淺析環(huán)保型鉆井液應(yīng)用分析與發(fā)展方向

于瑩瑩（中石化中原油田工程有限公司鉆井二公司，河南　濮陽　457000）

淺析環(huán)保型鉆井液應(yīng)用分析與發(fā)展方向

于瑩瑩（中石化中原油田工程有限公司鉆井二公司，河南濮陽457000）

隨著我國油氣田開發(fā)的不斷深入，對油田鉆井提出了更高的要求，而鉆井液在油田鉆井中起到至關(guān)重要的作用。鉆井液的發(fā)展過程中受到法律和環(huán)保政策的影響，對其提出了更高的要求，所以我們在研究環(huán)保型鉆井液不僅要從鉆井本身需求出發(fā)，考慮因素很多。本文就環(huán)保型鉆井液應(yīng)用分析與發(fā)展方向談?wù)勛约捍譁\的認識。

油田開發(fā)；鉆井液；環(huán)境保護

鉆井液在鉆井過程中起到不可替代的作用，鉆井過程中井底的清潔、巖屑的攜帶，減少鉆頭的磨損，冷卻鉆具，降低溫度，提高工具的使用壽命，增加經(jīng)濟效益。對形成穩(wěn)定井壁，防止井壁坍塌，減少對地層的污染，降低了巖屑沉降速度，減少卡鉆。傳遞水力功率，承受工具的重力，減少鉆機載荷。同時由于鉆井液的存在，使工程技術(shù)人員通過測試資料準確認識地層情況。在鉆井過程中不斷產(chǎn)生廢棄物，含有烴類、重金屬、有機聚合物、大量巖屑。這些廢棄物或多或少的影響環(huán)境，對人類和動植物的生活圈帶來不利的影響。我們國家對環(huán)保的力度不斷加強，新《環(huán)境保護法》實施后，油基鉆井液因環(huán)保限制而被“禁用”，如何找到既環(huán)保又省錢，且性能與油基鉆井液一樣的鉆井液，成為技術(shù)人員攻關(guān)方向。環(huán)保型鉆井液研制以鉆井液毒性評價為前提，進行優(yōu)缺點對比和適應(yīng)性分析。新型合成聚胺抑制劑，抑制效果良好。國內(nèi)聚胺抑制劑與國外聚胺抑制劑相比性能較差，且國外成本高。過去抑制劑易水化解，導(dǎo)致井筒就像“掉墻皮”一樣，而新型抑制劑應(yīng)用表明，能夠防止掉塊、坍塌，抑制劑國產(chǎn)化以后單劑成本降低2至3倍?！边^去常用磺化瀝青封堵，因含熒光物質(zhì)，影響錄井，對準確判斷油層不利，還不環(huán)?！，F(xiàn)在用改性樹脂與裂縫匹配好，對裂縫占位，實現(xiàn)了有效封堵。原來用油基鉆井液使用礦物油，潤滑效果好，但很難降解，對環(huán)保不利?，F(xiàn)在用改性植物油替代過去礦物油，盡量讓潤滑效果與礦物油一樣。

1　鉆井過程中的清潔生產(chǎn)技術(shù)

目前通過加快鉆井液中化學(xué)添加劑的物料平衡研究及鉆井液循環(huán)系統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)。生產(chǎn)實踐表明，實時監(jiān)測鉆井液的性能，根據(jù)鉆井液性能的變化及時合理的調(diào)整，不但可以大大減少水耗和鉆井助劑的用量，而且可以減少由于鉆井液的沖放對環(huán)境造成的污染。用無毒的或低毒的鉆井液、修井液或洗井液代替有毒的易揮發(fā)的化學(xué)藥劑。開發(fā)和研制并盡量選用低毒性、易處理的化學(xué)處理劑，是減少井筒作業(yè)外排廢液對環(huán)境污染的根本措施。

2　國內(nèi)外環(huán)保型鉆井液處理劑的研究應(yīng)用現(xiàn)狀

我們知道處理劑是鉆井液中的重要組成部分，通過處理劑的加入量來改善鉆井液的性能，鉆井液通常加入有機處理劑和無機處理劑。但是有機處理劑因為重金屬的存在，使用過程中受到環(huán)境保護的限制，使用范圍變窄。無機處理劑性能較好，污染小，得到廣泛應(yīng)用，但是性能上和有機處理劑相比有一定距離，因此在無機處理劑的工程性能和適用性上研究成為環(huán)保型處理劑的攻關(guān)方向。

2.1堵漏劑的研究

鉆井過程中，防止地層漏失，提高井壁穩(wěn)定性是鉆井技術(shù)的重要指標。我們國家這項研究雖然起步較晚，但是取得了長足的進步。尤其是新型材料不斷研制出來，并應(yīng)用到生產(chǎn)中，堵漏劑的材料目前很多，大致有薄片、各種纖維、顆粒形狀等。通過其物理作用，進行堵漏，由于材料為惰性性質(zhì)，對環(huán)境影響較小。

2.2降濾失劑的研究

降濾失劑對維護鉆井的安全操作和穩(wěn)定鉆井液的性能具有重要的作用，保證鉆井液的降濾失和流變性。在區(qū)塊地層溫度不高的地方鉆井，改性淀粉成為應(yīng)用最廣的降濾失劑，而且環(huán)保性能顯著。我們國家對改性淀粉的研究已經(jīng)取得了領(lǐng)先地位?？紤]到抗鈣能力、抗鹽能力、環(huán)保性、價格等因素，羥基反應(yīng)性的研究得到廣泛應(yīng)用，并且在提高淀粉的溫度限制上進行突破，成為新型環(huán)保降濾失劑研究的新方向。

2.3潤滑劑的研究

潤滑劑研究的出發(fā)點主要是提高鉆井過程中的環(huán)保性能，減少污染物的排放，提高錄井和測試的準確性，減少熒光的影響。同時易降解，后期處理成本低，增加抗鹽和抗溫能力。主要有三類潤滑劑礦物油、聚醚、表面活性劑等。抗溫性、潤滑性、環(huán)保性能突出。

2.4防塌抑制劑的研究

防塌抑制劑的研究通過在酸性條件下生成防塌抑制劑，生成耐高溫，易降解的環(huán)保防塌抑制劑。脂肪醇樹脂遇水后形成白瀝青，具有降濾失、保護地層、防塌的優(yōu)點。環(huán)氧丙烷和環(huán)氧乙烷共聚物在堿性的作用下，生產(chǎn)仿磺化瀝青，其封堵性能優(yōu)越。而且環(huán)保性能突出。新型材料的合成與進步帶來了防塌抑制劑的廣闊前景，鉆井過程中濾失性、地層保護、鉆井液的流變性、易降解性得到了很好的解決。

3　環(huán)保型鉆井液發(fā)展方向

目前在鉆井過程中，應(yīng)用的鉆井液類型較多，高性能環(huán)保鉆井液成本較高，多種性能適應(yīng)性差，只能解決單一矛盾，個別地區(qū)環(huán)保意識差。很多新型環(huán)保鉆井液生產(chǎn)周期長，而且科技含量高，運輸和現(xiàn)場使用受到制約。鉆井液的易降解性和穩(wěn)定性沒有解決好，鉆井液的研究還有很大的空間。目前發(fā)展方向是通過材料的優(yōu)選和性能的再認識，尋找價格低的材料，進行改性的實驗研究，通過工藝的合成，來增加鉆井液的綜合性能，降低使用成本，提高適應(yīng)性。開展環(huán)保新型鉆井液的機理研究，提高大學(xué)和科研院所的參與力度，為鉆井液的研究提供理論支持。加快科技成果的轉(zhuǎn)化，縮短批量生產(chǎn)時間。進行合成材料研究，將世界先進的化學(xué)理念和科技成果、生物技術(shù)、納米技術(shù)盡早應(yīng)用到高性能環(huán)保鉆井液的開發(fā)中，提升鉆井液的綜合功能，增加適應(yīng)性。

［1］鄒盛禮，吳曉花，杜小勇，王懷盛，瞿凌敏，丁培芳，唐林，曾永清.抗高溫環(huán)保鉆井液體系研究［J］.油氣田環(huán)境保護.2011（05）.