鉆井液配方資料

鉆井液配方資料鉆井液材料配制各種鉆井液所用的物質(zhì)稱為鉆井液材料，其中包括原材料及處理劑。鉆井液原材料是指那些組成鉆井液的基本組分。處理劑是指那些用來調(diào)整鉆井液性能的物質(zhì)，它是鉆井液組分中的關鍵成分，隨著鉆井液技術的發(fā)展，處理劑的品種正在日益增多。一、鉆井液概述鉆井流體是在旋轉(zhuǎn)鉆井中使用的循環(huán)流體，由于絕大多數(shù)使用的是液體，少量使用氣體或泡沫，因此又稱“鉆井液”。鉆井液在鉆井工程中的主要功用是：清洗井底，攜帶巖屑；冷卻和潤滑鉆頭及鉆柱；形成泥餅，保護井壁；控制與平衡地層壓力；懸浮巖屑和加重劑；在地面沉除巖屑；提供所鉆地層的有關資料；將水功率傳給鉆頭等。鉆井液的主要成分有：水淡水、鹽水、咸水或飽和鹽水等；膨潤土鈉膨潤土、鈣膨潤土、有機土或抗鹽土等；化學處理劑無機類、有機類、表面活性劑類、高聚合物類或生物聚合物類等；油輕質(zhì)油或原油等；氣體空氣或天然氣等。由于這些成分在各類鉆井流體中所形成的分散體系不同，因此所起的作用也不同。從物理化學觀點看，鉆井液是一種多相不穩(wěn)定體系，包括懸浮體如重晶石粉、鉆屑、粘土粉的懸浮液等、膠體如高聚合物、膨潤土粉的水溶液等和真溶液如氯化鈉、碳酸鈉的水溶液等。鉆井液有以下分類方法：按密度可分為低密度未加加重劑和高密度加有加重劑兩種；按對粘土的作用可分為“抑制法”和“非抑制性”兩種前者加有抑制粘土水化分散的抑制劑；按分散體系中的連續(xù)相可分為水基以水為連續(xù)相、油基以油為連續(xù)相和氣體。水基鉆井液是目前應用最廣泛、研究最深入的一類鉆井液；油基鉆井液是為了鉆復雜地層如巖鹽、石膏、泥巖頁巖以及鉆定向井、高溫井和完井、修井的需要而發(fā)展的；氣體鉆井最使用空氣或天然氣體為鉆井時的循環(huán)流體，是為了鉆低壓油氣層、嚴重漏失層或堅硬而不含水的地層而發(fā)展起來的。我國標準化鉆井液現(xiàn)分為淡水鉆井液、鈣處理鉆井液、木分散聚合物鉆井液、鹽水包括海水或咸水鉆井液、飽和鹽水鉆井液、鉀基鉆井液、油基鉆井液、氣體包括一般氣體及泡沫鉆井液等八類。二、 鉆井液材料的分類鉆井液材料基本上有兩種分類方法。1.按化學性質(zhì)分類鉆井液原材料包括粘土、水、油、加重材料等。無機處理劑凡是用于鉆井液的無機化學藥劑，可按其化學組分的不同分為氯化物、硫酸鹽、堿類、碳酸鹽、磷酸鹽、鉻酸鹽和硅酸鹽七類。有機處理劑凡是用于鉆井液的有機化合物，分為天然產(chǎn)品、改性產(chǎn)品天然產(chǎn)品進行改性而成及有機合成制品。按其化學組分又可分為腐殖酸類、纖維素類、木質(zhì)素類、丹寧酸類、丙烯酸鹽類、瀝青類、淀粉類和其它高聚物類。4表面活性劑根據(jù)表面活性劑在水中與否分為非離子型、陽離子型、陰離子型和兩性活性劑。2.按用途分類鉆井液材料可按鉆井液的作用分為十八類，即將鉆井液原材料、無機處理劑、有機處理劑等均按其功用進行分類。包括堿度調(diào)節(jié)劑、殺菌劑、除鈣劑、腐蝕抑制劑、消泡劑、乳化劑、濾失量降低劑、絮凝劑、起泡劑、堵漏材料、潤滑劑、頁巖水化抑制劑、表面活性劑、減稠劑、增稠劑、加重劑、解卡劑和高溫穩(wěn)定劑等。三、 鉆井液原材料鉆井液原材料的主要作用是：形成較穩(wěn)定的膠體；接受各種化學劑處理，進一步改善鉆井液性能，滿足各種需要；在井壁上形成泥餅，減少濾失量，穩(wěn)定井壁；形成鉆井液的粘度、切力、懸浮固相攜帶鉆屑；調(diào)節(jié)鉆井液密度，控制地層壓力等?，F(xiàn)將常用鉆井液原材料介紹如下：1.粘土類1膨潤土膨潤土因其所吸收陽離子的不同而有鈉膨潤土及鈣膨潤土兩種。鈉膨潤土及鈣膨潤土是配制水基鉆井液的基礎原料。其主要礦物成分是蒙脫石。鈉膨潤土的造漿率較高，而鈣膨潤土則需要經(jīng)過改造處理才能使用。目前我國把水基鉆井液所用的土分為三個等級：一級為符合標準的鈉膨潤土；二級為改性土，經(jīng)過改性符合標準要求；三級為較次的配漿土，僅用于性能要求不高的鉆井液，如堵漏用的鉆井液等。膨潤土有白、灰、灰黃及紫紅等顏色，易吸潮而結(jié)塊，故一般宜用聚乙烯薄膜袋為內(nèi)層而以聚丙烯編織袋為外層包裝?？果}粘土抗鹽粘土包括海泡石、凹凸棒石及坡縷鎬石，是鋁和鎂的水硅酸鹽。其晶體構(gòu)造為纖維狀或棒狀。該土的特點是抗鹽且耐溫，常用于鉆穿鹽層。海泡石鉆井液具有較高的耐溫特性，熱穩(wěn)定性好，其晶體結(jié)構(gòu)在高溫下仍無變化。常用來打地熱井或超深井。其缺點是濾失量大，必須配合濾失量降低劑才能使用。有機膨潤土是指在油中分散的親油性粘土。它是由鈉膨潤土或抗鹽粘土，以陽離子型表面活性劑覆蓋，使其改變表面性質(zhì)而人工制成的特種土類。它可以在油中分散而配制成符合各種要求的油基鉆井液或解卡液。用于鉆進復雜地層如鹽膏層、鹽泥膏層、超深井以及完井的各種作業(yè)中。水和油水是組成水基鉆井液最主要的成分。是水基鉆井液的分散介質(zhì)，所以鉆井液性能的好壞與水的質(zhì)量關系極大。在自然界，完全純凈的水是不存在的，都不同程度地含有各種雜質(zhì)，如各種鹽類、細菌、氣體等。按水的來源可分為地面水及地下水。按化學性質(zhì)可分為酸性水、堿性水等。根據(jù)其所含離子的情況，劃分為硫酸鈉型水、重碳酸鈉型水、氯化鎂水、氯化鈣水等。而對鉆井液來說，一般分為三類：一類是淡水，即含可溶性鹽類較少的水；一類是含鈣鎂鹽較多的堿水，如海水或硬水；另一類是含鈉鹽較多的水，如鹽水或飽和鹽水。水的性質(zhì)主要表現(xiàn)在其中所含的可溶性鹽類，這些鹽類對鉆井液的質(zhì)量都會產(chǎn)生影響，故配鉆井液的水必須事先加以分析后才能選用。油是組成油基鉆井液最主要的成分。在油基鉆井液中，油是分散介質(zhì)而瀝青為分散相。常用油有柴油和原油。3.加重材料在鉆進過程中，會不可避免的鉆遇高壓油、氣、水層，為了防止井噴事故，需要加入某些物質(zhì)來增加鉆井液密度，以提高鉆井液柱壓力，這種物質(zhì)稱為加重材料或加重劑。加重材料分固體加重劑和液體加重劑兩大類。加重材料應具備的條件是：本身密度較大；屬于惰性物質(zhì)，不與鉆井液中的其它組分發(fā)生化學反應；本身強度低，磨損性小，易粉碎，不磨損泵的各種配件；如果是液體加重劑，則應對管材的腐蝕性小，溶解度略高為好。一般常用的加重材料有重晶石粉、鈦鐵礦物、石灰石粉、方鉛礦粉等。1重晶石粉是一種以硫酸鋇為主要成分的天然礦石，經(jīng)過加工而成細度適宜的粉末狀產(chǎn)品。純品為白色粉末，含雜質(zhì)則為淡綠色或灰色，常溫密度，莫氏硬度。粉末細度要求重量比以上通過目濕篩子，能通過目濕篩，有輕微毒性，不溶于水、有機溶劑、酸或堿的溶液，只少量溶于濃硫酸而生成硫酸氫鋇，油井酸化時不被酸溶解。鈦鐵礦粉別名鈦酸鐵，分子式為它是釩鈦磁鐵礦粗礦先經(jīng)精選、處理，再經(jīng)細度加工后制成的細粒材料。為棕至黑褐色粉末，六方晶系，常溫密度，莫氏硬度5?6,不溶于水和油，微溶于酸，能溶于熱而濃的磷酸和鹽酸。鈦鐵礦粉優(yōu)于重晶石粉之處在于它能被酸化，且其密度較大，硬度較高。它雖含鐵，而對電測和鉆井并無電磁干擾，是一種有發(fā)展前途的加重劑。3石灰石粉是一種以碳酸鈣為主要成分的天然礦石，經(jīng)過機械加工而成細度適合的粉狀產(chǎn)品。純品為白色粉末，含雜質(zhì)為灰色、灰白色、灰黑色、淺黃色或淺紅色等。常溫下密度為，莫氏硬度為。它不溶于水，溶于水溶液生成，溶于鹽酸等無機酸放出氣體。因鉆井液濾失堵住油層孔隙的石灰石粉，在油井酸化時可被溶去，故常用于完井和修井液的加重。方鉛礦粉別名硫化鉛，分子式為呈鉛灰色，有金屬光澤，天然產(chǎn)品呈致密的粒狀或塊狀，有時呈完整立方體。常溫密度，莫氏硬度2?3,性脆、易碎，不溶于水和堿，可溶于酸，有刮于油井酸化解堵。方鉛礦粉的特點是密度大，硬度低，可作為良好的加重劑。但價格較高，尚未普遍采用。液體加重劑主要是一些可以在水中溶解形成較高密度的水溶液的無機鹽類，如、、、及等，主要用于配制完井液及修井液。四、鉆井液無機處理劑鉆井液無機處理劑的作用主要有離子交換作用、調(diào)節(jié)值、控制絮凝、分散、沉淀、絡合、形成可溶性鹽、水解、形成溶膠、抑制溶解、膠凝、調(diào)節(jié)密度等作用?，F(xiàn)將常用無機處理劑介紹如下。1.堿類氫氧化鈉別名為燒堿、火堿、苛性鈉。燒堿是一種強堿，加入鉆井液后，其重要作用是：溶于水中完全電離，可提供和：遇二價陽離子可形成低溶解度或難溶的氫氧化物，控制陽離子濃度：變難溶有機酸為易溶于水的鹽如配制丹寧堿液、煤堿液等：變纖維素為堿纖維素。分散和活化粘土、增強其它處理劑等。氫氧化鈣別名消石灰和熟石灰，為白色粉末，常溫下密度為，吸潮性強，在空氣中能吸收生成。氫氧化鈣是一種中強堿，對皮膚和織物有腐蝕性。它在水中的溶解度小，常與水配成混濁的懸浮體即石灰乳，濃度飽和而澄清的水溶液叫石灰水。氫氧化鈣加入鉆井液后，其主要作用是：加入鉆井液中能控制和的濃度：遇純堿生成沉淀，可除去遇鹽酸生成氯化鈣，從而提高濃度：氫氧化鉀別名為苛性鉀，為白色半透明晶體，有片狀、塊狀、條狀和粒狀。常溫密度為左右，熔點。氫氧化鉀易溶于水，水溶液呈強堿性，也溶于酒精和甘油，難溶于醚及烴類，極易吸潮氣和而結(jié)成硬塊及變質(zhì)。其商品純度為即含量，雜質(zhì)有小于、氯化物小于、硫酸鹽。在鉆井液中，氫氧化鉀的作用基本上與氫氧化鈉相似，主要用作鉀基鉆井液的值調(diào)節(jié)劑，也可提供大量鉀離子，增加防塌效果。2.碳酸鹽類1碳酸鈉又名純堿或蘇打，分子式為。它的水溶液呈堿性，水解后產(chǎn)生、和少量的離子。因此，加入鉆井液后能促進粘土水化分散，能清除由于石膏浸或水泥浸而產(chǎn)生的過剩，還可調(diào)節(jié)鉆井液的值。碳酸氫鈉又名小蘇打、重碳酸鈉、酸式碳酸鈉或重堿，分子式為，為白色針狀晶體，常溫下密度約為。在熱空氣中會慢慢失去部分，時會全部失去變?yōu)樗兹苡谒?，其溶液值在左右。它在鉆井液中的作用與純堿基本一樣。堿式碳酸鋅分子式為，為白色細微無定形粉末，無毒、無臭，常溫密度，不溶于水，能溶于氨水、堿水及酸中。它與作用即釋出而形成過氧化物，主要用作各種鉆井液的除硫劑。其化學反應式為：氯化物1氯化鈉又名食鹽，分子式為。它是白色立方晶體或粉末，常溫下密度為，熔點。純品不潮解，但粗鹽中常含有氦化鎂、氯化鈣等吸水性雜質(zhì)，故易潮解。它易溶于水，其水溶液呈中性。氯化鈉在鉆井液中的作用是：分析鉆井液中時標定標準液：去水化或鹽析作用。鹽水鉆井液可抑制井壁泥巖水化膨脹或坍塌，有時加食鹽可用于提高鉆井液切力和粘度。有抑制溶解作用，有利鉆穿鹽層。在飽和鹽水鉆井液中，還可用來提高密度、堵漏和配制完井液，并具有保護油層的作用。氯化鈣分子式為及。無水氯化鈣是白色多孔的立方晶體，密度，熔點。六水氯化鈣是無色斜方晶體，味苦，常溫密度，熔點。它具有強吸潮性、易潮解，故應密封保存，儲存于干燥庫房中。它易溶于水，同時放出大量的熱。運輸中要防雨，不要徒手接觸，以防止皮膚起泡。在鉆井液中它能完全電離；可提供大量，進行鈣處理。也可用作配制鉆井液，用氯化鈣配制的高鈣鉆井液可以加固井壁，抑制粘土、鉆屑及泥頁巖在水中的水化、分散和膨脹，防止地層坍塌。它能將親水的脂肪酸鈉皂變成親油的鈣皂，還可用作水泥速凝劑。氯化鐵常見的有無水氯化鐵和六水氯化鐵兩種。氯化鐵分子式為，常溫密度為，是棕黑色的層狀結(jié)晶。六水氯化鐵分子式為為橙黃色晶體。它們都具有強吸水性，易潮解，故保存時要注意防潮。在鉆井液中，主要用作粘土絮凝劑和濾失量降低劑。氯化鉀分子式為，為無色立方晶體，常溫密度約為。熔點，在空氣中穩(wěn)定，溶于水。它是氯化鉀聚合物鉆井液中的主要來源。4.硫酸鹽類1硫酸鈉硫酸鈉一般有兩種：一種是加水硫酸鈉，分子式為，又名芒硝；另一種是無水硫酸鈉，分子式為，又叫無水芒硝。芒硝是無色針狀結(jié)晶或白色顆粒，常溫下密度約，熔點，有苦咸味，在空氣中易風化，失去結(jié)晶水變?yōu)闊o水芒硝粉末。無水芒硝是一種白色吸潮性粉末，常溫下密度為，熔點，易溶于水。加入鉆井液后，可增加粘土的粘度和切力，也是堵漏的原材料。硫酸鈣石膏石膏有兩種：一種是生石膏，分子式為；另一種是熟石膏，分子式為。生石膏是無色針狀細小結(jié)晶，常溫密度，在時可變?yōu)槭焓?。熟石膏為白色粉末，密度約，與水混合后有可塑性，但很快即硬化，故存放時應注意防潮。石膏在鉆井液中的作用與熟石灰基本相似。硫酸鐵分子式為，為白色或黃色粉末，常溫下密度為在空氣中潮解變?yōu)樽厣后w，故應密封保存。它溶于水，水解后水溶液呈酸性，生成的氫氧化鐵溶膠呈紅褐色。它可作為鐵膠鉆井液的處理劑，也可作為水泥的緩凝劑。5磷酸鹽六偏磷酸鈉，又名磷酸鈉玻璃，分子式為，為無色玻璃狀固體，可呈塊狀、片狀或粉末狀，可在空氣中潮解變?yōu)檎吵頎钜后w。常溫下密度為，能溶于水。六偏磷酸鈉單獨加入鉆井液，可降低鉆井液的粘度和切力。當鉆井液受水泥或石膏浸污時，鉆井液中的離子增多，致使鉆井液變稠，流動性變差，加入較大量六偏磷酸鈉后，可與鈣離子絡合生成水溶性絡離子，而降低鉆井液中鈣離子的濃度，使流動性變好。其反應式為：還可與和生成水溶性絡離子除去鉆井液中和離子。其反應式為：6.硅酸鹽硅酸鈉，又名水玻璃、泡化堿或偏硅酸鈉，分子式可用是的比值或表示，水玻璃一般為粘稠狀的半透明液體，也可制成固體。因所含雜質(zhì)的不同，常顯現(xiàn)出無色、棕黃色或青綠色等。能溶于水或堿水中，并能與鹽水混溶。它對玻璃有腐蝕性，故切忌使用玻璃容器盛裝?，F(xiàn)場一般采用比值為左右，密度范圍的水玻璃，它的堿性較大，值可達水玻璃是一種無機絮凝劑，它能在水中水解，可形成低分子聚合物，使粘土絮凝沉淀，促進沉砂作用。用鹽酸適當降低水玻璃的值，當值小于9時，整個溶液會形成不流動的凝膠。形成凝膠的作用叫凝膠作用。這種作用主要是由于水玻璃發(fā)生聚合作用，生成較長的帶支鏈的鏈，這種長鏈能形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而包住溶液中全部的水，使整個溶液失去流動性，變成半固體狀的凝膠。利用這一特點，用它和石灰、燒堿、粘土等配制成石灰乳堵漏劑，打入預定的漏失井段進行膠凝堵漏，故水玻璃是鉆井液良好的堵漏劑。它還可用于配制水玻璃鉆井液，防止地層坍塌。7.鉻酸鹽鉻酸鈉分子式為或，加水鉻酸鈉為黃色針狀單斜晶體，常溫密度，熔點，易潮解。無水鉻酸鈉常溫密度，熔點有氧化性，可溶于水，其水溶液呈堿性。鉻酸鉀分子式為，為黃色斜方晶體，常溫下密度為，熔點，不潮解，有氧化性。它可溶于水，其溶液呈堿性。3重鉻酸鈉分子式為或又名紅磯鈉，是紅色或桔紅色的單斜晶體，常溫密度約為，熔點為時失去結(jié)晶水而成無水化合物，在空氣中易潮解，有強氧化性，易溶于水，其水溶液呈酸性。重鉻酸鉀分子式為，又名紅磯鉀，是橙紅色三斜晶體或粉末，常溫密度，熔點，不潮解，有強氧化性，可溶于水，其水溶液呈酸性。鉻酸鹽加入鉆井液中，具有良好的稀釋作用。由氧化還原反應生成的離子，能與某些有機處理劑形成絡合物，尤其是多官能團處理劑如丹寧、栲膠更為有效，同時有降濾失量作用，它還具有防止頁巖水化膨脹，防止地層坍塌，鞏固井壁的作用，并可防止鉆具的粘附。還能提高深井鉆井液的熱穩(wěn)定性抗溫可達。五、鉆井液有機處理劑有機處理劑的種類很多，包括低分子、中分子和高分子有機化合物。高分子化合物又稱高聚物，它們是由許多簡單的結(jié)構(gòu)單元一般在以上以共價鍵重復結(jié)合而成的。每一個特定的單元叫作鏈節(jié)，鏈節(jié)重復的次數(shù)叫作聚合度，一般認為分子量低于以下的物質(zhì)為低分子化合物，大于的為高分子化合物，介于兩者之間的物質(zhì)、則根據(jù)具體情況而定。例如分子量為的多糖被認為是低分子化合物，而分子量為的聚乙烯、因具有高分子化合物的一切特性，則屬于高分子化合物。高分子化合物的分子量一般從數(shù)萬到數(shù)百萬。有機處理劑從來源說可分為天然產(chǎn)品如丹寧、栲膠等、天然產(chǎn)品的衍牛物如、鐵鉻鹽等和有機合成制品如聚丙烯酰胺等。從它們在鉆井液中的主要作用可分為濾失量降低劑、減稠劑、增稠劑、頁巖抑制劑、潤滑劑、消泡劑、絮凝劑、解卡劑、堵漏劑、緩蝕劑、殺菌劑乳化劑、泡沫劑等。常用有機處理劑如下所述。1.濾失量降低劑1羧甲基纖維素鈉鹽代號為，簡稱。它是纖維素的衍生物，是山纖維素經(jīng)過堿化變成堿纖維素后，再與氯乙酸鈉在堿性介質(zhì)中作用，經(jīng)干燥而制成。為白色粒狀或略帶纖維狀物。具有吸濕性、無臭、無味、無毒、不易發(fā)酵，不溶于酸、醇等有機溶劑，易分散于水中成膠液，熱穩(wěn)定性可達，抗強而耐鈣較差。在鉆井液中的主要用途是：用作各種水基鉆井液的降濾失劑；也可用于石膏鉆井液中，但鈣含量過高會形成羧酸鈣沉淀而失?。贿€可用來配制低固相鉆井液；當其在鉆井液中含量很高時也具有一定的抑制頁巖水化膨脹作用。一般工業(yè)上根據(jù)其溶液的粘度大小，把分為高及超高粘度，中粘度，低及超低粘度三種。高及超高粘度用作低固相鉆井液的懸浮劑、封堵劑和增稠劑；中粘度適用于一般鉆井液的降濾失量及提高粘度；低及超低粘度用作加重鉆井液的濾失量降低劑。的表示方法有兩種：一種以英文單詞的第一個字母分別代表用途、粘度加以組合，并以適當?shù)臄?shù)宇代表其醚化度又叫取代度或替代度或貨物批號。如表示石油用；表示工業(yè)用；、、分別表示低、中、高粘。例如表示石油用，中粘，取代度為。另一種表示方法是用漢語拼音第一個字母進行組合。如，“”代表石油用，后面的數(shù)字是該廠產(chǎn)品編號，并非醚化度。2水解聚丙烯腈鹽類聚丙烯腈經(jīng)加堿水解可形成不同的鹽。常用的是水解聚丙烯睛的鈉鹽、鈣鹽和銨鹽。水解聚丙烯腈鈉鹽的代號為它是用腈綸廢絲與燒堿進行水解反應后而得的。外觀為自由流動的顆?；蚍勰?，不結(jié)塊，熱穩(wěn)定性高，抗溫可達左右，主要用作超深井抗溫濾失量降低劑。對于淡水鉆井液，它在降濾失量的同時，會引起鉆井液的稠化；對含鹽鉆井液，在降濾失量的同時，還會引起鉆井液的減稠，這主要是由于鹽對水解聚丙烯腈的降水化作用。水解聚丙烯腈鈣鹽的代號為，它是以睛綸廢絲為原料，以燒堿進行水解后再以鈣鹽一般用加以交聯(lián)沉淀，漂洗烘于，磨細并摻入部分純堿一般為而成的。它主要用作聚合物鉆井液的降濾失劑，粘度稍有增加，不但抗達飽和而且可抗較多鈣鹽浸污，又可耐溫，濃度高時對頁巖有抑制水化分散作用。水解聚丙烯腈銨鹽的代號為或，它是腈綸廢絲在高溫高壓及引發(fā)劑下進行水解反應時放出的氨氣與羧酸形成銨鹽的，故有高壓水解聚丙烯腈之稱。是一種高溫濾失量降低劑，由于可提供有類似的抑制粘土水化分散作用，所以它也是一種較好的防塌劑。3乙烯基單元多體共聚物是由乙烯其單體與其不同鹽類共聚而成的水溶性高聚物。其分子鏈中含有多種官能團，如。目前大量使用的是和等。為不含硫酸鹽的乙烯基單元多體共聚物，它是由丙烯腈、丙烯酰胺及丙烯酸鹽加多種引發(fā)劑汽化脫溶劑瞬間聚合而成。分子為含有官能團的共聚體。主要用作不分散鉆井液濾失量降低劑，有一定的增粘作用，耐高溫，但不抗鹽。為共聚型聚丙烯酸鈣，它最用丙烯酰胺、丙烯腈及丙烯酸鈣加多種引發(fā)劑采用汽化脫溶劑瞬間聚合而成。主要用作不分散鉆井液抗鈣濾失量降低劑，具有調(diào)節(jié)流型，提高攜砂能力，耐高溫等作用。是含有磺酸鈉的乙烯基單元多體共聚物，分子式為含有、及的聚合體。它是用丙烯腈、丙烯酰胺、丙烯磺酸鹽，加多種引發(fā)劑采用汽化脫溶劑瞬間聚合而成。主要用作不分散鉆井液濾失量降低劑、稍有降粘作用，抗鈣能力較強，抗鹽達飽和，并可耐高溫。酚醛樹脂類該類產(chǎn)品常用的有磺甲基化酚醛樹脂簡稱磺化酚醛樹脂、磺化酚醛樹脂與褐煤接支共聚物、磺化酚醛樹脂與木質(zhì)素接支共聚物三種?；羌谆尤渲拇枮榛?，它是由苯酚與磺化基甲醛與焦亞硫酸鈉反應而成進行磺化縮合而成。按其抗鹽能力不同，分為兩個型號，其中型代號為，型代號為。液體為棕紅色粘稠狀液體，固體為棕褐色粉末。它們都易溶于水。是一種抗高溫可達濾失量降低劑，并具有多種功能坑鹽、抗鈣，還有降低泥餅摩阻，減少泥餅滲透性的效能，適用于超深井段。磺化酚醛樹脂與褐煤接支共聚物的代號為，它是用磺化基先形成磺化酚醛樹脂再與腐殖酸接支共聚而成。它是一種棕褐色粉末，不呈團塊。它主要用作抗高溫、抗鹽及鈣的降濾失劑，基本不增稠。適用于超深井段。磺化酚醛樹脂與木質(zhì)素接支共聚物的代號為，它是用磺化基先磺化酚醛樹脂再與木質(zhì)素接支共聚而成。它主要用作抗高溫、抗鹽、抗鈣的降濾失劑。具有一定的防塌能力，明顯改善井壁穩(wěn)定性。同時具有較好的潤滑性。還具有定的降粘作用，可改善鉆井液的流變性。腐殖酸類這類產(chǎn)品系由褐煤中抽提出的腐殖酸再進行磺化或硝化而形成的各種鹽類。在褐煤中一般含有的腐殖酸。腐殖酸難溶于水，易溶于堿。腐殖酸溶于溶液生成棕紅色腐殖酸鈉。腐殖酸不是單純的化合物，而是分子大小不同和結(jié)構(gòu)組成互不一致的多種化合物的混合物。這些化合物含有氮、氫、氧、碳等元素。從官能團和結(jié)構(gòu)上的分析證明，它們是含芳香環(huán)和烯鍵的多官能團鏈狀高分子化合物。這些官能團有羧基、醇羥基、酚羥基、甲氧基、含氮基等，其中起主要作用的是羧基、酚羥基和甲氧基。目前常用的是腐殖酸鈉和硝基腐殖酸鈉兩種。腐殖酸鈉的代號為或，簡稱腐鈉，它是由褐煤加堿或抽取腐殖酸鹽，去掉雜質(zhì)而成。主要用作淡水鉆井液的降濾失劑，具有一定的降粘效果，抗溫性強抗溫可達，但不抗鹽類。按其水溶性腐殖酸百分含量可分為一級品、二級品和三級品。硝基腐殖酸鈉的代號為，它是用左右的硝酸與褐煤在下反應制得一種棕黃色無定形粉末，再用溶液中和到而成。主要用作淡水鉆井液的降濾失劑，抗鈣能力有所提高并有較強的抗鹽作用。其熱穩(wěn)定性可達以上。2．降粘劑降粘劑又稱減稠劑。其品種較多，目前使用的達十多種以上。主要分為兩大類，一是強分散劑，適用于分散型鉆井液；二是低分子量聚合物，比較適用于不分散鉆井液。其主要品種有：1丹寧酸鈉或丹寧堿液代號，它是五倍子丹寧與按各種比例配制而成。主要用作分散型鉆井液的降粘劑，但抗鹽、抗鈣性差，也可用來作水泥的緩凝劑?；羌谆幩徕c或磺甲基栲膠酸鈉代號或，又名磺化丹寧或磺化栲膠，分子式為，它是一種丹寧或栲膠的改性產(chǎn)品。是由丹寧酸或栲膠與甲基和亞硫酸氫鈉進行磺甲基化反應而制得。成品為棕褐色粉末或細顆粒，吸水性強，易溶于水，其水溶液呈堿性。主要用作分散型淡水鉆井液的降粘劑，能提高抗溫耐溫達及抗鹽的能力，也可用作水泥的緩凝劑。鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽代號為，簡稱鐵鉻鹽，它是由紙漿廢液，經(jīng)過發(fā)酵、濃縮，在左右，加入硫磺亞鐵溶液和重鉻酸鈉溶液，充分攪拌下反應而成的液體制品。如將此混合物除去雜質(zhì)，經(jīng)過噴霧干燥，即可得鐵鉻鹽干粉。鐵鉻鹽的化學結(jié)構(gòu)尚未完全弄清，但其主要部分是高分子化合物，分子量在2萬萬以上。它基本上是非離子型親水處理劑，能溶于堿性、中性和酸性的水溶液中，有較高的抗各種污染的能力，具弱酸性，熱穩(wěn)定性較高抗溫達。它主要用作抗鹽、抗鈣的分散型鉆井液降粘劑，當濃度很大時，具有抑制作用，同時也具有一定的降濾失量作用。4磺甲基褐煤又稱磺化褐煤，代號，它是從褐煤中抽取腐殖酸后，再用磺化劑即甲醛與焦亞硫酸鈉混配而成在為的條件下進行磺甲基化，再噴霧干燥而成。它是一種黑褐色粉末或顆粒。主要用作淡水鉆井液高溫降粘劑，抗溫達以上，具有較好的降濾失量作用，但抗鹽能力較差。5鉻腐殖酸代號為，它是由重鉻酸鈉與腐殖酸在以上反應而成，主要用作超深井段高溫抗溫可達以上降粘劑，具有一定抗鹽能力，并能降低鉆井液的濾失量。低分子量聚丙烯酸鹽目前有及兩種。不含磺酸鹽，含磺酸鹽，其分子式為。它們是用丙烯酸鈉或兩烯磺酸鈉聚合而成，主要用作不分散型鉆井液的降粘劑?？果}不抗鈣，抗鹽又抗鈣，抗溫達以上。有機磷代號為學名為乙二胺四甲叉膦酸鹽，分子式為。為一種定型的化工原料。密度為。主要用作聚合物鉆井液的降粘劑，尤其鉆井液受鈣浸后效果最佳。增粘劑高粘代號為，為一種自由流動粉末，不結(jié)塊，主要用作淡水或鹽水鉆井液增粘劑，抗鈣能力較差。復合離子型聚丙烯酸鹽代號為，分子式為。它是由丙烯酸鈉或鈣與丙烯酰胺共聚而成。主要用作不分散鉆井液抗鈣、抗溫、抗鹽、調(diào)整流型的增粘劑，并具有降濾失量的作用，是個較強的“包被劑”，適用于配制低固相鉆井液。羥乙基纖維素代號為，分子式為其中為纖維素。它是由纖維素堿化后經(jīng)環(huán)氧乙烷羥乙基化而成，為一種白色或淡黃色纖維狀或粉狀固體，主要用作完井液及修井液的提粘切劑，尤其在鹽水中增粘效果更好。有一定降濾失量作用，可溶于酸，便于油層酸化，保護產(chǎn)層。4．頁巖抑制劑1聚合物鉀鹽常用的有聚丙烯酸鉀、水解聚丙烯腈鉀鹽和腐殖酸鉀。聚丙烯酸鉀的代號為，分子式為。它是用丙烯酰胺與丙烯酸鉀共聚而成，主要用作淡水及鹽水鉆井液的防塌制，并兼有一定降濾失量作用，有一些增粘作用。水解聚丙烯腈鉀鹽的代號為，分子式為它是由腈綸廢絲用水解而成，主要用作淡水和鹽水鉆井液的防塌降濾失劑，增粘不嚴重，抗鹽不抗鈣，抗溫達以上。腐殖酸鉀的代號為，簡稱腐鉀，它是由抽取褐煤而成。腐鉀對粘土有降低水化和抑制分散的作用，能阻止泥頁巖吸水膨脹，所以它可用作防塌降濾失劑。有一定的降粘作用，抗高溫而不抗鹽。預制的腐殖酸鉀，也是鉀基鉆井液的鉀離子源。瀝青制品瀝青制品類是以石油瀝青或植物油殘渣改性而成的不同品種。常用的有磺化瀝青和水分散瀝青?；腔癁r青的代號為。它是由一般瀝青用發(fā)煙硫酸進行磺化而成的產(chǎn)品。其主要成分為瀝青磺酸鈉，此外還含有少量的瀝青酚鹽、無機物和氧化瀝青。干制品為脆性薄片狀，呈暗褐色或黑色，密度約，易分散于水和油中。用磺化瀝青處理過的鉆井液，泥餅變薄，可壓縮性增大，故濾失量下降、起防塌作用。同時能增加泥餅的潤滑性，降低鉆具的阻力和扭力，可延長鉆頭使用壽命，有防卡和解卡作用，在高溫下能維持低切力，低濾失量。水分散瀝青的代號為。它是由不同軟化點的氧化瀝青粉與多種乳化劑配成，主要用作頁巖微裂縫及破碎帶的封閉劑而起防塌作用，并兼有較好的潤滑能力。5．潤滑劑1它是以特種礦物油和植物油為基礎油再配合多種表面活性劑而制成的潤滑劑。本品為液體，直照熒光為5級，對地質(zhì)錄井無干擾，主要用作探井及定向井的防卡劑。它是以白油為基礎油并與多種表面活性劑復配而成的一種低熒光防卡劑。本品為淺黃色或棕黃色液體。熒光小于3級，對地質(zhì)錄井無干擾，主要用作探井及定向井的防卡劑。3它是由多種表面活性劑優(yōu)選組配而成的一種潤滑劑。本品熒光較低，對地質(zhì)錄井無干擾。主要用作探井及定向井的防卡劑。4它是以白油為基礎油，再加入經(jīng)篩選的表面活性劑組配而成的一種無熒光泥漿潤滑劑。本品熒光低，對地質(zhì)錄井無干擾，抗溫，不起泡，主要用作探井及定向井的防卡劑。塑料小球代號為，簡稱塑料球。它是由苯乙烯與二乙烯苯的共聚物經(jīng)成珠而得。本品密度為，無毒，抗溫達以上。在鉆井液中呈惰性，不影響鉆井液性能，主要用作探井及定向井的防卡減阻劑。6.消泡劑1甘油聚醚代號,，分子式為。它是由丙三醇與環(huán)氧乙烷反應而成，常溫為液體，主要用作各類水基鉆井液的消泡劑。硬脂酸鋁分子式為或。它是由硬脂酸與硫酸鋁反應而成，不溶于水，與少量柴油混合使用。一級品為白色粉末，二級品為黃白色粉末，主要用作水基鉆井液的消泡劑。它是由聚醚、硬脂酸鋁及三乙醇胺復配而成的一種消泡劑。主要用作水基鉆井液的消泡劑。7絮凝劑1部分水解聚丙烯酰胺代號，分子式為。它是由丙烯酸鈉與丙烯酰胺共聚而成，也有用丙烯酰胺均聚后再加堿水解而成。目前使用固體為多，主要用作水基不分散鉆開液的絮凝劑，抑制造漿強，可維持鉆井液的低密度，具有一定的增粘作用。2丙烯酰胺與丙烯酸鈉共聚物代號，分子式為它是由丙烯酰胺與丙烯酸鈉共聚物并加其它輔料而成。主要用作不分散鉆井液的絮凝劑，具有更強的抑制造漿能力，可更好地控制鉆井液密度，并可調(diào)節(jié)流型及具有一定降濾失量的作用。8.解卡劑1粉末固體解卡劑代號為，它是由氧化瀝青粉、油酸、環(huán)烷酸、石灰及滲透劑組成的。使用時加柴油及水配制而成。它是油包水型的油基浸泡液。主要用作使用各種鉆井液時產(chǎn)生的壓差卡鉆或稱泥餅粘卡的解卡劑。也可把它改造成各種油基鉆井液而用于取心及作完井液。液體解卡劑代號有、遼河等。它是由柴油、瀝青、有機土、石灰、表面活性劑及水配成。它是一種油包水型的漿液，主要用作在使用各種鉆井液時發(fā)生的壓差卡鉆的解卡液。堵漏劑1惰性堵漏劑它們是一種由惰性材料組配而成的混合材料，基本包括三大類：一是粒狀，如貝殼粉、果殼粉、蛭石類；二是片狀，如云母片、塑料廢紙片、花生殼；三是各種植物纖維狀物，如棉子殼、皮屑等。從大小看，可分為粗、中、細三種，可根據(jù)漏失特性而采用不同形狀、不同大小的惰性材料復配而成。型脲醛樹脂又稱尿素甲醛樹脂。它是由尿素與甲醛縮聚而成的氨基樹脂，屬化學堵劑。調(diào)配不同配比可獲得不同稠度和凝固時間的漿液。它分為型和型，都為白色粉末。.殺菌劑目前國內(nèi)常用的只有甲醛一種，分子式為，為白色有刺激性液體。主要用作水基鉆井液中加入的易發(fā)酵處理劑，如淀粉類的防發(fā)酵劑，以免處理劑失效，也可用來消滅鉆井液中的細菌，減輕鉆具腐蝕。.乳化劑它屬于表面活性劑。表面活性劑是指加很少的量，通過在表面界面的吸附，就能使物質(zhì)的表面界面性質(zhì)如表面張力、表面潤濕性、表面潤滑性等發(fā)生顯著變化的化合物。表面活性劑也叫界面活性劑，簡稱活性劑。表面活性劑之所以有這么強的改變表面性質(zhì)或界面性質(zhì)的活性，原因在于它們的分子具有相應的兩親結(jié)構(gòu)。即表面活性劑分子均由兩部分組成，一部分是非極性基即親油基，又叫憎水基，如正異辛基、正異壬基、正異十二烷基、烷基苯基、苯基等；另一部分是極性基即親水基，親水基包括電離和不電離的極性基，能電離的極性基可分為正離子基和負離子基。正離子基，如齒化伯胺等；負離子基如羧基、磺酸基等；不電離基，如醚鍵、醇羥基、酰胺基。表面活性劑在鉆井液中的作用主要是靠它的親油、親水性來實現(xiàn)的。大部分表面活性劑是兩親的，既親油又親水，但這兩種性能并不相等。親親油性大于親水性，就叫親油活性劑。表面活性劑BLH來表示。如BLH值等于7時，親油性和親強，為親油活性劑；BLH值大于7時，親水性強，BLH值在1?20之間，但也有少數(shù)高達40以上的。關系密切，在使用選擇活性劑時是重要的參數(shù)之一。水性大于親油性叫親水活性劑。反之的這種兩親性能可用親水親油平衡值水性相近；值小于7時，親油性為親水活性活性劑的值與活性劑的作用性能根據(jù)表面活性劑在水中電離與否可分為：目前國內(nèi)主要用于油包水乳化液、解卡液及提處理劑穩(wěn)定性上。常用品種有：滲透劑或浸濕劑代號，屬非離子型活性劑，分子式為，主要成分為聚氧乙烯脂肪醇醚。外觀為白色或淡黃色膏狀物，主要用來配制解卡劑。快滲劑簡稱快，屬陰離子型活性劑，分子式為，主要成分為琥珀酸酯磺酸鈉，主要用來配制解卡劑。斯盤代號，分子式為。其主要成分為山梨酸酐油酸酯，親油。主要用作油包水型鉆井液的乳化劑，在深井中能提高鉆井液的穩(wěn)定性。4系列乳化劑分子式為為辛基，屬非離子型表面活性劑，主要成分為聚氧乙烯辛基苯酚醚，耐溫達，耐酸、堿、鈣、鎂，值為8以上親水。主要用作抗高溫的水包油鉆井液的乳化劑。5烷基苯磺酸鈣分子式為值小于7親油，主要用作油包水型鉆井液的乳化劑。．泡沫劑烷基磺酸鈉代號屬陰離于型表面活性劑，分子式為主要為的烷基，它是由烷基或烴基磺化而成。為白色或黃色粉末，耐熱性好，可達以上。主要用作泡沫鉆井液的發(fā)泡劑及高溫鉆井液的穩(wěn)定劑。2烷基苯磺酸鈉代號，分子式為其中為的烷基，它是由烷基或烴基與苯縮合而成烷基苯，再經(jīng)磺化而成，為白色或黃色粉末或片狀固體，對酸、堿和硬水都較穩(wěn)定。主要用作泡沫鉆井液的泡沫劑及油包水鉆井液的高溫穩(wěn)定劑。第四節(jié)油田增產(chǎn)措施用化工產(chǎn)品油田增產(chǎn)措施在使用化工產(chǎn)品方面主要有酸化、壓裂、防砂等幾項井下作業(yè)措施。一、油層酸化處理酸化是碳酸鹽地層油、氣井增產(chǎn)的重要措施。酸化就是靠酸液的溶蝕作用，解除堵塞，擴大孔道，溝通和延伸裂縫，提高近井地帶油層的滲透率，改善油、氣、水流動狀況，從而增加油氣井產(chǎn)量和水井注入量。酸處理方法有鹽酸處理、熱化學處理、熱酸處理、土酸處理和“王水”處理。1.主要用酸1鹽酸鹽酸是酸化時最常用的一種酸，適用于碳酸鹽油層及含碳酸鹽成分較高的砂巖油層。土酸土酸是鹽酸和氫氟酸的混合酸。在碳酸鹽含量少，泥質(zhì)含量高，具有結(jié)構(gòu)堅硬的砂巖情況下土酸中含應在，。在碳酸鹽含量較高，泥質(zhì)含量較低，結(jié)構(gòu)比較疏松、易形成砂堵井的情況下土酸中應含，。氫氟酸可以很好地溶解砂巖油層中的硅酸鹽礦物和粘土物質(zhì)。氫氟酸是氟化氫氣體的水溶液，為無色透明易流動的液體，成品