淺談鉆井液處理劑應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展方向

于峰（中石化中原工程有限公司塔里木分公司 新疆 庫爾勒 841600）

鉆井液處理劑又稱鉆井液用化學(xué)品，是指在鉆井液配制和處理過程中所用的化學(xué)劑。隨著鉆井工藝的發(fā)展，使用清水和機(jī)械設(shè)備來調(diào)整和控制鉆井液性能已無法滿足工藝發(fā)展的需求，鉆井液處理劑應(yīng)運(yùn)而生。當(dāng)前，鉆井液處理劑使用量占油田用化學(xué)品的二分之一左右，已成為用量最大的油田用化學(xué)品之一。在社會(huì)需求和技術(shù)研發(fā)的催發(fā)下，我國鉆井液處理劑的研發(fā)以傳統(tǒng)原料的充分利用和新型合成聚合物的研究為主要方向，技術(shù)革新速度加快，品種增多，產(chǎn)量大幅提升。目前，我國鉆井液處理劑的品種已達(dá)18類，分別為殺菌劑、緩蝕劑、除鈣劑、消泡劑、乳化劑、絮凝劑、起泡劑、降濾失劑、堵漏材料、潤滑劑、解卡劑、PH值控制劑、表面活性劑、頁巖抑制劑、降粘劑、溫度穩(wěn)定劑、增粘劑、加重材料等，每年產(chǎn)量達(dá)30萬噸。

一、鉆井液處理劑的發(fā)展應(yīng)用現(xiàn)狀

我國鉆井液處理劑的研發(fā)從起步到高速發(fā)展大致經(jīng)歷了四個(gè)發(fā)展階段，第一階段是1970年～1980年，第二階段是1980年～1990年，第三階段是1990年到2000年，第四個(gè)階段是2000年至今。每一個(gè)新的鉆井液處理體系的出現(xiàn)都離不開鉆井液處理劑整體研發(fā)的進(jìn)步。

1.第一階段：1970年到1980年。20世紀(jì)70年代以后，鉆井液處理劑的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，一方面是低固化不分散的鉆井液體系的出現(xiàn)，主要得益于鉆井液中水解聚丙烯腈鹽類和水解聚丙烯酰胺的廣泛運(yùn)用。另一方面是抗高溫深井鉆井液的出現(xiàn)，主要得益于磺化酚酸樹脂的成功運(yùn)用。這兩項(xiàng)技術(shù)進(jìn)步均推動(dòng)了鉆井液技術(shù)的優(yōu)化，并促使新型鉆井液處理劑的研發(fā)步伐加快。

2.第二階段，1980年到1990年。20世紀(jì)80年代后我國鉆井液處理劑進(jìn)入了快速發(fā)展的階段，在這一階段聚合物泥漿工藝技術(shù)得到了得到了很好的發(fā)展，這一技術(shù)的發(fā)展主要得益于丙烯酸多遠(yuǎn)共聚物處理劑的應(yīng)用，代表有PAC（乙烯基單體多遠(yuǎn)共聚物）、SK（丙烯酸鹽共聚物）等。

3.第三階段，1990年到2000年。80年代到90年代陽離子處理劑和正電膠的研究先后得到了許多人的重視，進(jìn)入90年代聚合物泥漿工藝得到了進(jìn)一步發(fā)展，推動(dòng)其發(fā)展的就是兩性離子型聚合物廣泛運(yùn)用，代表有FA367。20世紀(jì)90年代后期AMPS聚合物的出現(xiàn)和應(yīng)用推動(dòng)我國鉆井液處理劑的研發(fā)實(shí)現(xiàn)了突破性的進(jìn)步。

4.第四階段，2000年至今。在這一階段我國鉆井液處理劑的研發(fā)工作陷入困境，主要受到兩方面的因素制約。一方面是市場(chǎng)需求制約影響。有需求才有生產(chǎn)，在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)動(dòng)下，一些企業(yè)單純的追求產(chǎn)品符合標(biāo)準(zhǔn)而忽略產(chǎn)品的實(shí)際應(yīng)用效果。另一方面是缺乏可供選擇的生產(chǎn)原料。

二、鉆井液處理劑的研發(fā)原則和發(fā)展方向

1.鉆井液處理劑的研發(fā)原則

鉆井液處理劑是鉆井液的核心，其主要作用在于滿足鉆井液的某種性能或穩(wěn)定和改善鉆井液處理劑性能。為滿足油氣層保護(hù)、環(huán)境、深井、特殊井等鉆井液新體系、新技術(shù)的進(jìn)步，必須加強(qiáng)對(duì)鉆井液處理劑的研發(fā)。鉆井液處理劑的研發(fā)應(yīng)在考慮油氣保護(hù)和實(shí)用化、原料供應(yīng)、生產(chǎn)工藝和技術(shù)、環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)上，遵循以下原則：

（1）首先要明確想要通過向鉆井液添加處理劑后達(dá)到怎樣的效果，以及實(shí)現(xiàn)既定效能的途徑的有哪些。

（2）其次了解能夠達(dá)到要求的處理劑的特點(diǎn)、性能及其運(yùn)用的途徑。

（3）最后掌握處理劑的應(yīng)用規(guī)律并對(duì)其運(yùn)用效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。2.鉆井液處理劑發(fā)展方向

通過調(diào)研和總結(jié)可以發(fā)現(xiàn)，鉆井液處理劑的研究方向主要集中在七個(gè)方面，具體如下：

（1）研發(fā)適用于深度大（如超深井，一般深度大于6000米）、溫度高（溫度高于180攝氏度）的處理劑，并且處理劑要抗鹽、抗鈣、抗鎂。這一類的鉆井液處理劑有增強(qiáng)劑、降粘劑等。

（2）研發(fā)主要應(yīng)用于大位移井和多分枝井的鉆井液處理劑，主要包括潤滑劑、井壁穩(wěn)定劑、流型改進(jìn)劑及低傷害處理劑等。

（3）研發(fā)主要應(yīng)用于復(fù)雜的易坍塌地層的鉆井液處理劑，主要包括巖層穩(wěn)定劑（又叫巖層抑制劑）、井壁封固劑、井壁堵漏劑等。

（4）研發(fā)主要應(yīng)用于超高密度環(huán)境下（指密度大于3.0/cm3）鉆井液體系的鉆井液處理劑，主要包括分散劑、降濾失劑等。

（5）研發(fā)主要應(yīng)用于空氣鉆井轉(zhuǎn)換為泥漿鉆井條件下的鉆井液處理劑，主要有井壁穩(wěn)定劑等。

（6）研發(fā)符合環(huán)境保護(hù)功能和控制成本要求的鉆井液處理劑，包括天然材料改性產(chǎn)品、合成聚合物處理劑。

（7）研發(fā)主要應(yīng)用于含硫度高的地層的鉆井液處理劑。

小結(jié)

通過研究鉆井液處理劑的應(yīng)用現(xiàn)狀我們可以發(fā)現(xiàn)，我國鉆井液處理劑的研發(fā)依然存在許多的問題，離國際先進(jìn)水平還有一定的距離。鉆井液處理的發(fā)展進(jìn)步不是能一撮而就的，在明確研發(fā)方向的基礎(chǔ)上離不開廣大研究人員努力付出。但是，我們應(yīng)該對(duì)我國的鉆井液處理劑的發(fā)展抱有信心，相信通過努力可以追上世界先進(jìn)水平。

參考資料：

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