聚合物体系钻井废水

『壹』 聚合物盐水钻井液控制滤失量的措施有哪些

既然是聚合物盐水钻井液，那主要考虑的就是通过调整盐含量，越高滤失量越低，。

『贰』 石油钻井废水怎么处理

以华北油田某深井的高浓度钻井废水(COD高达14 460.0 mg/L)为研究对象,提出了酸化-混凝-催化氧化-吸附的组合处理工艺。重点研制了钻井废水催化氧化处理催化剂(镍基催化剂),通过实验确定了最佳工艺参数条件。着重考察了催化氧化处理的工艺条件,在pH值为4,次氯酸钙投加量为4.4 g/L,催化剂投加量为1.6 g/L的条件下COD降至403.5 mg/L,进一步吸附处理后COD降至139.9 mg/L、色度为30倍、石油类含量为3.8 mg/L、pH为8.0和SS浓度为52 mg/L,最终出水水质达到《污水综合排放标准》(GB 8978-1996)二级标准,处理成本为84.8元/m3. 钻井废水是指在石油与天然气钻井过程中产生的一种特殊的工业废水，其主要来源有'废弃和散落泥浆、岩屑和钻井设备的冲洗、钻井过程的酸化和固井作业产生的废水、钻井事故、储油罐与机械设备的油料散落。目前，对钻井废水的处理一般局限于混凝、过滤和吸附等常规处理方法，处理后的水质均较难达到/污水综合排放标的标准要求，尤其COD较难达标。 部分钻井废水处理达到回注标准要求后回注到地层。采用生物法处理钻井废水具有较好的发展前景，但不适宜用于高浓度钻井废水的处理。因此，以华北油田某油井钻井废水为研究对象，通过研究其水质污染特性，提出了酸化-混凝-氧化-吸附的组合处理工艺，并通过实验确定了处理工艺参数条件，对高浓度钻井废水的达标处理具有重要的参考价值。

『叁』 聚合物钾盐钻井液的主要成分：PHP是什么

水解聚丙稀酰胺（代号PHP）水解聚丙稀酰胺是钻井液的絮凝剂，在钻井液中的絮凝作用受分子量和水解度的影响，一般分子量为300—500万，水解度为30％的聚丙稀酰胺絮凝效果最好，适当的水解度和分子量的聚丙稀酰胺是选择性絮凝剂，既絮凝钻井液中的钻屑，劣质膨润土，对水化性强的膨润土，无絮凝作用，高水解度的聚丙稀酰胺可用于提高粘度、防漏、堵漏以及降低钻井液的失水量。

『肆』 什么是聚磺钻井液

聚磺钻井液一般是在水基钻井液中引入聚合物，三璜体系，包括磺化单宁（SMT），磺化烤焦（SMK）及磺化酚醛树脂（SMP），从而提高钻井液抗高温抗盐性能。

『伍』 钻井过程中有哪些污染物这些污染物是如何产生的,如何有效防治 化工概括论文

钻井废弃物是钻井污水、钻井液（钻井泥浆）、钻井岩屑和污油的混合物，是一种相当稳定的胶态悬浮体系，含有粘土、加重材料、各种化学处理剂、污水、污油及钻屑等，危害环境的主要化学成分有烃类、盐类、各类聚合物、重金属离子、重晶石中的杂物和沥青等改性物，这些污染物具有高色度、高石油类、高COD、高悬浮物、高矿化度等特性，是石油勘探开发过程中产生的主要污染源之一。油气田每钻完一口井，都要在原地丢下一个废弃的泥浆池。一个油气田有成千上万口井，就有成千上万个废弃泥浆池，每个泥浆池中的钻井废弃物少则有几百方，多则有几千方。这些废弃物具有的可溶性的无机盐类污染、重金属污染、有机烃（油类物质）污染，若在井场堆放或掩埋，一旦被雨水浸泡、河流冲刷，就会对周围的土壤、水源、农田和空气造成严重的环境风险。
防治措施：
做好区域地质及水文地质调查工作，要对拟钻探区域的地质构造和可能发生的地质灾害有较好的预判。
要合理的进行工程设计，采用先进的钻探工艺及有针对性的钻探方式。如对拟避让的地质灾害高发区或者是敏感保护区采用定向井或者是丛式井钻探，先探后采。
加强井口封闭及井壁维护，确保不发生井喷或者井壁坍塌（防止含油回注水窜入地下水含水层，污染地下水），对井壁破裂及时进行封堵。
使用优质高效的钻井工艺泥浆（环境友好型），防止井下漏油，防止钻井管和设备腐蚀。
重要的可能发生泄露事故的储罐、装置周边要设置围堰，基础层进行防渗处理。
钻井区域设置污染物处理设施，设置沉淀池、调节池、事故应急池，对钻井岩屑、钻井废水、钻井废弃泥浆分开处理，能综合利用的尽可能利用或者回注，不能利用的进行固化后卫生填埋，覆土后恢复生态。

『陆』 乳液聚合物在正电性钻井液体系中的应用

钱晓琳苏长明于培志王琳

（中国石化石油勘探开发研究院，北京100083）

摘要 采用反相微乳液聚合方法合成了乳液聚合物，进行了室内性能评价、中试放大试验与现场试验。结果表明，乳液聚合物易溶于水，可直接加入正电性钻井液中使用，能有效地缩短现场水化及配浆时间；乳液聚合物作为钻井液添加剂，具有良好的增黏、提切和降失水性能，当乳液聚合物加量0.4%时，即可达到钻井液性能的基本要求；生产路线可靠，产品性能稳定，可扩大生产；将乳液聚合物用于正电性钻井液中，在大古1井的现场试验中取得了理想的应用效果。

关键词 微乳液聚合 乳液聚合物 合成 正电性钻井液

Application of Emulsion Polymer in Positive Electricity Drilling Fluid

QIAN Xiao-lin，SU Chang-ming，YU Pei-，WANG Lin

（Exploration ＆ Proction Research lnstitute，SlNOPEC，Beijing100083）

Abstract An emulsion polymer is synthesized by microemulsion polymerization.Laboratory performance evaluation and pilot synthesis and field application of emulsion polymer are studied.The results show that emulsion polymer can be solved easily in water，so it can be added directly in drilling fluid and can effectively shorten drilling fluid preparing time.The emulsion polymer as a drilling fluid additive has good performances of raising viscosity and strengthening shearing force and recing filtration.When the concentration of emulsion polymer is0.4%，it can meet the basic requirements of drilling fluid performance.A favorable field application effect in well Da-1 has been achieved.

Key words microemulsion polymerization emulsion polymer synthesize positive electricity drilling fluid

目前，我国油田用聚丙烯酰胺的产品形式基本为粉剂，现场应用时需要大型的溶解装置。而且聚丙烯酰胺生产工艺均为20世纪90年代引入我国的大块绝热釜式溶液聚合，聚合溶液质量分数低，产物的相对分子质量较小，在制成干粉过程中，高温烘干和剪切作用又容易使高分子链降解和交联，使粉剂产品的溶解性、絮凝性等变差。

乳液聚合也是工业上广泛使用的聚合方法，乳液聚合产物的分子量比溶液聚合物的产物高；聚合产物以胶乳形式生成，若产物直接以胶乳形式使用，操作更加容易；乳液聚合还具备其他一些优点，如聚合热容易传递、聚合速率高和产物分子量易控等。由于这些独特的优点，乳液聚合技术的开发受到很多研究人员的重视。自从20世纪80年代法国科学家Candau^［1］首次采用反相微乳液聚合法得到稳定、相对分子质量高、分布窄的聚丙烯酰胺反相微乳胶以来，国内外学者对丙烯酰胺的反相微乳液聚合做了大量研究^［2～4］。目前，只有Cytec公司取得了聚丙烯酰胺反相微乳液聚合方法的专利权，国内研究大都处于实验室阶段，离工业化生产的差距较大。本文采用反相微乳液聚合方法合成了可直接作为钻井液添加剂使用的聚丙烯酰胺胶乳产品，探讨了室内合成方法、乳液聚合物性能以及中试放大试验，并将以其为主剂配制出的正电性钻井液，在新疆大涝坝2号构造的大古1井进行了现场试验。

1 乳液聚合物的合成

主要原料：丙烯酰胺、丙烯酸、氢氧化钾、非离子表面活性剂、去离子水、白油均为工业级，引发剂、乙醇、庚烷均为分析纯试剂，高纯氮，转相剂。

合成过程：在装有恒压加料器、搅拌器、温度计和通气排气管（250mL）的4口烧瓶中，加入乳化剂和白油，加热溶解，同时在加料器内加入丙烯酰胺、丙烯酸钾溶液。乳化前加入引发剂，搅拌乳化并通氮气20min。控制一定反应温度至反应转化完全。

聚合反应式：

油气成藏理论与勘探开发技术

用乙醇对乳液聚合物进行分级处理，干燥所得白色粉末研细后在庚烷中搅拌24h，滤饼真空干燥后用于分子量的测定。利用特性黏数法测得乳液聚合物的黏均分子量为7.7×10⁶。

2 乳液聚合物的性能

2.1 乳液聚合物的水溶性

向200mL水中边搅拌边加入乳液聚合物1.0g，实验中乳液聚合物分散迅速，完全溶解时间均小于2min。由此可见，乳液聚合物钻井液添加剂易溶于水，可直接加入钻井液中使用，缩短现场水化及配浆时间，在极短的时间内达到预期的效果。

2.2 乳液聚合物对钻井液性能的影响

用4%膨润土浆作为基浆，在基浆中分别加入乳液聚合物，高速搅拌10min，采用旋转黏度计测试钻井液的流变性。按照石油行业标准SY/T5621-93，采用ZNS-1型中压泥浆滤失测定仪测定API滤失量。

乳液聚合物对钻井液性能的影响见表1。结果显示，乳液聚合物的加入可使钻井液的表观黏度、动切力增大，失水量减少。当乳液聚合物加量为0.4%时，可达到钻井液性能的基本要求，满足上部钻井工程的需要。

表1 乳液聚合物对钻井液性能的影响

2.3 乳液聚合物的抗盐能力

在不同加量的氯化钠的基浆中加入1.2%的乳液聚合物，测试钻井液性能，结果见表2。可以看出，乳液聚合物具有较强的抗钠盐的能力，在加量较少时就显示出好的增黏和降失水效果。适合含高矿化度水的地层钻井及驱油。

表2 乳液聚合物的抗盐能力

3 乳液聚合物中试放大试验

由于反相乳液聚合的影响因素很多，在优化合成工艺的基础上，采用国产工业品为原料，考察了合成工艺的稳定性，探索了聚合物合成的工业化，合成了8个批次的样品，并测试了所有产品的性能。表3是乳液聚合物的特性黏数和黏均分子量。所有产品的黏均分子量稳定，且保持在4.1×10⁶～1.5×10⁷。

表3 乳液聚合物的特性黏数和黏均分子量

在钻井液基浆中加入乳液聚合物，高速搅拌10min，采用旋转黏度计测试钻井液的流变性。按照石油行业标准SY/T5621-93，采用ZNS-1型中压泥浆滤失测定仪测定API滤失量。表4是乳液聚合物对钻井液性能的影响，可以看出，在20%氯化钠盐水钻井液中，所有乳液聚合物均有效降低钻井液滤失量，显著提高钻井液塑性黏度。由此可见，工艺路线成熟稳定，可以进行扩大生产，为现场先导试验打下了良好的基础。

表4 乳液聚合物对钻井液性能的影响

注：1.基浆成分：5%高造浆率膨润土+0.3%碳酸钠+20%氯化钠；2.0.4%为乳液聚合物的有效含量。

4 现场试验

4.1 大古1井概况

大古1井是2006年中国石化西北分公司部署在天山南古生界碳酸盐岩天然气勘探领域的第一口高难度重点预探井，设计井深6400m，目的层位为奥陶系、寒武系。这一区块钻井难度大，不但会钻遇高压盐水层，而且目的层地质情况也比较复杂。

试验层位为新近系吉迪克组、古近系苏维依组、库姆格列木群及白垩系。试验井段：4450～5900m。钻遇地层膏质泥岩、砂泥岩发育，易造成坍塌、阻卡等事故，特别是吉迪克组存在高压盐水层，对钻井液的性能维护提出了更高的要求。

大古1井主要处理剂：KPAM，NH4PAN，WFT-666，SMP-2，SPNH，CXP-2，GMP-3。正电性添加剂：乳化石蜡（RHJ-1）和乳液聚合物（DS-301）。

4.2 室内试验

为了观察乳液聚合物DS-301 对现场钻井液性能的影响，进行了乳液聚合物对井浆性能的影响评价实验（表5）。结果表明，在室内温度下，井浆中加入0.3%DS-301后对原钻井液塑性黏度和动切力有微弱增大的趋势，瞬时失水增大但对API失水量几乎没有影响，可以入井试验。

表5 乳液聚合物DS-301对井浆性能的影响

注：1.表中T∗为中压失水实验中失水流出的时间，单位为s；2.实验井浆的其他性能如下：密度为1.56kg/L，pH值为8.5，V_s为21.8%，V_b为39g/L；3.实验过程均为6000r/min，高速搅拌20min测量其性能。

4.3 入井试验

大古1井是中石化的重点预探井，钻探的目的在于发现和保护油气层，按新的录井标准（或规范）全烃含量（基值）必须控制在0.5%以内，超过此值后必须停钻处理钻井液。按循环周慢慢加入100 kg DS-301。加入前钻井液的全烃值为0.15%，1.5个循环周以后钻井液的全烃值最大达到0.17%；在对比性不太强的情况下，钻井液的漏斗黏度增加2s，PV和YP有微增的趋向。从对比实验中发现：加入DS-301后钻井液的瞬时失水增大但钻井液的API失水没有太大的变化。

4.4 应用效果

（1）钻井液包被抑制性强、钻屑成型度好、棱角分明。大古1井二开钻屑照片如图1所示。可以看出，钻井液良好的防塌抑制性使大古1井在整个二开施工过程中返出的录井岩屑层次极为分明，成型度极好，PDC钻头切削的痕迹几乎没有任何变化。

图1 大古1井二开钻屑照片

（2）短起及起下钻极为顺利，无任何阻卡现象。大古1井二开2300～4964m井段总共短起17次，每次短起都畅通无阻，没有任何阻卡现象，短起下一次到底率为100%。充分说明了二开钻井液携岩洗井效果好、润滑性良好。

（3）钻井液抗污染能力强，成功穿越多套纯石膏层和高压盐水层。大古1井4802m岩屑照片图2所示。根据实钻资料分析和地质录井提示：大古1井二开钻遇了两层可能的高压盐水层，分别是：4746～4748m段和4859～4860m段；钻遇的3套纯度较高的石膏层是：4754～4756m段、4800～4802m段和4820～4822m段，纯石膏含量达到50%～70%。尤其是在4514m进入大段的膏质泥岩以后，增加了抗盐抗钙处理剂用量，钻井液性能一直保持相对稳定。

图2 大古1井4802m岩屑照片

（4）井径极为规则，井身质量优秀。大古1井二开电测井径曲线如图3所示。图3显示出，φ311mm钻头井眼最大井径为353mm，最小井径为278mm，平均井径为329mm，平均井径扩大率为5.76%，整个二开没有出现“大肚子”井段，充分说明了该井段钻井液防塌抑制性极强，钻井液和钻井工程施工措施到位。大古1井三开井径曲线如图4 所示。通过对大古1井三开井径的统计分析，三开平均井径扩大率为3.03%。

图3 大古1井二开井径曲线

图4 大古1井三开井径曲线

① 1 英寸=0.0254m

（5）钻井液清洁，没有出现任何钻头和扶正器泥包现象。大古1井二开钻井施工中使用一只牙轮钻头、两只PDC钻头（一只DBS三次入井、一只保瑞特钻头）总计5趟钻。从未因钻井液的问题进行起钻，每趟钻起出的钻头、扶正器、钻杆接头处均无任何泥包现象。这正说明了钻井液携岩效果好、钻井液清洁。

（6）全烃值及荧光级别控制良好。整个二开、三开钻井施工中，通过对入井处理剂全烃值和荧光级别的密切监测，并对有些处理剂的加量进行调整和控制，使全烃值大多控制在0.25%以下，保证泥浆录井资料的真实性和准确性。

5 结论

采用反相微乳液聚合方法合成了可作为钻井液添加剂使用的乳液聚合物，具有良好的水溶性、增黏、提切、降失水和抗盐性能，当乳液聚合物加量0.4%时，即可达到钻井液性能的基本要求。乳液聚合物中试放大试验结果表明，工艺路线成熟稳定，可以进行扩大生产。

乳液聚合物用于正电性钻井液中，在新疆大涝坝2号构造的大古1井的现场试验表明，钻井液包被抑制性强、钻屑成型度好、棱角分明；短起及起下钻极为顺利、无任何阻卡现象；钻井液抗污染能力强、成功穿越多套纯石膏层和高压盐水层；井径极为规则、井身质量优秀；钻井液清洁、没有出现任何钻头和扶正器泥包现象；全烃值及荧光级别控制良好，取得了理想的应用效果。

参考文献

［1］Leong Y S，Candau F.Inverse microemulsion polymerization［J］.J Phys Chem，1982，86（12）：2269～2271.

［2］哈润华，侯斯健.（2一甲基丙烯酰氧乙基）三甲基氯化铵一丙烯酰胺反相微乳液共聚合特征研究［J］.高等学校化学学报，1993，（14）：1163～1166.

［3］王德松，罗青枝.高单体浓度范围丙烯酰胺反相微乳液聚合［J］.高分子材料科学与工程，2003，19（4）：79～81.

［4］刘祥，晁芬，范晓东.高固含量聚丙烯酰胺反相微乳胶的制备.精细化工，2005，22（8）：631～633.

『柒』 石油钻井废水处理

我所在的油田一般废水是采用污水坑自然蒸发处理。有些废水会到处理站处理。或者钻污水回注井注入地下。

『捌』 国外深井钻探钻井液发展现状

3.1.1 钻井深度

超深井钻探国外起步较早。1984年，前苏联在科拉半岛钻成世界第一口超深井CΓ-3井，井深12260m，1991年第二次侧钻至12869m，至今仍保持着世界最深井的记录。美国成功钻成多口9000m以深的井，罗杰斯1井，井深9583m；已登1井，井深9159m；瑟弗兰奇1-9＃井，井深9043m；Zmmalon 2井，井深9029m。德国KTB科学深钻，井深9101m。

3.1.2 井内温度

前苏联科拉半岛CΓ-3井，井底温度215℃；美国索尔顿湖高温地热科学钻探，井深3200m，温度353℃；德国KTB科学钻探，井温280℃；日本葛根田地热区WD-1A井，井深3729m处曾钻遇500℃超高温地层。

3.1.3 高温处理剂

国外深井、超深井钻井起步较早，20世纪60年代，研制成功了抗盐、抗钙和抗150～170℃的铁铬盐降黏剂；70年代，研制成功了磺化褐煤、磺化丹宁、磺化酚醛树脂及它们与磺化褐煤的缩合物，这类处理剂的抗温能力大部分在180～200℃之间；同时，也研制出了改善高温流变性的低分子量聚丙烯酸盐和降高温滤失量的中分子量聚丙烯酸盐。由于褐煤类产品高温热氧化降解，被盐和钙污染后使钻井液增稠，降滤失效果下降；聚丙烯酸盐类不含铬，热稳定性好，但抗二价阳离子能力差；磺化酚醛树脂需和磺化褐煤类配合使用才能达到明显效果，但抗温和抗盐效果有限。为此，国外工作者在80年代以后进行了广泛而深入的研究，研制了很多耐温超过200℃的高温泥浆处理剂。

Dickert以AMPS、AM和N-乙烯基-N-烷基酰胺（NVNAAM）等为原料研制开发了两种耐高温降滤失剂，在超过200℃条件下均具有良好的降滤失效果，它们形成的钻井液体系在pH值为8～11.5的范围内综合性能最佳。

美国的Patel以AMPS为聚合单体，以N，N′-亚甲基-双丙烯酰胺（MBA）为交联剂，通过可控交联合成了一种用于水基钻井液的高温降滤失剂，该剂在400℉（205℃）条件下抗温能力良好，而且抗钙镁性能出众，是一种优良的高温水基钻井液降滤失剂。

Thaemlitz等研究开发了两种新型钻井用聚合物，并以此为主剂获得了一种新型环境友好型抗高温水基聚合物钻井液体系，该体系主要用于高温高压钻井，耐温可达232℃。

美国的Soric和德国的Heier以乙烯基胺（VA）和乙烯基磺酸（VS）单体为原料，通过共聚获得了一种抗温能力超过230℃的新一代抗高温降滤失剂Hostadrill 4706。室内试验表明，这种相对分子质量在5×10⁵～10×10⁵之间的降滤失剂具有出众的抗盐性能（在饱和盐水中仍具有良好的性能），而且还可以显著改善钻井液的流变性能。

Polydrill是德国BASF公司（原SKW公司）推出的一种高温降滤失剂，美国的Baker Hughes公司也有与之相似的商品出售，这是一种相对分子质量在2×10⁵左右的磺化聚合物，其耐温能力可以达到260℃；Polydrill不仅可以保持钻井液或完井液体系具有稳定的流变性能，而且它能够抵抗多种污染物对钻井液性能的影响；Polydrill的耐盐能力同样突出，它可抗KCl和NaCl至饱和，抗钙、镁含量可达4.5×10⁴～10×10⁴μg/g。

Mil-Tem是ARCO公司生产的一种抗高温降滤失剂，它由磺化苯乙烯（SS）和马来酸酐（MA）共聚而成，相对分子质量较小，在1000～5000之间，该产品抗温可达229℃。

Pyro-Trol和Kem Seal是Baker Hughes公司开发的两种高温钻井液用降滤失剂，二者均为该公司的专利产品。其中Pyro-Trol是AMPS和AM的共聚物，而Kem Seal为AMPS与N-烷基丙烯酰胺（NAAM）的共聚物，一般两者配合使用。现场使用效果表明，两者均具有出众的高温稳定性能，可用于260℃高温地层。

M-I钻井液公司研制出一种新型共聚物，是一种有效地高温高压降滤失剂。降滤失剂Hostadrill4706，是在乙烯磺酸盐和乙烯氨基化合物的基础上开发出的，抗温稳定性高达230℃。

3.1.4 钻井液体系

3.1.4.1 前苏联科学钻探用钻井液体系

前苏联主要采用两种钻井液体系，即抗高温低密度聚合物钻井液体系和抗高温高密度聚合物钻井液体系。

（1）抗高温低密度聚合物钻井液体系

科拉半岛CΓ-3超深井在结晶岩中钻进采用了抗高温低密度聚合物体系。体系组分为见表3.1。

表3.1 科拉半岛采用的低固相聚合物泥浆体系组分

（2）抗高温高密度聚合物钻井液体系

秋明SG-6井深7502m，7025m时井温205℃，地层异常压力1.85g/cm³，采用抗高温高密度聚合物钻井液体系，其组分见表3.2。

由于前苏联科学深钻起步较早，聚合物等很多优良处理剂尚未用于钻井行业，因此为了适应井深、井温高以及其他复杂地质条件，其泥浆体系的特点是：固相含量高，处理剂品种繁多、用量大。

表3.2 秋明超深井采用的高密度聚合物泥浆体系组分

3.1.4.2 德国KTB科学钻探用钻井液体系

KTB井分先导孔和主孔用钻井液。先导孔开始用Dehydrill HT无固相钻井液，D-HT是一种硅酸盐化合物，高温下流变性稳定，但失水量大，腐蚀性强。主孔以此为基础，加入人工锂蒙脱石黏土、Hostadrill 3118，称D-HT/HOE体系，井深7100m后泥浆性能恶化，高温条件下泥浆黏度降低，携屑困难，井眼扩大。经克劳斯特尔大学研究，转化为D-H/HOE/Pyrodrill体系，其组分为见表3.3。

表3.3 D-H/HOE/Pyrodrill钻井液体系组分

转换后泥浆低剪黏度提高，高温失水降低，携屑能力改善，但漏斗黏度和高剪黏度增加到无法接受（FV≥240s，直至不流）。

KTB井钻井液管理人员开始只注重流变性稳定，采用D-HT无固相改性硅酸盐钻井液。钻进施工中，性能恶化，井壁坍塌，携屑困难，因此不得不转化为控制高温失水的钻井液体系。采用了大量的磺化高聚物和共聚物，体系在高温下（280℃）导致流变性失调，承载岩屑能力更差，固相无法控制，井壁缩径严重（地质专家解释为岩层流动）。最后在9101m（设计井深10000m）提前终孔。

3.1.4.3 美国科学钻探钻井液

1974年美国在俄克拉何马钻成了当时世界最深井——罗杰斯1号井，孔深9583m。由于泥浆密度对井内压力异常失控，诱发井喷，地层流体以硫磺为主，在井内迅速凝固而终孔。1985年在索尔顿S2-14孔，以研究高温地热为中心的科学钻探（SSSDP计划）孔，孔深3220m，地温353℃；1988年巴耶斯井1762m，井底温度295℃。美国高温井钻进所采用的钻井液主要有：

1）聚磺钻井液体系，如由Magcobar公司提供的抗高温DURATHERM水基钻井液体系，主要材料为黏土、PAC、XP-20（改性褐煤）、Resiner（特殊树脂），pH为10.5～11.5。

2）海泡石聚合物钻井液：将黏土换成海泡石土，抗温能力明显提高。

3）分散性褐煤-聚合物钻井液体系：由Chevorn服务公司研制，采用该体系在密西西比海域，成功钻进7178.04m，井底温度212.8℃。

4）日本科学钻探钻井液

据日本《深钻泥浆》（佐野守宏）报道，日本基本上使用分散体系，不采用聚合物组分。推荐了木素磺酸盐泥浆，其特点是有一定的抗高温和抑制能力，固相（岩屑）承载能力大，其主要组分见表3.4。

表3.4 日本高温地热井钻探所使用的泥浆体系

该体系具有非常好地抗温性能，但组分中含铬离子的材料对环境有影响。

近几年，日本研究使用温度在210℃以上的水基钻井液，该钻井液以Therma Vis及G-500S两种超高温材料为主体，外加造壁剂、高温降滤失剂、井眼稳定剂和高温润滑剂。使用该体系在“三岛”基地完成6300m深井钻进，井底温度为225℃。

『玖』 水基钻井液和油基钻井液的优缺点是什么哪个是未来的发展趋势

首先，水基钻井液和油基钻井液各有优缺点，适应不同的地层情况，因此没有孰优孰劣，不能武断地说哪一个就是未来的发展趋势。API及IADC把钻井液体系共分为九类，前七类为水基型钻井液，第八类为油基型，最后一类以气体为基本介质。1、不分散体系，2、分散体系，3、钙处理体系，4、聚合物体系，5、低固相体系，6、饱和盐水体系，7、完井修井液体系，8、油基钻井液体系，9、空气、雾、泡沫和气体体系。水基钻井液具有成本低、配置处理维护较简单、处理剂来源广、可供选择的类型多、性能容易控制等优点，并具有较好的保护油气层效果，因此事国内外钻开油气层常用的钻井液体系。油基钻井液是指以油作为连续相的钻井液。早在20世纪20年代，人们就曾使用原油作为钻井液以避免和减少钻井中各种复杂情况的发生。但在实践中发现使用原油有以下缺点：切力小，难以悬浮重晶石，滤失量大，以及原油中的易挥发组分容易引起火灾等。于是后来逐渐发展成为以柴油为连续相的两种油基钻井液——全油基钻井液和油包水乳化钻井液。在全油基钻井液中，水是无用的组分，其含水量不应超过7%；而在油包水钻井液中，水作为必要组分均匀地分散在柴油中，其含水量一般为10%~60%。与水基钻井液相比较，油基钻井液具有能抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气层损害程度较小等多种优点，目前已成为钻高难度的高温深井、大斜度定向井、水平井和各种复杂地层的重要手段，并且还可广泛地用做解卡液、射孔完井液、修井液和驱心液等。但是，油基钻井液的配制成本比水基钻井液高得多，使用时往往会对井场附近的生态环境造成严重影响，而且与使用水基钻井液相比机械钻速一般较低。以上缺点大大地限制了油基钻井液的推广应用。为了提高钻速，从70年代中期开始，较广泛地使用了低胶质油包水乳化钻井液。为保护生态环境，适应海洋钻探的需要，从80年代初开始，又逐步推广使用了以矿物油作为基油的低毒油包水乳化钻井液。目前全油基钻井液已较少使用，因此通常所说的油基钻井液主要指以柴油或低毒矿物油（白油）作为连续相的油包水乳化钻井液。

『拾』 钻井液的组成类型

钻井液类型：
依据基液和主要处理剂的不同，钻井液可以分为以下几类：
（1）气体配制成的：空气、氮气钻井液；
（2）水配制成的：充气--泡沫钻井液、硬胶黏土钻井液、聚合物钻井液；
（3）非水配制成的：油基或合成基钻井液、全油基钻井液和逆乳化钻井液。
钻井液由分散介质、分散相和添加剂组成。
钻井液按分散介质（连续相）可分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体等。
钻井液主要由液相、固相和化学处理剂组成。液相可以是水（淡水、盐水）、油（原油、柴油）或乳状液（混油乳化液和反相乳化液）。固相包括有用固相（膨润土、加重材料）和无用固相（岩石）。化学处理剂包括无机、有机及高分子化合物。
水基钻井液
水基钻井液是一种以水为分散介质，以粘土（膨润土）、加重剂及各种化学处理剂为分散相的溶胶悬浮体混合体系。其主要组成是水、粘土、加重剂和各种化学处理剂等。水基钻井液基本经历了五个阶段，即天然钻井液（1904-1921年）、细分散钻井液（1921-1946年）、粗分散钻井液（1946-1973年）、不分散低固相钻井液（1966年至今）、无固相钻井液（1968年至今）、聚合物钻井液（1978年至今）阶段等。
水基钻井液还可分为：
（1）淡水钻井液。氯化钠含量低于10mg/m^3，钙离子含量低于0.12mg/m^3。
（2）盐水钻井液（包括海水及咸水钻井液）。氯化钠含量高于10mg/m^3。
（3）钙处理钻井液。钙离子含量低于0.12mg/m^3。
（4）饱和盐水钻井液。含有一种或多种可溶性盐的饱和溶液。
（5）混合乳化（水包油）钻井液。含有3%-40%乳化油类的水基钻井液
（6）不分散低固相聚合物钻井液。固相含量低于4%，含有适量聚合物。
（7）钾基钻井液。氯化钾含量高于3%。1978年以来开始在我国钻井现场使用。
（8）聚合物钻井液。它是以聚合物为主体，配以降粘剂，降滤失剂、防塌剂和润滑剂等多种化学处理剂所组成的钻井液。它是20世纪80年代发展起来的一种新型钻井液体系。包括阳离子聚合物钻井液、两性离子聚合物钻井液、全阳离子聚合物钻井液、深井聚合物钻井液和正电胶钻井液等。
油连续相钻井液
油连续相钻井液（习惯称为油基钻井液）是一种以油（主要是柴油或原油）为分散介质，以加重剂、各种化学处理剂及水等为分散相的溶胶悬浮混合体系。其主要组成是原油、柴油、加重剂、化学处理剂和水等。它基本经历了原油钻井液（1930年初）、油基钻井液、油包水（反相乳化）钻井液（1960年至今）等三个阶段。
（1）原油钻井液。主要成分是原油。
（2）油基钻井液。以柴油（或原油）为连续相，以氧化沥青为分散相，再配以加重剂和各种化学处理剂配制而成。
（3）油包水（反相乳化）钻井液。一柴油（或原油）为连续相，以水为分散相呈小水滴分散在油中（水可占60%的体积），以有机膨润土（亲油鹏润土）和氧化沥青等稳定剂，再配以加重剂和各种化学处理剂等配制而成。1978年以来开始在我国钻井现场使用。
气体型钻井流体
气体钻井液是以空气或天然气作为钻井循环流体的钻井液。
泡沫钻井液是以泡沫作为钻井循环流体的钻井液。主要组成是液体、气体及泡沫稳定剂等。
20世纪80年代我国标准化委员会钻井液体系分委会把钻井液分为：不分散地固相聚合物钻井液、淡水钻井液、盐水钻井液、饱和盐水钻井液、钙处理钻井液、钾基钻井液、油基钻井液、气体钻井液等八大体系。
API(美国石油学会)及LADC(国际钻井承包商协会)认可的钻井液体系如下：
不分散钻井液体系、分散性钻井液体系、钙处理钻井液体系、聚合物钻井液体系、低固相钻井液体系、饱和盐水钻井液体系、修井完井钻井液体系、油基钻井液体系和空气、雾、泡沫和气体体系。