浅析环保型钻井液应用分析与发展方向

于莹莹（中石化中原油田工程有限公司钻井二公司，河南　濮阳　457000）

浅析环保型钻井液应用分析与发展方向

于莹莹（中石化中原油田工程有限公司钻井二公司，河南濮阳457000）

随着我国油气田开发的不断深入，对油田钻井提出了更高的要求，而钻井液在油田钻井中起到至关重要的作用。钻井液的发展过程中受到法律和环保政策的影响，对其提出了更高的要求，所以我们在研究环保型钻井液不仅要从钻井本身需求出发，考虑因素很多。本文就环保型钻井液应用分析与发展方向谈谈自己粗浅的认识。

油田开发；钻井液；环境保护

钻井液在钻井过程中起到不可替代的作用，钻井过程中井底的清洁、岩屑的携带，减少钻头的磨损，冷却钻具，降低温度，提高工具的使用寿命，增加经济效益。对形成稳定井壁，防止井壁坍塌，减少对地层的污染，降低了岩屑沉降速度，减少卡钻。传递水力功率，承受工具的重力，减少钻机载荷。同时由于钻井液的存在，使工程技术人员通过测试资料准确认识地层情况。在钻井过程中不断产生废弃物，含有烃类、重金属、有机聚合物、大量岩屑。这些废弃物或多或少的影响环境，对人类和动植物的生活圈带来不利的影响。我们国家对环保的力度不断加强，新《环境保护法》实施后，油基钻井液因环保限制而被“禁用”，如何找到既环保又省钱，且性能与油基钻井液一样的钻井液，成为技术人员攻关方向。环保型钻井液研制以钻井液毒性评价为前提，进行优缺点对比和适应性分析。新型合成聚胺抑制剂，抑制效果良好。国内聚胺抑制剂与国外聚胺抑制剂相比性能较差，且国外成本高。过去抑制剂易水化解，导致井筒就像“掉墙皮”一样，而新型抑制剂应用表明，能够防止掉块、坍塌，抑制剂国产化以后单剂成本降低2至3倍。”过去常用磺化沥青封堵，因含荧光物质，影响录井，对准确判断油层不利，还不环保。现在用改性树脂与裂缝匹配好，对裂缝占位，实现了有效封堵。原来用油基钻井液使用矿物油，润滑效果好，但很难降解，对环保不利。现在用改性植物油替代过去矿物油，尽量让润滑效果与矿物油一样。

1　钻井过程中的清洁生产技术

目前通过加快钻井液中化学添加剂的物料平衡研究及钻井液循环系统监测技术。生产实践表明，实时监测钻井液的性能，根据钻井液性能的变化及时合理的调整，不但可以大大减少水耗和钻井助剂的用量，而且可以减少由于钻井液的冲放对环境造成的污染。用无毒的或低毒的钻井液、修井液或洗井液代替有毒的易挥发的化学药剂。开发和研制并尽量选用低毒性、易处理的化学处理剂，是减少井筒作业外排废液对环境污染的根本措施。

2　国内外环保型钻井液处理剂的研究应用现状

我们知道处理剂是钻井液中的重要组成部分，通过处理剂的加入量来改善钻井液的性能，钻井液通常加入有机处理剂和无机处理剂。但是有机处理剂因为重金属的存在，使用过程中受到环境保护的限制，使用范围变窄。无机处理剂性能较好，污染小，得到广泛应用，但是性能上和有机处理剂相比有一定距离，因此在无机处理剂的工程性能和适用性上研究成为环保型处理剂的攻关方向。

2.1堵漏剂的研究

钻井过程中，防止地层漏失，提高井壁稳定性是钻井技术的重要指标。我们国家这项研究虽然起步较晚，但是取得了长足的进步。尤其是新型材料不断研制出来，并应用到生产中，堵漏剂的材料目前很多，大致有薄片、各种纤维、颗粒形状等。通过其物理作用，进行堵漏，由于材料为惰性性质，对环境影响较小。

2.2降滤失剂的研究

降滤失剂对维护钻井的安全操作和稳定钻井液的性能具有重要的作用，保证钻井液的降滤失和流变性。在区块地层温度不高的地方钻井，改性淀粉成为应用最广的降滤失剂，而且环保性能显著。我们国家对改性淀粉的研究已经取得了领先地位。考虑到抗钙能力、抗盐能力、环保性、价格等因素，羟基反应性的研究得到广泛应用，并且在提高淀粉的温度限制上进行突破，成为新型环保降滤失剂研究的新方向。

2.3润滑剂的研究

润滑剂研究的出发点主要是提高钻井过程中的环保性能，减少污染物的排放，提高录井和测试的准确性，减少荧光的影响。同时易降解，后期处理成本低，增加抗盐和抗温能力。主要有三类润滑剂矿物油、聚醚、表面活性剂等。抗温性、润滑性、环保性能突出。

2.4防塌抑制剂的研究

防塌抑制剂的研究通过在酸性条件下生成防塌抑制剂，生成耐高温，易降解的环保防塌抑制剂。脂肪醇树脂遇水后形成白沥青，具有降滤失、保护地层、防塌的优点。环氧丙烷和环氧乙烷共聚物在碱性的作用下，生产仿磺化沥青，其封堵性能优越。而且环保性能突出。新型材料的合成与进步带来了防塌抑制剂的广阔前景，钻井过程中滤失性、地层保护、钻井液的流变性、易降解性得到了很好的解决。

3　环保型钻井液发展方向

目前在钻井过程中，应用的钻井液类型较多，高性能环保钻井液成本较高，多种性能适应性差，只能解决单一矛盾，个别地区环保意识差。很多新型环保钻井液生产周期长，而且科技含量高，运输和现场使用受到制约。钻井液的易降解性和稳定性没有解决好，钻井液的研究还有很大的空间。目前发展方向是通过材料的优选和性能的再认识，寻找价格低的材料，进行改性的实验研究，通过工艺的合成，来增加钻井液的综合性能，降低使用成本，提高适应性。开展环保新型钻井液的机理研究，提高大学和科研院所的参与力度，为钻井液的研究提供理论支持。加快科技成果的转化，缩短批量生产时间。进行合成材料研究，将世界先进的化学理念和科技成果、生物技术、纳米技术尽早应用到高性能环保钻井液的开发中，提升钻井液的综合功能，增加适应性。

［1］邹盛礼，吴晓花，杜小勇，王怀盛，瞿凌敏，丁培芳，唐林，曾永清.抗高温环保钻井液体系研究［J］.油气田环境保护.2011（05）.