淺析環保型鉆井液應用分析與發展方向

于瑩瑩（中石化中原油田工程有限公司鉆井二公司，河南　濮陽　457000）

淺析環保型鉆井液應用分析與發展方向

于瑩瑩（中石化中原油田工程有限公司鉆井二公司，河南濮陽457000）

隨著我國油氣田開發的不斷深入，對油田鉆井提出了更高的要求，而鉆井液在油田鉆井中起到至關重要的作用。鉆井液的發展過程中受到法律和環保政策的影響，對其提出了更高的要求，所以我們在研究環保型鉆井液不僅要從鉆井本身需求出發，考慮因素很多。本文就環保型鉆井液應用分析與發展方向談談自己粗淺的認識。

油田開發；鉆井液；環境保護

鉆井液在鉆井過程中起到不可替代的作用，鉆井過程中井底的清潔、巖屑的攜帶，減少鉆頭的磨損，冷卻鉆具，降低溫度，提高工具的使用壽命，增加經濟效益。對形成穩定井壁，防止井壁坍塌，減少對地層的污染，降低了巖屑沉降速度，減少卡鉆。傳遞水力功率，承受工具的重力，減少鉆機載荷。同時由于鉆井液的存在，使工程技術人員通過測試資料準確認識地層情況。在鉆井過程中不斷產生廢棄物，含有烴類、重金屬、有機聚合物、大量巖屑。這些廢棄物或多或少的影響環境，對人類和動植物的生活圈帶來不利的影響。我們國家對環保的力度不斷加強，新《環境保護法》實施后，油基鉆井液因環保限制而被“禁用”，如何找到既環保又省錢，且性能與油基鉆井液一樣的鉆井液，成為技術人員攻關方向。環保型鉆井液研制以鉆井液毒性評價為前提，進行優缺點對比和適應性分析。新型合成聚胺抑制劑，抑制效果良好。國內聚胺抑制劑與國外聚胺抑制劑相比性能較差，且國外成本高。過去抑制劑易水化解，導致井筒就像“掉墻皮”一樣，而新型抑制劑應用表明，能夠防止掉塊、坍塌，抑制劑國產化以后單劑成本降低2至3倍。”過去常用磺化瀝青封堵，因含熒光物質，影響錄井，對準確判斷油層不利，還不環保。現在用改性樹脂與裂縫匹配好，對裂縫占位，實現了有效封堵。原來用油基鉆井液使用礦物油，潤滑效果好，但很難降解，對環保不利。現在用改性植物油替代過去礦物油，盡量讓潤滑效果與礦物油一樣。

1　鉆井過程中的清潔生產技術

目前通過加快鉆井液中化學添加劑的物料平衡研究及鉆井液循環系統監測技術。生產實踐表明，實時監測鉆井液的性能，根據鉆井液性能的變化及時合理的調整，不但可以大大減少水耗和鉆井助劑的用量，而且可以減少由于鉆井液的沖放對環境造成的污染。用無毒的或低毒的鉆井液、修井液或洗井液代替有毒的易揮發的化學藥劑。開發和研制并盡量選用低毒性、易處理的化學處理劑，是減少井筒作業外排廢液對環境污染的根本措施。

2　國內外環保型鉆井液處理劑的研究應用現狀

我們知道處理劑是鉆井液中的重要組成部分，通過處理劑的加入量來改善鉆井液的性能，鉆井液通常加入有機處理劑和無機處理劑。但是有機處理劑因為重金屬的存在，使用過程中受到環境保護的限制，使用范圍變窄。無機處理劑性能較好，污染小，得到廣泛應用，但是性能上和有機處理劑相比有一定距離，因此在無機處理劑的工程性能和適用性上研究成為環保型處理劑的攻關方向。

2.1堵漏劑的研究

鉆井過程中，防止地層漏失，提高井壁穩定性是鉆井技術的重要指標。我們國家這項研究雖然起步較晚，但是取得了長足的進步。尤其是新型材料不斷研制出來，并應用到生產中，堵漏劑的材料目前很多，大致有薄片、各種纖維、顆粒形狀等。通過其物理作用，進行堵漏，由于材料為惰性性質，對環境影響較小。

2.2降濾失劑的研究

降濾失劑對維護鉆井的安全操作和穩定鉆井液的性能具有重要的作用，保證鉆井液的降濾失和流變性。在區塊地層溫度不高的地方鉆井，改性淀粉成為應用最廣的降濾失劑，而且環保性能顯著。我們國家對改性淀粉的研究已經取得了領先地位。考慮到抗鈣能力、抗鹽能力、環保性、價格等因素，羥基反應性的研究得到廣泛應用，并且在提高淀粉的溫度限制上進行突破，成為新型環保降濾失劑研究的新方向。

2.3潤滑劑的研究

潤滑劑研究的出發點主要是提高鉆井過程中的環保性能，減少污染物的排放，提高錄井和測試的準確性，減少熒光的影響。同時易降解，后期處理成本低，增加抗鹽和抗溫能力。主要有三類潤滑劑礦物油、聚醚、表面活性劑等。抗溫性、潤滑性、環保性能突出。

2.4防塌抑制劑的研究

防塌抑制劑的研究通過在酸性條件下生成防塌抑制劑，生成耐高溫，易降解的環保防塌抑制劑。脂肪醇樹脂遇水后形成白瀝青，具有降濾失、保護地層、防塌的優點。環氧丙烷和環氧乙烷共聚物在堿性的作用下，生產仿磺化瀝青，其封堵性能優越。而且環保性能突出。新型材料的合成與進步帶來了防塌抑制劑的廣闊前景，鉆井過程中濾失性、地層保護、鉆井液的流變性、易降解性得到了很好的解決。

3　環保型鉆井液發展方向

目前在鉆井過程中，應用的鉆井液類型較多，高性能環保鉆井液成本較高，多種性能適應性差，只能解決單一矛盾，個別地區環保意識差。很多新型環保鉆井液生產周期長，而且科技含量高，運輸和現場使用受到制約。鉆井液的易降解性和穩定性沒有解決好，鉆井液的研究還有很大的空間。目前發展方向是通過材料的優選和性能的再認識，尋找價格低的材料，進行改性的實驗研究，通過工藝的合成，來增加鉆井液的綜合性能，降低使用成本，提高適應性。開展環保新型鉆井液的機理研究，提高大學和科研院所的參與力度，為鉆井液的研究提供理論支持。加快科技成果的轉化，縮短批量生產時間。進行合成材料研究，將世界先進的化學理念和科技成果、生物技術、納米技術盡早應用到高性能環保鉆井液的開發中，提升鉆井液的綜合功能，增加適應性。

［1］鄒盛禮，吳曉花，杜小勇，王懷盛，瞿凌敏，丁培芳，唐林，曾永清.抗高溫環保鉆井液體系研究［J］.油氣田環境保護.2011（05）.