全油基钻井液沉降性研究与应用
全油基钻井液沉降性研究与应用
摘要：针对全油基钻井液静止时间长，容易出现沉降，影响井下作业安全的问题，研制了一种油基钻井液，它具有良好的流变性、电稳定性和悬浮性，并在HZ21-1-18井成功应用。应用结果表明，全油基钻井液配方能适应现场钻井和测试9天的要求，有效地保护油气层和保证了作业安全。
关键词：全油基钻井液；沉降性；现场应用
1全油基钻井液体系特点简介
根据不同的地质特点、储层的保护及井身结构，并考虑到现场施工及维护等方面的综合因素，我公司开发出新型全油基钻井液体系，从而达到满足于各种复杂情况下对钻井液的要求。良好的温度稳定性；良好的流变性稳定性；高的动塑比；高的电稳定性；良好的抗侵污效果；处理剂加量低；良好的剪切稀释效果。全油基钻井液体系具有非常好的适应性，不同的密度条件下，通过改变处理剂的加量，能够获得性能优异的全油基钻井液体系。全油基钻井液体系40～180℃温度下具有较好的适应性，密度范围可以达到0.92～2.30g/cm3，并通过调整处理剂的加量获得优异的性能，是一套新型优异的全油基钻井液体系；该体系具有动塑比和电稳定性高，高温高压失水小，处理剂加量低，适用性广等特点。
2处理剂及作用
（1）5#白油：油基钻井液基液，作为连续相；（2）HIEMUL主乳化剂：油基钻井液乳化剂，形成油包水乳液；功能：a、可形成稳定的油包水乳状液；b、可降低滤失速率；c、提高油基钻井液的热稳定性；（3）HICOAT辅乳化剂：辅助乳液稳定，与HIEMUL主乳化剂配套使用；功能：a、提高油水乳化钻井液的油湿性；b、提高体系电稳定性：c、改变乳化钻井液流变参数；（4）HIRHEO-A 提切剂：提高和调节油基钻井液的粘度；功能：a、可对任何油基钻井液增粘；b、改善钻进与完井过程中的井眼清洁性；加强油基封隔液和管内填充液内部网架结构，防止加重材料沉降。（5）JHS增粘剂：提高和调节油基钻井液的粘度；功能：a、提高乳化钻井液和纯油基钻井液悬浮能力；b、抑制斜井和大位移井段的固相沉降；c、调整油基泥浆性能以便储存。（6）HIFLO降滤失剂：降低和控制油基钻井液的滤失；功能：a、减小HTHP滤失速率；b、提高油包水乳化钻井液稳定性。（7）MOSEAL膨胀堵漏剂：膨胀封堵，降低滤失。（8）重晶石、碳酸钙：调节油基钻井液的密度。
3全油基钻井液体系性能评价
5#茂名白油配方：5#茂名白油+3.0%HIEMUL主乳化剂+1.0%HICOAT辅乳化剂+3%HIRHEO-A提切剂+2.%CaO+3.0%JHS高温增粘剂+2.0%HIFLO降滤失剂++2%MOSEAL膨胀堵漏剂+2%MOLPF+2%MOLSF+300目碳酸钙加重。依据密度需要加入300目碳酸钙（下述性能密度为1.10g/cm3）。实验条件：150℃老
钻井液工程软件发展现状
龙源期刊网 https://www.sodocs.net/doc/335341812.html, 钻井液工程软件发展现状 作者：卢小川王伟徐博韬邓义成 来源：《科技视界》2015年第35期 【摘要】钻井液工程软件已经成为了现代钻井液技术的重要组成部分，而我国钻井液工 程软件与国外相比存在明显差距。介绍了国外主流钻井工程软件中的钻井液模块、Drillbench 模拟软件、MI SWACO公司的系列钻井液软件和专项技术软件，以及国内钻井液工程软件的发展现状，并提出了我国发展钻井液工程软件的建议。 【关键词】钻井液；钻井工程；工程软件发展现状 钻井技术的发展经历了经验钻井阶段、钻井发展阶段和科学钻井阶段，已初步实现了自动化钻井并日趋成熟[1]。钻井工程软件是实现自动化智能化钻井的重要手段之一，钻井作业的 各个环节，从工程设计、施工到经验总结，都越来越多的依赖于专用工程软件[2]。作为钻井 工程的“血液”，钻井液技术及相关的工程软件也在近30年得到了巨大的进步，从早期的计算程序逐步发展为系统化的专业软件。Halliburton、Schlumberger等国际钻井服务公司都组建了自己的软件团队，开发了专用的钻井液工程软件并广泛应用于钻井实践。从笔者近年参与的国际钻井液招投标工作情况来看，钻井液工程软件已成为钻井液技术服务的重要内容和参与全球化竞争的技术门槛。因此，了解国内外钻井液工程软件发展现状，对科学规划我国钻井液工程软件发展，掌握自主知识产权的工程软件具有重要意义。 1 国外钻井液工程软件 国外已有30多年钻井工程软件开发的经验，目前商品化的工程软件大多由Halliburton、Schlumberger等大的技术服务公司和Paradigm、SPT Group等一些中小型服务公司开发。 1.1 常用工程软件的钻井液模块 由于钻井液与钻井工程密不可分的血肉关系，在开发钻井工程软件时，大多将钻井液作为一个专业模块来实现相关工程模拟和计算。例如，Halliburton 公司Landmark 钻井工程软件的WellPlan（钻完井工程施工参数设计分析模块）能够进行水力学计算、激动和抽汲压力计算、井控计算；Schlumberger公司开发的Drilling Office 钻井工程设计软件的Hydraulics模块也可以进行ECD计算、井眼清洁分析等水力学计算[3]。Paradigm公司的钻井工程设计软件Sysdrill 则包含了水力学模块和温度模块，可模拟高温高压条件下的钻井液流变性和井下ECD、ESD。 1.2 Drillbench软件 SPT Group与挪威国家石油研究院联合开发的Drillbench软件经历了20多年的开发和升级，研发总投入超过20亿美元，是目前功能最强大的水力学模拟软件之一。该软件的主要模块包括：Presmod（动态水力学与温度模块）、Hydraulics（静态水力学模块）、Frictionmaster
塔里木常用钻井液体系简介
塔里木常用钻井液体系简介 塔里木常用的钻井液体系主要以水基钻井液体系为主，油基钻井液只在少数几口井使用，一是为开发而进行的油基钻井液取心做业，二是用来解决极为严重的井下复杂情况，总的归纳起来大致有以下几种：不分散聚合物体系，分散型聚合物体系（即塔里木聚合物磺化体系），钾基（抑制性）钻井液体系，饱和盐水钻井液体系，正电胶钻井液体系，油基钻井液体系，”三低”正电胶钻井液体系。 1. 不分散聚合物钻井液体系 不分散聚合物钻井液体系指的是经过具有絮凝及包被作用的有机高分子聚合物处理的水基钻井液。塔里木使用的不分散聚合物钻井液体系大致有三种；既多元聚合物体系，复合离子型聚合物体系，阳离子聚合物体系。 塔里木不分散聚合物钻井液体系特点： （1）具有很强的抑制性。通过使用足量的高分子聚合物作为 絮凝包被剂，实现强包被钻削，在钻削表面形成一层 光滑的保护膜，抑制钻削分散，使所钻出来的钻削基 本保持原状而不分散，以利于地面固控清除，从而实 现低密度，低固相，提高钻速。 （2）具有较强的悬砂，携砂功能。通过控制适当的板土含量， 使聚合物钻井液形成较强的网架结构，确保其悬砂， 携砂功能，满足井眼净化需求。 （3）通过使用磺化沥青，超细碳酸钙等降低泥饼渗透率，能 够获得良好得泥饼质量。 （4）该体系以其良好的剪切稀释特性使得钻头水眼小，环空 粘度大，有利于喷射钻井，能使钻头水马力充分发挥， 钻速提高。 （5）低密度。低固相有利于实现近平衡钻井，
（6）抑制性强，且粘土微粒含量较低，滤液对地层所含粘土 矿物有抑制膨胀作用，故可减轻对油气层的损害。 2.配方(1).多元聚合物体系（2）.复合离子型聚合物 体系 材料名称加量材料名称 加量 扳土4% 扳土 4% KPAM PMNK 80A51任意两种0.6-1% FA-367 0.4-0.6% HPAN 0.15% XY-27 0.15% MAN101 0..1% JT-888 0.2-0.3 SAS 5.0% SAS 5.0 QS-2 2.0% QS-2 2.0% RH-3D 0.4-0.6% RH-4 0.3-0.5% RH-4 0.3-0.5% RH-3D 0.4-0.6 % （3）阳离子聚合物体系 材料名称加量 扳土4% SP-2 0.3-0.4% CSW-1 0.1%
VersaClean低毒油基钻井液技术
第31卷第6期2003年12月 石 油 钻 探 技 术 PETROL EUM DR I LL I N G T ECHN I QU ES V o l.31,N o.6 D ec.,2003 收稿日期:2003203205;改回日期:2003206205 作者简介:安文忠(1973—),男,黑龙江巴彦人,1997年毕业于 大庆石油学院钻井工程专业,钻井工程师。 联系电话:(022)25801734 !固井与泥浆# V ersaC lean低毒油基钻井液技术 安文忠1,张滨海1,陈建兵2 (11中国海洋石油有限公司天津分公司,天津塘沽 300452;21渤海石油实业公司,天津塘沽 300452) 摘 要:阐述了V ersaC lean低毒油基钻井液的基本配方、各种主要处理剂的作用机理以及钻井液的基本性能。给出了钻井液现场维护处理方法、固相控制及钻屑回注等技术方法。使用该低毒油基钻井液可以保护储层在钻完井作业过程中不受伤害,提高油田的采收率。 关键词:海上钻井;油基钻井液;钻井液配方;钻井液性能;乳化剂;降滤失剂;蓬莱1923油田 中图分类号:T E254+12 文献标识码:A 文章编号:100120890(2003)0620033203 中国海洋石油总公司在渤海海域蓬莱1923油田的I期开发过程中,选择使用V ersaC lean低毒油基钻井液钻进生产井段。该钻井液为低毒环保钻井液,广泛应用在海洋钻井作业中。在南中国海使用该钻井液,当钻屑含油量低于15%时,钻屑直接排放入海;在渤海湾使用时,限于内陆海的环境特点,使用钻屑回注技术处理,有利于环境保护[122]。 1 钻井液配方及性能 111 钻井液配方 V ersaC lean低毒油基钻井液以无荧光低芳香烃矿物油为连续相,水加CaC l2为盐水相,与乳化剂、油润湿剂、增粘剂、降滤失剂等亲油胶体及碱度控制剂和加重材料组成。连续相是逆乳化钻井液的主要成分,它是一个非极性的连续相,它的主要作用是防止钻井液与地层间的极性反应。 盐水相是保证油基钻井液具有良好流变性和滤失性的基础。盐水相通过乳化剂降低表面张力,分散成细微滴,在乳化剂的包围下,分散在油相中。盐水相的细微滴使得油基钻井液相产生一定的粘度,同时这些细微滴在井壁上相当于一层非渗透性膜,防止油相渗入地层,使油基钻井液具有优良的滤失性。 盐水相中的盐分是用来调节盐水的活度,使其与地层水的活度相等,防止地层水向钻井液或钻井液中的水向地层中渗透。但通常盐水相的活度偏低(盐度偏高),以防止钻井液中的水向地层渗透。 加重剂和钻屑都是亲水的固相,通过油润湿剂的作用稳定在油相中。 V ersaC lean低毒油基钻井液的主要成分为基油和盐相,配合使用各种钻井液添加剂控制钻井液的性能,其基本配方见表1。 表1 钻井液的配方 钻井液材料功能含量 钻井水水相30%(体积分数) 低毒矿物油连续相70%(体积分数) V ersam ul主乳化剂1114kg m3 V ersacoat润湿剂 乳化剂517kg m3 95%CaC l2活度控制9215kg m3 V ersatro l降滤失剂517kg m3 L i m e碱度控制剂1711kg m3 Barite加重剂23119kg m3 V G2p lug主增粘剂2010kg m3 112 处理剂的作用机理 V ersam u l是碱土金属脂肪酸盐,在油基钻井液中作主乳化剂,还具有润湿、增粘、降滤失和改善热稳定性的性能。 V ersacoat是聚酰胺类有机表面活性剂,是一种多功能油基钻井液处理剂,主要作用是乳化和润湿,具有改善钻井液热稳定性,控制高温高压滤失的性能。 V ersam od是有机增切剂,增加油基钻井液低剪切速率时的粘度和切力,改善井眼清洁。特别适合于大井眼、水平井、大位移井钻井,可提高钻井液的携屑能力。 V G2p lug是经长链胺基化合物处理的膨润土,油
钻井液性能对钻井、定向井施工过程中的影响——韩耀辉
钻井液性能对钻井、定向井施工过程中的影响 韩耀辉 （渤海钻探定向井公司定向井作业部） 摘要：本文章重点分析了钻井液的密度、粘度、切力、固相含量等性能的特征及对钻井、定向井施工中的影响和钻井液造成钻具托压的原因及解决办法。 关键词：钻井液定向井密度粘度切力固相含量托压 1 前言 随着油气田勘探、开发手段的日趋完善，与之相对应的工程施工技术也得到不断提高和成熟，从“粗放”型逐步向“精细”型发展，特别是对目前在油气田开发中占据重要位置的定向井、水平井、大位移井等特殊工艺井的井眼轨迹控制精度要求会越来越高。 钻井液是钻井工程系统中一个不可轻视的重要组成部分。人们常用“泥浆是钻井的血液形象地比喻其在钻井作业中的重要地位，尤其是随着石油勘探工作的发展，勘探领域越来越广，钻井深度不断增加，钻遇地层的地层日益复杂，泥浆越来越的到普遍重视，并提出了更严格的要求。1982年原石油工业部颁发的“钻井泥浆管理条例”明确提出，钻井必须使用优质泥浆。本文结合钻井液的各项特性对钻井、定向井施工中造成的影响进行分析。 2 钻井液的密度 2.1密度过大的害处 1、损害油气层； 2、降低钻井速度； 3、过大压差易造成压差卡钻； 4、易憋漏地层； 5、易引起过高的粘切； 6、多消耗钻井液材料及动力； 7、抗污染能力下降。 密度过低则容易发生井喷、井塌、缩经（对塑性地层，如较纯的粘土、岩盐层等）及携屑能力下降等。 实践证明，钻井液密度升高，产生的静液压力增大，钻速降低，钻井静液压力对钻速的影响程序还与所钻岩石的性质有关，钻井液静液压力与地层流体压力的差值为零时，钻速最快，压差增大，钻速降低。 2.2影响密度的因素 1、密度随钻井液中固相含量的增加而增大，随固相含量的减少而减少。 2、钻井液中液相体积减少或液相密度加大，都能使密度升高。 3、油气侵入钻井液后，密度会很快下降。 2.3提高钻井液密度的方法： 一般可在钻井液体系中加入密度较大的惰性物质，如重晶石、碳酸钙等，也可加入可溶性盐，另外根据情况可选用除气、除泡等工艺手段。 2.4降低钻井液密度的方法： 1、机械法：把有害物质通过机械设备清除；例如使用振动筛、除砂器等； 2、稀释法：加入一定量的清水稀释钻井液，使其密度下降； 3、使用发泡剂或充气来增大体积而降低密
油基钻井液介绍及应用
油基钻井液 一、油基钻井液发展概述 1、定义及类型 油基钻井液是指以油作为连续相的钻井液。 两种油基钻井液——全油基钻井液和油包水乳化钻井液。在全油基钻井液中，水是无用的组分，其含水量不应超过10%；而在油包水钻井液中，水作为必要组分均匀地分散在柴油中，其含水量一般为10~60%。 2、油基钻井液的优缺点 与水基钻井液相比较，油基钻井液具有能抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气层损害程度较小等多种优点。 目前已成为钻高难度的高温深井、大斜度定向井、水平井和各种复杂地层的重要手段，并且还可广泛地用作解卡液、射孔完井液、修井液和取 心液等。 油基钻井液的配制成本比水基钻井液高得多，使用时往往会对井场附近的生态环境造成严重影响。 为了提高钻速，从20世纪70年代中期开始，较广泛地使用了低胶质油包水乳化钻井液。 为保护环境，适应海洋钻探的需要，从80年代初开始，又逐步推广使用了以矿物油作为基油的低毒油包水乳化钻井液。 3、油基钻井液的发展阶段
二、油基钻井液的组成 1、基油(BaseOil) 油包水乳化钻井液是以水滴为分散相，油为连续相，并添加适量的乳化剂、润湿剂、亲油胶体和加重剂等所形成的稳定的乳状液体系。 ?在油包水乳化钻井液中用作连续相的油称为基油，目前普遍使用的基油为柴油(我国常使用零号柴油)和各种低毒矿物油。 ?为确保安全，其闪点和燃点应分别在82℃和93℃以上。 ?由于柴油中所含的芳烃对钻井设备的橡胶部件有较强的腐蚀作用，因此芳烃含量不宜过高，一般要求柴油的苯胺点在60℃以上。苯胺点是指等体积的油和苯胺相互溶解时的最低温度。苯胺点越高，表明油中烷烃含量越高，芳烃含量越低。 ?为了有利于对流变性的控制和调整，其粘度不宜过高。 各种基油的物理性质 注：Mentor26、Mentor28、Escaid110、LVT和BP8313均为常用矿物油的代号。 2、水相(WaterPhase)： ?淡水、盐水或海水均可用作油基钻井液的水相。但通常使用含一定量CaCl2
钻井液与水活度
有机盐钻井液技术 关键词有机盐钻井液；加重材料；钻井液性能；流变性；抑制性；室内试验；机械钻速；保护油气层；腐蚀；环境；现场应用；新疆准噶尔盆地南缘。 摘要介绍了一种新型钻井液——有机盐钻井液的组成，部分处理剂的结构、作用机理，室内试验及在新疆准噶尔盆地南缘的现场应用情况。结果表明：该钻井液流变性好、抑制性强、造壁性好，可提高机械钻速、保护油气层、对钻具无腐蚀、对环境无污染，在现场应用，有其是在新疆准噶尔盆地南缘应用更具有广阔的前景。 一、基本概念 有机盐即有机酸盐，也就是有机酸根阴离子与金属阳离子、其它类型的阳离子所形成的盐。 本文所说有机盐，是带杂原子取代基的有机酸根阴离子与一价金属离子（钾离子、钠离子、铵离子、叔铵离子、季铵离子等）所形成的盐。该类有机盐可用一通式XmRn（COO）lMq表示，其中X为杂原子及杂原子基团，R为C0-C10的饱和烃基，COO为羧基，M为一价阳离子。其结构式可表示如下： 有机盐钻井液由有机盐水溶性加重剂Weigh2、Weigh3，降滤失剂Redu 1、Redu2、提切剂Visco1、Visco2、无萤光白沥青NFA-25 、包被剂IND10配制而成。其中，IND10是专门用于含低浓度有机盐(<15%)钻井液的处理剂。 提切剂Visco1是硅酸盐矿物的改性产品，可用通式M1aM2bM3c（OH）dOe表示，M1、M2、为2、3价金属元素、M3为4价非金属元素。 提切剂Visco2是含磺酸基的聚合物经微交联合成的高分子化合物。 降滤失剂Redu 1是含磺酸基的乙烯基单体、乙烯基单体与纤维素等接枝共聚而成的中小分子量聚合物。 降滤失剂Redu 2是含磺酸基的乙烯基单体、乙烯基单体共聚而成的中小分子量聚合物。 包被剂IND10是乙烯基单体、含磺酸基的乙烯基单体共聚而成的较高分子量的聚合物。 二、有机盐钻井液的特点 有机盐钻井液比之普通钻井液，有以下特点：（1）固相含量低，流变性好；（2）抑制性强；（3）滤失造壁好；（4）抗温能力强；（5）保护油气层效果好；（6）对金属无腐蚀；（7）对环境无污染。 三、有机盐钻井液的作用机理 （一）有机盐钻井液的流变性 有机盐水溶性加重剂的有机酸根阴离子与单价阳离子亲水性强，在水中电离倾向大，具有超高溶解度，Weigh2在水中溶解度可达95克/100克水，Weigh3在水中溶解度可达150克/100克水。其水溶液密度较高，最高可达1.55g/cm3,用这类加重剂可配成密度高达1.55g/cm3的无固相钻井液及密度为2.50 g/cm3以上的低固相超高密度钻井液。 有机盐钻井液各组分能充分溶解于水，是由溶解规律理论决定的。电解质溶液理论指出：电解质溶液中存在几个组分时，其组分的化学势（又称化学位）随
钻井液配方材料性能
1、聚丙烯酰胺钾盐 K-PAM 又称之为聚丙烯酸钾，产品为白色或淡黄色末状，是一种含羧钾聚丙烯酰胺衍生物，是很强的抑制页岩分散剂，具有控制地层造浆的作用并兼有降失水、改善流型及增加润滑性等功能。在钻井液中包被、提粘，使用于各种泥浆体系，有较好的防塌作用。它能改善井液的流变性并能有效地包被钻屑，抵制地层造浆，钾离子的存在，能防止软泥。岩和硬脆性泥液岩的水化和剥落，起到稳定井壁的作用，具有较好的降失水作用，与其它处理剂配伍性好， 2、PAC—141是一种新型泥浆处理剂。可适用于各种水基泥浆体系,具有改善泥浆流型、提高剪切稀释能力、降低失水量、控制钻屑分散、稳定井壁、调节泥浆粘度和胶体稳定性等作用。 3、NH4-HPAN是淡黄色粉末，具有一定的抗温和抗盐能力。并且具有耐光、耐腐蚀的功能，由于NH4+在页岩中的镶嵌作用，具有一定的防塌效果。该产品有较强降低钻井液降滤失量和高温高压滤失量，抗温能力强，抗热稳定性好等作用，具有一定的抑制粘土水化和防塌能力，同事具有较好的抗盐以及抗污染的能力。 4、聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂，由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生成分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理剂。其混凝作用表现如下：a、水中胶体物质的强烈电中和作用。b、水解产物对水中悬浮的优良架桥吸附作用。c、对溶解性的选择性吸附作用。 5、 XY27在钻井液中用作降粘剂（或叫絮凝剂）。在它的分子链中引入了一定比例的阳离子、阴离子、非阴离子官能团。由于阳离子基团的存在，大大提高了XY27抑制泥页岩分散、膨胀的能力，并能提高钻井液体系的抑制性。因此，XY27不仅能显著降低钻井液的粘度，而且能使钻井液的粘度保持稳定，表现出较强的抗岩屑污染能力。 6、氢氧化钠是白色的固体，极易溶解于水，呈碱性，可用于调节泥浆ph值。 7、高效润滑剂RH-3是专为钻井润滑设计的复合型润滑剂，添加到钻井液中可明显提高其抑止性和润滑性，添加本品后钻探阻力小，进尺快，可防止缩径泥包钻头、压差卡钻，有利于提高钻进效率，防止井塌，延长钻头寿命。⑴高润滑性，润滑系数降低率可达80%以上。⑵优良的抗磨性和极压性能。⑶抗高温，可在250 ℃以上应用。⑷高安全性，闪点在80℃以上，一般工作环境中无燃爆危险。 ⑸绿色环保，本品无毒，可生物降解，环境友好。⑹与基浆配伍性好，膨润土产地、性能的变化不影响润滑效果。⑺分散性好，在浆体中分散均匀，润滑平稳。 8、磺化沥青是棕褐色易碎薄片或流动性粉末，由于含有磺酸基，水化作用很强，当吸附在页岩界面上时，可阻止页岩颗粒的水化分散起到防塌作用。同时，不溶于水的部分又能填充孔喉和裂缝起到封堵作用，并可覆盖在页岩界面，改善泥饼质量。磺化沥青在钻井液中还起润滑和降低高温高压滤失量的作用，1是一种堵漏、防塌、润滑、减阻、抑制等多功能的有机钻井液处理剂。2、润滑减阻，降低钻具的提升能力和扭距延长钻头使用期，预防和解除卡钻；3、形成薄而坚韧的泥饼强化井壁。控制高温失水；4、控制泥浆的高温剪切强度；5、可与其它泥浆处理剂复配使用。推荐加量1-6%。
泥浆材料及用途
加重材料 指标 名称主要成份分子式密度数目可配最高密度 石灰石粉碳酸钙CaCO3 2.7-2.9 200 1.68 超细粉碳酸钙CaCO3 2.8-3.1 600 1.80 重晶石粉硫酸钡BaSO4 3.9-4.2 200 2.3 活性重晶石粉硫酸钡BaSO4 3.9-4.2 200 3.1 铁矿粉氧化铁Fe2O3 4.9-5.3 150 4.0 方铅矿粉硫化铅PbS 7.4-7.7 150 5.2 三无机盐类 一、碳酸钠 1、物理性质 碳酸钠（Na2CO3）又称纯碱、苏打，白色粉末结晶，密度2.5，易溶于水，水溶液呈碱性，在空气中易吸潮结块，要注意防潮。 2、化学性质 a、电离：Na2CO3=2Na +＋CO32– b、水解：CO32– + H2O = HCO3– + OH– HCO3– + H2O = H2CO3 + OH– c、沉淀钙离子、镁离子 Ca2++ CO32–= CaCO3↓ Mg2++ CO32–= MgCO3↓↓ 3、作用
沉淀膨润土中的钙离子、镁离子，改善水化性能，促进膨润土分散造浆，降低泥浆的失水，提高泥浆的粘度和切力，改善泥饼的质量。 4、加量 准确加量应根据膨润土质量通过实验确定，一般为膨润土重量的5%。 5、测试 1%水溶液PH值大于12为合格品。 二、氢氧化钠 1、物理性质 氢氧化钠又称烧碱、火碱或苛性钠。白色结晶，有液体、固体片状三种产品，纯度从50%至99%不等，密度2-2.2，易吸潮，有强烈的腐蚀性，暴露在空气中，会吸收CO2，变成Na2CO3。 2、作用 a、调节泥浆PH值。 b、促使膨润土分散造浆。 c、加快有机处理机溶解。 3、加量 根据产品纯度和需要决定加量，一般加量为泥浆的 0.1%—0.5%. 4、测试
钻井液基本知识
钻井液基本知识 钻井液就是用于钻井的流体,在钻井中的功用:1、清洗井底,悬浮携带岩屑,保持井眼清洁。2、平衡地层压力,稳定井壁、防止井塌、井喷、井漏。3、传递水功率、以帮助钻头破碎岩石。4、为井下动力钻具传递动力,5、冷却钻头、钻具。6、利用钻井液进行地质、气测录井。钻井液常规性能对钻井工作有很大的影响。 一、钻井液密度 1、钻井液密度概念:单位体积钻井液的质量称为钻井液的密度,其单位就是克/厘米3(g/cm3)常用符号表示。现场一般用钻井液密度计测定钻井液的密度。 2、钻井液密度的计算公式 P=(P地×102)÷H+Pe P----钻井液密度g/cm3 式中: P地----地层压力MPa H-----井深m Pe-----附加密度、油层附加0、05—0、1气层附加0、07—0、15 由于起钻时可能产生抽吸或液面下降,另外,气体进入井内,也会引起液柱压力降低,因此钻井液密度要有附加值。 3、钻井液密度与钻井工作的关系:在钻井作业中,钻井液密度的作用就是通过钻井液柱对井底与井壁产生压力,以平衡地层中油、气压力与岩石侧压力、防止井喷、保护井壁,同时防止高压油气水侵入钻井液,以免破坏钻井液的性能引起井下复杂情况,在实际工作中,应根据具体情况,选择恰当的钻井液密度,若钻井液密度过小,则不能平衡地层流体压力,与稳定井壁,可能引起井喷、井塌、卡钻等事故,若钻井液密度过大则压漏地层,并易损害油气层。钻井液对钻速有很大的影响,密度大液柱压力也大,钻速变慢,因钻井液柱压力与地层压力之间的正压差使岩屑的清除受到阻碍。造成重复破碎,降低钻头破碎岩石的效率,使钻速下降,通常在保证井下情况正常的前提下,为了提高钻速,应尽量使用低密度钻井液。 二、钻井液粘度 1、钻井液的粘度概念:钻井液粘度就是指钻井液流动时,固体棵粒之间,固体颗粒与液体分子之间, 以及液体分子之间内摩擦的总反映,钻井液粘度可用漏斗粘度计与旋转粘度计进行测定,由于测定的方 法不同,有不同的粘度值,现场常采用漏斗粘度计测量钻井液的粘度,单位就是秒。 2、钻井液与钻井工作关系,钻井液粘度的大小,对钻井液携带岩屑能力有很大的影响,一般来说,钻
常用钻井液处理剂及作用
常用泥浆药品及作用 一、聚合物类 1、聚丙烯酰胺（PAM） 作用：主要用来絮凝钻井液中过多的粘土细微颗粒及清除钻屑，从而使钻井液保持低固相，它也是一种良好的包被剂，可使钻屑不分散，易于清除，并有防塌作用。 2、聚丙烯酸钾（K-PAM） 作用：主要用来抑制页岩中所含粘土矿物的水化膨胀和分散而引起的井塌。 3、螯合金属聚合物（CMP）作用：用来提高聚合物体系粘度兼防塌作用。 4、钻井液用成膜树脂防塌剂（BLC-1）作用：用来控制聚合物体系失水，增加润滑性从而达 到防塌的目的。 5、高粘乙烯基单体共聚物防塌降失水剂（BLA-MV） 作用：用来控制聚合物体系失水，提高粘度，封堵页岩孔隙从而达到防塌的目的。 6、增粘降失水剂（KF-1） 作用：用来提高聚合物体系液相粘度，提高泥浆的携带岩屑能力。 7、非极性防卡润滑剂（BLR-1） 作用：主要用来提高钻井液体系的润滑性，降低摩阻系数，增加钻头的水马力以及防止粘卡。 二、细分散类作用：主要用来配制原浆，亦有增加粘切、降低滤失的作用。 1、羧甲基纤维素钠盐（CMC） 作用：主要用来促进钻井液中粘土颗粒网状结构的形成，提高粘度，降低失水。 2、烧碱(NaOH) 作用：调节钻井液PH值，促进白土水化分散。 4、纯碱（Na2CO3） 作用：调节钻井液PH值，促进白土水化分散,沉降钻井液中过多的钙离子。 5、防塌润滑剂（FT-342或FT-1）作用：防塌，改善钻井液的流动性和泥饼质量。 6、硅氟防塌降虑失剂（SF）作用：防塌降失水，改善钻井液的流动性和泥饼质量。 7、封堵护壁增粘剂（改性石棉）（SM-1）或（XK-1）作用：提高低固相钻井液的动切力。 8、硅氟稀释剂(SF-150) 作用：主要用作稀释改善细分散钻井液体系的流动性 三、堵漏剂 1、单向压力封堵剂（DF-A）作用：主要用作渗透性漏失地层的堵漏。 2、综合堵漏剂（HD-I、II）作用：主要用作裂缝性漏失地层的堵漏。 3、桥塞堵漏剂（QD-I、II）作用：主要用作裂缝性漏失地层的堵漏。 四、加重剂 1、石灰石粉（CaCO3） 作用：主要用来提高钻井液的密度，以控制地层压力，防塌防喷。可用来配制密度不 超过1.30g/cm3的钻井液。 2、重晶石粉（BaSO4） 作用：主要用来提高钻井液的密度，以控制地层压力，防塌防喷。可用来配制密度 2.00g/cm3以上的钻井液。 常见膨润土浆配方
钻井液是钻井的血液
钻井液是钻井的血液，就如同人体的血液一般，人如果没有血液就会死。 我国钻井液工艺技术的发展规律与国际上该项即使的发展规律基本相似。最初我国主要使用以钠基为基础的细分散钻井液，在井浅、地层较简单情况下，这类体系有其优越性，例如可以就地取材，成本低，密度可在较大范围内调整等。但钻遇复杂地层，如大段泥页岩层、厚岩盐层及其它可溶性盐类地层时，这来钻井液的抗污染能力差，很难维持比较稳定的性能，于是发展了以石灰、石膏及氯化钙为絮凝剂的钙处理钻井液及盐水钻井液。由于以上钻井液具有抗盐、钙侵、流动性好和性能稳定等优点，自20世纪60年代初开始，在我国逐渐得到了广泛应用。20世纪70年代初，我国成功地发展了低固相铁铬盐混油钻井液、褐煤氯化钙钻井液、褐煤石膏钻井液以及低固相弱酸性饱和盐水钻井液等，并且高分子有机处理剂已广泛应用于钻井液中。从20世纪70年代中期至80年代中期，我国钻井液技术有了很大的发展主要表现在：（1）适于钻深井、超深井的三磺钻井液在全国推广使用后，大大减轻了井下复杂情况，创下了钻超深井7175m的记录。（2）在此期间，低固相不分散聚合物钻井液技术在我国得到全面推广。开始时仅使用聚丙烯酰胺单一型聚合物絮凝剂，以后陆续研制成功不同基团、不同相对分子质量的聚合物处理剂。形成了多种聚合物钻井液体系。聚合物钻井液主要应用于井深4000m以内的井，在当时曾有力地配合了高压喷射钻井，大大地提高了钻井速度。并且由于聚合物处理剂具有良好的护壁作用，因此当时所研制的钾基聚合物钻井液曾在很大程度上解决了泥、页岩地层的坍塌问题。（3）80年代初期，研制成功了油包水乳化加重钻井液，并在华北、新疆和中原等油田得到成功应用，有效地解决了钻遇大段岩膏层和水敏性泥页岩地层时所遇到的各种问题。(4)钻井液处理剂、原材料品种迅速增加，质量不断提高。1978年，我国钻井液处理剂仅有40多种，1983年增至76种，1985年已达16个门类，共129种。从何80年代初开始，我国已着手制订钻井液处理剂和原材料质量标准。1986—1990年，我国钻井液工艺技术取得了长足的进步，从而大大缩短了我国与国际先进水平的差距。其中有代表性的成果包括：（1）在新的起点上对聚合物钻井液进行了全面、系统的研究，研制出两性离子聚合物钻井液和阳离子聚合物钻井液等新体系，并在全国许多油田推广使用，取得良好效果。在此期间，我国在总结前期的聚合物钻井液技术成功经验的同时，也指出了在使用聚合物钻井液过程中遇到的一些新问题。于是将聚合物处理剂的类型从阴离子扩展到阳离子、两性离子，并对大、中低相对分子质量聚合物处理剂及其复配作用在抑制性、降滤失、降粘作用机理方面进行了系统研究，在此基础上研制出以FA367、XY-27和JT888等处理剂组成的两性离子聚合物钻井液体系，和由盐离子包被剂、降滤失剂、降粘剂、防塌剂等组成的全阳离子聚合物钻井液体系。（2）为保护油气层，实现欠平衡压力钻井，发展了泡沫和充气钻井液技术。其中使用泡沫钻成的最深井的井深达到3232m。（3）为了有效地解决井壁失稳问题，系统地研究了各类钻井液及其处理剂与井壁稳定的关系，研制出了各种具有较强抑制性的防塌钻井液体系，并研制出可对付复杂盐膏层的饱和盐水钻井液和油包水乳化钻井液等。（4）子啊深井、超深井钻探作业中，研制出聚磺钻井液体系。该体系兼有聚合物钻井液和三磺钻井液的优点，既有很强的抑制性，又改善了高温干呀条件下钻井液的性能。同时还大大地减少了井下复杂情况的发生，提高了机械钻速；（5）保护油气层技术有了很大发展，研制并应用了3大类共11种不同类型的保护油气层的钻井液体系。1991—1995年，我国钻井液技术又上了一个新的台阶。具体体现在：（1）聚合物钻井液技术又有了新的进步。其中两性离子聚合物钻井液技术更加成熟，据
全油基钻井液沉降性研究与应用
全油基钻井液沉降性研究与应用 摘要：针对全油基钻井液静止时间长，容易出现沉降，影响井下作业安全的问题，研制了一种油基钻井液，它具有良好的流变性、电稳定性和悬浮性，并在HZ21-1-18井成功应用。应用结果表明，全油基钻井液配方能适应现场钻井和测试9天的要求，有效地保护油气层和保证了作业安全。 关键词：全油基钻井液；沉降性；现场应用 1全油基钻井液体系特点简介 根据不同的地质特点、储层的保护及井身结构，并考虑到现场施工及维护等方面的综合因素，我公司开发出新型全油基钻井液体系，从而达到满足于各种复杂情况下对钻井液的要求。良好的温度稳定性；良好的流变性稳定性；高的动塑比；高的电稳定性；良好的抗侵污效果；处理剂加量低；良好的剪切稀释效果。全油基钻井液体系具有非常好的适应性，不同的密度条件下，通过改变处理剂的加量，能够获得性能优异的全油基钻井液体系。全油基钻井液体系40～180℃温度下具有较好的适应性，密度范围可以达到0.92～2.30g/cm3，并通过调整处理剂的加量获得优异的性能，是一套新型优异的全油基钻井液体系；该体系具有动塑比和电稳定性高，高温高压失水小，处理剂加量低，适用性广等特点。 2处理剂及作用 （1）5#白油：油基钻井液基液，作为连续相；（2）HIEMUL主乳化剂：油基钻井液乳化剂，形成油包水乳液；功能：a、可形成稳定的油包水乳状液；b、可降低滤失速率；c、提高油基钻井液的热稳定性；（3）HICOAT辅乳化剂：辅助乳液稳定，与HIEMUL主乳化剂配套使用；功能：a、提高油水乳化钻井液的油湿性；b、提高体系电稳定性：c、改变乳化钻井液流变参数；（4）HIRHEO-A 提切剂：提高和调节油基钻井液的粘度；功能：a、可对任何油基钻井液增粘；b、改善钻进与完井过程中的井眼清洁性；加强油基封隔液和管内填充液内部网架结构，防止加重材料沉降。（5）JHS增粘剂：提高和调节油基钻井液的粘度；功能：a、提高乳化钻井液和纯油基钻井液悬浮能力；b、抑制斜井和大位移井段的固相沉降；c、调整油基泥浆性能以便储存。（6）HIFLO降滤失剂：降低和控制油基钻井液的滤失；功能：a、减小HTHP滤失速率；b、提高油包水乳化钻井液稳定性。（7）MOSEAL膨胀堵漏剂：膨胀封堵，降低滤失。（8）重晶石、碳酸钙：调节油基钻井液的密度。 3全油基钻井液体系性能评价 5#茂名白油配方：5#茂名白油+3.0%HIEMUL主乳化剂+1.0%HICOAT辅乳化剂+3%HIRHEO-A提切剂+2.%CaO+3.0%JHS高温增粘剂+2.0%HIFLO降滤失剂++2%MOSEAL膨胀堵漏剂+2%MOLPF+2%MOLSF+300目碳酸钙加重。依据密度需要加入300目碳酸钙（下述性能密度为1.10g/cm3）。实验条件：150℃老
各种泥浆处理剂性能简介
各种泥浆处理剂性能简介 1、磺化褐煤（SMC） (1)、产品简介：磺化褐煤（SMC）是褐煤腐植酸的衍生物，是褐煤在磺化剂、适当温度等条件下合成制得的，其外观性状为棕黑色粉末，是一种能耐200℃～220℃高温的淡水钻井液的降粘剂和滤失量控制剂，是一种廉价、高效的泥浆处理剂。 (2)、性能及用途：磺化褐煤（SMC）主要用于石油、地质勘探钻井。在钻井泥浆中具有明显的降滤失和抑制降粘作用,本产品可直接加入各种水基钻井液体系中，多与腐植酸钾、褐煤树脂、磺化酚醛树脂等处理剂配合使用。一般加量为2.0-3.0%。理化指标项目指标外观黑褐色粉末干基腐植酸，% ≧45.0 干基全铬，% ≧1.70 水分，% ≦15.0 钻井液性能项目指标在24℃±3℃下测定经200℃，16H养护后（24±3℃）下测定基浆￠100的粘度，MPa.s 45-46 85-140 表观粘度，MPa.s 14-20 22-40 动切力,pa 7-12 12-15 Lmin 静切力 7-12 9-13 基浆加 SMC 滤失量，ml 15-18 15-19 ￠100的粘度，MPa.s ≦10 ≦15 表观粘度，MPa.s ≦8 ≦12 动切力，pa ≦1 ≦3 Lmin静切力,Pa ≦3 ≦1 滤失量，ml ≦10 ≦11 2、K31 (1) 组份：由硝基腐植酸钾、特种煤焦树脂、三烃甲基酚与磺化石蜡等复配而成。特征：外观为黑色粉末，易溶于水，水溶液呈碱性。质量指标：项目指标硝基腐植酸含量，％≥ 30.0 水份，％≤ 15.0 PH 值 8-9 钾含量（干基），％≥ 8.0 水不溶物，％≤ 20.0 (2)用途：本品为一种腐植酸类页岩抑制剂，具有抑制页岩水化膨胀作用，并具有降粘和降滤失的功效，适用于淡水钻井液，抗温可达180℃。 (3)用法用量：直接将本品加入泥浆中搅拌溶解，用量：1-3％。 3、水解聚丙烯酰胺钾盐（K-PAM）： （1）、产品性能：该品易深于水，水溶液呈弱矸性，用作钻井液处理剂，具有较强的的抑制粘土和钻屑分散能力，良好的抗温、抗盐性能和一定的降滤失能力，能有效的控制地层造浆，防塌效果好，有利于油气层的发现与保护。可用于淡水、盐水、饱和盐水钻井液及不同相对密度的水基钻井液体系。 4、褐煤树脂（SPNH）：本品是一种耐温抗盐的钻井液处理剂，为黑色粉末，易溶于水，水溶
钻井液的作用
聚 乙 烯 醇 在 钻 井 液 中 的 应 用 班级：10油田化学三班 姓名：李涛涛
聚乙烯醇，英文名称2： polyvinyl alcohol，viny)alcohol polymer，poval，简称PVA，分子式： [C2H4O]n 摘要：主要讲述了聚乙烯醇胶乳对油井水泥浆的失水、稠化性能、游离水和水泥石抗压强度等参数的影响。结果表明，胶乳加量增大时，油井水泥浆的失水量迅速变小，稠化时间延长，初始稠度减小，游离水得到有效的控制，水泥石的抗压强度减小而柔性增大。试验证明，聚乙烯醇胶乳通过成膜、吸附、水化等作用能有效地控制油井水泥浆的液相运移情况，调节其稠化性能，改善水泥石的物理力学性能。自行设计了一套测定水泥石胶结强度的装置，实验证明所提出的测定方法是可行的。 首先聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性聚合物,分子中有大量的羟基存在。因此,可以把它作为油井水泥降失水剂的原料。文章研究了在不同的聚合度和醇解度的PVA作为油井水泥降失水剂的滤失性能,研究发现PVA17-88是以PVA作为油井水泥降失水剂的最好原料。并对PVA17-88作为油井水泥降失水剂与分散剂和消泡剂的配伍性、耐温、抗盐以及水泥浆的综合性能进行了系统的研究。 高分子聚合物材料作为油井水泥外加剂在油田固井工程中的应用,其地位日益突出,对提高固井质量起到了重要的作用.该文较详强的介绍了固井工程与油井水泥外加剂的关系以及相关的概念,综述了前人的研究成虹,研制出了新型聚合物胶乳水泥体系,同时设计了相应的特种实验仪器.该文重点研究了水溶性聚合物-聚乙烯醇作为油井水泥外加剂的一些行为特征,同时研究了配套组分对聚合物水泥浆体系的性能影响.聚乙烯醇水溶液与硼砂在碱性条件下交联是该文 研究应用的最基本原理之一,聚乙烯醇与硼砂交联形成了一定的网状结构,加入的有机酸组分参加进一步的交联,使之形成了立体柔性的网状交联结构,这种结构吸附到水泥颗粒上,阻碍和束缚了水泥浆中自由水的运移,同时这种交联吸附性质使水泥浆体系在压差作用下能够在滤失界的目的,减少了水泥石的表观和 内部体积由于失水而造成的收缩,同时也对地层流体的外窜起到了封堵作用,保证了水泥浆在井下的正常凝固.另外聚乙烯醇与其他组分的配合作用,使水泥浆体系还具备了"直角稠化","零自由水"和剪切稀释等特性.该文发展了油田固井工程中的防窜理论,在水泥外加剂的研究方面达到了一个新的水平.在现场试验和推广应用过程中为解决大庆油田的高压层固井、水平井固井,地矿部浅气层固井和渤海海上深层气层固井问题起到了重要作用. 聚乙烯醇用作石油及天燃气钻井、固井过程中的降失水添加剂增强水泥浆保水作用防止水泥浆在渗透性地层中先期脱水，对缓凝时间和抗压强度影响小，并有效防止气窜用作石油及天然气钻井过程中的防塌添加剂，能有效阻止钻井液滤液浸入泥页岩，从而达到防止井壁失稳甚至井壁坍塌的作用聚乙烯醇的抑制防塌性能是长久有效。聚乙烯醇等是我国近年来研究应用最广的堵水调剖剂，包括合成聚合物、自然改性聚合物、生物聚合物等。它们的共同特点是溶于水，在水中有优良的增粘性，线性大分子链上都有极性基团，能与某些多价金属离子或有机基团（交联剂）反应，天生体型的交联产物冻胶，粘度大幅度增加，失往活动性和水溶性，显示较好的粘弹性。 聚丙烯酰胺的大量应用，给化学堵水调剖技术开创了新局面。将聚丙烯酰胺水解后溶于水，混进甲醛或306树脂（多羟基的三聚氰胺酰化物），在酸性条件下，缩聚天生冻胶。本剂适合层间或层内纵向渗透率差异较大但油层无裂缝
第6章钻井液设计
第8章钻井液设计 本章主要介绍了新疆地区常用的钻井液体系，结合A1-4井及探井资料，设计了A区块井组所使用的钻井液体系、计算了所需钻井液用量，提出了钻井液材料计划等。 8.1 钻井液体系设计 钻探的目的是获取油气，保护地层是第一位的任务，因此，搞好钻井液设计，首先必须以地层类型特性为依据，以保护地层为前提，才能达到设计的目的。 新疆地区常用钻井液体系简介[16]： (1)不分散聚合物钻井液体系：不分散聚合物钻井液体系指的是具有絮凝及包被作用的有机高分子聚合物机理的水基钻井液。该体系的特点是：具有很强的抑制性；具有强的携沙功能；有利于提高钻速；有利于近平衡钻井；可减少对油气层的伤害。 (2)分散性聚合物体系（即聚合物磺化体系）：聚合物磺化体系是指以磺化机理及少量聚合物作用机理为主配置而成的水基钻井液。该体系的特点是：具有良好的高温稳定性，使用于深井及超深井；具有一定的防塌能力；具有良好的保护油层能力；可形成致密的高质量泥饼，护壁能力强。 (3)钾基（抑制性）钻井液体系：该体系是以聚合物的钾，铵盐及氯化钾为主处理剂配制而成的防塌钻井液。它主要是用来对付含水敏性粘土矿物的易坍塌地层。该体系特点：对水敏性泥岩，页岩具有较好的防塌效果；抑制泥页岩造浆能力较强；对储层中的粘土矿物具有稳定作用；分散型钾基钻井液有较高的固相容限度。 (4)饱和盐水钻井液体系：该体系是一种体系中所含NaCl达到饱和程度的钻井液，是专门针对钻岩盐层而设计的一种具有较强的抑制能力，抗污染能力及防塌能力的钻井液。该体系特点：具有较强的抑制性，由于粘土在其中不宜水化膨胀和分散，故具有较强的控制地层泥页岩造浆的能力；具有较强的抗污染能力，由于它已被NaCl所饱和，故对无机盐的敏感性较低，可以抗较高的盐污染，性能变化小；具有较强的防塌能力，尤其再辅以KCL对含水敏性粘土矿物的页岩具有较强抑制水化剥落作用；可制止盐岩井段溶解成大肚子井眼。由于钻井液中氯化钠已达饱和，故钻遇盐岩时就会减少溶解，以免形成大井眼；缺点是腐蚀性较强。 (5)正电胶钻井液体系是一种以带正电的混合层状金属氢氧化物晶体胶粒(MMH或MSF）为主处理剂的新型钻井液体该体系的特点：具有独特的流变性;有利于提高钻井速度；对页岩具有较强的抑制性；具有良好的悬浮稳定性；有较
钻井液技术难点与现场应用
钻井液技术难点与现场应用 某井是吉林油田部署在松辽盆地南部英台断陷五棵树Ⅶ号构造带上的一口预探井，设计井深4532m，完钻井深4467m。该井嫩江组和姚家组地层岩性以紫红、棕红、灰色泥岩为主，由于埋藏浅，易造浆、易发生井眼缩径；青山口组紫红色泥岩胶结性差易吸水膨胀发生坍塌掉块；泉头组泥岩无层理，不均质，易发生崩塌，砂岩渗透性好易发生漏失；营城组富含CO2气体，易污染钻井液。根据该井地层特点，二开采用聚合物钻井液，三开采用水基抗高温成膜钻井液，并结合之采取预防井下复杂情况的技术措施，顺利完成该井施工任务。 标签：水基抗高温成膜钻井液；井壁稳定；高温稳定性；CO2污染 近年来，随着油气资源勘探开发扩大，了解和开发深部地层油气资源已成为油田行业的主攻目标，深探井存在钻遇地层层系多，复杂地层多，地层压力估计不准，地温梯度高，可钻性差等难题，对钻井液技术提出了更高的要求。 1 地质工程概况 1.1 地质概况。 某井自上而下钻遇地层为泰康组、明水组、四方台组、嫩江组、姚家组、青山口组、泉头组、登娄库组、营城组。其中姚家组以上地层，以紫红色、棕红色泥岩为主，易造浆；姚家组底部、青山口组，紫红色、灰、灰绿色泥岩与深灰、灰色泥质粉砂岩、粉砂岩组成不等厚互层，易坍塌；泉头组，暗紫红色泥岩与浅灰、灰细砂岩组成不等厚互层，易发生泥岩崩塌，下部由暗紫色泥岩与含砾粗砂岩、杂色砂砾岩组成不等互层，易发生渗透性漏失；营城组，火山碎屑岩与砂泥岩，富含CO2气体，易污染钻井液。目的层位，登娄库组、营城组二段。完钻层位，营城组二段。钻探目的，扩大该区勘探成果，进一步了解营二段气藏特征；落实营城组二段储量规模。 1.2 工程概况。 一开使用Φ444.5mm钻头钻至井深608m，下入Φ339.7mm套管607m；二开使用Φ311.15mm钻头钻至井深3047m，下入Φ244.5mm套管3032m；三开使用Φ215.9mm钻头钻至井深4467m，下入Φ139.7mm套管4318m。定向造斜深度1225m，最大井斜17.92°，最大水平位移426.94m。 2 鉆井液技术难点 （1）明水组、四方台组、嫩江组、姚家组以紫红色、棕红色泥岩为主，泥质较软，地层易造浆，易缩径，造成起下钻困难。 （2）青山口组，紫红色泥岩，胶结性差，易发生井壁坍塌。
钻井液的技术问题
《岩土钻掘工程学》课程试题库2 考虑到《岩土钻掘工程学》的讲课分成"岩土钻掘工艺"与"钻井液"两大部分,而且分别考试,所以这里把"钻井液试题库"单列出来. 一,概念与术语 1. 阳离子交换容量 一种离子从粘土颗粒中置换出带相同电荷等量等大小,一般用mcq/100g. 2. 同晶置换 在不改变晶格构架的情况下,硅氧四面体中的硅被低价铝离子或铁离子所置换,铝氧八面体中的铝被低价镁离子所置换. 3. 造浆率 配得表观粘度为15mPa·s的泥浆是每吨粘土所造浆的立方数. 4. 取代度 高分子纤维素链节中三个羟基被钠羧甲基取代的程度. 5. 剪切稀释作用 泥浆的表观粘度随剪切速率的增加而降低的现象. 6. 触变性 泥浆静止时粘土颗粒之间互相吸附而形成结构,当外加一定切力使泥浆
流动时,结构拆散,流动性增加,此种特性称为泥浆触变性. 7. 失水造壁性 在井中液体压力差的作用下,泥浆中的自由水通过井壁孔隙或裂隙向地层中渗透,称为泥浆的失水.失水的同时,泥浆中的固相颗粒附着在井壁上形成泥皮(泥饼),称为失水造壁性. 8. 充气钻井液 气体分散在钻井液中形成的稳定分散体系称做充气钻井液. 9. 聚结稳定性 泥浆中的固相颗粒是否容易自动聚结变大,降低其分散度的特性. 10. 塑性粘度 反映流体在层流下达到动平衡时,固相颗粒之间,固相颗粒与液相之间以及液相内部内摩擦力的大小. 11. 压差卡钻 压差卡钻是指钻具在井中静止时,在钻井液与地层孔隙压力之间的压差作用下,紧压在井壁泥饼上而导致的卡钻. 12. 油气层损害 在钻井,完井,井下作业及油气田开采全过程中,造成油气层渗透率下降的现象称为油气层损害. 13. 循环阻力损失 钻井液在循环流动过程中,流经地面管路,钻杆,孔底钻具,钻头和环状间隙时,形成一定的水力损失或称为压力损失,也可称为压降. 14. 水解度