影响钻井液性能的因素

钻井液性能对钻井的影响及对策

【摘要】随着全球对能源的需求的增长以及钻井技术的不断革新，复杂结构井的概念不断的被应用到实际的施工中。在这一过程中，不可避免的对钻井液的的性能提出了高更的要求以满足工程中的需要。本文首先对钻井液的性能分类以及作用机理进行了综述，进而分析了其性能及配伍性对钻井过程的影响，并提出了相应的处理措施以保证现场施工正常进行。

【关键词】钻井液 分类 性能 对策

1 引言

目前的油气资源勘探已经从赋存良好的地层走向了更加复杂的深部地层，在此过程中，随着钻井技术的不断提高，特别是复杂结构井的出现，油气勘探工作得到了更加迅猛的发展。其中深井超深井、水平大位移井技术因其有着传统钻井技术不可替代的优势，已经是我国乃至全球发展的重点。在这一过程中，不可避免的要对钻井液提出更高要求以满足这些技术的需求。钻井液性能的优劣以及配伍性的好坏都是影响钻井质量的重要因素。

2 钻井液的作用及分类

钻井液是钻井时用来清洗井底并把岩屑携带到地面，维持钻井操作正常进行的流体[1]。钻井液的名字有多种说法，并经历了一个逐渐演变的过程，在钻井的早期，用水做钻井液，在钻井过程中水与地壳表层的粘土混合，形成泥浆，所以人们习惯于称钻井液为钻井泥浆，但后来随着技术的不断发展，

钻井液性能评价测试及设计

指导书

郑秀华主编

中国地质大学（北京） 2005年03月编制

第 1 页 共 48 页

前 言

《钻井液性能评价测试及设计指导书》主要是为勘查技术与工程专业和相关专业四年制本科生编写的实践用教材，配合《Principles of Drilling Fluids》教材，为《钻井液工艺原理》课程提供实验和钻井液设计指导。本教材也可作为相关的现场技术人员，尤其是岩心钻探技术人员、管理人员的参考书。

目前，大学本科教学正在向素质教育转变，本教材理论联系实际，有助于学生掌握知识和应用知识。本教材有四部分组成：第一部分介绍钻井液基本性能及其测试方法，第二部分钻井液用膨润土性能评价，第三部分钻井液碱处理及钙、盐污染及处理，第四部分钻井液添加剂及钻井液体系评价。

本教材从钻井液基本性能出发，针对岩心钻探向深部发展，钻遇地层更加复杂，对钻井液性能要求更高等问题，结合近年来的钻井液研究成果，借鉴油气开发的一些先进钻井液技术，进行岩心钻探技术钻井液设计，为学生提供实践经验，同时为岩心钻探提供一些成功的钻井液技术。

钻井液基本性能包括：钻井液密度、钻井液流变性能、钻井液失水造壁性、钻井液固相含量、钻井液含砂量、钻井液的润滑性。

膨润土性

钻井液基本性能评价

测试方法

1

目录

1 钻井液基本性能及其测试 ........................................................................................................... 3 一、实验目的 ................................................................................................................................... 3 二、实验内容 ................................................................................................................................... 3 三、实验仪器、设备及药品 ..........................................................................................

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HTD18984钻井液封堵性能评价仪和钻井液封堵性能评价仪价格

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钻井液封堵性能评价仪是用来测试钻井液渗透封堵性能的专用仪器.该仪器是对500ml高温高压失水仪标准的改进,可以用于室外或实验室环境.加热过程中,在不受过滤介质上沉淀粒子干扰下,该仪器可以执行过滤测试.封堵仪在压力间隔下能够演示钻井液是怎么形成封

HTD18984钻井液封堵

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锁耗损的低渗滤饼,并能防止产生压差卡钻. 参数: 名称 规格 电源 AC220V±5%；50Hz 功率 1KW 工作温度 常温至230℃ 浆杯工作压力 ≤20MPa 容量 500ml 有效滤失面积 3.5in2 ( 22.6cm2 ) 油压 液压油 气源 氮气、二氧化碳气体 尺寸

300×280×650/720×440×340 重量 48Kg/40Kg ...

标题：QD-2堵漏材料试验装置

堵漏材料试验装置 QD-2 井漏是一种在钻井过程中钻井液或水泥浆漏入地层的现象。它是钻井工程系统中最

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

第十四章 钻井液有关计算

第一节 钻井液常用计量单位及其换算

一、长度单位及其换算

1、长度单位公英制换算表

2、长度单位换算系数表

3、英寸与毫米换算表（一）

4、英寸与毫米换算表（二）

5、英尺与米换算表

6、码与米换算表

二、面积单位及其换算

1、面积公英制单位换算表

2、常用面积单位换算系数表

平方公里 （km2） 1 1×10-6 1×10-10 9.29×10-8 6.45×10-10 8.36×10-7 1×10-4 1×10-2 平方米 （m2） 1×106 1 1×10-4 0.0929 6.45×10-4 0.8361 1×102 1×104 平方厘米 （cm2） 1×1010 1×104 1 929 6.451 8361 1×106 1×108 平方英尺 （ft2） 1.076×107 10.7636 1.08×10-3 1 6.94×10-3 9 1.076×103 1.076×105 平方英寸 （in2） 1.55×109 1.55×103 0.155 144 1 1296 1.55×105 1.55×107 平方码 （yd2） 1.196×106 1.196 1.19×1

第三节 钻开油气层的钻井液（一）

课名：完井工程 班级：石油工程121 姓名：胡刚刚

一、钻开油气层引起伤害的机理

油气层伤害机理是指油气层伤害产生的原因以及伴随伤害而发生的物理、化学变化过程。对于不同的油气层，其储层特征和导致伤害的外部环境均有较大差别，因此可能发生的伤害机理也不尽相同。对于某一目的层，要想制定某一幼小的保护油气层的技术方案，必须先将其伤害机理认识清楚，油气层伤害机理研究是保护油气层技术中的一项必不可少的基础工作。

为了便于对钻开油气层的钻井液进行优化设计，首先要对各个容易引起伤害的机理进行讨论。

1.油气层的潜在伤害因素

油气层的潜在伤害因素是指导致渗透率低的油气层内在因素，它包括以下几个方面：

1）油气层的储渗空间

从微观角度来看，孔喉类型和孔隙结构参数与油气层伤害关系很大。一般情况下，若孔喉直径较大，则固相颗粒侵入的深度较深，因固相堵塞造成的伤害比较严重，而滤液造成水锁、气阻等上海的可能性较小。此外，如果孔喉的弯曲度较大或连通性越差，则油气层收到的伤害越大。

从宏观角度来看，伤害类型在很大程度上取决于储层的孔隙度和原始渗透率。低于渗透率较高的储层，可推断其孔隙尺寸较大且联通性较好，胶结物含量较低，在这种情况