文档介绍：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。