保护油气层钻井液完井液技术.ppt

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1、欢迎大家光临,大家好,第六讲 保护油气层的钻井完井液技术,第一节 保护油气层的水基钻井液 第二节 保护油气层的油基钻井液 第三节 保护油气层的气基钻井液第四节 新型双保（油保、环保）钻井液体系,第一节 保护油气层的水基钻井液,1. 无固相清洁盐水钻井液 2. 水包油钻井液 3. 无膨润土暂堵型聚合物钻井液 4. 低膨润土暂堵型聚合物钻井液 5. 改性钻井液 6. 屏蔽暂堵钻井液,1. 无固相清洁盐水钻井液,特点：该类钻井液不含膨润土及其它任何固相，流变参数和滤失量通过添加对油气层无损害的聚合物来进行控制，密度通过加入不同类型和数量的可溶性无机盐进行调节。 无机盐：NaCl、CaCl2、KCl、

2、NaBr、KBr、CaBr2和ZnBr2等。防腐：加入适量缓蚀剂。,各类盐水基液所能达到的最大密度,无固相清洁盐水钻井液类型,（1）NaCl盐水体系 （2）KCl盐水体系 （3）CaCl2盐水体系 （4）CaCl2-CaBr2混合盐水体系 （5）CaBr2-ZnBr2与CaCl2-CaBr2-ZnBr2 混合盐水体系,（1）NaCl盐水体系,特点：NaCl的来源最广，成本最低。其溶液的最大密度可达1.18 g / cm3左右 。 常用的添加剂：HEC（羟乙基纤维素）和XC生物聚合物。pH值控制剂：NaOH或石灰，若遇到地层中的H2S，需提高pH值至11.0左右 。,（2）KCl盐水体系,特点：

3、由于K+ 对粘土晶格的固定作用，KCl盐水液被认为是对付水敏性地层最为理想的无固相清洁盐水钻井液体系。KCl与聚合物的复配使用使该体系对粘土水化的抑制作用更为增强。 常用的添加剂：HEC（羟乙基纤维素）和XC生物聚合物。不足之处：单独使用KCl盐水液配制成本高，且溶液密度较小。解决办法：KCl与NaCl、CaCl2复配，组成混合盐水体系。只要KCl浓度保持在37%，其抑制作用就足以得到充分的发挥。,（3）CaCl2盐水体系,特点：CaCl2盐水基液的最大密度可达1.39 g/cm3。为降低成本，可与NaCl配合使用，所组成的混合盐水的密度范围为1.201.32 g/cm3。常用的添加剂：HEC

4、（羟乙基纤维素）和XC生物聚合物。CaCl2：极易吸水的化合物。有两种，其纯度分别为9497%（粒状，含水约5%）和7780%（片状，含水约20% ）。,（4）CaCl2 -CaBr2混合盐水体系,特点：钻井液密度在1.41.8 g/cm3范围内。在相同钻压下，使用密度为1.56 g/ cm3的CaCl2-CaBr2-聚合物清洁盐水液钻Berea砂岩的机械钻速，是使用密度相同的常规水基和油基钻井液的510倍（见图1），对砂岩渗透率的损害程度却比常规水基和油基钻井液小得多。 添加剂：由于CaCl2 -CaBr2混合盐水液本身具有较高的粘度（可达30100 s / qt），因此只需加入较少量的聚合

5、物。HEC和生物聚合物的一般加量范围均为0.290.72 g /L。适宜pH值范围：7.58.5 。注意：当混合液密度接近于1.80 g/cm3时，要防止结晶的析出。,CaCl2 -CaBr2混合盐水体系机械钻速,CaCl2 -CaBr2混合盐水体系配制,一般用密度为1.70 g/cm3的CaBr2溶液作为基液。如果所需密度在1.70 g/cm3g/cm3的CaCl2溶液加入上述基液内进行调整；如果需将密度增至1.70 g/cm3以上，则需加入适量的固体CaCl2，然后充分搅拌直至CaCl2完全溶解。,（5）CaBr2- ZnBr2与CaCl2- CaBr2-ZnBr2混合盐水体系,两种混合盐

6、水体系的密度均可高达2.30 g/cm3，专门用于某些超深井和异常高压井。配制时应注意溶质组分之间的相互影响（如密度、互溶性、结晶点和腐蚀性等）。对于CaCl2-CaBr2-ZnBr2体系，增加CaBr2和ZnBr2的浓度可以提高密度，降低结晶点，然而成本也相应增加；而增加CaCl2的浓度，则会降低密度，使结晶点上升，配制成本却相应降低。,无固相清洁盐水钻井液优缺点,优点： 可避免因固相颗粒堵塞而造成的油气层损害； 可在一定程度上增强钻井液对粘土矿物水化作用的抑制性，减轻水敏性损害； 由于无固相存在，机械钻速可显著提高。 缺点： 配制成本高、工艺较复杂，对固控要求严格。 对钻具、套管腐蚀较严重

7、。 易发生漏失等问题。,2. 水包油钻井液,实质：水包油钻井液是将一定量的油（通常选用柴油）分散在淡水或不同矿化度的盐水中，形成的一种以水为连续相、油为分散相的无固相水包油乳状液 。 组分：水、油，水相增粘剂、降滤失剂和乳化剂等。密度调整：改变油水比和加入不同类型、不同浓度的可溶性无机盐来调节，最低密度可达0.89 g/cm3。滤失量和流变性能：可通过在水相或油相中加入各种与储层相配伍的处理剂来调整。,水包油钻井液优缺点,特点： 特别适用于技术套管下至油气层顶部的低压、裂缝发育、易发生漏失的油气层 ； 是欠平衡钻井中的一种常用钻井液体系。 缺点： 配制成本高； 机械钻速低，对固控的要求较高，维

8、护处理也有一定难度 ； 不利于环保，影响地质荧光录井。,3. 无膨润土暂堵型聚合物钻井液,组成：由水相、聚合物和暂堵剂（Bridging agent）固相颗粒组成 。 密度调整：依据油气层孔隙压力，通过加入NaCl、CaCl2等可溶性盐进行调节，但也不排除在某些情况下（地层压力系数较高或易坍塌的油气层）仍然使用重晶石等加重材料 。滤失量和流变性能：选用各种与油气层相配伍的聚合物来控制，常用的聚合物添加剂有高粘CMC、HEC、PHP和XC生物聚合物等。暂堵剂也在很大程度上起降滤失的作用。,暂堵剂 的作用与分类,作用：在一定的正压差作用下，暂堵剂在近井壁地带形成内泥饼和外泥饼，可阻止钻井液中的固相

9、和滤液继续侵入 。 分类：常用的暂堵剂按其不同的溶解性分为以下三类： 酸溶性暂堵剂 水溶性暂堵剂 油溶性暂堵剂,酸溶性暂堵剂,简介：理想的酸溶性暂堵剂CaCO3极易溶于酸，化学性质稳定，价格便宜，颗粒有较宽的粒度范围。当油井投产时，可通过酸化而实现解堵，恢复油气层的原始渗透率。但不宜在酸敏性油气层中使用。 粒径选择：三分之一架桥规则,一般使用200目的CaCO3颗粒，其平均粒径为60 mm，最大粒径为160 mm。加量：35%。,水溶性暂堵剂,简介：常用的水溶性暂堵剂有细目氯化钠和复合硼酸盐（NaCaB5O9 8H2O）等。这类暂堵剂可在油井投产时，用低矿化度水溶解盐粒而解堵。正是由于投产时储

10、层会与低矿化度的水接触，故该类暂堵剂不宜在强水敏性的储层中使用。 粒径选择：三分之一架桥规则 使用水溶性暂堵剂的钻井液通常称为悬浮盐粒钻井液体系。它主要由饱和盐水、聚合物、固体盐粒和缓蚀剂等组成，密度范围为1.042.30 g / cm3。,油溶性暂堵剂,简介：常用的油溶性暂堵剂为油溶性树脂，可被产出的原油或凝析油自行溶解而得以清除，也可通过注入柴油或亲油的表面活性剂将其溶解而解堵 。 分类与作用：一类是脆性油溶性树脂，在钻井液中主要用于架桥颗粒，如油溶性的聚苯乙烯、改性酚醛树脂和二聚松香酸等；另一类是可塑性油溶性树脂，其微粒在一定压差作用下可以变形，主要作为充填颗粒。,无膨润土暂堵型聚合物钻

11、井液优缺点,优点：机械钻速高、保护油气层效果好。 缺点：配制成本高，使用条件较为苛刻，特别对固控的要求很高 。适用条件：只适于在技术套管下至油气层顶部，并且油气层为单一压力层系的油气井中使用 。,4. 低膨润土暂堵型聚合物钻井液,特点：在组成上尽可能减少膨润土的含量，使之既能使钻井液获得安全钻进所必须的性能，又能够对油气层不造成较大的损害，膨润土的含量一般不得超过50 g/L 。滤失量和流变性能：选用各种与油气层相配伍的聚合物来控制。应用情况：与无膨润土暂堵型聚合物钻井液相比，在我国各油田得到广泛应用。,5. 改性钻井液,改性：将原钻井液从组成和性能上加以适当调整，以满足保护油气层对钻井液的要

12、求 。调整措施： （1）废弃一部分钻井液后用水稀释，以降低膨润土和无用固相含量。 （2）根据需要调整钻井液配方，尽可能提高钻井液与油气层岩石和流体的配伍性。 （3）选用适合的暂堵剂，并确定其加量。 （4）降低钻井液的API和HTHP滤失量，改善其流变性和泥饼质量。优点：应用方便，对井身结构和钻井工艺无特殊要求，而且原钻井液可得到充分利用，配制成本较低。应用情况：在国内外均得到广泛的应用 。,6. 屏蔽暂堵钻井液,基本原理 利用正压差，在一个很短的时间内，使钻井液中起暂堵作用的各种类型和尺寸的固体颗粒进入油气层的孔喉，在井壁附近形成渗透率接近于零的屏蔽暂堵带（或称为屏蔽环），从而可以阻止钻井液以

13、及水泥浆中的固相和滤液继续侵入油气层。 由于屏蔽暂堵带的厚度远远小于油气井的射孔深度，因此在完井投产时，可通过射孔解堵。,6. 屏蔽暂堵钻井液,技术要点 用压汞法测出油气层孔喉分布曲线及孔喉的平均直径。 按平均孔喉直径的1/22/3选择架桥颗粒（通常用细目CaCO3）的粒径，并使这类颗粒在钻井液中的含量大于3%。 选择粒径更小的颗粒（大约为平均孔喉直径的1/4）作为充填颗粒，其加量应大于1.5%。 再加入12%可变形的颗粒，其粒径应与充填颗粒相当，其软化点应与油气层温度相适应。这类颗粒通常从磺化沥青、氧化沥青、石蜡、树脂等物质中进行选择。,第二节 保护油气层的油基钻井液,特点：g/cm3。 优

14、点：抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好、保护油气层。缺点： 因润湿反转和乳化堵塞引起损害，同时钻井液中过多的固相颗粒可能侵入储层。 配制成本高。 不利于环保和地质荧光录井。,油基钻井液组分对岩石润湿性的影响,四、气体类钻井液,空气 雾泡沫充气钻井液,第三节 保护油气层的气体类钻井流体,空气,特点：空气钻井流体是由大气中的空气（有时亦使用天然气）、缓蚀剂和干燥剂等组成的一种循环介质。此种流体密度最低，可以在负压下钻进，本身又不含固相和液相，因而可最大限度地减轻对油气层的损害。 优点：钻速快、钻时短、钻井成本较低等特点，还可有效地防止由于井漏对油气层造成的损害 缺点： 受到井壁不稳定和地层

15、出水等问题的限制。 需在井场配备大排量的空气压缩机等专用设备。,雾,特点：由空气、发泡剂、防腐剂和少量水混合组成的循环流体。空气作为分散介质，液体为分散相，液体中可加入35%的KCl和适量聚合物以利于防塌。 适用条件：适用于钻开低压、易漏失和强水敏性的油气藏。注入压力不得低于2.5 MPa，环空返速应保持在15 m/s以上，其空气需要量应比空气钻井时高15%50%。,泡沫,分类：按其中水量不同可分为干泡沫、湿泡沫和稳定泡沫。 稳定泡沫：在地面形成泡沫后再泵入井，又称作预制稳定泡沫。其液相（分散介质）是发泡剂和水，气相是空气。形成稳定泡沫的气液体积比范围为（7598）/（252），即含液量2%2

16、5%。 典型配方：发泡剂（1%），稳定剂（0.40.5%），增粘剂（0.5%）。配制方法：用一台注塞泵将发泡剂等各种添加剂、水和一定比例的空气同时注入泡沫发生器内，经过剧烈搅拌，便形成由细小气泡组成的稳定泡沫，然后经由立管泵入井内。,稳定泡沫钻井的特点,密度0.030.09 g/cm3，流体的静压力只有水的1/501/20。钻井时呈负压状态，泡沫中液体含量少，可大大减少滤液和固相进入储层的机会。由于钻进时其环空流速高达30100m/min，又由于泡沫自身具有较高的粘度，其携屑能力是水的10倍，是常规钻井液的45倍。这样可保证井内的岩屑颗粒能及时地携出井口，从而减少了固相颗粒进入储层的机会。与储

17、层有较好的配伍性，能有效地对付地层水，并且抗污染能力强。泡沫作为循环流体只能使用一次，因此所携出的岩屑颗粒不可能重新进入地层。机械钻速高，泡沫与储层的接触时间短。,稳定泡沫的不足,配制成本较高作业时对气液比的要求十分严格，控制气液比有一定难度废泡沫的排放问题必须加以考虑需配置一整套专用设备,充气钻井液,特点：将空气注入钻井液内所形成的钻井液体系，空气是分散相，钻井液是分散介质。最低密度一般可达0.6 g/cm3，钻井液与空气的混合比一般为10:1。 使用要求：环空流速应保持在110 m/s，地面正常工作压力为3.58MPa。在经过地面除气器后，气体从充气钻井液中脱出，液相再进入泥浆泵继续循环。

18、适用范围：主要适于钻开压力系数为0.61的储层，并经常在欠平衡压力钻井时使用。,充气钻井液密度计算,3.5 MPa或0.050.10 g/cm3；5.0 MPa或0.070.15 g/cm3。,充气钻井液技术关键,充气钻井液的基液应具有较好的质量。基液的粘度、切力切勿过高，以利于充气和脱气，能够抗水泥、钻屑污染，并具有较强的抑制泥页岩水化膨胀与分散的能力。要从装备上做好充分准备，如配齐混气器、携砂液混气器（先期防砂井使用）、计量仪表和除气器等。充气后气泡应均匀稳定，气液不分层，以确保其基液的反复泵送，满足钻井工艺的要求。应具有良好的流变性能，确保在漏斗粘度较低的情况下有较强的携屑能力。应注意充

19、气钻井液属于塑性流体，其塑性粘度和动切力均随气液比增加而有所增加。,充气钻井液的优点,g/cm3，完全能满足低压油气层钻井和修井作业的需要。 具有良好的携带岩屑能力，返出岩屑的最大直径为23mm，且井径规则，电测顺利。 机械钻速快，达29.9 m/h，是邻井的2.04.3倍。 保护油层的效果显著，平均单井原油日产量是用常规钻井液钻成的先期防砂井平均单井原油日产量的1.39倍。 使用充气钻井液的成本较低，仅为泡沫钻井液成本的四分之一。,充气钻井液举例,辽河油田为了满足在高升地区低压稠油油藏进行先期防砂井近平衡压力钻井施工的需要，研制出一种充气钻井液体系，其基液的主要处理剂类型和加量如下： 增粘降

20、滤失剂高粘CMC，加量0.81.0%； 粘土稳定剂羟基铝，加量0.51.0%；暂堵剂SAS（磺化沥青），加量0.51.0%。,新型双保（油保、环保）钻井液体系,甘油聚合物钻井液 甲基葡萄糖甙钻井液 丙烯酰胺类共聚物聚丙烯乙二醇体系（COP-PPG） 新型DAP聚合物钻井液 聚合醇钻井液甲酸盐钻井液硅酸盐钻井液 合成基钻井液,第四节 新型双保（油保、环保）钻井液体系,1. 甘油聚合物钻井液,特点甘油是一种对环境无害的化学品，具有超过最低要求的LC50值，对环境无污染 。甘油钻井液含有大量多羟基醇，具有强吸水性，从而抑制了水化物的形成，降低了页岩中粘土的吸水趋势。能有效地抑制泥页岩水化膨胀，稳定井

21、壁。 甘油钻井液润滑性好，能有效地防止卡钻、提高机械钻速。 保护储层、提高采收率。 钻井液易于维护、损耗少。,2. 甲基葡萄糖甙钻井液,特 点MEG甲基葡萄糖甙（Methylglucoside）是葡萄糖的衍生物，无毒性且易于生物降解，糠虾半致死浓度96hLC50大于500000mg/L 。MEG钻井液体系配方简单、配制和维护容易。 具有强的页岩抑制性能、优异的润滑性能。 良好的储层保护特性和体系稳定性 。 MEG钻井液的页岩抑制性虽不如油基钻井液，但比KCl钻井液和甘油钻井液要好 。,3. 丙烯酰胺类共聚物聚丙烯乙二醇体系,特 点以丙烯酰胺2-丙烯酰胺与2-甲基丙烯磺酸共聚物和一种高分子量、不

22、溶于水的聚丙烯乙二醇为基础，并加入表面活性剂来提高乳化程度。聚丙烯乙二醇组分的体积浓度可以依据钻井需要从1%变至5%。 g/cm3）体系中，可以使用无铬木质素磺酸盐和磺化苯乙烯马来酸酐（SSMA） 。 钻井液体系毒性小，在聚丙烯乙二醇体积浓度为5%时，其96hLC50值为510000mg/L 。,4. 新型DAP聚合物钻井液,特 点磷酸氢二铵(NH4)2HPO4 DAP（ Diammonium Phosphate ），可以提供铵离子，作为该体系中的页岩稳定剂；聚阴离子纤维素PAC作为降滤失剂，部分水解聚丙烯酰胺PHP作为页岩稳定剂、增粘剂。 DAP是肥料中的普通组分，该钻井液可被处理、用作肥料

23、 。 可望代替KCl聚合物钻井液、油包水乳化钻井液而得到广泛的应用 。,5. 聚合醇钻井液,特 点聚合醇是一类非离子型的低分子量聚合物。它既具有一般聚合物的特性，又具有非离子表面活性剂的某些特性。其结构通式为 (HOCH2CH2OH)n。 主要产品有聚乙烯乙二醇、聚丙烯乙二醇和聚甘油等 。 在常温下易溶于水，但当升至一定温度时，会出现相分离现象而形成乳状液。当聚合醇钻井液在井下的温度超过浊点时，所形成乳状液的乳滴容易吸附在井壁上，或包被在钻屑表面，形成一层类似于油的憎水膜，从而可提高钻井液的抑制、防塌和润滑性能。当钻井液返回地面时，又因温度降至浊点以下，聚合醇重新恢复其水溶性。,聚合醇的作用,

24、能增强钻井液的抗温性、抑制性和润滑性。与常用聚合物钻井液具有很好的配伍性，并且在聚合物钻井液中，具有一定的降粘和降滤失作用。有利于保护油气层。聚合醇毒性低，可生物降解，能满足环保要求。聚合醇的荧光度很低，有利于识别和发现油气层。,聚合醇钻井液的两种典型配方,33.5%膨润土浆 + 0.10.4%聚合物包被剂+ 0.5 1%改性淀粉（或NH4-HPAN）+ 25%聚合醇； 膨润土海水浆 + 0.25%低粘聚阴离子纤维素 + 0.2%高粘聚阴离子纤维素 + 0.2% 80A-51 + 0.9% NH4-HPAN + 3% 聚合醇 + 2% WLD。,6. 甲酸盐钻井液,简 介将甲酸（HCOOH）与

25、NaOH或KOH在高温高压条件下进行反应，可生成甲酸钠、甲酸钾等盐类。利用这些甲酸盐配制而成的水基钻井液称为甲酸盐钻井液。用XC生物聚合物、淀粉以及其它聚合物处理剂与甲酸盐配合控制滤失性和流变性。根据具体情况选用一些稀释剂、pH缓冲剂、H2S或二价金属离子清除剂以及暂堵剂等。最好不用固体加重材料。当所要求密度超过1.60 g/cm3时，一般可使用CaCO3、FeCO3和Fe2O3等酸溶性加重材料。 不仅能用于常规钻井，而且已在小井眼钻井、侧钻水平井钻井和连续软管钻井等新技术中得到应用，并取得了非常显著的效果 。,甲酸盐钻井液的优良性能,较宽的密度范围：HCOONa和HCOOKg/cm3g/cm

26、3。如需更高密度，还可使用甲酸铯（HCOOCs）钻井液，其最高密度可达2.3 g/cm3。由于不需另添加膨润土，有时甚至可不加固体加重材料，因此非常适于配制成无固相或低固相钻井液与完井液。水力特性优良，环空压耗小，有利于提高机械钻速。提高钻井液抗温性。,甲酸盐钻井液的优良性能,很强的抑制作用，与储层岩石和流体配伍性好，有利于保护储层。抗盐、抗钙、抗固相污染的能力明显优于淡水钻井液。甲酸盐水溶液对金属的腐蚀性很弱。甲酸盐的毒性极低，并可生物降解。,甲酸盐钻井液典型配方,浓度为23.2%的HCOONa水溶液 + 0.15% XC + 0.5% JS-3 + 5% 超细CaCO3,7. 硅酸盐钻井液

27、,简 介组成：硅酸盐的模数为2.843.22，加量为2%5%，采用CMC或改性淀粉、水解聚丙烯腈、腐植酸类产品以及适量的降粘剂，控制流变性与滤失性能。防塌与油保：用稀硅酸盐-盐溶液加固潜在不稳定泥页岩地层，可用破碎剂来破坏硅酸盐在储层所形成的封堵层，恢复储层的渗透率。应用情况：在北海、阿拉斯加、纽芬兰、墨西哥湾等地区使用。我国于1997年开始研究稀硅酸盐钻井液，现已在胜利油田十多口井中使用。 缺点：当膨润土含量高时或钻进含较多蒙皂石或伊蒙无序间层的造浆性强的泥岩地层时，其流变性能不易稳定。,硅酸盐钻井液作用机理,颗粒封堵：硅酸盐钻井液在水中可以形成不同大小的颗粒，即离子的、胶体的和高分子的颗粒

28、。这些颗粒通过吸附、扩散等途径结合到井壁上，封堵地层孔隙与裂缝。沉淀封堵：进入地层中的硅酸盐与岩石表面或地层中的钙镁离子起作用形成硅酸钙沉淀覆盖在岩石表面起封堵作用。凝胶封堵：进入地层的硅酸根遇到pH值小于9的地层水，会立即变成凝胶而封堵孔隙与裂缝。,硅酸盐钻井液作用机理,吸附固结：在温度低于80时，稀硅酸盐稳定泥页岩的机理是通过多个氢键、静电力和范德华力的叠加而与泥页岩中的粘土矿物结合 。化学固结：当温度超过80时（在105以上更明显），硅酸盐的硅醇基与粘土矿物的铝醇基发生缩合反应，产生胶结性物质，把粘土等矿物颗粒结合成牢固的整体，封固井壁。 化学固结：硅酸盐稳定含盐膏地层主要是硅酸根与地层

29、中的钙镁离子起作用，形成沉淀，从而在含膏地层表面形成坚韧致密的封固壳来加固井壁。,合成基钻井液产生的背景合成基钻井液的组成和类型合成基钻井液及其基液的性能合成基钻井液的成本效益 合成基钻井液的应用情况,8. 合成基钻井液,油基钻井液基液，如柴油或矿物油能在海洋环境下放置多年而不降解，并且柴油中含有较多的芳烃，会对海洋环境带来不利影响。随着环保意识的增强，对钻井液的排放环境要求日益严格，油基钻井液的使用相应受到了越来越严格的限制。为彻底解决油基钻井液对环境的污染问题而保留其优良特性，美国、英国、挪威等国石油公司就投入一定的人力和物力从事合成基钻井液的研究开发工作 。,（1）合成基钻井液产生的背景

30、,以人工合成或改性有机物，即合成基液为连续相，盐水为分散相，再加上乳化剂、有机粘土、石灰等组成的油包水乳化钻井液，根据性能要求加配降滤失剂、流变性调节剂和重晶石等。,（2）合成基钻井液的组成和类型,合成基钻井液组成及类型,基 液 乳 化 剂 其它处理剂,酯 醚 缩 醛 聚 - 烯 烃线性-烯烃线 性 石 蜡线性烷基苯,脂肪酸钙、咪唑啉衍生物、烷基硫酸（酯）盐、磷酸酯、山梨糖醇酐酯类（Span）、聚氧乙烯脂肪胺、聚氧乙烯脂肪醇醚（平平加型）等,包括降滤失剂、增粘剂、降粘剂、低剪切速率流变性调节剂等,合成基钻井液,合成基液的基本物性,毒性,合成基液环境可接受性,生物降解性,合成基液环境可接受性,合

31、成基液容易产生生物降解，在钻井过程中和完井后排放的钻屑及污水对海底环境影响甚微，且恢复期短。,挥发性,合成基液环境可接受性,合成物在岩屑的滞留量,合成基液环境可接受性,合成物在岩屑上的滞留量对控制或减少合成物损失及环境污染方面起着重要作用。粘度影响着钻井液的滞留量，进而影响基液残留在岩屑上的量；基液粘度越高残留在岩屑上的量越多。其它影响因素有乳化剂和基液的化学性质等。,优良的流变性较高的热稳定性和广泛的适应性优良的井眼稳定性和润滑性有效的保护油气层性能,合成基钻井液的特性,墨西哥湾8口井的钻井总成本对比结果为：水基钻井液约为11.5106 美元；PAO钻井液约为5.5106 美元。在合成基液之

32、间对比，第二代合成基液成本又要比第一代低。 国外一些大公司公布的对比数据也表明，用水基钻井液每口井总成本在9601470万美元之间，而采用合成基钻井液的每口井总成本仅为440650万美元。,合成基钻井液的成本效益,g/cm3的合成基钻井液钻井径为244mm的井眼，创造了24h钻进2266m的世界记录；一个月后又创造了24h钻进2562m的新世界记录。在墨西哥湾所钻的一系列井的数据表明，采用水基钻井液平均180天完钻，197天完井，而采用合成基钻井液平均完钻时间为54天，完井时间为61天，平均时间不到水基体系的1/3。,合成基钻井液的应用情况,Statoil公司最早用酯基钻井液在北海、挪威区域的

33、Statfjord气田，先后钻了10口井均获得了良好的效果，提高了钻速，节约了成本。 这10口井都是定向井，井斜角大于80的有六口井，其中有一口井水平位移达到7290m，80以上的斜井段有5470m。,合成基钻井液的应用情况,Baroid公司研制的酯基钻井液在应用中获得了较好的效果。在Ula油田与同条件使用的常规油包水钻井液和水基钻井液进行对比，钻时节约了13.2天，其毒性水平都在环保允许范围之内。已成为常规油包水钻井液的换代种类。具有和油基钻井液一样的页岩稳定性和润滑性。酯基钻井液通常采用水生动物油乳化剂以降低其毒性，用流变性调节剂减少有机土的加量，用乳化降粘剂控制流变性能及改善对固相的敏感性。,合成基钻井液的应用情况,最先由M-I公司研制出的PAO钻井液体系，1992年3月首次在北海油田应用成功后，由于其良好的体系稳定性，在海上钻井中获得了较为广泛的应用。分析结果表明PAO主要由二聚体（占91.2%）、三聚体（占7.7%）、四聚体（占0.5%）和单体（占0.03%）组成，无环状烃生成。通过调节反应条件和单体可以保证PAO的化学结构和物理性能。 PAO具有小的运动粘度以及高闪点、低倾点。资料报导普遍提到：PAO体系的稳定性较好，性能随温度、pH值变化相对较小，能抗更高的温度和石灰污染，热稳定性一般在150、170以上，有的资料报导能抗200以上高温。,合成基钻井液的应用情况,