水平井钻井液配方

水平井钻井液技术

水平井技术是当代油气资源勘探开发的重点技术之一.从80年代末期开始，为了提高勘探开发综合经济效益，世界各油公司掀起了水平井的热潮，在生产中取得了重大经济效益，证实了水平井“少井高产”的突出优点，取得了减少油田勘探开发费用，加快资金回收，少占土地和减少环境污染等一系列经济效益和社会效益。

由于水平井在钻井过程中井斜角从0°~ 90°变化，因而水平井与直井钻井工艺有较大的差别，为了确保水平井的钻成井保护好油气层，对水平井的钻井液完井液提出了特殊要求，必须解决井眼净化、井壁稳定、摩阻控制、防漏堵漏和保护储层等问题。

一、井眼净化

井眼净化是水平井钻井工程的一个主要组成部分，井眼净化不好会导致摩阻和扭矩增加、卡钻；影响下套管和固井作业正常进行。

（一）影响井眼净化的因素

1、井斜角：环空岩屑浓度或临界流速随井斜角的增加而变大，而清洁率则随之下降

2、环空返速：其大小直接影响环空岩屑的运移方式、状态和环空岩屑浓度。提高环空运速：

环空岩屑浓度降低，井眼净化状况得以改善；岩屑床厚度降低或被破坏，井眼下侧不形成明显的岩屑床。

3、环空流型：<45°层流比紊流携屑效果好；45°~55°两种流

态的携屑效果基本相同。通过调整钻井液流变性能，改变层流速度剖面的平板程度来取代紊流，使钻井液在环空

很好的钻井液资料

钻井液配方资料

钻井液材料是配制各种钻井液所用的物质，其中包括原材料及处理剂。钻井液原材料是指那些组成钻井液的基本组分。处理剂是指那些用来调整钻井液性能的物质，它是钻井液组分中的关键成分，随着钻井液技术的发展，处理剂的品种正日益增多。

一、钻井液概述

钻井流体是在旋转钻井中使用的循环流体，由于绝大多数使用的是液体，少量使用气体或泡沫，因此又称“钻井液”。钻井液在钻井工程中的主要功用是：清洗井底，携带岩屑；冷却和润滑钻头及钻柱；形成泥饼，保护井壁；控制与平衡地层压力；悬浮岩屑和加重剂；在地面沉除岩屑；提供所钻地层的有关资料；将水功率传给钻头等。

钻井液的主要成分有：水，如淡水、盐水、咸水或饱和盐水等；膨润土，如钠膨润土、钙膨润土、有机土或抗盐土等；化学处理剂有无机类、有机类、表面活性剂类、高聚合物类或生物聚合物类等；油类，如轻质油或原油等；气体，如空气或天然气等。由于这些成分在各类钻井流体中所形成的分散体系不同，因此所起的作用也不同。从物理化学观点看，钻井液是一种多相不稳定体系，其包括由重晶石粉、钻屑、粘土粉等组成的的悬浮液、高聚合物组成的胶体、膨润土粉的水溶液等和氯化钠的真溶液、碳酸钠的水溶液等。

钻井液有以下分类方法：按密度可分为低密

一.设计资料 要进行一口定向井的轨道设计工作,作业者至少应提供靶点的垂深、水平位移和方位角,或提供井口与靶点的座标位置,通过座标换算,计算出方位角和水平位移。此外,定向井工程师还要收集下列资料: 1.作...

第一节 定向井井身参数和测斜计算 一．定向井的剖面类型及其应用

定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜，钻达地下预定目标的一门科学技术”。定向钻井的应用范围很广，可归纳如图9－l所示。

定向井的剖面类型共有十多种，但是，大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型，见图9－2，称为“J”型、“S”型和连续增斜型。按井斜角的大小范围定向井又可分为：

常规定向井井斜角＜55° 大斜度井井斜角55～85°

水平井井斜角＞85°（有水平延伸段） 二．定向井井身参数

实际钻井的定向井井眼轴线是一条空间曲线。钻进一定的井段后，要进行测斜，被测的点叫测点。两个测点之间的距离称为测段长度。每个测点的基本参数有三项：井斜角、方位角和井深，这三项称为井身基本参数，也叫井身三要素。

1．测量井深：指井口至测点间的井眼实际长度。

2．井斜角：测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。

3．方位角：以正北方向线为始边，顺时针旋转至方位线所转过的角度，该方向线是指在水平面

一.设计资料 要进行一口定向井的轨道设计工作,作业者至少应提供靶点的垂深、水平位移和方位角,或提供井口与靶点的座标位置,通过座标换算,计算出方位角和水平位移。此外,定向井工程师还要收集下列资料: 1.作...

第一节 定向井井身参数和测斜计算 一．定向井的剖面类型及其应用

定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜，钻达地下预定目标的一门科学技术”。定向钻井的应用范围很广，可归纳如图9－l所示。

定向井的剖面类型共有十多种，但是，大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型，见图9－2，称为“J”型、“S”型和连续增斜型。按井斜角的大小范围定向井又可分为：

常规定向井井斜角＜55° 大斜度井井斜角55～85°

水平井井斜角＞85°（有水平延伸段） 二．定向井井身参数

实际钻井的定向井井眼轴线是一条空间曲线。钻进一定的井段后，要进行测斜，被测的点叫测点。两个测点之间的距离称为测段长度。每个测点的基本参数有三项：井斜角、方位角和井深，这三项称为井身基本参数，也叫井身三要素。

1．测量井深：指井口至测点间的井眼实际长度。

2．井斜角：测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。

3．方位角：以正北方向线为始边，顺时针旋转至方位线所转过的角度，该方向线是指在水平面

定向井和水平井钻井技术

第一节 定向井井身参数和测斜计算

一．定向井的剖面类型及其应用

定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜，钻达地下预定目标的一门科学技术”。定向钻井的应用范围很广，可归纳如图9－l所示。 定向井的剖面类型共有十多种，但是，大多数常规定向井的剖面是三种基本剖面类型，见图9－2，称为“J”型、“S”型和连续增斜型。按井斜角的大小范围定向井又可分为： 常规定向井井斜角＜55° 大斜度井井斜角55～85°

水平井井斜角＞85°（有水平延伸段） 二．定向井井身参数

实际钻井的定向井井眼轴线是一条空间曲线。钻进一定的井段后，要进行测斜，被测的点叫测点。两个测点之间的距离称为测段长度。每个测点的基本参数有三项：井斜角、方位角和井深，这三项称为井身基本参数，也叫井身三要素。

1．测量井深：指井口至测点间的井眼实际长度。 2．井斜角：测点处的井眼方向线与重力线之间的夹角。 3．方位角：以正北方向线为始边，顺时针旋转至方位线所转过的角度，该方向线是指在水平面上，方位角可在0—360°之间变化。 目前，广泛使用的各种磁力测斜仪测

水平井钻井专用工具

水平井钻井技术是指在一定钻井工艺的控制下使井眼由垂直状态变为水平状态或近似水平状态，这种钻井原理同定向钻井极为类似，也可以说，水平井钻井即是一种难度较大的特殊定向钻井。水平井要求在产层或某一指定的地层钻成有一定长度延伸的水平段，这就决定了其工艺上固有的特殊性。而工具的选择与使用必须能够保证钻头（或钻柱）按照设计的井眼轨迹准确运行。

水平井、特别是中半径水平井井身轨迹的特殊性，需要造斜工具必须具有较高的造斜能力，这是钻成水平井的基本保障；其次，在满足高造斜率要求的基础上还必须使工具有较好的稳定性。要想使井眼有一定的偏斜并不困难，以往的定向钻井工艺早已解决了这方面的问题，但当井斜角大到一定程度后，继续增斜、至使井斜角接近或超过90°，这就存在着很大的难度，这是常规的定向钻井工具所不能完成的。另外，水平井段的钻进也是我们前未遇的新问题，钻柱在这种特殊状态下的延伸必须有特殊的工具辅以维持。

为了满足水平井钻井施工的需要，设计制造出钻各种大、中曲率半径水平井的井下专用工具，通过现场试验使用进一步改进完善，总结出适合水平井钻井的工具模式。一般说来，水平井钻井的生产工序环节，大致上分为造斜，增斜、稳

靖南2010年区块钻井液方案

1 材料储备（华子平、延安、高沟口区块）

材料名称 PAM K-PAM ZNP-1 KCL CWD-1 SF 沥青粉 OSAM-K、SMT CMC QS-4 白土 NaOH 纯碱 石灰石 GD-1 合计 主要用途 絮凝 防塌絮凝 提粘、防塌 防塌 抑制防塌 降失水 防塌润滑 稀释 提粘、降失水 降失水 提粘切 调整PH值 防钙侵 提高密度 防漏、堵漏 加量 （%） 0．15-0．2 0．2-0．3 0．2-0．3 1．00-2．00 0．1-0．2 0．5-1.0 1．0-2．0 0．5-1．0 0．2-0．3 0.5-1 3-6 0．1-0．2 0.5 现场确定 0．2-0．3 储备总量（吨） 2.0 3.0 1 3-5 1 3.0 4.0 1-2 1-1.5 3-5 15-25 1-2 1 40．0 0.5 单价 15500 15500 15000 4200 15000 7800 5000 5500 20100 2000 710 2000 2000 450 22000 成本 31000 46500 15000 21000 15000 23400 20000 11000 20100 10000 170

江汉油田职业技术学校《钻井液》题库

一、选择题（50题）

1. 下列不属于钻井液功用的是（ ）

A.起升钻具 B.稳定井壁 C.冷却钻头 D.携带和悬浮岩屑 2.下列属于钻井液传递水动力功用的是（ ）

A.高压喷射钻井 B.降低了摩擦阻力 C.减弱泥页岩水化膨胀和分散的程度 D.防止沉砂卡钻 3.一般情况下钻井液成本只占钻井总成本的（ ）

A.2%~5% B.7%~10% C. 20%~30% D.80%~90% 4.下列不属于聚合物钻井液的有点是（ ）

A.对油气层的损害小 B.对钻头的损害程度较小

C.有利于提高钻速 D.有利于保持井壁稳定

5.聚合物钻井液具有较强的携带岩屑的能力，主要是因为这种钻井液的剪切稀释特性（ ），环空流体的粘度、切力较（ ）

A.弱，高 B.弱，低 C.强，低 D.强，高 6.在钻遇（ ）地层时，使用钾基聚合物钻井液可以取得比较理想的防塌效果。

A.砾岩 B.石

一、 分散钻井液的组成

1. 膨润土及原浆的配制

通常将以蒙脱石为主要成分的配浆土称为膨润土(Bentonite)。膨润土是分散钻井液中不可缺少的配浆材料，其主要作用在于提高体系的塑性粘度、静切力和动切力，以增强钻井液对钻屑的悬浮和携带能力；同时降低滤失量，形成致密泥饼，增强造壁性。

膨润土逐渐分散在淡水中致使泥浆的粘度、切力不断增加的过程称为造浆，在添加离子交换容量各不相同，来自不同产地的膨润土主要处理剂之前的预水化膨润土浆常称做原浆或基浆。几乎在所有室内实验中，首先都要进行原浆的配制。由于蒙脱石含量和阳，其造浆效果往往有很大差别。几种典型粘土造浆的曲线如图6-1所示。由图可见，所有各类粘土的造浆曲线都有一个共同点，即表观粘度较低时，其值随粘土含量的增加增长缓慢；当达到15mpa·s左右时，其值才随粘土含量的增加而明显上升。因此，常将每吨粘土能配出表观粘度为15mpa·s的钻井液体积称做粘土的造浆率(YieldofClay)。通常配浆土的质量是以造浆率来衡量的。从该图还可看出，配制1m315mpa·s的钻井液只需57kg 怀俄明优质膨润土，如使用低造浆率粘土，则需570kg，两者的用量为1:10。经换算，用1 t优质膨润土可配制出表观粘度为

CP6 Water based Drilling Fluids 第六章 水基钻井液 艺术的大道上荆棘丛生，这也 是件好事，常人都望而却步，只有 意志坚强的人例外。 ——《雨果论文学》

§6—1 分散钻井液 一.分散钻井液的组成 1.膨润土及原浆的配制 (1)膨润土?

(2)配浆土量计算：

土 浆 水 W V原浆 土 水

2.分散剂 丹宁、褐煤、铁铬木质素、CMC、NaOH等。 3.分散钻井液特点 (1)所用药品多为分散剂 (2)矿化度低 NaCl<1% [Ca2+]<120ppm (3)性能不稳定，易受污染。 (4)优点：工艺简单，成本低 细分散泥浆虽然缺点较多，但配制工艺 简单。处理剂用量少，成本低因此有的地 方仍在使用。

二、钻井液受侵及处理泥浆受侵指钻井过程中，地层中的物质进入泥浆 使其性能变坏的现象 侵污可分为三类型 可溶性盐(岩盐、石膏) 地层粘土、细砂 地层流体(油、气、水)

(一)钙侵1.污染源(1)钻遇石膏层 CaSO4 Ca2++SO42(2)钻水泥塞 水泥凝固后产生Ca(OH)2 Ca(OH)2 Ca2++2OH这两种情况在泥浆中可提供500~700ppm 的C