钻井液处理剂命名规范化探讨

任立伟，钱晓琳，杨小华

1.中国石化石油工程技术服务有限公司(北京100101)2.中国石化石油工程技术研究院(北京100101)

钻井液处理剂命名规范化探讨

任立伟1，钱晓琳2，杨小华2

1.中国石化石油工程技术服务有限公司(北京100101)
2.中国石化石油工程技术研究院(北京100101)

阐述了我国钻井液处理剂命名规范化概况，分析了当前钻井液处理剂命名标准与实施中存在的问题，在规范处理剂命名方面给出建议，并指出完善的标准建设与质量控制体系是保证钻井液处理剂命名规范有效实施的重要保障。

钻井液;处理剂;命名规范

钻井液处理剂是调整钻井液体系性能的基础'钻井液技术进步依赖于处理剂品质的提升[1］。目前'已形成的国家、石油天然气行业和企业标准'对提高处理剂质量'促进钻井液技术进步起到了十分重要的作用[2］。但已形成的钻井液处理剂分类与命名规范不够严谨'采用率低'现用处理剂名称和代号混乱'给使用者造成困扰'影响了处理剂品质的进一步提升。本文分析了已形成的钻井液处理剂命名规范存在的问题'对如何完善处理剂分类、命名规范和保障标准的有效实施进行了探讨。

1 钻井液处理剂命名规范化概况

随着钻井技术的革新与发展'钻井液处理剂应用在20世纪70年代以前属于起步阶段'各方面比较粗放。而随着喷射钻井技术的大规模应用'处理剂品种快速增多'质量提高'评价与检测方法初步完善。20世纪70年代末启动了处理剂标准制定工作' 1983年成立了钻井液标准化委员会'形成了聚丙烯类与磺化类部分处理剂技术规范[3-4］。根据国情并参考API 13类标准与其他国标标准'1993年制定并发布了石油天然气行业标准SY/T 5596-93《钻井液和处理剂类型代号》'规定处理剂命名采用两段式'为产品名称或代号+处理剂类型代号'如LU-RH3 (润滑剂+产品代号)[5-7］。

表1 钻井液处理剂产品规范化发展历程

2000年以来'钻井液处理剂质量整体水平有所提升'但受产品定价、概念炒作、行业改革等影响'“新”和“多功能”等处理剂层出不穷'影响了钻井液技术的进步(表1)[1-3，8-9］。因此'2009年对行业标准SY/T 5596-93进行了修订'发布了SY/T 5596-2009《钻井液用处理剂命名规范》'去掉了对体系的分类'处理剂仍以两段式命名'作业环节+功能为第一段'主材名称+代号为第二段'第一段体现功能名称'第二段体现主要原材料名称'名称之后可以有代号'如钻井液用降滤失剂预胶化淀粉DFD。该标准虽已应用'但因以原材料命名的缺陷、配套单剂标准不完善、使用标准企业质量控制体系建设滞后等原因'处理剂命名混乱的现象未得到有效改善。

2 处理剂命名存在的问题

2.1 分类命名标准有待进一步规范

已废止标准SY/T 5596-93对处理剂进行了分类'其修订标准SY/T 5596-2009删除了处理剂分类内容'造成现有处理剂分类无据可依'而且标准SY/T 5596-2009对于处理剂的命名存在一定缺陷'第二段按照主要原材料进行命名'而非主要有效成分'同一原材料可生成不同产品'该命名方式不够严谨。且在标准中未要求在化学品安全说明书(MSDS)中对处理剂产品真实成分进行说明'为生产厂家掺假、造假提供了可能。

2.2 缺少强制手段，命名标准采用率低

不按标准SY/T 5596-2009命名现象普遍'造词和概念化炒作问题突出。很多产品在命名时模糊概念'不以产品本身命名'而采用“改性xxx”、“多功能剂”、“控制剂”等新词'造成了产品无法归类、定价等'误导使用者'在现有采购体系下'使用单位无制约手段。如“改性xxx”是否真正经过改性与如何改性不得而知'要真是改性产品'如“改性腐殖酸”应明确写为“腐植酸钾”或“腐植酸钠”或“腐植酸-丙烯酰胺接枝共聚物”等。

2.3 部分处理剂未按照化学命名

有些产品虽然看起来像是化学命名的'但实质上与命名的物质并非同一个。以聚胺为例'按照定义'聚胺是指重复结构单元中含有胺基的聚合物'钻井液“聚胺”(胺基抑制剂)的化学分子式(式1)重复结构单元中不含胺基'而是聚醚的胺基化物'即胺基聚醚或聚醚胺。因此'从科学的角度讲'钻井液行业应统一称之为胺基聚醚或聚醚胺。

其中:R=H或CH3'n=2～10

2.4 名称和外观没有变，本质已不同

产品名称未变'但已改用其他原材料或由不同产品复配而成。如磺化单宁类早期产品是用五倍子单宁酸为原料制备的磺甲基五倍子酸钠络合物'而目前的产品多是磺化栲胶贴上了磺化单宁的标签'虽检测合格'但现场效果很差。部分处理剂通过复配价廉的辅料而得'其外观未变'而有效物减少'如“沥青+褐煤”仍然叫沥青'实为褐煤复配物。

2.5 表面按照规范命名，但配套标准指标不合理

部分处理剂名称与对应标准内容不符'缺少表征产品本质特征的项目及指标'标准制定缺乏实验和使用依据'如钻井液用磺酸基处理剂类'冠以磺化类产品的名'但没有磺酸基含量指标;阳离子类处理剂'冠以阳离子的名未有阳离子度指标。

3 对策建议

3.1 分类

钻井液处理剂分类标准SY/T 5596-93虽已废止'但因无新的分类方法'建议对该标准钻井液处理剂分类部分进行完善'以处理剂主要用途为分类依据'按照惯例和国家化学品分类原则'参照国际标准化组织(ISO)和美国石油学会API钻井液处理剂分类方法'结合我国石油行业实际情况'对行业标准SY/T 5596-93处理剂分类进行完善。

3.2 命名

处理剂命名的基本原则:处理剂名称要能反映出是什么物质'要体现出处理剂的本质特征'建议采用化学命名方式。可采用以下2种命名方式:

1)主要功能+主要成分的化学名称+代号。主要功能如其字面意思一样'应为处理剂的首要功能'有些产品确实兼具2种或多种能时'名称中只写一个主要功能'其他多功能可在产品说明或指标中体现;产品主要成分的化学名称是主要有效物的化学名称;代号应由英文缩写组成。如兼具抑制防塌作用和润滑作用的聚合醇或多元醇可命名为“防塌剂聚合醇XXX”'指标中体现其润滑功能。

2)钻井液+化学名称+代号。钻井液是为了体现应用领域'以便于与其他油田化学品进行区分;化学名称与代号同上'同样以兼具抑制防塌作用和润滑作用的聚合醇或多元醇为例'按照此种命名应为“钻井液聚合醇XXX”。

建议代号后缀不做统一要求'各供应商可自行制定。对于同属一类处理剂'但在性能指标上差异较大者'要在制定标准时体现其理化性能指标'在产品说明中要有所体现'如降滤失剂类处理剂要体现其抗温、抗盐、抗钙、成分等详细信息。

3)公司自行命名。该种命名方式是以完善的内控体系和质量控制标准为前提'国际几大钻井液技术服务商多采用该方式。钻井液服务公司需要有完善的处理剂采购准入标准和质量检验手段'所有处理剂以代号命名'在其内控和检验手册上的对应名称遵从处理剂的行业命名规范'体现其真实化学成分、全部功能与指标。

3.3 标准建设

处理剂命名规范完善后'具体处理剂标准的技术指标就要有相应的要求'同类产品制定通用的企业标准'统一评价方法和评价使用的基础材料'提高标准的实用性与合理性'及时对发布标准进行修订'改进评价手段和指标。制定标准时以处理剂主要有效化学成分为依据'以关键理化性能指标为主'以其加入钻井液基础体系后对性能的影响为辅'多功能指标可在技术要求中体现。合理的处理剂命名规范与完善的处理剂标准是保证处理剂质量'提高钻井液技术水平的重要保障。

3.4 质量控制体系

进一步完善管理与质量控制体系'借鉴国外经验'从入网源头确保入网处理剂产品名称体现其真实成分'不符合钻井液处理剂命名规范的产品'一律不予入网'遏制随意编代号、乱起名现象。完善检测手段'确保采购处理剂产品纯度与性能的真实性'根据检测结果和现场使用情况'及时清除不符合命名规范和不合格产品。完善的质量控制体系是保证钻井液处理剂命名标准化贯彻实施'提升处理剂质量的必要手段。

4 结论

1)制定合理、规范的钻井液处理剂分类命名标准'真实反应处理剂的有效成分'体现其真正归类与主要作用'能够促进钻井液处理剂性能与质量的提高。

2)完善的处理剂标准与质量控制体系建设'是处理剂命名规范有效贯彻实施的重要保证。

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[2］安耀彬'刘翠微'周怡.我国钻井液处理剂标准现状及问题分析[J］.石油工业技术监督，2013，29(12):55-61.

[3］王中华.钻井液处理剂应用现状与发展方向[J］.精细与专用化学品，2007，15(19):1-4.

[4］张克勤，王欣，王奎才，等.国内外钻井液标准化工作综述(一)[J］.石油钻探技术，2001，29(3):4-8.

[5］张克勤'王欣'王奎才'等.国内外钻井液标准化工作综述(二)[J］.石油钻探技术，2001，29(4):4-9.

[6］张克勤'王欣'王奎才'等.国内外钻井液标准化工作综述(三)[J］.石油钻探技术，2001，29(5):4-8.

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[9］张运峰.中国石化钻井液处理剂质量现状及解决对策[J］.石油工业技术监督，2011，27(2):23-24，27.

The current situation in the naming of drilling fluid additives in China are expounded，and the existing problems in the implementation of China’s drilling fluid additive naming standard are analyzed.Some suggestions for the specification of China’s drilling fluid additive naming are proposed.It is pointed out that perfect standard establishment and quality control system are the important guarantee for the effective implementation of China’s drilling fluid additive naming specification.

drilling fluid;additive;naming specification

路萍

2014-11-06

任立伟(1978-)'男'高级工程师'博士研究生'主要从事钻井液技术管理及研究工作。