淺談鉆井液處理劑應用現(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品，是指在鉆井液配制和處理過程中所用的化學劑。隨著鉆井工藝的發(fā)展，使用清水和機械設備來調整和控制鉆井液性能已無法滿足工藝發(fā)展的需求，鉆井液處理劑應運而生。當前，鉆井液處理劑使用量占油田用化學品的二分之一左右，已成為用量最大的油田用化學品之一。在社會需求和技術研發(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30萬噸。

一、鉆井液處理劑的發(fā)展應用現(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，第四個階段是2000年至今。每一個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)的進步。

1.第一階段：1970年到1980年。20世紀70年代以后，鉆井液處理劑的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個方面，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用。這兩項技術進步均推動了鉆井液技術的優(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80年代后我國鉆井液處理劑進入了快速發(fā)展的階段，在這一階段聚合物泥漿工藝技術得到了得到了很好的發(fā)展，這一技術的發(fā)展主要得益于丙烯酸多遠共聚物處理劑的應用，代表有PAC（乙烯基單體多遠共聚物）、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，進入90年代聚合物泥漿工藝得到了進一步發(fā)展，推動其發(fā)展的就是兩性離子型聚合物廣泛運用，代表有FA367。20世紀90年代后期AMPS聚合物的出現(xiàn)和應用推動我國鉆井液處理劑的研發(fā)實現(xiàn)了突破性的進步。

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。一方面是市場需求制約影響。有需求才有生產(chǎn)，在經(jīng)濟利益的驅動下，一些企業(yè)單純的追求產(chǎn)品符合標準而忽略產(chǎn)品的實際應用效果。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、環(huán)境、深井、特殊井等鉆井液新體系、新技術的進步，必須加強對鉆井液處理劑的研發(fā)。鉆井液處理劑的研發(fā)應在考慮油氣保護和實用化、原料供應、生產(chǎn)工藝和技術、環(huán)境保護的基礎上，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到怎樣的效果，以及實現(xiàn)既定效能的途徑的有哪些。

（2）其次了解能夠達到要求的處理劑的特點、性能及其運用的途徑。

（3）最后掌握處理劑的應用規(guī)律并對其運用效果進行評價。2.鉆井液處理劑發(fā)展方向

通過調研和總結可以發(fā)現(xiàn)，鉆井液處理劑的研究方向主要集中在七個方面，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劑、降粘劑等。

（2）研發(fā)主要應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、流型改進劑及低傷害處理劑等。

（3）研發(fā)主要應用于復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)主要應用于空氣鉆井轉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)主要應用于含硫度高的地層的鉆井液處理劑。

小結

通過研究鉆井液處理劑的應用現(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，離國際先進水平還有一定的距離。鉆井液處理的發(fā)展進步不是能一撮而就的，在明確研發(fā)方向的基礎上離不開廣大研究人員努力付出。但是，我們應該對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水平。

參考資料：

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