國(guó)外鉆井用化學(xué)劑標(biāo)準(zhǔn)的分析與認(rèn)識(shí)

徐麗芳

摘 要：鉆井用化學(xué)劑在油田生產(chǎn)過程中占有重要地位，其產(chǎn)品質(zhì)量的好壞對(duì)鉆井、完井等作業(yè)安全及效率產(chǎn)生重大影響。但許多標(biāo)準(zhǔn)存在著格式不規(guī)范，內(nèi)容不完整，甚至可操作性差等問題，使質(zhì)量檢驗(yàn)難以把好產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)。

關(guān)鍵詞：鉆井用化學(xué)劑;標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

1 國(guó)外鉆井用化學(xué)劑現(xiàn)狀

近年來，隨著石油勘探開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是深井、超深井及特殊工藝井鉆探越來越多，對(duì)鉆井液提出了更高的要求。安全、健康、高效的鉆井液技術(shù)標(biāo)志著鉆井液技術(shù)研究和應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展階段。圍繞鉆井液工程技術(shù)和安全、健康、高效這一發(fā)展主題，國(guó)外一些公司相繼投入大量的人力和財(cái)力以滿足復(fù)雜條件的鉆探技術(shù)、油氣層保護(hù)、油氣測(cè)錄井與評(píng)價(jià)環(huán)保要求，并且以提高油氣勘探開發(fā)綜合效益等為目標(biāo)開展了大量基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)研究，取得了一系列的研究成果和應(yīng)用技術(shù)。如研制并推廣了聚合醇鉆井液、正電膠鉆井液、甲酸鹽鉆井液、稀硅酸鹽鉆井液和微泡鉆井液等具有國(guó)際先進(jìn)水平的水基防塌鉆井液新體系以及環(huán)保性能優(yōu)良的第二代合成基鉆井液和逆乳化鉆井液新體系。這些研究在很大程度上體現(xiàn)出世紀(jì)鉆井液技術(shù)發(fā)展的方向。就國(guó)內(nèi)來說，在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，鉆井液技術(shù)工作始終圍繞鉆井生產(chǎn)需要，把解決復(fù)雜問題、縮短完井周期作為努力方向。特別是近年來，在深井、超深井鉆井液方面取得了一系列新成果，解決了一系列生產(chǎn)難題。在生產(chǎn)中，結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際、借鑒國(guó)外新技術(shù)，逐步形成了兩性離子聚合物鉆井液、正電膠鉆井液、硅酸鹽鉆井液及甲基葡萄糖苷鉆井。

2 國(guó)外鉆井用化學(xué)劑標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織（簡(jiǎn)稱ISO）及美國(guó)石油學(xué)會(huì)（簡(jiǎn)稱API）中關(guān)于鉆井用化學(xué)劑測(cè)試方法及產(chǎn)品要求的標(biāo)準(zhǔn)約十幾項(xiàng)。ISO組織體系中與鉆井用化學(xué)劑有關(guān)的技術(shù)委員會(huì)主要是第67技術(shù)委員會(huì)第3分委會(huì)（ISO/TC67/SC3），該分委會(huì)主要組織開展鉆井液、固井水泥及化學(xué)劑方面的標(biāo)準(zhǔn)制、修訂工作，該分委會(huì)制定的鉆井用化學(xué)劑標(biāo)準(zhǔn)，多以API標(biāo)準(zhǔn)為背景，即在已有的API標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上進(jìn)行修訂而成，ISO自行制定的與鉆井用化學(xué)劑相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)不多。

3 國(guó)外鉆井用化學(xué)劑標(biāo)準(zhǔn)

3.1鉆井液用化學(xué)劑標(biāo)準(zhǔn)

鉆井液用化學(xué)劑標(biāo)準(zhǔn)可分為方法標(biāo)準(zhǔn)與產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)。其中，APIRP13B-1/ISO10414-1《水基鉆井液現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試推薦作法》與APIRP13B-2《油基鉆井液現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試推薦作法》是評(píng)價(jià)鉆井液的方法，標(biāo)準(zhǔn)中的一些實(shí)驗(yàn)方法可用于鉆井液化學(xué)劑使用性能評(píng)價(jià)。有關(guān)產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)僅有1項(xiàng)。

3.2完井、固井用材料標(biāo)準(zhǔn)

（1）APISpec10A/ISO10426-1《石油天然氣工業(yè)-固井用水泥和材料-第1部分：規(guī)范》規(guī)定并推薦了A、B、C、D、E、F和G、H等八種等級(jí)水泥的生產(chǎn)、檢測(cè)方法、技術(shù)要求。包括：化學(xué)成份及物理性能要求、取樣、細(xì)度測(cè)定、水泥漿配制、游離液測(cè)定、抗壓強(qiáng)度測(cè)定、稠化時(shí)間測(cè)定等。

（2）APISpec10B/ISO10426-2《石油與天然氣工業(yè)-固井用水泥和材料-第2部分：油井水泥試驗(yàn)》：規(guī)定了取樣、水泥漿制備、水泥漿密度測(cè)定、模擬水泥石抗壓強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)、水泥石無損聲波強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)、稠化時(shí)間實(shí)驗(yàn)、靜失水實(shí)驗(yàn)、滲透率實(shí)驗(yàn)、流變性和凝膠強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)、水泥漿在管內(nèi)環(huán)空流態(tài)與壓力降計(jì)算、模擬水泥漿穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)、相容性實(shí)驗(yàn)、火山灰物質(zhì)等。一些固井用化學(xué)劑的使用性能可依據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的方法進(jìn)行。

3.3ASTM中的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

美國(guó)材料與試驗(yàn)協(xié)會(huì)（簡(jiǎn)稱ASTM）中有一些與油田化學(xué)劑有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，如關(guān)于清洗劑、凝聚劑、緩蝕劑、消泡劑、絮凝劑、聚合物、表面活性劑等的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)多為基礎(chǔ)性方法標(biāo)準(zhǔn)，在有關(guān)化學(xué)劑的實(shí)驗(yàn)研究時(shí)可以參考。

4 國(guó)外鉆井用化學(xué)劑標(biāo)準(zhǔn)特點(diǎn)

分析前面收集國(guó)外油田化學(xué)劑標(biāo)準(zhǔn)，可以歸納出以下幾個(gè)特點(diǎn)：

（1）ISO、API等標(biāo)準(zhǔn)化組織公布的油田化學(xué)劑標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量不多，但包含的內(nèi)容不少，即多為整合性標(biāo)準(zhǔn)。

（2）ISO、API組織發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)多側(cè)重于評(píng)價(jià)方法。

（3）ISO、API組織對(duì)鉆井、固井及壓裂中的基本材料比較重視，發(fā)布了鉆井液材料規(guī)范（ISO13500），固井水泥材料（ISO10426-1/APISpec10A），壓裂用支撐劑（APIRP56、APIRP60）等。

（4）ISO、API標(biāo)準(zhǔn)中提出技術(shù)要求的化學(xué)劑產(chǎn)品僅幾種，主要為植物原料產(chǎn)品，如淀粉、羥乙基纖維素、聚陰離子纖維素、生物聚合物等。

（5）在國(guó)外的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中比較重視儀器設(shè)備的校準(zhǔn)與檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度。

（6）國(guó)外化學(xué)劑產(chǎn)品測(cè)定方法及要求側(cè)重使用性能及物理性能測(cè)定，部分標(biāo)準(zhǔn)還含有化學(xué)成份的測(cè)定，如針對(duì)涉及環(huán)保問題的含鉻或聲明無鉻的產(chǎn)品等規(guī)定了鉻指標(biāo)的測(cè)定。

（7）國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)化組織的公開產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)多針對(duì)品種，而不是不針對(duì)某一牌號(hào)的具體產(chǎn)品。

（8）ISO、API組織重視環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)環(huán)保工作制定了相應(yīng)的測(cè)定方法及要求，目前尚未見到對(duì)鉆井用化學(xué)劑整體系統(tǒng)的環(huán)保要求。

5 國(guó)外較之國(guó)內(nèi)鉆井用化學(xué)劑標(biāo)準(zhǔn)的不同

國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及國(guó)外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)油田化學(xué)劑的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量不多，與我國(guó)已有標(biāo)準(zhǔn)相比，可看出以下幾點(diǎn)不同：

（1）方法標(biāo)準(zhǔn)：我國(guó)已采用大多數(shù)已有的ISO/API方法標(biāo)準(zhǔn)，僅有少數(shù)方法標(biāo)準(zhǔn)，如ISO/API一些新版本引入的方法還未采納。相反，有些方法標(biāo)準(zhǔn)我國(guó)有而國(guó)外沒有。

（2）產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)：與ISO/API的標(biāo)準(zhǔn)相比，我國(guó)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)要齊全得多，盡管覆蓋面還不夠。

（3）標(biāo)準(zhǔn)文本質(zhì)量：ISO/API制定的標(biāo)準(zhǔn)較為嚴(yán)謹(jǐn)，試驗(yàn)方法類的標(biāo)準(zhǔn)制定周期長(zhǎng)，需多家試驗(yàn)室甚至不同國(guó)家的實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)。編寫質(zhì)量及適用性較好。同時(shí)，通過各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化信息網(wǎng)搜集國(guó)際、國(guó)外鉆井用化學(xué)劑標(biāo)準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

[1]張宴.油田化學(xué)劑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)淺議[J].油氣田地面工程2010年，第29卷、第8期：107-108頁。

[2]黃偉琴，周姝娜，孫桂春，等.淺議油田化學(xué)劑企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中存在的問題及對(duì)策[C].2013年度石油工業(yè)論文。