光沥青低荧光沥青1、普通沥青使用荧光掩蔽剂，
48、降低沥青的荧光显示。但、普通沥青使用荧光掩蔽剂，降低沥青的荧光显示。但荧光掩蔽剂价格非常高，且该类沥青在钻井液中一段荧光掩蔽剂价格非常高，且该类沥青在钻井液中一段时间后，荧光掩蔽剂失效，沥青重新出现荧光影响地时间后，荧光掩蔽剂失效，沥青重新出现荧光影响地质录井。质录井。2、使用石蜡或油溶树脂做的类似沥青的防塌剂，封堵防、使用石蜡或油溶树脂做的类似沥青的防塌剂，封堵防塌效果一般。塌效果一般。3、低荧光磺化沥青：沥青在溶剂油中溶解后在高温高压、低荧光磺化沥青：沥青在溶剂油中溶解后在高温高压反应塔中加氢反应，使沥青中的稠环芳烃（产生荧光反应塔中加氢反应，使沥青中的稠环芳烃（产生荧光的物质）断键，然后
49、将产物加到反应釜中加的物质）断键，然后将产物加到反应釜中加SO磺化，磺化，使部分油溶物变为水溶物，进一步消除荧光。使部分油溶物变为水溶物，进一步消除荧光。低荧光磺化沥青的使用低荧光磺化沥青的使用 低荧光磺化沥青中通常复配部分腐植酸低荧光磺化沥青中通常复配部分腐植酸类产品。该产品荧光级别一般小于类产品。该产品荧光级别一般小于5级，级，可用于探井施工。由于生产工艺的原因可用于探井施工。由于生产工艺的原因其沥青质的含量特别是油溶物的含量较其沥青质的含量特别是油溶物的含量较低，封堵防塌的效果较一般的沥青差，低，封堵防塌的效果较一般的沥青差，但其降低滤失量，改善泥饼质量方面效但其降低滤失量，改善泥饼质量
50、方面效果不错。果不错。聚醚多元醇防塌剂（聚醚多元醇防塌剂（SYP-1SYP-1） 聚醚多元醇防塌剂主要指聚甘油、聚乙二聚醚多元醇防塌剂主要指聚甘油、聚乙二醇、聚丙二醇以及醇、聚丙二醇以及EO/PO共聚物等组成是非共聚物等组成是非离子型的表面活性剂，它具有良好的抑制泥离子型的表面活性剂，它具有良好的抑制泥页岩膨胀和稳定泥页岩井壁的能力并且润滑页岩膨胀和稳定泥页岩井壁的能力并且润滑效果良好。效果良好。 聚合醇防塌剂的聚合醇防塌剂的防塌机理防塌机理 强抑制性。强抑制性。聚合醇能够与水分子争抢粘土矿物上的吸附位聚合醇能够与水分子争抢粘土矿物上的吸附位置，从而阻止水分子吸附到粘土上置，从而阻止水分子吸附
