聚合醇钻井液体系的研究与应用资料.docx

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聚合醇钻井液体系的研究与应用资料

论文题目：

聚合醇钻井液体系的研究与应用

班级：

应化S131

学号：

201371247

姓名：

****

聚合醇钻井液体系的研究与应用

[摘要]：

综述了聚合醇作为水基钻井液处理的开发背景，国外现有聚合醇主要剂种的化学结构及推荐用途，聚合醇的主要物化性质溶解性和浊点，聚合醇的抑制机理（浊点效应，协同效应，渗透机理，吸附机理）。

以及国外几种应用效果良好的聚合醇钻井液体系。

[关键词]：

聚合醇；钻井液处理剂；抑制润滑剂；水基钻井液；抑制机理；聚合醇钻井液体系

聚合醇钻井液自80年代末提出，至今已得到了较大的发展和广泛的应用，最早主要用于钻井液防泥包、润滑防卡等。

通过对其特性的研究，其在稳定井壁、保护油层、协调钻井液与环境之间的矛盾方面也发挥了作用。

美国贝克·休斯INTEQ公司认为，聚合醇钻井液的作用效果与其浊点有直接关系，要充分发挥聚合醇钻井液的特性，必须根据不同井深及地层特性优选出不同浊点温度的聚合醇，配制相应的钻井液体系。

在我国，江汉石油学院于90年代初研究开发出聚合醇产品和聚合醇钻井液体系，在渤海油田得到广泛应用，在安全快速钻井、保护油层和保护环境等方面均取得良好的效果，继之在南海油田得到了推广应用。

到目前为止已成功钻成各类深井、大斜度大位移井及水平井数百口。

随着石油勘探开发区域的拓宽，深井、大斜度大位移井及环境敏感地区和低压低渗油藏的钻井数量大幅度增加，钻井液技术所面临的安全快速、油层保护等问题更加突出。

针对河南油田深井、大斜度井、水平井钻井的井壁稳定、润滑防卡问题，河南油田研究出聚合醇一两性聚合物钻井液体系和聚合醇一钾基聚磺钻井液体系，针对低压低渗油藏的油层保护问题，研究出聚合醇一KCI聚合物钻井液体系，先后在两口不同井型的生产中进行了先导性试验，对安全快速钻井，减少井下复杂情况，保护油层方面发挥了积极作用，初步取得了良好的效果。

聚合醇也被称为多元醇、复合醇，是90年代初发展起来的一种新型水基钻井液添加剂，兼具易维护、易降解、无荧光、与其他处理剂配伍性好等特点，被看作是协调钻井工程技术、储层保护技术与环境保护需要之间矛盾的产物，是逆乳化钻井液和高电解质体系的取代产品，是钻井液水基处理剂研究中的新秀。

为进一步扩展该处理剂的应用，国外科研人员对聚合醇的应用机理和体系进行了探索；我国也在近年来开展了研究，有一些产品投入实际应用，取得了良好的技术效果和经济效益。

本文介绍聚合醇用作水基钻井液处理剂的由来、种类、机理以及现有体系。

1聚合醇用作水基钻井液处理剂的背景

自上世纪90年代以来，随勘探领域逐渐向恶劣地区扩展，钻探地区日趋复杂，井壁失稳造成的钻井速度下降、钻井成本升高的现象屡见不鲜。

同时期发展起来的水平井、定向井、大位移井等新型钻井技术又对钻井液体系的抑制性、润滑性提出了更高的要求。

这使得常规水基钻井液体系的应用受到了限制，不得不采用油基钻井液完成深井、海洋井、大位移井的钻探。

油基钻井液对环境污染大。

荧光级别高，配制维护要求严格，易着火，在环境保护日益严格的情况下，逐渐丧失其竞争优势。

为此．科研人员将开发重点转移至研制新型水基钻井液体系，使该体系具备油基钻井液良好的抑制性和润滑性，同时具备水基钻井液与环境友好、易维护、价格低的长处，即开发一种集抑制性、润滑性、环境友好性、油层保护性等多种功能于一身的新型水基钻井液体系。

1940年Cannon首次用30％的乙二醇和丙三醇成功地解决了水敏地层的页岩膨胀问题，使我们对多羟基物质的抑制机理有了初步的认识。

事隔50年后科研工作者重新对羟基、氢键在抑制页岩水化分散中的作用进行了研究。

在减少用量、降低成本思路的指导下，把关注的焦点移向与乙二醇和丙二醇具有相似化学结构的乙氧基或丙氧基齐聚物，即低聚的聚氧乙烯醚和聚氧丙烯醚。

近年来又扩展至以多种功能团为起始基的环氧乙烷环氧丙烷共聚物，产品形式和用途日益广泛，成为一类新型水基钻井液添加剂。

作为处理剂，聚台醇的优势在于：

在抑制粘土水化分散的同时，对钻井液流变性影响较小，便于钻井液的日常维护（而常用的无机盐抑制剂或阳离子抑制剂对钻井液流变性影响较大），在赋予体系以较好的润滑性的同时不显荧光，对地质录井、测井不造成干扰（而常用的油基润滑剂荧光较强），还可抑制天然气水合物的形成并具有保护油气层的功效。

2聚合醇及钻井液特性

聚合醇是低碳醇与环氧烷的低聚物，是一类非离子表面活性剂，常温下为乳状浅黄色液体，溶于水，其水溶性受温度的影响很大，当温度升到一定程度时，聚台醇从水中析出，这时的温度称为聚合醇的浊点温度，当温度低于浊点时，聚台醇又恢复其水溶性。

聚合醇钻井液的设计主要是利用它的浊点特性。

在钻井过程中，随着井深的增加，井下温度逐步上升，由于温度的变化，聚合醇钻井液发生了如下变化：

①低于浊点温度时，呈水溶性，其表面活性使它吸附在钻具和固体颗粒表面，形成憎水膜，阻止泥页岩水化分散，稳定井壁，改善润滑性，降低钻具扭矩和摩阻，防止钻头泥包，稳定钻井液性能并能有效控制压力传递。

②当高于其浊点温度时，聚合醇从钻井液中析出，粘附在钻具和井壁上，形成类似油相的分子膜，从而使钻井液的润滑性大大增强；同时由于泥饼的形成，封堵岩石孔隙，阻止滤液渗入地层，实现稳定井壁的作用。

钻井液从井底返至地面时，因温度逐步降低（从高于浊点温度降到低于浊点温度），聚合醇又恢复其水溶性，避免被震动筛筛除。

聚合醇与氧化沥青处埋剂复合可用于防塌，它们的作用方式是：

低于聚合醇浊点温度时，聚合醇可使氧化沥青充分分散在钻井液中；当高于聚合醇浊点温度时，聚合醇从钻井液中析出，此时，失去了对氧化沥青的乳化分散作用，氧化沥青与聚合醇同时从钻井液中析出，吸附在井壁上，起到封堵、填充微裂缝的作用，起到了协同防塌的作用。

聚合醇钻井液之所以具有好的保护油层效果，主要源于以下几点：

1聚合醇能提高滤液的液相粘度，使滤失量降低；2达到浊点温度时，聚合醇具有封堵微孔隙的作用；3与钾离子的协同作用，增强对粘土的水化抑制能力。

2.1聚合醇特性

聚合醇为非离子型低分子聚合物,为乙二醇-丙二醇嵌段共聚物,其性能显著受各链段长度的影响,具有一般聚合物的特性,也具有非离子型表面活性剂的一般特征.

2．1．1浊点效应

浊点（CPT）是指非离子型表面活性剂质量百分数为1.0%的水溶液受热变浑浊或冷却变澄清时对应的温度.浊点受聚合醇质量百分数、无机处理剂、有机高分子处理剂等的影响.研究表明：

随聚合醇质量百分数增大,浊点降低。

随无机盐加量增加,浊点逐渐降低,随有机处理剂质量百分数增加,浊点先升高而后逐渐降低.

2．1．2对粘土的吸附特性

聚合醇在粘土上的吸附特性及规律的研究表明温度对聚合醇吸附量影响最大,温度升高,吸附量增加.聚合醇JLX在浊点温度以下时,在粘土上的吸附特性与阴、阳离子聚合物处理剂类似在浊点温度上时,在粘土上的吸附量随温度的增加不断增加,在超过浊点温度25度左右时达到吸附平衡,而且随JLX质量百分数增加几乎呈线性增加.这一特点与阴、阳离子聚合物处理剂在粘土上的吸附规律具有显著的区别,是与聚合醇浊点特性相统一的,证明了聚合醇相分离特性的客观存在.无机处理剂质量百分数增加使聚合醇的吸附量逐渐增加,二价离子比一价离子影响显著.

2．1．3界面活性

聚合醇作为表面活性剂,具有临界胶束质量百分数和界面活性（即能降低油水界面张力的特性）,这对聚合醇储层保护机理研究很有意义.实验研究表明：

聚合醇JLX的临界胶束含量为1~5×10-4ml/L，其水溶液很容易形成缔合胶束；聚合醇JLX能显著降低油水界面张力.温度升高、无机盐含量增加,对聚合醇降低油水界面张力起增效作用,这同聚合醇的相分离效应相对应，聚合醇能降低聚合物、聚磺钻井液滤液的油水界面张力,返排容易,有利于保护油气储层.

2．1．4聚合醇与有机大分子的相互作用

聚合醇具有良好的配伍性,可与不同水基钻井液体系配合使用。

吐哈油田的聚合醇钻井液就是在聚合物钻井液中加入聚合醇配制而成。

因此，聚合醇就不可避免地与聚合物发生各种相互作用。

从而对聚合物钻井液的各种性能产生影响。

研究表明：

JLX对聚合物钻井液有稀释降粘作用，在无机盐存在时，又使聚合物水溶液粘度略有提高。

聚合醇与有机大分子的相互作用规律决定着聚合醇为非离子型低聚物，能同各种电性处理剂很好相容。

2．1．5低荧光特性

使用荧光分析仪对2%的JLX荧光级别进行测定。

结果其远低于钻井液润滑剂类荧光级别小4级的规定.

3现有聚合醇的化学结构和主要剂种

符合严格化学定义的聚合醇，应是分子中含2个或2个以上羟基的醇。

如甘油、聚甘油、乙二醇、糖苷等。

但从现有文献看，聚合醇涵盖的范围远远超过了其化学定义．已提及的产品形式有环氧酵醚、聚合甘油、EO／PO随机共聚物、脂肪酸环氧化物、脂肪胺环氧化物[3]等类别。

除聚合甘油外，大多数产品是由含活泼氢的疏水化台物和环氧化物共聚而得。

化学结构的多样性决定了聚合醇应用领域的广泛性。

聚合醇主要用作抑制润滑性，也可用作解卡剂、乳化剂、水合物抑制剂等，产品类型呈逐年上升趋势。

3．1聚合醇的物理化学特性

根据疏水基和聚合度的不同，聚合醇产品形式极其丰富，每一种产品有不同的浊点、溶解性、表面张力、临界胶束浓度。

这些指标不但控制产品性能，也是决定聚合醇能否用作钻井液抑制润滑剂的关键。

3．1．1溶解性

Clapper认为聚合醇产品的溶解性对其抑制性能有一定的影响。

完全水不溶的聚合醇因不能在粘土表面吸附而丧失抑制水化分散的能力。

一般来说，聚氧乙烯化合物的溶解范围从完全油溶至完全水溶，这主要决取于分子中加成的EO所占的比例，在疏水基碳链长度确定的前提下，随EO数增加，水溶性增加。

而温度和盐浓度的升高会使聚合醇的溶解度降低。

聚氧丙烯化合物的溶解度受盐和温度的影响与聚氧乙烯化合物相似，但溶解度随PO加成数的增加而下降。

3．1．2浊点

聚合醇在低温下与水混合形成均一透明溶液，随溶液温度升高，水相中聚合醇溶解度下降，从溶液中分离，分离相可产生光散射，人们会看到溶液逐渐浑浊变白。

当温度下降到浊点温度以下时，分离相会重新溶解，发生依赖于温度的可逆变化。

在浊点前后，聚合醇的起泡性能、溶解性能、表面张力都会发生显著的改变。

因此聚合醇的抑制性与浊点性能有紧密关系。

聚合醇的浊点可通过改变使用浓度、分子量、起始基、聚合度、溶液中电解质浓度等条件来调节。

聚合醇在水中浊点是其浓度的函数。

一般来说，当疏水基固定，聚氧乙烯化合物的浊点随EO加成数的增加而提高．聚氧丙烯化合物的浊点随PO加成数的增加而降低；当EO加成数相同时，随憎水基碳原子数的增加，浊点降低。

溶液中电解质对聚合醇浊点影响较大，特别是阴离子的种类对浊点影响十分显著。

所以在现场应用中，常通过改变无机盐的加量来调节聚合醇的浊点．以提高钻井液的适应性。

4聚合醇的抑制机理

聚合醇钻井液是一种介于油基钻井液与水基钻井液之间的过渡型钻井液，其核心处理剂为聚合醇，它除了具有很好的润滑性、抑制性外，还兼有环保与保护储层的作用，它可有效对付水敏地层及复杂地层。

作为新型水基钻井液处理剂的聚合醇自使用以来，对其机理的探索一直为科研人员所关注。

近年来人们对聚合醇钻井液的作用机理等方面进行了大量的研究，也得到了一些普遍的共识。

其观如下：

4．1聚合醇具有浊点效应

聚合醇分子结构中一般含有聚氧乙烯与聚氧丙烯的基团，前者具有水溶性，而后者表现出疏水性。

通过改变聚合醇中二者的比例调节其性能，在低温下与水形成均一透明溶液，随着温度的升高，在水溶液中的溶解度下降，从水溶液中析出，表现出浊点效应；当温度降低到浊点温度以下时，聚合醇开始溶解，聚合醇在钻井液中表现出的抑制性能与其浊点密切相关。

浊点对聚合醇钻井液性能的发挥起着关键性的作用。

在浊点温度以上时，溶解的聚合醇为连续的液相，能减少钻井滤液的化学活性，增加滤液的液相粘度，延长页岩失稳的时问；在浊点温度以上时，聚合醇分子发生相分离，从水中析出形成乳状液，不溶的聚合醇分子吸附在钻屑与泥页岩表面形成憎水膜，抑制页岩水化膨胀与分散，降低泥页岩的渗透率，阻止滤液渗入地层，实现钻井液性能稳定与井壁稳定，同时吸附于固体颗粒与钻具表面的类似油相的分子膜，可以改善钻井液的润滑性能，降低钻具的扭矩与摩阻，防止卡钻。

因此，在钻井液循环过程中，防止钻屑带走聚合醇，应当保证钻井液中聚合醇的有效浓度。

当使用温度到达聚合醇的浊点时，聚合醇以小油滴的形态从水溶液中析出．在水基钻井液体系中形成乳液。

这种温度激活的乳状液（TAME）不但赋予体系较好的润滑性，同时可吸附在粘土表面，形成屏蔽层，改变粘土的润滑性，阻止滤液的侵入。

此外，一些粒度适中的油滴还可堵塞页岩表面的孔隙，起填充孔喉和封堵微裂缝的作用，进一步降低滤液对页岩水化的影响，提高井眼的稳定。

Aston用动态滤失仪对浊点机理进行了室内验证。

当实验温度低于浊点时，基浆与聚合醇处理浆的动滤失速率差别不大，当实验温度高于浊点时，基浆的滤失速率比聚合醇处理浆高46．64％。

Bland认为，为了使高于浊点温度时析出的聚合醇能有效地封堵地层孔隙，其分子量应控制在500～2000范围内，否则粒径过大，不能进人页岩孔道，而使抑制页岩水化分散的作用减弱。

Megil提出了为使聚合醇钻井液具有更好的抑制性能，聚合醇的表观浊点应低于或接近井底温度，一种有效的聚合醇产品最好由浊点不同的几种产物所构成，将浊点调整到井下循环温度一致。

该机理无法说明一些无浊点的聚合醇产品或使用温度低于浊点的一些聚合醇产品仍具有良好的抑制性的原因。

由此看出，浊点效应并不是聚合醇抑制页岩水化的必要条件。

根据浊点效应对聚合醇的分子量和浊点范围提出了进一步的要求。

4．2聚合醇与无机盐氯化钾的协同效应

由于聚合醇分子内部的醚键与水分子竞争而吸附在粘土表面，形成体积较大的化合物层，并与钾离子发生协同作用，使结构的有序性与致密性进一步提高，从而有效地排斥水分子在粘土表面的附着，起到了减弱页岩水化，稳定页岩的作用。

Aston研究了在KCl存在的条件下，用聚合醇与KCl浸泡的岩样中水的浓度与聚合醇浓度与浸泡时问、处理剂浓度的关系，研究发现：

随着浸泡时间的延长或聚合醇浓度的提高，出现了含水量下降，聚合醇含量升高的现象，这说明了聚合醇取代了岩样中的吸附水，控制页岩表面的水化。

然而，Reid∞3研究了在无KCl存在的条件下，聚合醇的吸附量与页岩抑制的相关性，发现聚合醇在单独存在时，尽管聚合醇强烈吸附在粘土表面，但吸附量与抑制能力不成正比，而当聚合醇与KCl共存时，聚合醇平卧在相邻的粘土层间，形成致密的单分子层，控制井壁稳定的能力强。

由此可见，聚合醇中的醚键吸附与钾离子的共同作用是决定其抑制性的关键。

4．3聚合醇的渗透机理

持该机理的学者认为聚合醇主要通过增大滤液粘度、降低滤液化学活性起抑制页岩水化分散的作用。

泥页岩可看作是一个漏失性膜，与钻井液接触时由于页岩与钻井液之间存在的压差及页岩内液体活度的不同。

常会导致水和某些溶解离子发生迁移。

造成井眼失稳。

聚合醇一方面可通过提高滤液粘度增加渗滤阻力，减少滤失量。

降低水力侵入，起控制页岩水化分散的作用，还可通过平衡页岩孔隙水向井眼中渗透回流来阻止钻井液滤液的侵入，进一提高井壁的稳定性。

对于该机理，Bland进行了一些简单的实验。

他发现测定温度低于聚合醇的浊点时．聚合醇确实可增加滤液粘度，降低流体侵入速度，延长页岩的失稳时间；当测定温度高于浊点15℃左右时，虽有部分聚合醇开始从水相中分离，但溶解的聚合醇依然可以起提高滤液粘度、降低页岩水化的作用。

该机理可解释无浊点或使用温度低于浊点的一些聚合醇能有效控制井眼稳定的事实。

但是一般在聚合醇加量较高（体积分数一般大于10％）时该机理才能起作用，一些聚合醇在加量较小（3％～5％）时表现出良好的抑制性，该机理无法作出合理的解释。

4．4聚合醇的吸附机理

吸附说认为，聚合醇之所以具有抑制性，是由于其分子内的众多醚键与水分子竞争吸附在粘土表面，形成体积较大的化合物层，此化合物层与K+发生协同作用，使结构的有序性和致密性进一步提高。

从而有效地排斥水分子在粘土表面的附着，起减弱页岩水化，维持页岩稳定的作用。

在吸附说的室内探索实验中，Aston首先用热重分析仪分析了经聚合醇／Kcl浸泡的岩样中水浓度和聚合醇浓度与浸泡时间和处理剂加量的函数关系，发现随浸泡时间的延长或随聚合醇浓度的提高，出现岩样含水量下降，聚合醇含量升高的现象。

这说明聚合醇可取代岩样中的吸附水，控制页岩表面的水化。

但是该机理导出的前提是聚合醇与KCl共存，这并不代表聚合醇应用的普遍性。

Reid用远红外光谱仪和x射线衍射定量分析仪验证了在有无KCl的情况下，聚合醇的吸附量与页岩抑制的相关性，发现聚合醇在单独使用时尽管可强烈吸附在粘土表面，但吸附量与抑制能力不成正比，聚合醇在相邻粘土问形成的双分子化合物层稳定性差，基底孔隙D001值较大，为1．75nm；而当聚合醇与Kcl共存时，聚合醇平卧在相邻的粘土层间，形成致密的单分子层，D001值降至1．40nm，控制井简稳定能力增强。

由此可以看出，聚合醇的取代吸附并不是抑制页岩水化的充分条件，K+与处理剂中醚键的共同作用决定了该处理剂的抑制性。

该理论认为聚合醇表现出较好抑制性的必要条件是聚合醇与KCI共存。

这无法解释一些聚合醇单独使用时也表现出较好抑制性的事实。

从上述叙述可以看出，目前的3种机理在解释低加量、有无浊点、是否与KCl共同使用等几方面存在争议。

由于聚合醇本身种类较多。

起始基的差异、加成数的不同、加成顺序的改变都会影响产品的理化性能。

进而影响其抑制页岩水化分散的机理。

而在导出大多数机理时并未指出聚合醇产品的结构，可能只使用了一系列结构相似、分子量不同的同一族产品，因此得到的机理只适用于某一类化合物。

为解决此问题，今后对机理的探索工作应细化，针对不同的化合物结构（如聚氧乙烯脂肪醇、聚氧乙烯烷基酚、聚氧乙烯脂肪酸酯、聚氧乙烯胺等）进行机理研究。

5聚合醇应用体系简介

作为一种水基抑制润滑剂，聚合醇最初因为加量大价格高等缺陷，仅限海洋等环境敏感地区使用。

近年来随研究的深化，在降低成本提高功效的前提下，已形成了几种与之配套的体系，使聚合醇的大规模应用得以实现。

5．1聚合醇／氯化钾／聚合物体系

这是目前使用最为广泛的一种聚合醇体系，作为油基钻井液的替代品，可用于直井、定向井、水平井、大分支井的钻探。

钻探领域也逐渐由海洋扩展至陆地。

该体系与传统的KCI傈合物体系相比，①钻井速度提高，稀释次数减少；②钻屑质地改善；③抗石膏侵、气侵、水泥侵和固相侵的能力增强。

聚合醇可改善常规流型调节剂和降滤失剂的高温高压稳定性。

vanOort[3]提出聚合醇通过疏水缔合以及氯键作用，沿聚合物链聚集，与聚合物形成珍珠串，增加聚合物的动力学尺寸，掩蔽氧对聚合物链的影响，提高聚合物的耐温耐盐性。

这种分子间的结合随聚合醇的种类、聚合物的不同以及钻井液的矿化度等条件的改变而改变，不同聚合醇产品在不同体系中对聚合物耐温性的影响不同。

5．2聚合醇／沥青体系

在衰竭砂岩的定向钻探中，由于泥饼厚、滤失量大，经常会发生压差卡钻、钻头泥包等井下事故。

为解决此问题，EP公司在Louisiana地区尝试使用了聚合醇／沥青体系。

该体系是将一种有浊点的聚合醇与可变形沥青混合，依靠聚合醇的乳化作用，在不添加表面活性剂的情况下使氧化沥青稳定地分散在水基钻井液中。

该体系中的可变形沥青能封堵地层孔隙、微裂缝和层面，并可在井壁上形成致密疏水膜，阻止水对地层的侵蚀，起稳定井壁的作用，而聚合醇在浊点以上温度可形成油滴，为体系提供相应的润滑性，使该体系具有较好的润滑性能和较低的高温高压滤失量。

该体系成功地解决了高压衰竭定向井的钻探。

如钻PeltoBlock86井时曾遇2层高压层并造斜46。

，使用术质素磺酸盐／聚合醇／沥青体系成功地控制了钻井液的高温高压滤失量，降低了钻柱扭矩和拉力，电测一次成功。

5．3聚合醇／羟基铝体系

在墨西哥湾等地区的钻探中，钻头泥包和压差卡钻是钻井中经常遇到的问题。

以往主要采用油基钻井液，受环境政策的限制，不得不改用多种水基体系．但未能完全解决该地区遇到的问题。

从1992年起采用了聚合醇羟基铝体系，与以往使用水基钻井液相比，钻头使用量减少，钻井周期缩短，钻井费用下降，因而一直沿用至今。

该体系主要特点是共同使用水不溶的聚合醇和羟基铝。

羟基铝作为抑制剂。

与水接触时形成多核羟桥络合离子，络台离子紧密吸附在粘土表面．形成结构致密的复合物层，取代已吸附的水分子，阻断页岩与水的接触，控制粘土的水化分散；体系中不溶的聚合醇附着在钻头表面，形成憎水膜，阻止已水化分散的页岩粘附在钻头上形成泥包，从而加快钻井速度，减少压差卡钻的发生。

5．4聚合醇/硅酸钾体系

水溶性硅酸钾能有效抑制粘土水化分散。

早在30年代，人们就把它用作钻井液处理剂来对付极不稳定的泥页岩地层。

但是，当时由于其流变性难以用常规降粘剂来控制，多年来一直未能推广使用。

近年来，在局部并采用硅酸盐钻井液解决了井壁垮塌和微裂缝漏失等问题，而且储层保护效果良好，这进一步促使了人们对硅酸盐钻井液的深入研究。

聚合醇钻井液自80年代末提出，至今已得到了较大的发展和广泛的应用，最早主要用予钻井液防泥包、润滑防卡等。

通过对其特性的研究，其在稳定井壁、保护油层、协调钻井液与环境之间的矛盾方面也发挥了作用。

经过综合性能评价表明，硅酸钾聚合醇钻井液体系具有流变性好、失水造壁性好、抑制性强、抗污染能力强、润滑性好和热稳定性好等优点。

应深入考虑对于硅酸钾聚合醇钻井液的降粘问题，采用的是通过控制pH值来控制硅酸钾的化学凝胶以达到控制流变性的目的。

仅是对硅酸钾和聚合醇复配建立钻井液体系的尝试，建议对处理荆的优选范围扩大化，以保证体系的综合配伍性良好。

5．5聚合醇/有机盐体系

页岩气是一种重要的非常规天然气资源，页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点，中国页岩气资源非常丰富，具有巨大的资源潜力和勘探开发远景，页岩气的开发利用将成为实现中国能源安全供给、多元化发展的重要战略选择，也是中国向清洁能源经济模式转变的有效途径。

目前，中国页岩气资源调查与勘探开发已具备了一定基础，四川盆地及其周缘将是近期页岩气开发主阵地，成为第一批川渝黔鄂页岩气资源战略调查先导试验区。

其中宁206井就是四川盆地长宁构造上九老洞组第一口页岩气专层井，目的是获取九老洞组黑色页岩的地化、盐矿、物性、岩石力学等资料，了解寒武系九老洞组页岩含油气情况，设计黑色高伽马页岩连续取心170m，机动取心30m，共计200m。

因页岩尤其是碳质页岩存在层理和裂缝发育，只要钻井液滤液浸入页岩中，就容易吸水膨胀，削弱井壁附近岩石强度，导致应力释放，从而出现缩径、垮塌现象。

所以页岩气钻井中重点解决的是井壁稳定问题。

结合川东地区以往钻井液使用经验，确定了适应该井地层特性的有机盐聚合醇钻井液。

经过现

场应用表明，有机盐聚合醇钻井液具有“低黏度和切力、低渗透、低固相、低活度”特性，对碳质页岩有着很强的抑制封堵防塌能力，并壁稳定，钻井液性能维护周期长，防卡Jl生能好，能够较好地满足工程和地质的需要，对于今后页岩气井开发提速钻井具有很好的参考价值。

有机盐聚合醇钻井液具有“低黏度和切力、低渗透、低活度、低固相、强抑制、强封堵”特性，在页岩气井中能阻止页岩的吸水膨胀、缩径垮塌，确保钻井施工安全。

有机盐聚合醇钻井液具有很强的抑制、封堵和防塌能力，可解决页岩气井高伽玛碳质页岩的失稳问题。

通过优化有机盐聚合醇钻井液配方，可成功实现化学防塌（部分）解放钻井液密度，对页岩气井开发提速钻井具有很好的参考价值。

5．6聚合醇/甲酸盐体系

甲酸盐聚合醇体系是一种低毒、高效型钻井液。

它主要由提粘剂CXV、降滤失剂CXF、井擘保护剂CXG、聚合醇、辅助抑制剂和甲酸盐组成，根据需要还可加入烧碱、消泡剂和水基润滑剂等处理剂。

甲酸盐聚合醇钻井液性能稳定，悬浮、润滑防塌能力强，抑制泥页岩水化分散效果好。

甲酸盐聚合醇钻井液具有低密度和低固相含量、静切力小特