1 環(huán)保鉆井液技術(shù)研究

　　1.1 多元醇鉆井液體系

　　多元醇鉆井液體系是20世紀80年代末出現的一種以多元醇為主劑配制而成的環(huán)保型水基鉆井液體系，多元醇水基鉆井液體系不但具有油基鉆井液的優(yōu)異性能，而且不存在污染環(huán)境和干擾地質(zhì)錄井問(wèn)題，其室內試驗和現場(chǎng)應用都已取得良好的技術(shù)效果和經(jīng)濟效益。

　　1.2 甲基葡萄糖苷鉆井液體系

　　甲基葡萄糖苷鉆井液是20世紀90年代提出的一種新型水基鉆井液體系，由于它在防塌機理及常規鉆井液性能方面類(lèi)似于油基鉆井液，又稱(chēng)為仿油基鉆井液體系。大量的室內研究和生產(chǎn)實(shí)踐證明，甲基葡萄糖苷鉆井液能有效地抑制泥頁(yè)巖水化膨脹，維持井眼穩定，保護油氣層，同時(shí)還具有良好的潤滑性能、抗污染能力和高溫穩定性，并且無(wú)毒、易生物降解，對環(huán)境影響極小，具有極好的應用前景。

　　1.3 有機鹽鉆井液體系

　　鉆井液用有機鹽主要為甲酸鹽。目前北京培康佳業(yè)公司開(kāi)發(fā)出兩類(lèi)有機鹽Weight2和Weight3，其中Weight2與甲酸鈉性質(zhì)相似，Weight 3與甲酸鉀性質(zhì)相似。有機鹽鉆井液具有防塌性能好、保護油氣層、腐蝕性低、環(huán)保及可以回收再利用的特點(diǎn)。

　　1.4 稀硅酸鹽鉆井液硅酸鹽鉆井液

　　最早是由Garrison和Baker等在19世紀30年代提出，目的是為了維持井壁穩定。由于高濃度可溶性硅酸鹽（20%-50%）鉆井液遇到流變性能難以控制問(wèn)題，在20世紀40年代中期被石灰鉆井液和聚合物鉆井液所取代。近幾年來(lái)，由于最近幾年在鉆井方面取得了一些進(jìn)展，使硅酸鹽鉆井液的流變性能控制等方面變的容易，這些成果使人們再次使用硅酸鹽鉆井液得以實(shí)現。

　　1.5 合成基鉆井液體系

　　合成基鉆井液以人工合成或改性有機物，即合成基液為連續相，鹽水為分散相，再加上乳化劑、有機土、石灰等組成的油包水乳化鉆井液，根據性能需要加配降濾失劑、流變性調節劑和重晶石等。酯基鉆井液于1990年3月在北海首次應用獲得成功之后，合成基鉆井液的種類(lèi)不斷增加，首先是酯、醚、聚а烯烴基鉆井液，后來(lái)在權衡環(huán)境保護因素和成本的前提下開(kāi)發(fā)了第二代合成基鉆井掖。第二代合成基鉆井液以線(xiàn)型а烯烴、內烯烴和線(xiàn)型石蠟基鉆井液為代表，其特點(diǎn)是運動(dòng)粘度和鉆井液成本較第一代合成基鉆井液低，環(huán)境保護性能較第一代要差。

　　2 環(huán)保鉆井液的發(fā)展趨勢

　　通過(guò)對國內外環(huán)保鉆井液技術(shù)現狀的分析，認為環(huán)保鉆井液應具有：與油基鉆井液相當或接近的抑制性能；配制和維護成本與普通水基鉆井液相近；滿(mǎn)足于施工地區的環(huán)保排放標準，對農業(yè)生產(chǎn)無(wú)害，最好是有益于當地的生態(tài)環(huán)境；利于保證施工人員的健康和安全；適應于各種復雜井和深井鉆探需要。目前，制約中國環(huán)保鉆井液技術(shù)開(kāi)發(fā)的因素為：

　�。�1）國外開(kāi)發(fā)的合成基、甲基葡萄糖苷等環(huán)保鉆井液，盡管具有無(wú)毒、可生物降解的性能，但成本高，無(wú)法廣泛推廣使用。因此，處理劑成本是關(guān)系到環(huán)保鉆井液開(kāi)發(fā)成敗的關(guān)鍵。

　�。�2）目前所開(kāi)發(fā)的環(huán)保鉆井液多數要與其他環(huán)保性能較差的處理劑復配，才能達到好的性能，這使體系的環(huán)保優(yōu)勢受到不同程度的影響。

　�。�3）鉆井液的抑制性能、抗溫和抗污染性能是制約環(huán)保鉆井液開(kāi)發(fā)運用的主要因素，是環(huán)保處理劑和體系研究攻關(guān)的重點(diǎn)。

　　因此在今后的環(huán)保鉆井液技術(shù)研究中，應該重視以下發(fā)展趨勢和研究重點(diǎn)。

　�。�1）近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的低毒性油基鉆井液和新型合成基鉆井液在使用過(guò)程中，也出現了與環(huán)保相沖突的種種問(wèn)題。因此，國外已經(jīng)以純天然材料為基礎開(kāi)發(fā)環(huán)保鉆井液，以達到真正意義上的環(huán)保鉆井液標準。因此，環(huán)保鉆井液的研究應建立在天然高分子材料改性、完善各種環(huán)保處理劑自身性能的基礎上。在環(huán)保處理劑的開(kāi)發(fā)中應重視對天然農副產(chǎn)品加工后的副產(chǎn)物的開(kāi)發(fā)利用。

　�。�2）環(huán)保鉆井液中無(wú)機鹽的使用應與周?chē)�環(huán)境的礦化度及鹽類(lèi)一致，選擇有利于環(huán)境安全無(wú)毒的無(wú)機鹽類(lèi)，并研究它們對環(huán)保鉆井液整體性能改善的技術(shù)和方法。環(huán)保鉆井液應以低鹽度為原則。

　�。�3）生物降解性能好的無(wú)毒純天然的油膜形成劑能提高環(huán)保鉆井液的抗溫性能和抑制性能。

　�。�4）重納米技術(shù)在天然高分子材料改性方面的運用，通過(guò)選用特定的納米材料，提高天然高分子材料抗溫穩定性和抗降解能力，如納米抗菌材料和納米憎水性材料對天然高分子材料的表面處理。

　�。�5）硅酸鹽鉆井液是一種環(huán)保體系，成本與水基鉆井液接近，是重點(diǎn)開(kāi)發(fā)方向。硅酸鹽材料是重要的無(wú)機環(huán)保鉆井液材料，如果能夠通過(guò)特定的工藝對該材料進(jìn)行改性，以改善其抑制性、潤滑性和配伍性能等，并在此基礎上發(fā)展硅酸鹽體系，可以開(kāi)發(fā)出環(huán)保性能好、適應各種復雜鉆井條件的新型硅酸鹽鉆井液體系。硅酸鹽材料的改進(jìn)，應該是環(huán)保鉆井液技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。

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