NATU钻井液体系技术

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1、NATU钻井液体系技术概述以保护坏境为宗旨、保护油气层为目的，摒弃以化学合成方法生产钻井液处理剂，代之以用天然物为原料制备钻井液处理剂，组成新型钻井液体系，并保持较低的成本。这是目前钻井液技术的发展方向。我们按照这条技术路线，研究开发了NATU钻井液技术（又称天然高分子钻井液技术）（如图所示），并在四个油田完成了超过15万米钻井进尺的现场推广应用。钻井工程使用的常规钻井液为聚合物钻井液（包括普通聚合物钻井液、聚磺钻井液、聚磺钾钻井液），其中的处理剂以聚合物大分子包被剂、聚合物中小分子降滤失剂（如NPAN等）及

2、沥青类防塌剂（如Soltex等）、磺化类降滤失剂（如SMP、SPNH等）组成。这类钻井液在环境保护、油气层保护及成本方面皆存在不足之处：环境保护方面：聚合物钻井液处理剂对环境有不利影响，聚合物处理剂中的残余单体（如丙烯酰胺AM、丙烯WAN.丙烯酸AA等）是有毒物质，沥青类处理剂中含有较多的稠环芳烽也是有毒物质，酚醛树脂类物质中残余的、未反应的酚、醛类物质也是有毒物质，这些有毒物质进入环境会造成污染。图1-2为海洋石油钻井环境污染示意，图1-3为海洋钻井的污染范围（PARCOM于1998年更名为OSPAR即奥斯

3、陆巴黎协议，是一个由周边国家达成的东北大西洋环境保护协议）。图海洋石油钻井环境污染示意图PARCOMAGREEDFACTS19850-5(K)mcullingspile200-1000mtransitionzonel(>)()-4<)()：>mdetectablecontamination图1-3海洋石油钻井污染范围油气层保护方面：聚合物类处理剂分子量大，分子链长，分子尺寸大，易堵塞油气层微孔，如图1-4所示。并且聚合物类处理剂分子链是碳碳链联结，不易降解，易造成油气层长期永久性堵塞。聚磺钻井液中腐植酸、木质

4、素类产品易造成粘土颗粒的分散，导致油气层喉道中粘土颗粒从喉道壁上分散下来堵塞油气层。这些因素都会引起油气层伤害。图1-4电镜扫描图，聚合物钻井液侵入油气层孔隙成本方面：聚合物类处理剂由于其单体价格昂贵，产品价格较高，造成钻井液费用偏高。另外，常规钻井液体系大都处理剂品种过多，除了使泥浆“吃”的过饱，性能难以调整外，同时也不利于油气层保护、不利于环境监测和环境保护。英国水产与环境科学中心CEFAS(CentreforEnvironment,Fisheries&AquacultureScience)和海洋环保部门

5、OCNS(UKOffshoreChemicalNotificationScheme)专门就单井作业钻井液品种过多的问题发表了一篇研究报告《难以解析的复杂混合物》("UnresolvableComplexMixtures"CEFAS.2000a.op.cit.p.20),报告认为，如果一口井的钻井液处理剂品种越多，形成的混合物就越攵杂，这样对这个复杂的混合物进行环境方面的客观评价和分析就很困难。为了克服常规钻井液的上述缺点，我们确定了如下技术路线：・立足于天然原材料•保护环境•保护油气层•满足钻井工程技术要求・

6、较低的成本经过多年技术研究和四个油田15万多米钻井进尺现场应用，逐步开发、完善了一套基于改性天然物的钻井液技术——NATU钻井液技术。2006-12-11