陈洪玲

中国石化中原油田分公司技术监测中心（河南濮阳457001）



钻井用化学剂标准现状分析及建议

陈洪玲

中国石化中原油田分公司技术监测中心（河南濮阳457001）

摘要通过对中国石化钻井用化学剂现行标准的调研，分析了中国石化在用钻井用化学剂标准的现状。针对中国石化在用钻井用化学剂标准存在着数量多、部分标准类别不清，生产厂家标准质量参差不齐、执行标准不统一、产品标准命名随意性大等问题，提出了开展新技术和新工艺的标准化研究、加强标准化专项技术研究、强化化学剂质量控制机制、加强标准制修订的过程管理及重点标准宣贯力度等建议。

关键词钻井用化学剂；标准；标准现状

AbstractThe current standards of the drilling chemicals used in Sinopec are investegated, and the present situation of the chemicals standards is analyzed. It is shown that, there are many problems in drilling chemicals standards used in Sinopec, such as the quantity of the standards is many, the category of partial standards is not clear, the standards implemented by different manufacturers are not uni⁃form, there is arbitrariness in the naming of the standards. For solving these problems above, some suggestions are proposed, such as studying on the standardization of new techniques and new technologies, strengthening the research of the special standardization tech⁃nologies, strengthening the quality control mechanism of chemical agents for drilling, strengthening the management of the formulation and revision process of the standards, strengthening the propaganda and implementation of key standards.

Key wordschemicals for drilling; standard; current situation of standard

钻井用化学剂是石油勘探开发的重要物资之一，种类繁多、成分复杂，其产品质量的好坏对钻井、完井等作业安全产生重大影响。

标准是控制产品质量的重要技术依据，随着油气勘探开发的不断深入以及深井、特殊井的增多，新工艺、新技术的应用也越来越多，对钻井用化学剂技术标准要求也越来越高。现有的钻井用化学剂标准基本包括钻井液体系中的主要产品，标准技术内容先进，指标科学合理，能较好地控制产品质量，保证了现场不同工况条件下钻井施工顺利进行。但是，随着新技术的不断发展，新产品、新方法的不断更新，部分标准已不能满足现场需要，一些测试方法需要更新，技术指标需要调整。

中国石化各油田在用的钻井用化学剂标准既有国家标准、行业标准、中国石化企业标准（一级企业标准）、油田企业标准（二级企业标准），也有大量的供应商标准。目前中国石化在用钻井用化学剂标准存在着数量多、部分标准类别不清，生产厂家标准质量参差不齐、执行标准不统一、产品标准命名随意性大等问题。

1　钻井用化学剂标准现状分析

1.1国外标准现状

与钻井用化学剂有关的国外先进标准主要是国际标准化组织发布的ISO标准、美国石油学会发布的API标准和英国BS标准。共搜集到与钻井用化学剂有关的国外先进标准15项（已采标9项），其中ISO标准10项，API标准3项、BS标准2项（表1）。

表1 钻井用化学剂相关国外标准

续表1

1.2国内标准现状分析

1.2.1国内标准现状

20世纪70年代，钻井用化学剂的种类和代号较少，但具有明确的化学组成和名称(比较纯正)，产品技术标准水平高，产品销售价格低。20世纪80年代，个别化学剂产品的名称开始用代号表示，但仍具有明确的化学成分，技术标准水平高，产品价格相应提高。20世纪90年代，化学剂开始出现复配产品，但具有明确的化学组分，产品名称多用代号表示，技术标准水平开始降低，价格居高不下。21世纪初期，化学剂普遍出现混拌产品，并添加大量的填充料，名称随意编代号表示，成分模糊，产品质量普遍降低，技术标准水分多、水平低，产品价格也低。目前钻井用化学剂产品的命名和标准比较混乱，不利于产品质量的提高和入井流体配方的优选。有相当数量的产品从其名称和性能指标上，无法确定它的原材料和明确的用途，给用户择优选择带来不便，尤其是室内检验指标与现场使用效果脱节，很容易以假乱真。

1）国家标准现状。目前，在用的钻井用化学剂相关国家标准有12项（含采标8项），其中试验方法标准4项，产品标准8项（表2）。

其中方法标准中的试验方法可用于钻井用化学剂使用性能评价，产品标准给出了产品的技术要求和测试方法。如产品标准GB/T 5005-2010《钻井液材料规范》修改采用ISO 13500（2008版）其主要内容包括了钻井液用重晶石粉、赤铁矿粉、钻井级膨润土、未处理膨润土、OCMA级膨润土、凹凸棒石、海泡石、技术级低黏羧甲基纤维素（CMC-LVT）、技术级高黏羧甲基纤维素（CMC-HVT）、淀粉、低黏聚阴离子纤维素（PAC-LV）、高黏聚阴离子纤维素（PAC-HV），以及钻井级生物聚合物等13种材料的技术要求和测试方法。

2）石油天然气行业标准现状。钻井用化学剂相关石油天然气行业标准44项（含采标1项），其中产品标准17项（表3），方法标准27项（表4）。

产品标准主要给出了化学剂的技术指标、试验方法、试验程序等，方法标准主要对基础性的试验方法做了统一的要求：如降滤失剂、增黏剂、消泡剂等各种处理剂的性能评价程序，几乎覆盖了目前现场普遍使用的钻井用化学剂。作业程序及评价方法也较为完善，如SY/T 6094-1994《钻井液用润滑剂评价程序》详细规定了润滑剂各项基本性能的测试方法，对室内试验、现场应用都起到了较强的指导作用，为下一步的施工提供试验基础，从而保证安全高效生产[1]。

表3 钻井用化学剂相关石油行业产品标准

表4 钻井用化学剂相关石油行业方法标准

续表4

3）中国石化一级企业标准现状。中国石化发布的与油田钻井用化学剂相关的石化一级企业标准38项，其中方法标准1项，产品标准37项。产品标准主要给出了产品的技术指标、试验程序和试验方法，经过对中国石化钻井用化学剂一级企标的梳理和分析，可以看出：中国石化钻井用化学剂标准技术指标更加严格，更加适合于现场实际，虽然数量较少，但整体的质量较高，操作性强，基本满足中国石化钻井用化学剂生产的需要，保证了钻井用化学剂产品的质量。

4）油田企业标准和供应商标准现状。目前中国石化各油田在用的钻井用化学剂油田企业标准和供应商标准数量较多（油田企业标准39项、供应商标准152项），在油田化学剂标准使用中占有较大比例,在用的油田企业标准没有基础材料和评价方法标准，有些是针对同类产品制定的不同标准。

1.2.2国内标准现状分析

钻井用化学剂标准通常规定了产品的主要技术指标要求、试验方法、检验规则等，包括对仪器设备、试剂和材料、试验程序的要求。在现场使用过程中发现：标准中技术项目及指标设置差异较大，标准名称不规范，部分标准未明确或标明产品的主要成分，标准中缺少表征产品本质特征的项目或质量控制所需的核心功能指标，致使标准的技术水平难以保证，生产厂家有机会通过改变生产工艺、添加“辅料”降低生产成本、甚至以次充好，造成按照标准检验合格的产品，现场应用效果却不理想。

钻井用化学剂相关国家标准和石油天然气行业标准，规范了产品的测试评价方法，给出了产品的技术指标、性能要求，促进了产品质量的提高。通过对相关标准的实施分析，仍然发现个别标准采标之后、少数企业标准还存在一定的问题。

1.2.2.1采用国际标准滞后

通过对国外标准和国内同类标准比较分析，发现我国标准采标相对滞后。

1）GB/T 16783.1-2006《石油天然气工业钻井液现场测试第1部分水基钻井液》等同采用ISO 10414.1-2001，ISO 10414.1在2008年进行了修订。

2）GB/T 16783.2-2012《石油天然气工业钻井液现场测试第2部分：油基钻井液》修改采用ISO 10414.2-2002，ISO 10414.2在2011年进行了修订。

3）GB 10238-2005《油井水泥》修改采用ISO 10426.1-2001，ISO10426.1在2009年进行了修订。

4）我国石油天然气行业标准中有关钻井用化学剂的标准只有1项采标：SY/T 6240-2008《重晶石化学分析推荐作法》等同采用API RP13K：1996，标准API RP13K于2011年进行了修订。

1.2.2.2产品中存在掺加辅料的情况，目前标准不能全面控制

如：Q/SHCG 35-2012《钻井液用合成聚合物降滤失剂技术要求》[2]，标准涉及的产品在现场应用中都存在掺加辅料的情况，导致检验合格的产品现场应用效果不理想；Q/79493014-5.8-2010《聚合物增黏剂(JJZ-1)》无有效物等技术指标，无法控制辅料的添加。

1.2.2.3缺少表征产品本质特征的项目或质量控制所需的核心功能指标

同为钻井用化学剂标准，技术项目及指标设置差异较大。有的标准缺少关键技术项目，不能通过标准有效控制相关产品质量，从而造成化学剂现场使用时达不到预期效果。如Q/SHCG 3-2011《钻井液用沥青类处理剂技术要求》中没有沥青总量技术要求；Q/DSY 005-2010《固体润滑剂GR》缺少“水不溶物”的测试。

1.2.2.4标准的技术指标不够合理，脱离现场应用实际

如：Q/SHCG 4-2011《水基钻井液用润滑剂技术要求》[3]中泥饼黏附系数降低率分别为≥70%、≥65%、≥60%，现场实际指标一般为50%左右；Q/SHCG 38-2012《钻井液用聚丙稀酰胺技术要求》中，指标要求特性黏数≥6.0×102mL/g、有效物含量≥85.0%，一是特性黏数不是越大越好，二是钻井液用聚丙稀酰胺有效物测定方法存在问题，不能表征真正的产品纯度。

1.2.2.5技术标准名称不规范，未明确主要成分

如：Q/SLZ016-2010《钻井液用高温抗盐降滤失剂RSTF》，包括标准正文中都没有对化学剂的主要成分进行说明，不能明确是聚合物类降滤失剂还是仅仅依靠封堵降低滤失量的产品，致使在现场使用时无法迅速对该产品的适用性做出判断。

1.2.2.6试验方法和实验条件不统一

如：SY/T 5695-1995《钻井液用两性离子聚合物降黏剂XY27》、Q/SH 0318-2009《钻井液用聚合物类降黏剂技术要求》和Q/ZH 007-2012《钻井液用降黏剂XB-40A》都是有关乙烯基共聚物类降黏剂的标准。中国石化一级企业标准和行业标准内容相近，中国石化一级企业标准技术指标更高。而供应商标准中，基浆配制方法、高温老化温度与行业标准和石化企业标准均不相同。

2　改进建议

2.1优先采用国际、国外先进标准

采标是促进技术进步、提高产品质量的重要措施。钻井用化学剂国外标准重视基本材料、测试方法和环境保护，采标的滞后制约着相关技术的进步与发展，应积极采用国际标准、国外先进标准，当国际标准、国外先进标准修订后及时对采标标准进行修订。

2.2优化实验条件、统一试验方法

相同的产品使用不同的检验方法可得出不同的结果。因此评价同类产品应采用相同的方法，目前有些企业标准制定产品标准时不采用统一的检测方法，而自行规定有利于本企业产品的试验方法，一些检验方法本身不完善，使得一些方法标准的利用率不高。

建议制定、修订更加先进、严格的检验方法控制产品质量，杜绝掺假现象。通过实验验证、优化试验方法，统一评价方法。明确处理剂样品的可靠性、样品加量、加样顺序、搅拌速度和时间、搅拌器叶片、老化条件等对评价结果的可靠性影响，在实验的基础上确定较为合适的条件[4]。

2.3合理设置评价项目

确定标准的评价项目时，结合实际，分析标准检验项目设置的适用性和必要性，设置产品质量控制所需的核心评价项目，设置影响主要性能的关键化学结构的指标，多功能产品标准需体现其特殊功能的指标。

2.4合理设置指标区间

制修订标准时加大对现场使用情况的调研，根据现场使用情况设置合理的指标区间，增强标准的适用性。

2.5规范技术标准命名

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。遏制随意编代号、乱起名现象。真实反应处理剂的有效成分，体现其真正归类与主要作用，促进钻井液处理剂性能与质量的提高[5]。

处理剂名称应能反映出是什么物质，要体现出处理剂的本质特征。如降滤失剂标准Q/SH 0042-2007《钻井液用磺甲基酚醛树脂技术条件》，标准名称中明确了化学剂的化学成分，对于现场钻井液技术工作者来讲，仅看名称就知道了该化学剂的使用特点及适用范围，现场使用过程中不会造成偏差。

2.6及时制、修订标准

新型乳液聚合物降滤失剂、正电胶、糖苷类、乳化石蜡类，已在现场取得良好应用效果，建议及时制定相关标准。在标准实施应用中，对现有标准中不适用的内容及时进行修订。

3　结论与认识

3.1开展新技术、新工艺的标准化研究

随着油田开发难度的加大，新的钻井工艺技术不断出现，对钻井用化学剂产品质量的要求也越来越高，需要及时补充制定新标准，使油田钻井用化学剂技术标准更科学、更先进、更适用。加强科技攻关，开展配套的标准可行性研究、标准体系研究等研究工作，加速科技成果向生产力的转化，有利于钻井用化学剂新技术的推广和广泛应用。

3.2加强标准化专项技术研究

加强基础理论研究：提高研究手段及设备配置是基础，评价方法及实验手段是关键。

3.3强化化学剂质量控制机制

提高钻井液技术水平是保障安全、快速、高效钻井的重要环节之一，有效控制化学剂产品质量是决定钻井液技术水平的关键：限制供应商标准；化学剂仅采购单剂，对复配类产品不再进行采购，用户可根据钻遇地层或钻井液体系需要自行进行复配，提高复配后的效果。

3.4加强标准制修订的过程管理

在标准的制修订过程中，标准起草人员认真调研、分析相关标准及实施情况，研究相关技术现状，标准的技术指标应在相关单位广泛征求意见，确保标准的实用性。强化过程管理，进一步规范工作程序，确保标准编写的质量。

3.5加强重点标准宣贯力度

加强钻井用化学剂技术标准的宣贯，严格按技术标准的要求进行检验，形成一个学标准、用标准的良好氛围，进一步实施好钻井用化学剂技术标准。在标准实施中，及时总结发现的问题，如：标准的技术指标不符合生产实际；标准内容有交叉、甚至矛盾等现象，应对此类问题进行分析、总结，对涉及的技术标准及时进行修订、整合，进一步完善技术标准。

3.6加强重点标准的实施监督检查

针对目前标准实施力度不够的现象，不仅要加大宣贯力度，更重要的是在组织标准实施环节上下功夫。建立标准实施跟踪指导、监督机构，建立标准实施激励机制，及时制定和完善标准，将标准的实施落到实处，使标准真正起到指导生产并产生效益的作用，这样才能调动制修订标准的积极性。

加大标准的实施监督检查，分析现有标准的实施应用情况，对标准进行适用性分析，结合现场使用情况和技术发展现状，提出切实可行的标准化发展规划项目，科学指导钻井用化学剂标准制修订工作的有效开展，强化钻井用化学剂产品质量管理，进一步提升精细化管理水平，以及在国内外的核心竞争力，从而满足钻井用化学剂标准化工作不断发展的需要。

参考文献：

[1]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):23-25.

[2]中国石油化工集团公司.钻井液用合成聚合物降滤失剂技术要求：Q/SHCG 35-2012 [S].北京：中国石化出版社，2012.

[3]中国石油化工集团公司.水基钻井液用润滑剂技术要求：Q/SHCG 4-2011[S].北京：中国石化出版社，2011.

[4]王中华.关于规范钻井液处理剂及钻井液体系的认识[J].中外能源，2014,19(11)：38-45.

[5]任立伟.钻井液处理剂命名规范化探讨[J].石油工业技术监督，2015，31(3)：29-31.

收稿日期：本文编辑：路萍2015-10-30

作者简介：陈洪玲（1972-），女，工程师，现主要从事标准化研究方面的工作。