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钻井液完井液新技术钻井液完井液新技术 胜利职业学院 刘日华一、国外钻井液技术发展动态二、我国钻井液技术的发展二、我国钻井液技术的发展 三、气体型钻井完井流体三、气体型钻井完井流体四、需要进一步发展的新技术四、需要进一步发展的新技术主要内容主要内容一、国外钻井液技术发展动态一、国外钻井液技术发展动态l1.阴离子型聚合物水基钻井液的研制阴离子型聚合物水基钻井液的研制l2.阳离子型聚合物水基钻井液的研制阳离子型聚合物水基钻井液的研制 l3.合成基油包水钻井液合成基油包水钻井液l4.乙二醇类水基钻井液乙二醇类水基钻井液(glycol)l5.甲基葡萄糖甙水基钻井液甲基葡萄糖甙水基钻井液l6.甲酸盐类水基钻井液甲酸盐类水基钻井液l7.微泡气体钻井液微泡气体钻井液 8.防漏技术与封堵技术的发展防漏技术与封堵技术的发展 在在原原堵堵漏漏物物料料的的基基础础上上又又提提出出了了防防漏漏物物料料。另另外外在在降降低低失失水水量量材材料料的的研研制制方方面面，打打破破了了过过去去“吸吸附附”为为基基础础的的理理论论，而而提提出出以以“封封堵堵”为为基基础础的的理理论论。例例如如己己应应用用的的超超细细碳碳酸酸钙钙，单单封封等等均均具具有有降降失失水水和和堵堵漏漏作作用用。近近期期国国外外文文献献中中又又提提出出了了用用聚聚合合物物使使之之在在固固定定的的级级配配细细颗颗粒粒下下，制制成成具具有有可可溶溶、部部分分溶溶、不不溶溶三三种种状状态态同同时时存存在在的的产产品品，具具有有很很好好的的防防漏漏作作用用，另另外外还还开开发发了了一一些些如如膨膨胀胀性性填填料料等等新新产产品品。据据称称这这类类产产品品不不仅仅可可起起到到防防漏漏的的效效果果，而而且且还还可可增增强强井井壁壁强强度度，使使破破裂压力提高。既有很好的防漏作用又有很好的润滑性。裂压力提高。既有很好的防漏作用又有很好的润滑性。9.自控自控技术发展方面技术发展方面 国国外外特特别别针针对对海海上上作作业业者者，研研制制成成功功一一种种 综综 合合 自自 控控 泥泥 浆浆 系系 统统(Intergrated automation for a mud system)，据据称称该该装装置置己己在在海海上上平平台台进进行行了了l000口口井井的的试试验验，其其中中有有150口口井井是是油油基基泥泥浆浆的的井井，效效果果良良好好，大大大大提提高高了了海海上上作作业业的的安安全全性性并并降降低低了了成成本本，其其实实用用性性和和可可靠靠性性己己得得到到海海上上作作业业者者的的认认可可。据据称称目目前前除除准准备备在在新新造造的的钻钻井井平平台台上上安安装装外外，还计划在现用平台上安装此设备。还计划在现用平台上安装此设备。这这一一自自控控系系统统包包括括有有:固固控控设设备备自自控控监监视视器器、泥泥浆浆处处理理剂剂自自动动加加料料器器、主主要要泥泥浆浆指指标标连连续续监监视视器器三三项项主主要要部部位位并并由由中中心心监监视视和和综综合合控控制制系系统统进进行行调调正正监监控控操操作作。其其功功能能是是:自自动动控控制制各各类类固固控控设设备备的的开开启启运运转转，自自动动分分析析固固相相含含量量的的组组分分;自自动动添添加加泥泥浆浆处处理理剂剂，自自动动控控制制加加药药速速度度(如如在在一一个个循循环环周周内内加加入入定定量量的的药药品品，加加重重剂剂)，并并能能自自动动连连续续测测量量显显示示主主要要泥泥浆浆性性能能的的指指标标;可可随随时时提提供供压压井井泥泥浆浆，节节省省了了为为压压井井而而准准备备的的储储罐罐及及泥泥浆浆。可可谓谓集集所所有有泥泥浆浆作作业业于于一一身身，对对于海上高温高压钻井地区多了一个有利的助手。于海上高温高压钻井地区多了一个有利的助手。10.测试仪器方面测试仪器方面 为了量测泥浆在高温高压条件下的流变性为了量测泥浆在高温高压条件下的流变性能能，国外研制了不少各类流变仪、稠度仪等。国外研制了不少各类流变仪、稠度仪等。如如Haake(哈克公司哈克公司)D1000/300高温高压流变仪高温高压流变仪(剪切速率剪切速率0-1200秒秒-1)动态高温高压试验仪动态高温高压试验仪(可可测动滤失和流变性、最高温度测动滤失和流变性、最高温度644K，工作压力，工作压力140MPa)环路流变仪环路流变仪(可测室温及可测室温及260K；压力；压力6000磅磅/英寸，英寸，2.50-5000秒秒-1剪切速率剪切速率)等。其他等。其他还有还有Fann90型高温高压旋转粘度计型高温高压旋转粘度计:Chandle公公司的司的7300型流变仪等。型流变仪等。在在测测定定高高温温高高压压条条件件下下泥泥浆浆的的润润滑滑性性方方面面，M-I泥泥浆浆公公司司研研制制成成功功了了可可以以模模拟拟井井底底条条件件的的润润湿湿性性能能装装置置，可可以以200度度以以上上高高温温及及6895Kpa压压力力条条件件下下对对液液体体润润滑滑剂剂、固固体体润润滑滑剂剂以以及及钻钻井井液液的的润润滑滑性性进进行行测测量量。上上述述仪仪器国内部分科研单位己有购进者。器国内部分科研单位己有购进者。11.钻屑回注工艺技术钻屑回注工艺技术 由由于于日日益益要要求求严严格格的的环环保保要要求求。在在第第26届届海海洋洋技技术术年年会会上上，在在钻钻井井技技术术方方面面重重点点讨讨论论了了四四个个论论题题即即：酯酯基基油油包包水水钻钻井井液液、毒毒性性检检验验、钻钻屑屑的的回回注注和和排排放放及及高高温温高高压压钻钻井井问问题题。可可以以说说这这四四方方面面问问题题都都是是涉涉及及到到环环保保问问题题的的。关关于于酯酯基基油油包包水水钻钻井井液液本本文文前前面面己己做做了了介介绍绍。关关于于钻钻屑屑的的回回注注据据文文献献介介绍绍己己进进入入实实践践成成功功阶阶段段。其其大大概概流流程程是是将将钻钻屑屑通通过过再再磨磨细细后后与与海海上上混混合合用泵注入疏松层段。用泵注入疏松层段。12.泥浆处理剂的泥浆处理剂的大容量大容量包装技术包装技术 继继水水泥泥、般般土土粉粉、重重晶晶石石粉粉的的运运输输采采用用散散装装吹吹灰灰技技术术之之后后，近近期期国国外外对对泥泥浆浆处处理理剂剂(不不论论是是固固体体或或液液体体)的的包包装装进进行行了了改改进进，使使用用了了所所谓谓“大大容容量量”(Bulk)包包装装，即即做做成成类类似似集集装装箱箱的的不不锈锈钢钢罐罐，其其容容积积可可装装入入干干料料2000磅磅或或液液体体料料5000磅磅。既既便便于于运运输输，又又便便于于使使用用。据据称称得得用用此此“大大容容器器”后后，不不仅仅节节约约了了成成本本(约约较较原原包包装装方方法法节节省省10-20%)，还还减减少少了了人人员员操操作作时时的的伤伤害害。这这一一改改革革预预计计会会普普遍遍在在海海上上和和陆陆上上推推广广使使用。用。13.用冷却泥浆的方法来解决高温问题用冷却泥浆的方法来解决高温问题 目前大多数的处理剂都是有机聚合物类目前大多数的处理剂都是有机聚合物类，在高温、高压条件下就会产生降解而失去原在高温、高压条件下就会产生降解而失去原有性能，将导致泥浆性能的破坏。为了解决有性能，将导致泥浆性能的破坏。为了解决这一难题这一难题，除了在化学剂的结构上下功夫外除了在化学剂的结构上下功夫外，另辟了一条新径另辟了一条新径，就是降低泥浆温度的方法就是降低泥浆温度的方法(目前主要是使用平板式热交换器目前主要是使用平板式热交换器)来保持井来保持井下的正常状态。下的正常状态。14.双功能流体技术双功能流体技术UF(Universal fluid)为了解决为了解决泥浆泥浆与与水泥浆水泥浆的不相容问题的不相容问题，简化固井工艺流程节约时间和成本。国外在简化固井工艺流程节约时间和成本。国外在MTC技术技术(Mud to cement)的基础上又进一步发的基础上又进一步发展成功了展成功了UF技术。技术。MTC技术是首先在泥浆中技术是首先在泥浆中加入足够的强分散剂加入足够的强分散剂，如如SSMA(苯乙烯磺酸顺苯乙烯磺酸顺式丁烯二酸酐式丁烯二酸酐)、SST(磺化苯乙烯亚胺磺化苯乙烯亚胺)等等，使使之与水泥浆有极好的相容性之与水泥浆有极好的相容性，然后再在泥浆中然后再在泥浆中加入水硬性材料加入水硬性材料(如水泥、高炉矿渣等如水泥、高炉矿渣等)和辅料和辅料如速凝剂等如速凝剂等，使上述混合浆符合注水泥浆的流使上述混合浆符合注水泥浆的流变性和理化指标变性和理化指标(如抗压强度如抗压强度)。而而UF技技术术则则是是上上述述技技术术的的发发展展，是是在在钻钻井井过过程程中中加加入入适适量量的的BFS(高高炉炉矿矿渣渣)并并使使流流变变参参数数满满足足钻钻井井液液的的要要求求，固固井井前前在在钻钻井井液液中中加加入入激激活活剂剂(主主要要是是碱碱性性物物质质，如如NaOH、NaC03、NaSi03)使使高高炉炉矿矿渣渣活活化化产产生生“水水硬硬性性”性性能能。达到固井工艺的要求。达到固井工艺的要求。15.井眼稳定技术方面井眼稳定技术方面 井眼稳定性一直被认为是卡钻及一系列井井眼稳定性一直被认为是卡钻及一系列井下复杂问题的根源，是影响钻井成本的最大因下复杂问题的根源，是影响钻井成本的最大因素。国外用素。国外用X X射线层析成像法进行了井眼的模射线层析成像法进行了井眼的模拟研究；用计算机程序预测井壁的稳定度，并拟研究；用计算机程序预测井壁的稳定度，并求出所需钻井液的密度；通过超声波井下照像求出所需钻井液的密度；通过超声波井下照像工具工具(VBI)(VBI)以声波传递时间和声幅的大小对井以声波传递时间和声幅的大小对井眼进行眼进行3603600 0的扫描，可以给出某处地层的横断的扫描，可以给出某处地层的横断面情况以了解其构形及裂缝状态；面情况以了解其构形及裂缝状态；利用其射线荧光法利用其射线荧光法(XBF)(XBF)来测量钻井液的组来测量钻井液的组分，重晶石，低固相等的浓度；利用多孔弹性分，重晶石，低固相等的浓度；利用多孔弹性理论，把力学因素和化学因素联在一起考虑，理论，把力学因素和化学因素联在一起考虑，使钻井液和页岩中水的摩尔自由能差引起的化使钻井液和页岩中水的摩尔自由能差引起的化学诱发应力变化与力学诱发应力变化相结合，学诱发应力变化与力学诱发应力变化相结合，开发出了一种井壁稳定性新模式，利用这一模开发出了一种井壁稳定性新模式，利用这一模式计算，可以使井壁稳定问题大为减轻。另外式计算，可以使井壁稳定问题大为减轻。另外还用不同的方法和仪器对泥页岩中钻井液组份还用不同的方法和仪器对泥页岩中钻井液组份迁移动力学方面进行了研究。迁移动力学方面进行了研究。综综合合以以上上技技术术，可可以以认认为为9090年年代代以以来来更更加加重重视视泥泥页页岩岩/钻钻井井液液相相互互作作用用的的微微观观机机理理研研究究，逐逐步步从从宏宏观观到到微微观观，由由定定性性到到定定量量，采采用用力力学学与与化化学学相相结结合合的的方方法法(化化学学一一力力学学藕藕合合研研究究)来来实实现现钻钻井井液液配配方方的的优优选选达达到到实实现现井井壁壁稳定的目的。稳定的目的。16.流变学方面流变学方面 新版新版(1993(1993年版年版)API RP13D)API RP13D油井钻井液油井钻井液流变学推荐作法流变学推荐作法中与中与19851985年版比较，增加了年版比较，增加了较多的内容，摘要有较多的内容，摘要有:认为钻井液的流变特性认为钻井液的流变特性很复杂，很难用一种流变模式表达出来，因为很复杂，很难用一种流变模式表达出来，因为钻井液的连续相和分散相在改变，其中钻井液的连续相和分散相在改变，其中:固相、固相、油、气含量也在改变，其相互间还在不停的起油、气含量也在改变，其相互间还在不停的起着物理的、化学的作用，另外还受到流速、流着物理的、化学的作用，另外还受到流速、流道的几何尺寸等因素的影响。道的几何尺寸等因素的影响。认为很少有钻井液的流变特性是符合宾汉认为很少有钻井液的流变特性是符合宾汉模式的。目前测量的模式的。目前测量的AV(AV(表观粘度表观粘度)、PV(PV(塑性粘塑性粘度度)值等只是习惯使用。值等只是习惯使用。认为幂律模式较宾汉模式准确。认为幂律模式较宾汉模式准确。认为卡森模式在低剪切速下较宾汉模式或幂认为卡森模式在低剪切速下较宾汉模式或幂律模式要好，但在高剪切速率下不准。不能用律模式要好，但在高剪切速率下不准。不能用它来进行压力损失的计算。它来进行压力损失的计算。对钻井液的粘弹性进行了研究。对钻井液的粘弹性进行了研究。二、国内钻井完井液新技术二、国内钻井完井液新技术l l1、合成基钻井液、合成基钻井液l l2、聚合醇类钻井液、聚合醇类钻井液l l3、硅酸盐钻井液、硅酸盐钻井液l l4、钾酸盐钻井液、钾酸盐钻井液l l5、甲基葡萄糖甙钻井液、甲基葡萄糖甙钻井液l l6、黑色正电胶钻井完井液、黑色正电胶钻井完井液 l l7、正电胶钻井液、正电胶钻井液l l8、新型暂堵型钻井完井液新型暂堵型钻井完井液 9、新型无固相钻井完井液、新型无固相钻井完井液10、连续油管用钻井液、连续油管用钻井液 11、不损害油气层的钻井完井液、不损害油气层的钻井完井液12、稳定井壁的钻井液完井液、稳定井壁的钻井液完井液13、超深井钻井液完井液、超深井钻井液完井液l14、正电性钻井液、正电性钻井液1、合成基钻井完井液合成基钻井完井液l合成基钻井完井液是以人工合成或改性的合成基钻井完井液是以人工合成或改性的化学品化学品(如酯类、醚类、合成烃类等如酯类、醚类、合成烃类等)为基液为基液的一类钻井完井液。合成基钻井完井液为了的一类钻井完井液。合成基钻井完井液为了克服水基钻井完井液难以满足某些复杂条件克服水基钻井完井液难以满足某些复杂条件和特殊要求下的钻井，油基钻井完井液毒性和特殊要求下的钻井，油基钻井完井液毒性大、易着火、影响荧光录井等缺点而发展起大、易着火、影响荧光录井等缺点而发展起来的。国外从八十年代后期开始研究，九十来的。国外从八十年代后期开始研究，九十年带初开始使用，并取得好效果，年带初开始使用，并取得好效果，19941994年被年被列为列为APIAPI认可的钻井液体系。认可的钻井液体系。自自九九十十年年代代初初酯酯基基钻钻井井液液在在北北海海现现场场首首次次应应用用成成功功后后，合合成成基基钻钻井井液液的的种种类类不不断断增增加加，先先后后发发展展了了第第一一代代的的酯酯类类、醚醚类类、聚聚-烯烯烃烃类类和和缩缩酯酯类类合合成成基基钻钻井井液液，以以及及第第二二代代的的线线性性-烯烯烃烃类类、内内烯烯烃烃类类、线线性性烷烷基基苯苯类类和和线线性性链链烷烷烃烃类类合合成成基基钻钻井井液液。第第二二代代的的粘粘度度和和钻钻井井液液成成本本低低于于第第一一代代，但但其其环环境境友友好好性性比比第第一一代代稍稍差差。国国内内近近年年在在合合成成基基钻钻井井液液的的研研究究方方面面也也开开展展了了一一定定的的研研究究工工作作，并并取取得得了了一一些些初初步步研研究结果。究结果。合成基钻井完井液体系在组成上与传统的合成基钻井完井液体系在组成上与传统的油基钻井液类似，各添加剂的加量也大致相同，油基钻井液类似，各添加剂的加量也大致相同，也主要由有机合成物基液、乳化剂、水相、加也主要由有机合成物基液、乳化剂、水相、加重剂和其它性能调节剂组成。其中有机合成物重剂和其它性能调节剂组成。其中有机合成物为连续相，水相为分散相，加重剂用于调节密为连续相，水相为分散相，加重剂用于调节密度，乳化剂和其它调节剂用于分散体系的稳定度，乳化剂和其它调节剂用于分散体系的稳定及调节流变性。及调节流变性。多元醇多元醇(Polyols)类和甲基多糖类和甲基多糖(Methyl Glucoside)类是合成基钻井完井液中广为使用类是合成基钻井完井液中广为使用的两种多功能添加剂，它们具有乳化、降滤失、的两种多功能添加剂，它们具有乳化、降滤失、润滑和增粘的功效，也可以单独作为多元醇钻润滑和增粘的功效，也可以单独作为多元醇钻井液和甲基多糖钻井液两种新体系的主要添加井液和甲基多糖钻井液两种新体系的主要添加剂。合成基钻井液的乳化剂有专用的，如水生剂。合成基钻井液的乳化剂有专用的，如水生动物油乳化剂动物油乳化剂:但多数使用与普通油基钻井液相但多数使用与普通油基钻井液相同的乳化剂。同的乳化剂。合成基钻井完井液体系的优点合成基钻井完井液体系的优点 (l)(l)合成基液易于降解，本身毒较小，利于环境保合成基液易于降解，本身毒较小，利于环境保护；护；(2)(2)合成基液的闪点比矿物油高，发生火灾和爆炸合成基液的闪点比矿物油高，发生火灾和爆炸的可能性小；的可能性小；(3)(3)其凝固点比矿物油低，低温可泵送性好，可在其凝固点比矿物油低，低温可泵送性好，可在寒冷地区使用；寒冷地区使用；(4)(4)液相粘度比矿物油高，利于悬浮和携带钻屑；液相粘度比矿物油高，利于悬浮和携带钻屑；(5)(5)热稳定性高，可达到热稳定性高，可达到200200，高温时，仍能满足，高温时，仍能满足携屑的需要；携屑的需要；(6)(6)有较强的抑制性和井眼稳定性，以及较好的润有较强的抑制性和井眼稳定性，以及较好的润滑性和携屑性能，特别适合于水平井、大斜度井、大滑性和携屑性能，特别适合于水平井、大斜度井、大位移井和分支井的钻进；位移井和分支井的钻进；(7)(7)钻井液常规性能稳定、易于控制；钻井液常规性能稳定、易于控制；（8)8)环保要求严格的地区钻井，可以就地处理钻环保要求严格的地区钻井，可以就地处理钻屑，节省费用；屑，节省费用；(9)(9)用于某些特殊井，钻井综合成本低于油基和用于某些特殊井，钻井综合成本低于油基和水基钻井完井液；水基钻井完井液；(10)(10)多数合成基液不含荧光物质，对荧光录井多数合成基液不含荧光物质，对荧光录井基本无影响；基本无影响；(11)(11)基液进入储层不会引起水敏、水锁和无机基液进入储层不会引起水敏、水锁和无机结垢损害，保护油气层效果好。缺点是本身结垢损害，保护油气层效果好。缺点是本身的成本较高。的成本较高。2、聚合醇类钻井液技术、聚合醇类钻井液技术 l钻钻井井液液中中使使用用的的聚聚合合醇醇大大多多是是聚聚乙乙二二醇醇(聚聚丙丙烯烯乙乙二二醇醇)聚聚丙丙二二醇醇、乙乙二二醇醇/丙丙二二醇醇共共聚聚物物、聚聚丙三醇或聚乙烯乙二醇等。丙三醇或聚乙烯乙二醇等。l江江汉汉石石油油学学院院于于九九十十年年代代初初研研究究开开发发出出聚聚合合醇醇产产品品和和聚聚合合醇醇钻钻井井液液体体系系，以以聚聚合合醇醇JLX为为主主剂剂组组成成的的聚聚合合醇醇钻钻井井液液在在渤渤海海、南南海海西西部部、东东海海、辽辽河河、大大港港、塔塔里里木木和和江江苏苏等等油油田田使使用用，取得了较好的效果。取得了较好的效果。近近年年来来，在在胜胜利利油油田田、辽辽河河油油田田等等，真真对对油油田田深深井井、大大斜斜度度井井、浅浅海海及及滩滩海海钻钻井井的的井井壁壁稳稳定定、润润滑滑防防卡卡及及环环境境问问题题研研制制了了聚聚合合醇醇/有有机机硅硅钻钻井井液液体体系系和和聚聚合合醇醇/氯氯化化钙钙钻钻井井液液体体系系；针针对对低低压压渗渗透透油油藏藏的的油油层层保保护护问问题题，研研制制了了聚聚合合醇醇/KCL聚聚合合物物钻钻井井液液和和射射孔孔液液。先先后后己己用用于于各各类类井井几几百百口口，对对安安全全快快速速钻钻井井，减减少少井井下下复复杂杂情情况况，保保护护环环境境、保保护护油油气气层层发发挥挥了了积积极极作用作用，取得了良好的效果。取得了良好的效果。3、硅酸盐钻井液技术、硅酸盐钻井液技术 l国外对硅酸盐化学、硅酸盐钻井液稳定国外对硅酸盐化学、硅酸盐钻井液稳定井壁机理等方面进行了大量的研究工作井壁机理等方面进行了大量的研究工作，近年来石油大学又对其进行了更为深入近年来石油大学又对其进行了更为深入的研究的研究，综合他们研究结果可以得出以综合他们研究结果可以得出以下结论下结论:(1)硅硅酸酸盐盐在在水水中中可可以以形形成成不不同同大大小小的的颗颗粒粒-离离子子状状态态的的、胶胶体体状状态态的的、和和分分子子状状态态的的，这这些些颗颗粒粒通通过过吸吸附附、扩扩散散等等途途径径结结合合到到井井壁壁上上，封封堵地层孔喉和裂缝。堵地层孔喉和裂缝。(2)进进入入地地层层的的硅硅酸酸根根与与岩岩石石表表面面或或地地层层水水中中的的钙钙离离子子发发生生反反应应形形成成硅硅酸酸钙钙沉沉淀淀，覆覆盖盖在在岩岩石石表面起封堵作用。表面起封堵作用。（3 3）进进入入地地层层中中的的硅硅酸酸根根遇遇到到PHPH值值小小于于9 9的的地地层层水水，立即变成凝胶封堵地层孔喉和裂缝。立即变成凝胶封堵地层孔喉和裂缝。（4 4）在在温温度度低低于于8080时时，稀稀硅硅酸酸盐盐钻钻井井液液稳稳定定泥泥页页岩岩的的机机理理是是以以通通过过多多个个氢氢键键、静静电电力力和和范范德德华华力力叠叠加加，与与泥泥页页岩岩中中的的粘粘土土矿矿物物形形成成超超分分子子化化学学力力结结合合为为主主，缩缩和和反反应应为为辅辅:而而当当温温度度超超过过80(80(在在105105以以上上更更明明显显)时时，硅硅酸酸盐盐的的硅硅醇醇基基与与粘粘土土矿矿物物的的铝铝醇醇基基发发生生缩缩和和反反应应，产产生生胶胶结结性性物物质质，把把粘粘土土等等矿矿物物颗颗粒结合成牢固的整体，封固井壁。粒结合成牢固的整体，封固井壁。(5)(5)硅硅酸酸盐盐稳稳定定含含盐盐膏膏地地层层的的机机理理，主主要要是是硅硅酸酸根根与与地地层层中中的的钙钙镁镁离离子子发发生生作作用用，形形成成沉沉淀淀，从从而而在在含含膏地层表面形成坚韧致密的封固壳来加固井壁。膏地层表面形成坚韧致密的封固壳来加固井壁。4、甲酸盐钻井液技术甲酸盐钻井液技术l 目目前前，钾钾酸酸盐盐体体系系作作为为钻钻井井液液和和完完井井液液、得得到到全全世世界界的的认认可可和和重重视视。对对甲甲酸酸纳纳、甲甲酸酸钾钾、甲甲酸酸钙钙、甲甲酸酸铯铯饱饱盐盐水水钻钻井井液液进进行行了了较较深深入入地地研研究究，尤尤其其低低固固相相和和低低密密度度的的甲甲酸酸盐盐体体系系，己己研研制制出出了了甲甲酸酸钠钠钻钻井井液液、甲甲酸酸钾钾生生物物聚聚合合物物体体系系，甲甲酸酸钾钾、甲甲酸酸钠钠混混合合盐盐水水体体系系及及甲甲酸酸钾钾、乙乙酸酸钾钾聚聚合合物物体体系系等等。现现己己在在现现场场使使用用，并取得了另人满意的结果。并取得了另人满意的结果。我国西南石油学院从九七年初开始研究甲我国西南石油学院从九七年初开始研究甲酸盐体系，作了大量的工作，在室内初步证实酸盐体系，作了大量的工作，在室内初步证实了甲酸盐体系的优点以后，有针对甲酸盐生产了甲酸盐体系的优点以后，有针对甲酸盐生产厂少，成本过高，这个主要问题结合我国实际，厂少，成本过高，这个主要问题结合我国实际，开展深入研究，成功地利用尾气一步法合成甲开展深入研究，成功地利用尾气一步法合成甲酸盐，是成本降下一半，为国内外使用和推广酸盐，是成本降下一半，为国内外使用和推广甲酸盐扫除了障碍。现在用国产甲酸盐材料进甲酸盐扫除了障碍。现在用国产甲酸盐材料进行室内验证研究，证实了甲酸盐钻井液和完井行室内验证研究，证实了甲酸盐钻井液和完井液体系的优点。液体系的优点。甲酸盐的优点甲酸盐的优点:(1)(1)由由于于其其强强抑抑制制性性，可可有有效效地地抑抑制制泥泥页页岩岩的的水水化化膨膨胀胀和和分分散散，也也有有利利于于减减少少钻钻井井液液对对油油气气层的损害。层的损害。(2)(2)易生物降解，不会造成环境污染。易生物降解，不会造成环境污染。(3)(3)钻具、套管等金属材料在这种钻井液中的钻具、套管等金属材料在这种钻井液中的腐蚀性小，有利于延长它们的使用寿命。腐蚀性小，有利于延长它们的使用寿命。(4)(4)不不需需要要加加重重材材料料就就可可以以配配制制高高密密度度钻钻井井液液，甲甲酸酸纳纳和和甲甲酸酸钾钾盐盐类类的的水水溶溶液液密密度度分分别别为为l.34g/cml.34g/cm3 3和和1.60 1.60 g/cmg/cm3 3，甲甲酸酸铯铯水水溶溶液液密密度度可可高高达达2.3 2.3 g/cmg/cm3 3不不仅仅有有利利于于提提高高机机械械钻钻速速，而而且且有利于保护油气层。有利于保护油气层。(5)(5)这这种种钻钻井井液液体体系系的的低低粘粘度度、高高动动态态瞬瞬时时滤滤失量有利于提高机械钻速。失量有利于提高机械钻速。(6)(6)这这种种钻钻井井液液体体系系具具有有良良好好的的抗抗高高温温、抗抗污污染染的的能能力力，并并可可以以降降低低所所使使用用的的各各类类添添加加剂剂在在高温条件下的水解和氧化降解的速度。高温条件下的水解和氧化降解的速度。甲酸盐钻井液体系可用于以下钻井施工甲酸盐钻井液体系可用于以下钻井施工:*小井眼深井钻井。小井眼深井钻井。*水平钻井和连续软管钻井、完井。水平钻井和连续软管钻井、完井。*高温高压钻井、完井、修井。高温高压钻井、完井、修井。*水敏性页岩钻井。水敏性页岩钻井。*钻储集层。钻储集层。*钻盐层和盐膏层。钻盐层和盐膏层。*钻天然气井。钻天然气井。5、甲基葡萄糖甙钻井液甲基葡萄糖甙钻井液l甲基葡萄糖甙水基钻井液是最近开发的、甲基葡萄糖甙水基钻井液是最近开发的、不污染环境的水基钻井液不污染环境的水基钻井液，它是以葡萄它是以葡萄糖甙为主剂的钻井液糖甙为主剂的钻井液，它们的结构类似它们的结构类似多糖类多糖类，但由于其分子结构里有一个甲但由于其分子结构里有一个甲基所以比多糖类更稳定。基所以比多糖类更稳定。该钻井液具有优异的特性该钻井液具有优异的特性:(1)(1)强的页岩抑制性能强的页岩抑制性能 MEGMEG分分子子结结构构上上有有四四个个亲亲水水的的羟羟基基，这这些些亲亲水水的的羟羟基基可可以以吸吸附附在在井井壁壁岩岩屑屑上上，如如果果在在钻钻井井液液中中MEGMEG的的加加量量足足够够的的话话，则则可可在在井井壁壁上上形形成成一一层层类类似似油油包包水水钻钻井井液液那那样样的的半半透透膜膜。另另一一方方面面这这些些亲亲水水的的起起基基还还可可以以和和水水分分子子形形成成氢氢键键结结合合。MEGMEG仿仿油油性性钻钻井井液液，其其MEGMEG的的加加量量远远比比通通常常所所用用的的处处理理剂剂为为高高，现现场场应应用用给给出出的的加加量量为为202030%30%。但但用用作作页页岩岩抑抑制制剂剂时时，其其加加量量较较低低，仅仅为为2 215%15%。（2）良好的润滑性能）良好的润滑性能 MEG具具有有良良好好的的润润滑滑性性能能，国国外外AMBAR泥泥浆浆公公司司把把MEG用用作作润润滑滑剂剂，其其推推荐荐加加量量为为2%。MEG润润滑滑剂剂已已被被录录入入19951996有有机机环环境境的的钻钻井井完完井井液液目目录录首首册册中中，MEG泥泥浆浆体体系系在在没没有有加加入入其其它它润润滑滑剂剂时时润润滑滑系系数数与与油油基基钻钻井井液液相相当当，国国外外研研究究者者按按API RP-13B润润滑滑性性能能评评价价程程序序测测得得润润滑滑系系数数为为0.060该该体体系系能能减减少少高高扭扭矩矩、压压差差卡卡钻钻等等井井下下事事故故。迄迄今今为为止止，MEG体体系系己己成成功功用用于于倾倾角角为为60的的大大斜斜度度井井、水平井中。水平井中。（3）良好的体系稳定性）良好的体系稳定性 MEGMEG钻井液体系中由于钻井液体系中由于MEGMEG的存在，只需要的存在，只需要加入少量的其它处理剂就能配制出性能稳定的加入少量的其它处理剂就能配制出性能稳定的钻井液，配方简单，后续钻井液性能易于维护，钻井液，配方简单，后续钻井液性能易于维护，并且体系能有效抵抗石膏、盐水、粘土、水泥并且体系能有效抵抗石膏、盐水、粘土、水泥的侵污。的侵污。（4）良好的储层保护特征）良好的储层保护特征 优优化化出出的的MEG钻钻井井液液对对高高、低低渗渗透透性性储储层层都都具具有有良良好好的的保保护护作作用用，这这主主要要归归于于良良好好的的页岩抑制性、优异的泥饼质量和滤液表面张力。页岩抑制性、优异的泥饼质量和滤液表面张力。(5)其它优点其它优点 如环境可接受性、提高钻速如环境可接受性、提高钻速，能直接用海能直接用海水配浆、滤失性能良好等。另外水配浆、滤失性能良好等。另外MEG钻井液钻井液的加重性能良好的加重性能良好，可以配制出悬浮稳定性良好可以配制出悬浮稳定性良好的密度为的密度为2.5g/cm3加重钻井液。加重钻井液。MEGMEG钻井液体系应用领域钻井液体系应用领域:*大斜度井钻井，水平井钻井。大斜度井钻井，水平井钻井。*复复杂杂地地质质条条件件下下(例例如如强强水水敏敏页页岩岩层层、石石膏膏层层、盐水、粘土层盐水、粘土层)钻井施工。钻井施工。*良良好好的的油油气气层层保保护护作作用用使使之之可可用用于于高高、低低渗渗透率储层钻井。透率储层钻井。*由于对环境无污染，可用于海洋钻井。由于对环境无污染，可用于海洋钻井。6、正电胶钻井完井液、正电胶钻井完井液l 正正电电胶胶钻钻井井完完井井液液体体系系又又称称为为MMH钻钻井井完完井井液液，MMH为为一一种种混混合合金金属属层层状状氢氢氧氧化化物物。该该钻钻井井液液体体系系的的特特征征是是配配方方中中含含有有混混合合金金属属层层状状氢氢氧氧化化物物MMH。这这种种体体系系主主要要由由正正电电胶胶MMH、滤滤失失控控制制剂剂和桥堵剂组成。和桥堵剂组成。MMH MMH正电胶钻井完井液的使用范围很广。正电胶钻井完井液的使用范围很广。可以在浅、中、深的直井、定向井、水平井、可以在浅、中、深的直井、定向井、水平井、丛式井、大位移井和超深井使用丛式井、大位移井和超深井使用:可以在淡水、可以在淡水、盐水和海水体系中使用；可明用于不同渗透性、盐水和海水体系中使用；可明用于不同渗透性、不同岩性和不同孔隙类型的油气层，特别适用不同岩性和不同孔隙类型的油气层，特别适用于具有水敏性、易坍塌和易漏失的地层。该钻于具有水敏性、易坍塌和易漏失的地层。该钻井液休系结合暂堵技术使用，保护油气层的效井液休系结合暂堵技术使用，保护油气层的效果更好。果更好。正正电电胶胶钻钻井井液液在在新新疆疆、胜胜利利、大大港港、塔塔里里木木、中中原原、江江汉汉、渤渤海海、吉吉林林等等油油田田使使用用的的配配方方如如下，新疆油田配方下，新疆油田配方1 1：一一开开膨膨润润土土冲冲洗洗井井浆浆(1.02g/cm(1.02g/cm3 3)+0.4)+0.40.75%0.75%正电胶正电胶(干粉计量干粉计量)+0.5%LV-CMC(+0.5%LV-CMC(或或 1%DFD1%DFD或或 0.3%CMS)+0.3%CMS)+0.50.50.6%NPAN+0.50.6%NPAN+0.51%1%润滑剂润滑剂胜利油田配方胜利油田配方1:1:3 35%5%膨膨润润土土+0.1+0.1 0.5%0.5%正正电电胶胶(干干粉粉)+0.3)+0.31.5%LS-l+01.5%LS-l+003%NPAN03%NPAN胜胜利利油油田田配配方方2(2(用用于于定定向向井井、水水平平井井和和大大位位移井移井)4 4 6%6%膨膨 润润 土土+1.0+1.0 3.0%3.0%正正 电电 胶胶(8%(8%胶胶 液液)+0.5%PAM+1.5)+0.5%PAM+1.5 2%FT-1(2%FT-1(无无 荧荧 光光 防防 塌塌 剂剂)+2%SMP+0.3%CMC+6)+2%SMP+0.3%CMC+610%10%原原油油+0.3+0.31.5%SN-1(1.5%SN-1(或或1 11.5%AP-1)+0.21.5%AP-1)+0.20.3%NPAN0.3%NPAN胜胜利利油油田田配配方方3(3(正正电电胶胶饱饱和和盐盐水水聚聚合合物物钻钻井井液液:4 46%6%膨膨润润土土+0.2%+0.2%正正电电胶胶(干干粉粉)+0.5)+0.51.0%1.0%阳阳离离 子子 聚聚 合合 物物+0.1+0.1 0.15%GD-18+O.20.15%GD-18+O.20.3%NPAN+10.3%NPAN+1 2.0%2.0%防防 塌塌 剂剂+0.5+0.5 1%1%润润 滑滑 剂剂+0.3%A-903+0.1+0.3%A-903+0.103%SL-1+0.203%SL-1+0.20.3%SK-+10.3%SK-+13%OXAM+13%OXAM+13%SMP+303%SMP+3036%NaCl+5%36%NaCl+5%芒芒硝硝+重重晶石晶石塔里木配方塔里木配方2(2(用于水平井用于水平井):):6 610%10%膨膨润润土土+0.5%80A51+6+0.5%80A51+610%10%原原油油+0.3+0.30.6%SN-1+0.30.6%SN-1+0.30.5%WFT666+0.30.5%WFT666+0.30.4%0.4%正正电电 胶胶(干干 粉粉)+0.3)+0.3 0.5%LV-CMC+0.70.5%LV-CMC+0.73%SPNH+0.7%SMP-1+1%SMT3%SPNH+0.7%SMP-1+1%SMT华北油田配方华北油田配方:3 35%5%膨膨润润土土+0.2+0.20.4%0.4%正正电电胶胶(干干粉粉)+0.2)+0.203%BXJ+103%BXJ+1 1.5%SMP+1.5%1.5%SMP+1.5%褐褐 煤煤 树树 脂脂+0.2+0.20.3%NPAN0.3%NPAN江汉油田配方江汉油田配方1(1(淡水正电胶钻井液淡水正电胶钻井液):):3%3%膨润土膨润土+0.2%+0.2%正电胶（干粉正电胶（干粉)+0.5%HPAN)+0.5%HPAN+1%KOH+1%FT-1+1%KOH+1%FT-1江汉油田配方江汉油田配方2(2(饱和盐水正电胶钻井液饱和盐水正电胶钻井液):):3%3%膨润土膨润土+0.2%+0.2%正电胶正电胶(干粉干粉)+0.5%HPAN+1%KOH+1%FT-1+1%CMS+0.5%HPAN+1%KOH+1%FT-1+1%CMS+0.6%HVCMC+35%NaCl0.6%HVCMC+35%NaCl中原油田配方中原油田配方:4 4 6%6%膨膨 润润 土土+0.2+0.2 0.3%0.3%正正 电电 胶胶(干干 粉粉)+13%LV-)+13%LV-CMCCMC（JSF-IIJSF-II或或 SDXSDX）+0.2+0.2 0.5%NPAN(C9501)+10.5%NPAN(C9501)+12%SMP2%SMP+1%FT-1+1%FT-1渤海油田配方渤海油田配方(海水正电胶阳离子聚合物钻井液海水正电胶阳离子聚合物钻井液):):3%3%海水膨润土浆海水膨润土浆+3+34%MMH(4%MMH(胶液胶液)+0.5)+0.51%JT888+11%JT888+12%CHSP+1-1.5%FT-1+1%YD-1+2%CHSP+1-1.5%FT-1+1%YD-1+重晶石重晶石吉吉林林油油田田配配方方(正正电电胶胶阳阳离离子子聚聚合合物物低低界界面面张张力力钻钻井井液液):):3 34%4%膨膨润润土土+0.25+0.250.3%MMH(0.3%MMH(干干粉粉)+0.2)+0.20.3%CAL-0.3%CAL-90+190+11.5%1.5%DYFT-1+1.5DYFT-1+1.52%CHSP+12%CHSP+12%NPAN+0.052%NPAN+0.050.11%NP-3O+20.11%NP-3O+24%4%碳酸钙粉碳酸钙粉 7、黑色正电胶钻井完井液、黑色正电胶钻井完井液 l黑色正电胶黑色正电胶(BPS)(BPS)是一种高正电性的有机溶胶，与是一种高正电性的有机溶胶，与传统的传统的MMHMMH正电胶相比，不仅带有更高的正电荷，正电胶相比，不仅带有更高的正电荷，pHpH为为6 61010时，其正电性为时，其正电性为+85+85+65mv+65mv，是，是MMHMMH的两的两倍以上，而且油溶性好，并可与水以任何比例在水倍以上，而且油溶性好，并可与水以任何比例在水中分散。中分散。BPSBPS黑色正电胶与其它钻井液添加剂的配黑色正电胶与其它钻井液添加剂的配伍性好，具有良好的抑制泥页；岩水化膨胀的能力，伍