陳洪玲

中國石化中原油田分公司技術監(jiān)測中心（河南濮陽457001）

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鉆井用化學劑標準現(xiàn)狀分析及建議

陳洪玲

中國石化中原油田分公司技術監(jiān)測中心（河南濮陽457001）

摘要通過對中國石化鉆井用化學劑現(xiàn)行標準的調(diào)研，分析了中國石化在用鉆井用化學劑標準的現(xiàn)狀。針對中國石化在用鉆井用化學劑標準存在著數(shù)量多、部分標準類別不清，生產(chǎn)廠家標準質(zhì)量參差不齊、執(zhí)行標準不統(tǒng)一、產(chǎn)品標準命名隨意性大等問題，提出了開展新技術和新工藝的標準化研究、加強標準化專項技術研究、強化化學劑質(zhì)量控制機制、加強標準制修訂的過程管理及重點標準宣貫力度等建議。

關鍵詞鉆井用化學劑；標準；標準現(xiàn)狀

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

鉆井用化學劑是石油勘探開發(fā)的重要物資之一，種類繁多、成分復雜，其產(chǎn)品質(zhì)量的好壞對鉆井、完井等作業(yè)安全產(chǎn)生重大影響。

標準是控制產(chǎn)品質(zhì)量的重要技術依據(jù)，隨著油氣勘探開發(fā)的不斷深入以及深井、特殊井的增多，新工藝、新技術的應用也越來越多，對鉆井用化學劑技術標準要求也越來越高。現(xiàn)有的鉆井用化學劑標準基本包括鉆井液體系中的主要產(chǎn)品，標準技術內(nèi)容先進，指標科學合理，能較好地控制產(chǎn)品質(zhì)量，保證了現(xiàn)場不同工況條件下鉆井施工順利進行。但是，隨著新技術的不斷發(fā)展，新產(chǎn)品、新方法的不斷更新，部分標準已不能滿足現(xiàn)場需要，一些測試方法需要更新，技術指標需要調(diào)整。

中國石化各油田在用的鉆井用化學劑標準既有國家標準、行業(yè)標準、中國石化企業(yè)標準（一級企業(yè)標準）、油田企業(yè)標準（二級企業(yè)標準），也有大量的供應商標準。目前中國石化在用鉆井用化學劑標準存在著數(shù)量多、部分標準類別不清，生產(chǎn)廠家標準質(zhì)量參差不齊、執(zhí)行標準不統(tǒng)一、產(chǎn)品標準命名隨意性大等問題。

1　鉆井用化學劑標準現(xiàn)狀分析

1.1國外標準現(xiàn)狀

與鉆井用化學劑有關的國外先進標準主要是國際標準化組織發(fā)布的ISO標準、美國石油學會發(fā)布的API標準和英國BS標準。共搜集到與鉆井用化學劑有關的國外先進標準15項（已采標9項），其中ISO標準10項，API標準3項、BS標準2項（表1）。

表1 鉆井用化學劑相關國外標準

續(xù)表1

1.2國內(nèi)標準現(xiàn)狀分析

1.2.1國內(nèi)標準現(xiàn)狀

20世紀70年代，鉆井用化學劑的種類和代號較少，但具有明確的化學組成和名稱(比較純正)，產(chǎn)品技術標準水平高，產(chǎn)品銷售價格低。20世紀80年代，個別化學劑產(chǎn)品的名稱開始用代號表示，但仍具有明確的化學成分，技術標準水平高，產(chǎn)品價格相應提高。20世紀90年代，化學劑開始出現(xiàn)復配產(chǎn)品，但具有明確的化學組分，產(chǎn)品名稱多用代號表示，技術標準水平開始降低，價格居高不下。21世紀初期，化學劑普遍出現(xiàn)混拌產(chǎn)品，并添加大量的填充料，名稱隨意編代號表示，成分模糊，產(chǎn)品質(zhì)量普遍降低，技術標準水分多、水平低，產(chǎn)品價格也低。目前鉆井用化學劑產(chǎn)品的命名和標準比較混亂，不利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高和入井流體配方的優(yōu)選。有相當數(shù)量的產(chǎn)品從其名稱和性能指標上，無法確定它的原材料和明確的用途，給用戶擇優(yōu)選擇帶來不便，尤其是室內(nèi)檢驗指標與現(xiàn)場使用效果脫節(jié)，很容易以假亂真。

1）國家標準現(xiàn)狀。目前，在用的鉆井用化學劑相關國家標準有12項（含采標8項），其中試驗方法標準4項，產(chǎn)品標準8項（表2）。

其中方法標準中的試驗方法可用于鉆井用化學劑使用性能評價，產(chǎn)品標準給出了產(chǎn)品的技術要求和測試方法。如產(chǎn)品標準GB/T 5005-2010《鉆井液材料規(guī)范》修改采用ISO 13500（2008版）其主要內(nèi)容包括了鉆井液用重晶石粉、赤鐵礦粉、鉆井級膨潤土、未處理膨潤土、OCMA級膨潤土、凹凸棒石、海泡石、技術級低黏羧甲基纖維素（CMC-LVT）、技術級高黏羧甲基纖維素（CMC-HVT）、淀粉、低黏聚陰離子纖維素（PAC-LV）、高黏聚陰離子纖維素（PAC-HV），以及鉆井級生物聚合物等13種材料的技術要求和測試方法。

2）石油天然氣行業(yè)標準現(xiàn)狀。鉆井用化學劑相關石油天然氣行業(yè)標準44項（含采標1項），其中產(chǎn)品標準17項（表3），方法標準27項（表4）。

產(chǎn)品標準主要給出了化學劑的技術指標、試驗方法、試驗程序等，方法標準主要對基礎性的試驗方法做了統(tǒng)一的要求：如降濾失劑、增黏劑、消泡劑等各種處理劑的性能評價程序，幾乎覆蓋了目前現(xiàn)場普遍使用的鉆井用化學劑。作業(yè)程序及評價方法也較為完善，如SY/T 6094-1994《鉆井液用潤滑劑評價程序》詳細規(guī)定了潤滑劑各項基本性能的測試方法，對室內(nèi)試驗、現(xiàn)場應用都起到了較強的指導作用，為下一步的施工提供試驗基礎，從而保證安全高效生產(chǎn)[1]。

表3 鉆井用化學劑相關石油行業(yè)產(chǎn)品標準

表4 鉆井用化學劑相關石油行業(yè)方法標準

續(xù)表4

3）中國石化一級企業(yè)標準現(xiàn)狀。中國石化發(fā)布的與油田鉆井用化學劑相關的石化一級企業(yè)標準38項，其中方法標準1項，產(chǎn)品標準37項。產(chǎn)品標準主要給出了產(chǎn)品的技術指標、試驗程序和試驗方法，經(jīng)過對中國石化鉆井用化學劑一級企標的梳理和分析，可以看出：中國石化鉆井用化學劑標準技術指標更加嚴格，更加適合于現(xiàn)場實際，雖然數(shù)量較少，但整體的質(zhì)量較高，操作性強，基本滿足中國石化鉆井用化學劑生產(chǎn)的需要，保證了鉆井用化學劑產(chǎn)品的質(zhì)量。

4）油田企業(yè)標準和供應商標準現(xiàn)狀。目前中國石化各油田在用的鉆井用化學劑油田企業(yè)標準和供應商標準數(shù)量較多（油田企業(yè)標準39項、供應商標準152項），在油田化學劑標準使用中占有較大比例,在用的油田企業(yè)標準沒有基礎材料和評價方法標準，有些是針對同類產(chǎn)品制定的不同標準。

1.2.2國內(nèi)標準現(xiàn)狀分析

鉆井用化學劑標準通常規(guī)定了產(chǎn)品的主要技術指標要求、試驗方法、檢驗規(guī)則等，包括對儀器設備、試劑和材料、試驗程序的要求。在現(xiàn)場使用過程中發(fā)現(xiàn)：標準中技術項目及指標設置差異較大，標準名稱不規(guī)范，部分標準未明確或標明產(chǎn)品的主要成分，標準中缺少表征產(chǎn)品本質(zhì)特征的項目或質(zhì)量控制所需的核心功能指標，致使標準的技術水平難以保證，生產(chǎn)廠家有機會通過改變生產(chǎn)工藝、添加“輔料”降低生產(chǎn)成本、甚至以次充好，造成按照標準檢驗合格的產(chǎn)品，現(xiàn)場應用效果卻不理想。

鉆井用化學劑相關國家標準和石油天然氣行業(yè)標準，規(guī)范了產(chǎn)品的測試評價方法，給出了產(chǎn)品的技術指標、性能要求，促進了產(chǎn)品質(zhì)量的提高。通過對相關標準的實施分析，仍然發(fā)現(xiàn)個別標準采標之后、少數(shù)企業(yè)標準還存在一定的問題。

1.2.2.1采用國際標準滯后

通過對國外標準和國內(nèi)同類標準比較分析，發(fā)現(xiàn)我國標準采標相對滯后。

1）GB/T 16783.1-2006《石油天然氣工業(yè)鉆井液現(xiàn)場測試第1部分水基鉆井液》等同采用ISO 10414.1-2001，ISO 10414.1在2008年進行了修訂。

2）GB/T 16783.2-2012《石油天然氣工業(yè)鉆井液現(xiàn)場測試第2部分：油基鉆井液》修改采用ISO 10414.2-2002，ISO 10414.2在2011年進行了修訂。

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

4）我國石油天然氣行業(yè)標準中有關鉆井用化學劑的標準只有1項采標：SY/T 6240-2008《重晶石化學分析推薦作法》等同采用API RP13K：1996，標準API RP13K于2011年進行了修訂。

1.2.2.2產(chǎn)品中存在摻加輔料的情況，目前標準不能全面控制

如：Q/SHCG 35-2012《鉆井液用合成聚合物降濾失劑技術要求》[2]，標準涉及的產(chǎn)品在現(xiàn)場應用中都存在摻加輔料的情況，導致檢驗合格的產(chǎn)品現(xiàn)場應用效果不理想；Q/79493014-5.8-2010《聚合物增黏劑(JJZ-1)》無有效物等技術指標，無法控制輔料的添加。

1.2.2.3缺少表征產(chǎn)品本質(zhì)特征的項目或質(zhì)量控制所需的核心功能指標

同為鉆井用化學劑標準，技術項目及指標設置差異較大。有的標準缺少關鍵技術項目，不能通過標準有效控制相關產(chǎn)品質(zhì)量，從而造成化學劑現(xiàn)場使用時達不到預期效果。如Q/SHCG 3-2011《鉆井液用瀝青類處理劑技術要求》中沒有瀝青總量技術要求；Q/DSY 005-2010《固體潤滑劑GR》缺少“水不溶物”的測試。

1.2.2.4標準的技術指標不夠合理，脫離現(xiàn)場應用實際

如：Q/SHCG 4-2011《水基鉆井液用潤滑劑技術要求》[3]中泥餅黏附系數(shù)降低率分別為≥70%、≥65%、≥60%，現(xiàn)場實際指標一般為50%左右；Q/SHCG 38-2012《鉆井液用聚丙稀酰胺技術要求》中，指標要求特性黏數(shù)≥6.0×102mL/g、有效物含量≥85.0%，一是特性黏數(shù)不是越大越好，二是鉆井液用聚丙稀酰胺有效物測定方法存在問題，不能表征真正的產(chǎn)品純度。

1.2.2.5技術標準名稱不規(guī)范，未明確主要成分

如：Q/SLZ016-2010《鉆井液用高溫抗鹽降濾失劑RSTF》，包括標準正文中都沒有對化學劑的主要成分進行說明，不能明確是聚合物類降濾失劑還是僅僅依靠封堵降低濾失量的產(chǎn)品，致使在現(xiàn)場使用時無法迅速對該產(chǎn)品的適用性做出判斷。

1.2.2.6試驗方法和實驗條件不統(tǒng)一

如：SY/T 5695-1995《鉆井液用兩性離子聚合物降黏劑XY27》、Q/SH 0318-2009《鉆井液用聚合物類降黏劑技術要求》和Q/ZH 007-2012《鉆井液用降黏劑XB-40A》都是有關乙烯基共聚物類降黏劑的標準。中國石化一級企業(yè)標準和行業(yè)標準內(nèi)容相近，中國石化一級企業(yè)標準技術指標更高。而供應商標準中，基漿配制方法、高溫老化溫度與行業(yè)標準和石化企業(yè)標準均不相同。

2　改進建議

2.1優(yōu)先采用國際、國外先進標準

采標是促進技術進步、提高產(chǎn)品質(zhì)量的重要措施。鉆井用化學劑國外標準重視基本材料、測試方法和環(huán)境保護，采標的滯后制約著相關技術的進步與發(fā)展，應積極采用國際標準、國外先進標準，當國際標準、國外先進標準修訂后及時對采標標準進行修訂。

2.2優(yōu)化實驗條件、統(tǒng)一試驗方法

相同的產(chǎn)品使用不同的檢驗方法可得出不同的結(jié)果。因此評價同類產(chǎn)品應采用相同的方法，目前有些企業(yè)標準制定產(chǎn)品標準時不采用統(tǒng)一的檢測方法，而自行規(guī)定有利于本企業(yè)產(chǎn)品的試驗方法，一些檢驗方法本身不完善，使得一些方法標準的利用率不高。

建議制定、修訂更加先進、嚴格的檢驗方法控制產(chǎn)品質(zhì)量，杜絕摻假現(xiàn)象。通過實驗驗證、優(yōu)化試驗方法，統(tǒng)一評價方法。明確處理劑樣品的可靠性、樣品加量、加樣順序、攪拌速度和時間、攪拌器葉片、老化條件等對評價結(jié)果的可靠性影響，在實驗的基礎上確定較為合適的條件[4]。

2.3合理設置評價項目

確定標準的評價項目時，結(jié)合實際，分析標準檢驗項目設置的適用性和必要性，設置產(chǎn)品質(zhì)量控制所需的核心評價項目，設置影響主要性能的關鍵化學結(jié)構(gòu)的指標，多功能產(chǎn)品標準需體現(xiàn)其特殊功能的指標。

2.4合理設置指標區(qū)間

制修訂標準時加大對現(xiàn)場使用情況的調(diào)研，根據(jù)現(xiàn)場使用情況設置合理的指標區(qū)間，增強標準的適用性。

2.5規(guī)范技術標準命名

合理的處理劑命名規(guī)范與完善的處理劑標準是保證處理劑質(zhì)量，提高鉆井液技術水平的重要保障。遏制隨意編代號、亂起名現(xiàn)象。真實反應處理劑的有效成分，體現(xiàn)其真正歸類與主要作用，促進鉆井液處理劑性能與質(zhì)量的提高[5]。

處理劑名稱應能反映出是什么物質(zhì)，要體現(xiàn)出處理劑的本質(zhì)特征。如降濾失劑標準Q/SH 0042-2007《鉆井液用磺甲基酚醛樹脂技術條件》，標準名稱中明確了化學劑的化學成分，對于現(xiàn)場鉆井液技術工作者來講，僅看名稱就知道了該化學劑的使用特點及適用范圍，現(xiàn)場使用過程中不會造成偏差。

2.6及時制、修訂標準

新型乳液聚合物降濾失劑、正電膠、糖苷類、乳化石蠟類，已在現(xiàn)場取得良好應用效果，建議及時制定相關標準。在標準實施應用中，對現(xiàn)有標準中不適用的內(nèi)容及時進行修訂。

3　結(jié)論與認識

3.1開展新技術、新工藝的標準化研究

隨著油田開發(fā)難度的加大，新的鉆井工藝技術不斷出現(xiàn)，對鉆井用化學劑產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來越高，需要及時補充制定新標準，使油田鉆井用化學劑技術標準更科學、更先進、更適用。加強科技攻關，開展配套的標準可行性研究、標準體系研究等研究工作，加速科技成果向生產(chǎn)力的轉(zhuǎn)化，有利于鉆井用化學劑新技術的推廣和廣泛應用。

3.2加強標準化專項技術研究

加強基礎理論研究：提高研究手段及設備配置是基礎，評價方法及實驗手段是關鍵。

3.3強化化學劑質(zhì)量控制機制

提高鉆井液技術水平是保障安全、快速、高效鉆井的重要環(huán)節(jié)之一，有效控制化學劑產(chǎn)品質(zhì)量是決定鉆井液技術水平的關鍵：限制供應商標準；化學劑僅采購單劑，對復配類產(chǎn)品不再進行采購，用戶可根據(jù)鉆遇地層或鉆井液體系需要自行進行復配，提高復配后的效果。

3.4加強標準制修訂的過程管理

在標準的制修訂過程中，標準起草人員認真調(diào)研、分析相關標準及實施情況，研究相關技術現(xiàn)狀，標準的技術指標應在相關單位廣泛征求意見，確保標準的實用性。強化過程管理，進一步規(guī)范工作程序，確保標準編寫的質(zhì)量。

3.5加強重點標準宣貫力度

加強鉆井用化學劑技術標準的宣貫，嚴格按技術標準的要求進行檢驗，形成一個學標準、用標準的良好氛圍，進一步實施好鉆井用化學劑技術標準。在標準實施中，及時總結(jié)發(fā)現(xiàn)的問題，如：標準的技術指標不符合生產(chǎn)實際；標準內(nèi)容有交叉、甚至矛盾等現(xiàn)象，應對此類問題進行分析、總結(jié)，對涉及的技術標準及時進行修訂、整合，進一步完善技術標準。

3.6加強重點標準的實施監(jiān)督檢查

針對目前標準實施力度不夠的現(xiàn)象，不僅要加大宣貫力度，更重要的是在組織標準實施環(huán)節(jié)上下功夫。建立標準實施跟蹤指導、監(jiān)督機構(gòu)，建立標準實施激勵機制，及時制定和完善標準，將標準的實施落到實處，使標準真正起到指導生產(chǎn)并產(chǎn)生效益的作用，這樣才能調(diào)動制修訂標準的積極性。

加大標準的實施監(jiān)督檢查，分析現(xiàn)有標準的實施應用情況，對標準進行適用性分析，結(jié)合現(xiàn)場使用情況和技術發(fā)展現(xiàn)狀，提出切實可行的標準化發(fā)展規(guī)劃項目，科學指導鉆井用化學劑標準制修訂工作的有效開展，強化鉆井用化學劑產(chǎn)品質(zhì)量管理，進一步提升精細化管理水平，以及在國內(nèi)外的核心競爭力，從而滿足鉆井用化學劑標準化工作不斷發(fā)展的需要。

參考文獻：

[1]張運峰.中國石化鉆井液處理劑質(zhì)量現(xiàn)狀及解決對策[J].石油工業(yè)技術監(jiān)督，2011,27(2):23-25.

[2]中國石油化工集團公司.鉆井液用合成聚合物降濾失劑技術要求：Q/SHCG 35-2012 [S].北京：中國石化出版社，2012.

[3]中國石油化工集團公司.水基鉆井液用潤滑劑技術要求：Q/SHCG 4-2011[S].北京：中國石化出版社，2011.

[4]王中華.關于規(guī)范鉆井液處理劑及鉆井液體系的認識[J].中外能源，2014,19(11)：38-45.

[5]任立偉.鉆井液處理劑命名規(guī)范化探討[J].石油工業(yè)技術監(jiān)督，2015，31(3)：29-31.

收稿日期：本文編輯：路萍2015-10-30

作者簡介：陳洪玲（1972-），女，工程師，現(xiàn)主要從事標準化研究方面的工作。