环保型钻井液技术研究

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1、目录1绪论11.1目前，制约中国环保钻井液技术开发的因素11.2在今后的环保钻井液技术研究中，应该重视的研究重点11.3概述31.4研究背景41.5环保型钻井液的研究应用现状41.6国内外环保型钻井液的研究应用现状41.7设计思路102新型环保钻井液体系132.1聚合醇钻井液体系132.2多元醇钻井液体系142.3合成基钻井液体系152.4烷基葡萄糖苷钻井液体系162.5甲酸盐钻井液体系172.6硅酸盐钻井液体系173总体设计183.1合成基钻井液183.1.1合成基钻井液主要性能223.2聚合醇钻井液243.3硅酸盐钻井液253.4甲酸盐钻井液263.5环保型钻井液体系配方环

2、保型钻井液体系的基础配方273.5.1钻井液体系配方的优选283.5.2环保型钻井液体系性能评价283.6处理剂的种类293.6.1降滤失剂293.6.2堵漏剂303.6.3润滑剂303.6.4防塌抑制剂30I3.7包被剂的选择313.8降滤失剂的选择313.9防塌剂的研制313.9.1环保型防塌剂FXJS的研制313.9.2抗高温防塌剂NFT-25的研制324结论355致谢参考文献I环保型钻井液技术研究1绪论环保型钻井液应具有与油基钻井液相当或接近的抑制性能，配制和维护成本与普通水基钻井液相近，满足施工地区的环保排放标准，对农业生产无害，最好是有益于当地的生态环境，利于保证施

3、工人员的健康和安全，适应于各种复杂井和深井钻井需要。近年来几种环保型钻井液的研究及应用得到了高速发展，其中衍生出了聚合醇钻井液体系、多元醇钻井液体系、合成基钻井液体系、烷基葡萄糖苷钻井液体系、甲酸盐钻井液体系和硅酸盐钻井液体系。环境保护是当今世界普遍重视的问题之一，随着人类生活水平的不断提高，环保意识日益增强。环境保护正成为资源钻探开发实施前优先考虑的课题，特别是在农业产区、城乡水资源敏感区以及近海区域，钻探对环境保护的要求更加严格。钻井液在钻探过程中是否对环境尤其是对地下水造成毒性污染以及钻探施工结束后钻井液的排放是否对环境造成毒性污染正受到特别关注。钻井液成为钻探施工中受到

4、环境保护监视的首要对象，成为制约资源钻探开发利用的瓶颈。研制一种对环境无毒性污染、符合环保要求、可用于生活敏感区域钻探施工的环保型钻井液体系，对解决在环境敏感区域钻探的环保要求制约，更好地开展资源调查和资源钻探开发利用，促进钻井液技术进步，并为地质大调查提供技术支撑具有重要的现实意义。1.1目前，制约中国环保钻井液技术开发的因素国外开发的合成基、甲基葡萄糖苷等环保钻井液，尽管具有无毒、可生物降解的性能，但成本高，无法广泛推广使用。因此，处理剂成本是关系到环保钻井液开发成败的关键。目前所开发的环保钻井液多数要与其他环保性能较差的处理剂复配，才能达到好的性能，这使体系的环保优势受到

5、不同程度的影响。钻井液的抑制性能、抗温和抗污染性能是制约环保钻井液开发运用的主要因素，是环保处理剂和体系研究攻关的重点。1.2在今后的环保钻井液技术研究中，应该重视的研究重点1.2.1甘油类钻井液35环保型钻井液技术研究国外近年来研制出一种强抑制性的甘油性的甘油类钻井液，他能有效地抑制泥页岩水化膨胀，稳定井壁，而且润滑性能好，能有效地防止卡钻，提高机械钻速，保护储层，提高采收率，对环境舞污染。现场施工和室内外实验证明，该钻井液易于维护、损耗少，甘油是一种对环境无害的化学物品，具有超过最低要求的LC50值。甘油内含有大量的多羟基醇，因此具有强吸水性，从而抑制了水化物的形成，降低了

6、页岩中粘土的吸水趋势。1.2.2甲基葡萄糖苷（MEG）钻井液甲基葡萄糖苷钻井液是近期研制成功的一种新型无污染钻井液体系，其性能明显优越于其他水基钻井液体系，各种性能几乎可与油基钻井液相比拟，具有广泛的应用前景。MEG是葡萄糖的衍生物，无毒性且易于生物降解，康虾半致死质量分数96lc50值大于50000mg/l。Meg钻井液配方简单，配制和维护容易，并具有较强的页岩抑制性，优异的润滑性，良好的储层保护特性,研究结果表明，MEG钻井液的页岩抑制性不如油基钻井液，但比KCL钻井液和甘油类钻井液要好。1.2.3硅酸盐钻井液体系硅酸盐钻井液是一种环保体系，成本与水基钻井液接近，是重点开发

7、方向。硅酸盐材料是重要的无机环保钻井液材料，如果能够通过特定的工艺对该材料进行改性以改善其抑制性、润滑性和配伍性能等，并在此基础上发展硅酸盐体系，可以开发出环保性能好、适应各种复杂钻井条件的新型硅酸盐钻井液体系。硅酸盐材料的改进，应该是环保钻井液技术发展的一个重要方向。有机盐钻井液具有防塌性能好、保护油气层、腐蚀性低、环保及可以回收再利用的特点。而稀硅酸盐钻井液体系由于高浓度可溶性硅酸盐（20％～50％）钻井液遇到流变性能难以控制问题，在20世纪40年代中期被石灰钻井液和聚合物钻井液所取代。