高温对泥浆处理剂及其作用效能的影响 lp泥浆处理剂叫什么,有什么性能

钻井液中的处理剂包括无机处理剂和有机处理剂两种，高温对无机处理剂的作用主要是加剧了无机离子的热运动从而增强了其穿透能力，故下面着重讨论高温对有机处理剂的影响。

2.2.1 高温降解

2.2.1.1 处理剂的高温降解

有机高分子化合物因高温而产生分子链断裂的过程称为高温降解。对于钻井液处理剂，高温降解包括高分子主链断裂，和亲水基团与主链联结链的断离两个方面。前者使处理剂分子量降低，部分或全部失去高分子性质，从而导致大部或全部失效，后者降低处理剂亲水性，从而使处理剂抗盐抗钙能力和效能降低，以致丧失其作用。

任何高分子化合物都要发生高温降解，只是随其结构和环境条件不同，发生明显降解的温度不同而已。因此，高温降解是抗高温钻井液必须考虑的另一重大问题。由于高温降解与介质关系很大，我们只讨论它在水溶液中的降解问题。其中影响高温降解的主要因素，首先是处理剂的分子结构，由处理剂分子的各种键在水溶液中高温热稳定所决定，比如醚键在水溶液中，容易被氧化，而高温和pH值将促进这种作用发生。所以凡由醚键连接的高分子化合物在高温下都不稳定，容易降解，而这种降解多与氧化作用有关，故称热氧降解。显然，若能设法制止或减弱这种作用，则可减少高温降解的趋势。又如酯键在碱性介质中易水解，而高温大大加速此反应，故其高温降解也严重了。其次是温度的高低及作用时间的长短。各种高分子在不同的条件下，发生明显降解的温度彼此不同，常用处理剂在其溶液中发生明显降解的温度来表示该处理剂的抗温能力。其三是溶液中的pH值及矿化条件对降解也有影响，一般而言，pH值高促进降解的发生。降解是一种逐渐进行的过程，所以，它与受高温作用时间关系很大，必须认真考虑这一因素。降解还与其他一些因素如细菌、氧含量、搅拌剪切等有关。

2.2.1.2 处理剂的抗温能力

国内外目前对此概念尚无统一而严格的定义，可能包含以下不同的含义：处理剂本身的热稳定性；处理剂所处理钻井液在使用温度的热稳定性；处理剂处理的钻井液在多高的温度下仍能保持良好性能；处理剂所处理的钻井液使用的井底最高温度等。显然它们是紧密相关但又并不相同的概念。常用各种处理剂的抗温能力见表2.2。

表2.2 几种常见处理剂的抗温能力

由于处理剂的热稳定性与其分子结构有关。因此，抗高温处理剂分子的主链、亲水基和吸附基与主链连接键应尽量采用“C—C”，“C—N”，“C—S”等键而避免采用“—O—”键等。

2.2.1.3 高温降解对钻井液性能的影响

主要对钻井液的热稳定性产生影响，当然也涉及高温下的性能。其影响共有两个方面：

1）处理剂失效导致钻井液失去控制而性能破坏。如稀释剂降解导致钻井液增稠；增稠剂降解导致钻井液减稠；降滤失剂降解导致钻井液滤失量猛升、泥饼增厚等。

2）处理剂降解产生的附产物，如H₂S、CO₂等破坏钻井液性能并使钻井液pH值下降。

所以高温降解对钻井液体系的影响是全面的，涉及钻井液大多数性能，且常常是破坏性的，因此，它是在抗高温钻井液设计和使用中必须加以考虑的问题。

实践证明，高温降解也可能减轻，现在行之有效的办法是使用抗氧剂，如酚及其衍生物，苯胺及其衍生物、亚硫酸盐、硫化物等，均可将纤维素类处理剂的抗温能力从120℃～140℃提高到180℃～200℃。另一方面，也可巧妙地应用高温降解以帮助我们更好地调整和维护钻井液性能，这在国内外都有成功的经验。

2.2.2 处理剂的高温交联作用

2.2.2.1 高温交联

处理剂分子中存在着各种不饱和的键和活性基团，在高温作用下，可促使分子之间发生各种反应，互相联结，从而增大分子量，这种作用叫高温交联。显然，可以把它看作是与处理剂高温降解相反的作用。一般的有机高分子处理剂都能发生高温交联，而高温交联可能产生两个结果：

1）高分子交联过度，形成三维的空间网状结构，成为体型高聚物，则处理剂失去水溶性，整个体系成为冻胶，处理剂完全失效。

2）处理剂交联适当，增大分子量，抵消了降解的破坏作用。从而保持以至增大处理剂的效能。另一方面，两种处理剂适当交联可使它们的亲水能力和吸附能力互为补充，其结果相当于处理剂进一步改性增效。

2.2.2.2 对钻井液性能的影响

显然高温交联有好坏两个方面：

1）若交联过度，处理剂完全失效，钻井液完全破坏，滤失量猛增，钻井液胶凝，从钻井液中可以明显见到不溶于水的体型高聚物。

2）若交联适当，则大大有利于钻井液性能，而且使钻井液在高温作用下，性能愈来愈好，其结果必然是现场使用效果优于室内试验，而且愈用愈好；室内实验中受高温作用后性能优于高温作用前。在一定范围内，井愈深，温度愈高，效果愈好。由于高温交联实际上可以抵消高温降解作用，所以，可以用加入有机交联剂来有效地防止处理剂的高温降解作用。但是，由于高温交联及其影响因素，至今研究很少，对于如何控制适当还没有一个较为成熟的看法和方法，可是对于高温交联作用的认识和有关概念的建立至少给我们利用高温交联反应，以改善深井钻井液体系的可能，从而能把高温对深井钻井液性能的破坏转化为利用高温改善钻井液性能。这样就为深井钻井液工作开辟了新的途径。

2.2.3 处理剂分子在黏土表面的高温解吸作用

温度升高，处理剂在黏土表面的吸附平衡向解吸方向移动，则吸附量降低。而且此种变化是可逆的。处理剂这种高温下的解吸作用必然大大影响高温下的性能和热稳定性。

高温下由于处理剂大量解吸大大加剧了黏土粒子各种电解质的高温聚结作用，从而使钻井液滤失量猛增，流变性变坏。虽然这种变化为逆性的，但是由于黏土大量或全部失去处理剂的保护而使黏土的高温分散、聚结、钝化等作用无阻碍的发生，从而严重地影响钻井液热稳定性。因此，保证处理剂在高温下的吸附能力是深井钻井液工作又一必须考虑的重要问题。它主要是由处理剂的吸附基团的本性和数量决定的。

2.2.4 高温对处理剂的去水化作用

处理剂的亲水基去水作用也会发生在高温下，因此，即使高温下不分散、不破坏、少解吸的处理剂，在高温下不一定就能有效地达到保护黏土粒子的目的。

高温下，由于黏土粒子水化膜减薄，而促进了高温聚结作用，这样必然使高温下滤失量上升，流变性变坏。这种变化亦具有可逆性。影响高温去水化的因素，除温度高低外，还有亲水基团本性。凡靠极性基水化或氢键水化的基团，一般高温去水化作用比离子基强而电解质浓度愈大，高温去水化作用表现愈强。对离子基，pH值高，高温去水化影响减少。显然，这是深井钻井液又一需要考虑的问题，主要从水化基的本性及比例上考虑。

(1)、 产品简介：有机硅腐植酸钾外观为黑褐色固体粉末或颗粒，易溶于水，抗温能力很强，是腐植酸的有机硅衍生物，是一种多功能深井钻井液处理剂。
(2)、性能用途：有机硅腐植酸钾在水中能电离带负电荷的水化能力很强的水化基因，具有抑制粘土水化膨胀和防止岩心出现裂纹、裂缝等优点，是一种良好的页岩抑制剂,同时兼有降低钻井液粘度和降滤失作用。特别是对水敏性页岩有很好的抑制，保持页岩稳定，防止井径扩大，可以直接加入各种水基钻井液体系中，多于褐煤树脂、铵盐等处理剂配合使用，钻井液成本低，可取得较好的经济效益，建议加量1-3%。 理 化 性 能项 目 指 标外观 黑色固体粉末或颗粒 PH值 7-9 水分，% ≦15 钾含量，% ≧8 腐植酸含量，% ≧35 滤失量，ml ≦10 降粘率，% ≧75 10、羧甲基纤维素钠盐（CMC）
(1)、 产品简介：羧甲基纤维素钠盐(CMC)是一种阴离子型聚电解质，由氯乙酸钠与碱纤维素反应制得，分高粘（HV-CMC）、中粘（MV-CMC）、低粘（LV-CMC）及碱性中粘，外观均为白色或灰白色粉末，无毒，溶于冷水或热水，水溶液为粘稠状胶体。
(2)、性能用途：羧甲基纤维素钠盐在钻井液中主要作增粘降滤失剂,羧甲基纤维素钠盐长分子链能与多个粘土颗粒吸附，能增大泥饼的胶结性，能抑制页岩水化膨胀和巩固井壁的作用。羧甲基纤维素钠盐的水溶液具有很多优良的性质和化学稳定性，不易腐蚀变质，对生理安全无害，具有悬浮作用和稳定的乳化作用，良好的粘结性和抗盐能力，对油和有机溶剂稳定性好，因此，被广泛用石油、食品、纺织、医药、造纸和日用化学工业等领域。理化指标项 目 指 标 LV-CMC MV-CMC HV-CMC 外观 自由流动的白色或淡黄色粉末，不结块 1%水溶液表观粘度MPa.s ≧25 PH值 ≦10 成份 % ≧80.0 ≧85 ≧95 水不溶物 % ≦1.0 ≦1.0 ≦1.0 细度（筛孔0.90mm筛余）% 7.0-9.0 7.0-9.0 6.5-8.0 钻井液性能类 别 项 目 指 标 蒸馏水 45盐水 饱和盐水基浆 滤失量，ml 60±10 90±10 100±10 表观粘度，MPa.s ≦6 ≦6 ≦6 PH值 8.0±1.0 8.0±1.0 7.5±1.0 HV-CMC 造浆率，m³/t ≧200 ≧200 ≧200 MV-CMC 加量，g/l 6.0 14.0 3.5 表观粘度，MPa.s ≧15 ≧15 ≧15 滤失量，ml ≦9 ≦9 ≦8 LV-CMC 滤失量为10ml 加量，g/l ≦7.0 ≦10.0 表观粘度，MPa.s ≦4.0 ≦6.0 11、铁铬木质素磺酸盐（FCLS）

(1)、 产品简介： FCLS是由造纸废液经发酵浓缩后，加入硫酸亚铁和重铬酸钠氧化络聚合，再经喷雾干燥而成。它是钻井液常用的降粘稀释剂。
（2）、技 术 指 标：表 1 理化性能指标项 目 指 标水分，% ≤8.5 水不溶物，% ≤2.5 硫酸钙，% ≤3.0 全铁，% 2.5～3.8 全铬，% 3.0～3.8 铬络合度，% ≥75.0 细度（0.66筛余），% ≤3.0 表 2 钻井液性能指标项目 淡水钻井液 盐水钻井液常温实验 表观粘度，mPa •s ≤20 ≤25 降粘率，% ≥85 ≥70 热稳定性实验 表观粘度，mPa •s ≤30 ≤45 降粘率，% ≥65 ≥55
（3）、产品功能 ： ⑴具有良好的稀释效果，抗温、抗钙镁，可抗盐至饱和。 ⑵由于含重金属铬，对环境有一定的污染。四、现场使用：本产品可以直接应用于各种水基钻井液体系中。可与多种处理剂可配合使用 ，推荐加量为0.3-1.0％。 12、羧甲基淀粉（CMS）
（1）、 产品简介： CMS是淀粉经碱化、醚化引入水化羧甲基反应而成。在泥浆中作为降滤失剂使用，由于原料来源广泛，价格特别低廉，特别适合低成本钻井。该产品使用时配合杀菌剂效果较好。
（2）、产品功能 ⑴有良好的降滤失效果 , 可抗盐至饱和。 ⑵价格低廉 , 特别适合低成本钻井。 ⑶抗温性不好，适合盐水钻井液浅井使用。项 目 指 标 一级品 二级品含水量，% ≤12.0 ≤15.0 氯化钠，% ≤7.0 ≤12.0 取代度（D•S） ≥0.20 ≥0.15 pH 8.0±0.5 9.0±1.0 细度（筛余） φ0.25筛，% ≤20 — φ0.42筛，% — ≤20 纯度，% — — 技 术 指 标（3）、现场使用：本产品可以直接应用于各种水基钻井液体系中。可与多种处理剂可配合使用推荐加量为1-3％。 13、磺化沥青粉(FT-1)
（1）、 产品简介：磺化沥青是沥青经发烟硫酸或三氧化硫进行磺化后，再水解制得的产品。（2）、性能用途：由于磺化沥青含有磺酸基，水化作用很强，当吸附在页岩界面上时，可阻止页岩颗粒的水化分散起到防塌作用。同时，不溶于水的部分又能填充孔喉和裂缝起到封堵作用，并可覆盖在页岩界面，改善泥饼质量；磺化沥青在钻井液中还起润滑和降低高温高压滤失量的作用，是一种堵漏、防塌、润滑、减阻、抑制等多功能的有机钻井液处理剂。推荐
加量1-4%。 磺 化 沥 青 理 化 指 标项 目 指 标外观 黑褐色自由流动粉末 PH值 8-9 水分， % ≦10 磺酸钠基含量， % ≧10 水溶物， % ≧70 油溶物， % ≧25 高温高压滤失量ml，30min ≦25 塑性粘度降低率，％ ≥30.0 动切力降低率，％ ≥40.0
14、磺化酚醛树脂（SMP-I、II）
（1）、产品简介：磺化酚醛树脂为阴离子水溶性聚电解质，是一种耐温抗盐的钻井液降滤失剂，与磺化褐煤、磺化单宁和磺化沥青等共同使用，可以配置“三磺”泥浆体系，是理想的高温深井泥浆体系之一。
（2）、性能用途： SMP磺化酚醛树脂是在苯环单元引入磺酸基，苯环间又以碳原子相连。能够抗高温。又因为苯羟基在邻对位上引进了磺酸钠基-SO3Na，水化作用强、缔合水的键能高，因而又解决了它的水溶性，决定了它抗盐、抗钙、降低高温高压降失水量的作用。磺化酚醛树脂作为深井泥浆处理剂,具有高温高压降失水好、抗盐、抗钙好，降低泥饼磨擦系数等良好性能，对于巩固井壁，防塌、防卡具有重要作用。建议加量1-3%。理 化 指 标项 目 指 标 SMP-I干剂 SMP-II干剂外观 自由活动的粉末 10%的水溶液颜色为棕色 自由活动的粉末 10%的水溶液颜色为棕红色干基含量， % ≧90．0 ≧90.0 水不溶物， % ≦10.0 ≦8.0 动力粘度，MPa.s - - 浊点盐度（以CL-计）），g/l ≧100 ≧160 表观粘度，MPa.s ≦25 ≦50.0 高温高压滤失量 ≦25 ≦35。
15、水解聚丙烯腈一铵盐：
（1）、产品名称 代号：NH4-HPAN。 执行标准：Q/CNPC89-2003 （2）、产品性能
本品为淡黄色粉末，可溶于水，水溶液呈中性，用 作钻井液处理剂具有良好的抑制性和降滤失性能，同时还有一定的降粘能力，能有效的防止井壁坍塌，减少井下复杂情况，可用于阴离子型和两性离子型水基钻井液体系。 （3）、使用方法
本品可根据现场需要直接加入钻井液中也可配成 1%一3%的胶液加入。常规加量为0．5%-1．5%。 16、两性离子聚合物强包被剂FA367

（1）、 产品简介：两性离子聚合物强包被剂FA367是在分子中引入阳离子、阴离子、和非离子基团的线性大聚合物，其外观为灰黄色粉末，溶于水，水溶液为粘稠状液体。 （2）、性能用途：由于该产品将阴、阳、非离子基团引在同一个分子链上，与阴离子型多元共聚物相比，由于分子中含有阳离子基团，具有良好的防塌和抑制粘土水化分散能力，在抗温方面，其性能也有所提高。适用于阴离子和阳离子型钻井液体系，与其他阴阳离子型处理剂均有良好的配伍性。该产品用于钻井液主要起抑制岩屑分散和增加钻井液粘度的作用，其包被抑制能力相当强，因而具有较强的抗岩粉污染的容载能力，受岩粉污染后净化处理容易，可以减少体系中的亚微米颗粒含量，有利于提高机械钻速和保护产层。本产品使用时先配成0.5%-2%的胶液，然后再加入钻井液中。与XY-27型降粘剂配和使用，可大幅度降低钻井泥浆成本，提高综合经济效益。理化性能项 目 指 标水分 ≦9.0 细度（筛孔￠0.900mm筛余物），% ≦15.0 表观粘度（1%水溶液），MPa.s ≧30 PH值 7.5-9.0 钻井液性能指标项 目 表观粘度 MPa.s 塑性粘度 MPa.s 滤失量 Ml 4%膨润土泥浆 淡水基浆 8-10 3-5 22-26 淡水基浆中加2.0%g/L样品 ≧25 ≧8 ≦15 15%膨润土复合泥浆 基浆 4-6 2-4 52-58 基浆中加7.0%g/L样品 ≧15 ≧10 ≦10 抑制膨润土分散指标项 目 160℃热滚后表观粘度上升率% 基浆+20个膨润土 450-700 基浆+试样+20g膨润土 ≦250
17、随钻801堵漏剂
（1）、特征：本品为灰白色粉末，水溶解后成胶连状。
（2）、质量指标项目：水份% PH值 细度（过20目标准筛%） 外观 标准 ≤15 9±0.5 100 灰色自由流动的颗粒粉末不结块 堵漏性能性能 塑性粘度mPa.s 动切力Pa 粘附力mPa 标准 ≥12 ≥3 ≥0.16 用途适用于多种复杂的漏失岩层：大、小裂隙和溶洞的严重漏失，可与其它架桥堵漏剂及惰性材料联合使用。 使用方法及加量将801堵漏剂直接掺入到钻井液中搅拌均匀形成网状结构，然后开泵送入钻孔中进行循环堵漏，一般30分钟见效，加量为1-3%。
18、两性离子聚合物稀释剂XY-27 （1）、产品性能及用途
有多种阴离子、非离子官司能团与有机阳离子单体共聚而成的复合离子型低他子水溶性聚合

物。具有较高的降粘切作用及抑制页岩膨胀能力。能有效降低水眼粘度，对稳定井壁、防止地层污染、提高钻井速度有明显效果。既适应于分散型泥浆体系，又适应于聚合物泥浆，是抑制低固相不分散泥浆理想的降粘剂。推荐加量为0.3%—0.7%。

高温对人体的影响主要有两个方面：
1.高温烫伤：高温使皮肤温度达41～44℃时即会感到灼痛，倘若高温继续上升，则皮肤基础组织便会受到伤害。关于热辐射引起皮肤灼痛和水疱的阈值。高温烫伤在生产中并不少见，一般以局部烫伤较为多见，全身性烫伤见于火灾事故等。
2.全身性高温反应:人在高温环境中停留时间较长,体温会渐渐升高,当局部体温高达38℃,便会产生不舒适反应。人的深部体温通常以肛温为代表。人在休息时主诉可耐受的肛温为38.4～38.6℃，在体力劳动时为38.5～38.8℃。高温极端不舒适反应的肛温临界值为39.1～39.4℃。肛温超过这一限度，汗率和皮肤热传导量都不再上升，表明人体对高温的适应能力已达到极限。如果温度再继续升高,即会出现生理危象。全身性高温的主要症状为:头晕、头痛、胸闷、心悸、视觉障碍（眼花）、恶心、呕吐、癫痫样抽搐等。温度过高还会引起虚脱、肢体强直、大小便失禁、晕厥、烧伤、昏迷，直至死亡。

15787894048：超高温钻井液对泥浆处理剂的要求
瞿怎答：由于高温使处理剂发生降解，若降解使水化基团脱落，则处理剂的抗盐能力下降。若发生适当的高温交联则可能使某种处理剂的抗盐析能力提高。因此，高温对于处理剂的抗盐能力影响是复杂的，存在着不利和有利两个方面。目前在大多数情况下，以不利因素为主，但其有利方面可给我们利用高温改善钻井液性能提供了...

15787894048：地热井泥浆
瞿怎答：高温对黏土在泥浆中的分散有很大的影响。高温能促进黏土颗粉分散,以致使泥浆变稠进而失去流动能力。高温会加速有机处理剂的分散降解,水化减弱、处理剂发酵变质失去作用,使泥浆的失水量上升而流动性变差,高温会使黏土吸附的有机处理剂分子解吸,也会使黏土自身的水化作用减弱,水化膜变薄而产生凝结,高温也会...

15787894048：钻井液的抗温问题
瞿怎答：高温对钻井液性能影响很大，主要体现在膨润土分散液的絮凝和化学材料的降解；泥浆处理剂与黏土胶粒吸附作用减弱，出现高温解吸现象；高分子聚合物泥浆的黏度对温度十分敏感。在钻井液性能上主要体现在流变性能恶化、滤失量大幅度提高，将直接影响岩屑的悬浮与携带及孔壁稳定。目前国内研究的高温钻井液现场使用温...

15787894048：钻井液配方研究的理论基础
瞿怎答：高温对泥浆处理剂与泥浆处理剂之间的影响，就是处理剂之间的高温交联。处理剂之间适当的交联，可以保持或提高处理剂的作用效果。在处理剂组分未知的情况下，配方优化试验是考察处理剂配伍性的重要手段。7.2.3 预防高温高压条件下泥浆处理剂的降解和分解 采用抗氧化剂预防泥浆处理剂的高温降解和分解，提高...

15787894048：抗高温处理剂作用机理
瞿怎答：5.2.1 抗高温稀释剂 由于钻井液高温下与高温后的明显增稠和胶凝都与黏土粒子的高温水化分散密切相关。因此，抗高温稀释剂的稀释作用，首先是能很好地抑制黏土的高温分散作用。为此，这就要求在处理剂分子中引入高价金属离子，利用它来有效地抑制黏土高温分散。可用的高价金属离子很多：Cr3+、Fe3+、Cu2...

15787894048：高温钻井液技术分析
瞿怎答：2）在钻井液体系研究方面：泥浆处理剂抗温能力的高低决定了高温钻井液的耐温水平，由于国外处理剂的抗温能力明显高于国内，因此其钻井液体系的抗温水平也明显高于国内。通过造浆材料与泥浆处理剂之间的合理搭配，可以提高钻井液体系的抗温能力，尽管如此，以目前现有的泥浆处理剂配制高温钻井液体系，其耐温...

15787894048：第9章 报告创新点
瞿怎答：1）实验对比与理论分析得出超高温高压环境对钻井液各项性能的影响。其负面影响最大的是泥浆的流变性与滤失性这两个关键指标，其次是泥浆的分散稳定性和对水敏性地层的抑制性；高温高压对泥浆的润滑性、pH值有一定的影响，但对泥浆的密度暨重力性影响甚小（差异仅为几个百分点）。2）对国内外研究现状及...

15787894048：高温泥浆降温措施及冷却降温系统
瞿怎答：当地面泥浆温度大于75℃ 时,不但会烫伤钻井平台操作人员,同时井场会被雾气笼罩,将影响施工作业,带来严重的安全隐患。所以必须对返回地面的钻井泥浆进行及时的冷却处理,保证泥浆再次入孔具有较低的温度。 2.3.1 HT/HP钻井中泥浆冷却技术现状 目前,在HT/HP钻井中,对高温泥浆的冷却处理一般采取的措施有如下几种。 1)...

15787894048：试验用材料优选
瞿怎答：1）磺甲基酚醛树脂（SMP）：常用高温降滤失剂，其作用机理可相当于高温低分子类有机处理剂的机理，主要是通过改善泥饼质量和增加滤液黏度来实现。2）GCL-1：丙烯酸、丙烯酰胺接枝共聚物与磺化腐殖酸衍生物复配而成，抗温250℃，具有良好的降失水效果和调节泥浆流型。3）SN树脂：由改性腐殖酸与有机小...

15787894048：lp泥浆处理剂叫什么,有什么性能
瞿怎答：(1)、 产品简介:有机硅腐植酸钾外观为黑褐色固体粉末或颗粒,易溶于水,抗温能力很强,是腐植酸的有机硅衍生物,是一种多功能深井钻井液处理剂。 (2)、性能用途:有机硅腐植酸钾在水中能电离带负电荷的水化能力很强的水化基因,具有抑制粘土水化膨胀和防止岩心出现裂纹、裂缝等优点,是一种良好的页岩抑制剂,同时兼有...