凝液缸的功用
1、凝液缸的分类
凝液缸又称凝水器，聚水井．有些地力简单称其为水井。根据压力分可分为高、中、低压凝液缸，根据材质分可分为：钢制凝液缸、铸铁凝液缸、塑料凝罐缸。
2、凝液缸的结构
常用的凝液缸结构大同小异主要由四部分组成：缸体(集水桶)、排水管，阀门和凝液缸保护罩(详见图1)。不同之处在于主管的材料差异决定了缸体选材，同时世决定了缸体与主管、排水管之间连接方式的不同。钢制凝液缸一般采用现场制作，缸体与主管、排水管之间连接采用焊接，排水管与阀门一般采用丝扣连接，塑料凝液缸是生产厂家生产的成型产品：铸铁凝液缸缸体是铸造成型，现场须制作排水管．排水管材料一般采用镀锌钢管，连接采用丝扣连接。凝液缸有一种特殊形式，即在寒冷地区，在利用燃气压力排水的高、中压凝液缸中，为防止凝液水不会冻结还特别设置了循环管(详见图1)。
3、凝液缸的功能
凝液缸除了众所周知的功能外，还有放散、测压、查漏、查管位、测电位、阻气的作用，下面将其它各种功能一一进行介绍。
3.1 放散
在新管线投运前，老管线进行碰口、接三通、抢修维护等作业时经常需要将管线中的气体进行置换，置换时常常使用凝液缸作为放散口进行排气，如此就省去了开挖及制作放散管的麻烦，但也得综合考虑用凝液缸放散由于放散口径小，存在放散时间长，气体流速高的弊端。
3.2 测压
通过对管道压力的测量和分析可以发现管网存在的问题，象管网低压区出现的范围和影响程度；发现管道"瓶颈"现象出现的位置；管道是否存在堵塞现象等等。在日常运行管理中许多城市就是经常性的通过凝液缸来读取压力并进行分析的。
3.3 查漏
低压管网的抽水作业都是制定抽水样板进行定期抽水同时记录出水量，目的就是通过比较出水的量的变化来判断管道可能出现的泄漏。南方地区地下水位高，当管道破裂时由于是低压管道压力低地下水就会流人管中，汇聚到凝液缸里，因此出水量就会剧增。
4.4 查管位
埋地管线经常因为其它管线、上建等施工将其覆盖而找不到，从而影响到日常的维护和抢修。利用凝液缸来查找管线是非常简便有效的方法之一。方法一：利用凝液缸盖体积大、金属制造的原理，采用金属探测器(军用的金属探雷器也可)寻找被掩盖的凝液缸同时发现管线。金属探测器具有价格低、轻巧、携带方便的特点，而且探测准确。对那些采用PE管，且未埋设金属警视带，而凝液缸仍采用钢制
凝液缸的城市，采用此办法会起到事倍功半的效果。方法二：许多城市都已购买使用了管线检测设备，如英国雷诺公司管线检测仪，若能同时结合被探测管线周围的凝液缸，就能得到很强的探测的信号，从而提高检测效果，具体方法是将信号发射器的一头与凝液缸的排水管连接，将发射的信号直接通过凝液缸传人地下的金属管道。
3.5 测电位
许多城市在设计、安装对钢管的阴极保护时都设计和安装了电位测试桩，而电位测试桩实际起到的是导线作用，因此钢制凝液缸完全能取代电位测试桩用于测量保护电位。这一作法已得到了实际运用，事实证明此办法是可行的，而且节省投资和安装工作量。
3.6 阻气
原理是用低压管道上凝液缸中的水来阻断气流，作法是在凝液缸中灌水，这样可以省去在管道上钻孔、塞阻气袋的危险作业，但也不是任何情况都可以使用此办法，在使用前必须翻阅竣工图，查阅凝液缸两边管道的坡度，计算凝液缸的水位是否会影响到其它管线的正常运行是否能起到阻气作用。有时采用一个凝液缸起不了阻气作用，可采用多个凝液缸，这必须视管道情况而定。
4、凝液缸出现的常见问题
虽然凝液缸在运行中发挥很大的作用，但同时凝液缸又是管网系统中比较脆弱的部位，它的脆弱表现在由于凝液缸的保护罩是暴露在
地面上，一般保护罩的做法如图1，而不象阀门井体积大，基础处理结实(图2)，因此容易受外力影响而损坏、同时又容易不被发现而被掩埋。凝液缸出现的常见问题有如下3种：
4.1 工程施工中遗留问题，造成凝液缸堵塞、泄漏、下沉、损坏等
①工程施工时对管道和开挖的沟槽不清理或清理不干净、管道两端不及时封口，使水、杂物甚至动物留在管道中，而吹扫又不认真，这些杂物就有可能慢慢汇聚到凝液缸中从而堵塞排水管。当凝液缸的排水管堵塞时尽可能不采用开挖处理，而采用一些经济实用的办法：一用水反冲稀释沉积的泥沙然后抽水，将杂物带出，有时需要反复冲洗。二使用铁钎将杂物粉碎或用铁钩将布料、塑料布等布状物体从排水管中钩出。使用这些简单方法处理的实例有许多，而且行之有效。
②凝液缸缸体的重量较重而凝液缸保护罩经常受重压，如果缸体基础处理不好经常出现缸体下沉造成接头漏气，凝液缸保护罩基础处理不好会出现下沉，一容易因为受力不均而破损，二顶住排水管使排水管受损坏造成燃气泄漏，或保护罩自身被顶烂。③安装中一个经常被忽视的问题就是：凝液缸保护罩的开启方向?根据力学原理，开启方向应与车行方向相同，这样凝液缸保护罩翻盖就不易被掀开而被损坏。
4.2 受外力破坏阀门、排水管被损造成燃气泄漏
在地下管道的抢修作业中因为凝液缸的阀门、排水管被损坏造成的泄漏事故占很大比例，而这些事故中被挖掘机抓斗抓坏的占大部分，少部分因为凝液缸保护罩被盗、被损，排水管阀门受车辆重压损
坏而漏气。其中凝液缸保护罩和阀门质量不过关，也是造成事故的因素之一。
4.3 凝液缸被掩埋、覆盖
凝液缸的缸盖-般是铸铁制成方形或圆形，比较阀门井盖面积来讲较小，经常因为不被发现而被其它物品掩埋或覆盖，长期的不抽水造成一些管道的水堵事故。
5、应重视的工作
对上述常见的问题，我们在今后的工作中应重视以下几方面的工作：
(1)在规划设计时，燃气管道的管位尽可能不放在车行主干道上。一为了方便今后凝液缸的维护作业，二凝液缸也不易受损。有时没办法管位在车辆多的主干道上，施工时可以将排水管放散口引至车辆少方便作业的慢车道、人行道等处。
(2)在施工安装阶段应严格按照凝液缸的施工规范和要求施工，同时强调注意以下问题：
①管道及管道设备在下管前内部因清理干净；管沟无积水；间隔4小时以上的施工作业的管道两端应进行封堵，防止杂物和小动物进入管道。
②注意重点部位的施工质量，如排水管与缸体之间的连接质量。过去有城市曾发生铸铁凝液缸排水管的下半部脱落在凝液缸内的事
故。
③必须对凝液缸缸体和凝液缸保护罩的基础进行加固处理，防止下沉。
④排水管阀门上端应保持与保护罩15-20厘米的距离。
⑤对一些凝液缸缸体上部可以打开的凝液缸，管道系统吹扫完毕后，应打开凝液缸，清理缸体内的杂物。
⑥在竣工图上详细标注凝液缸的相对位置，方便今后的查找，有条件的应注明凝液缸的X、Y坐标和埋深。
⑦安装凝液缸保护罩时，使翻盖的开启方向与车行方向相同。
(3)从管理人手，防患于未然
①加强材料的选择、定型管理，保证凝液缸保护罩、阀门等易损晶的质量，减少泄漏事故的发生。
②加强日常的巡查工作，与其它有可能损坏到燃气设施的施工单位签定燃气设施的保护协议，防止凝液缸等燃气设施被掩埋、覆盖或遭到人为破坏。
钻井液种类简介 1、聚合物无固相钻井液体系 特点是不含土相，固含低、机械钻速快，用于提高上部地层机械钻速。处理剂以选择性絮凝处理机为主，常用PHP（0.05～0.15%）和K-PAM(0.05～0.3%)。 适用范围：1. 适合于地质情况熟悉的非高地层倾角（≤30°）无流体显示的非易塌构造或区块，主要用于表层的快速钻进。2. 适合于井漏严重、非易塌层位、无流体显示的各构造短时间的强钻。 2、聚合物钻井液体系 聚合物具有很强的包被抑制能力，可以防止粘土矿物进一步水化，防止钻井液性能变差，有利于携带钻屑，保持井壁稳定。 适用范围。 1. 非高地层倾角井的表层易水化分散的泥页岩井段，既有利于防塌，又能适当提高机械钻速。 2. 中深井井段出现恶性纵向裂缝漏失，而上部裸眼井段又易因清水浸泡出现垮塌情况下，作为井底清水强钻时覆盖易塌层的钻井液。 3. 适用于44 4.5mm井眼段大于200m，或311.2mm井眼段1000-2500m，地层倾角小于30度和无固相钻井液已不能适应的井段。 调整原则 随地层破碎程度增加，胶结性变差或裂缝发育，应在保持矿化度的前提下（防起泡）提高沥青类处理剂含量作封堵只用。易塌区块辅
以0.5～1.0%聚合醇或无渗透抑制剂，加强体系的防塌抑制性。 3、聚磺钻井液体系 聚磺钻井液体系具有如下特点：1. 利用KPAM、KPHP、PAC等高分子聚合物作为包被抑制剂，既能提高钻井液体系粘度，同时提供体系K+增强钻井液的抑制性。2. 加入分散型磺化系列处理剂提高钻井液体系的降滤失性能，如加入磺化沥青改善泥饼质量提高护壁能力。 3. 聚磺钻井液体系配制和转化方便。 适用范围 1. 高压力系数的易塌层钻进，能在防塌的基础上适当地提高机械钻速。 2．深井段高温、高密度条件下的易塌层钻进。 3. 适合于非特殊工艺的深井，有利于提高机械钻速，适合于川东地区所有区块。 钻井液现场配制与维护 1、检查井场钻井液材料质量检验单等有关资料，保证钻井液材料的质量。 2、配制钻井液前必须清洗钻井液罐。 3、若需要，必须处理配浆用水。 4、应按钻井液设计要求配制钻井液，并确保其性能达到设计要求。
钻井液（drilling fluid） 钻井液是钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质。钻井液是钻井的血液，又称钻孔冲洗液。钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。清水是使用最早的钻井液，无需处理，使用方便，适用于完整岩层和水源充足的地区。泥浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。 旋转钻井初期，钻井液的主要作用是把岩屑从井底携带至地面。目前，钻井液被公认为至少有以下十种作用： （1）清洁井底，携带岩屑。保持井底清洁，避免钻头重复切削，减少磨损，提高效率。 （2）冷却和润滑钻头及钻柱。降低钻头温度，减少钻具磨损，提高钻具的使用寿命。 （3）平衡井壁岩石侧压力，在井壁形成滤饼，封闭和稳定井壁。防止对油气层的污染和井壁坍塌。 （4）平衡（控制）地层压力。防止井喷，井漏，防止地层流体对钻井液的污染。 （5）悬浮岩屑和加重剂。降低岩屑沉降速度，避免沉沙卡钻。 （6）在地面能沉除砂子和岩屑。 （7）有效传递水力功率。传递井下动力钻具所需动力和钻头水力功率。 （8）承受钻杆和套管的部分重力。钻井液对钻具和套管的浮力，可减小起下钻时起升系统的载荷。 （9）提供所钻地层的大量资料。利用钻井液可进行电法测井，岩屑录井等获取井下资料。 （10）水力破碎岩石。钻井液通过喷嘴所形成的高速射流能够直接破碎或辅助破碎岩石。 钻井液的运用历史 很久以前，人们钻井通常是为了寻找水源，而不是石油。实际上，他们偶然间发现石油时很懊恼，因为它把水污染了！最初，钻井是为了获得淡水和海水，前者用于饮用、洗涤和灌溉；后者用作制盐的原料。直到19 世纪早期，由于工业化增加了对石油产品的需求，钻井采油才逐渐普及。 有记载的最早的钻井要追溯到公元前三世纪的中国。他们使用一种叫做绳式顿钻钻井的技术，实现方式是先使巨大的金属钻具下落，然后用一种管状容器收集岩石的碎片。中国人在这项技术上比较领先，中国也被公认为是第一个在钻探过程中有意使用流体的国家。此处所讲的流体是指水。它能软化岩石，从而使钻具更容易穿透岩石，同时有助于清除被称作钻屑的岩石碎片。（从钻孔中清除钻屑这一点非常重要，因为只有这样，钻头才能没有阻碍地继续深钻。）
题目单作用法兰式液压缸设计
目录 第1章设计参数及工况分析 (3) 1.1 主要设计参数 (3) 1.2 工况分析 (3) 第2章液压缸的设计计算 (5) 2.1 液压缸径D和活塞杆直径d的计算 (5) 2.1.1液压缸径D的计算 (5) 2.1.2 活塞杆直径d的计算 (6) 2.2 液压缸壁厚和外径的计算 (6) 2.3 液压缸工作行程的确定 (7) 2.4 缸盖厚度的确定 (7) 2.5 最小导向长度的确定 (7) 2.6 缸体长度的确定 (8) 2.7 法兰的设计 (8) 2.8 活塞的设计 (8) 第3章液压缸的设计计算 (10) 3.1 活塞杆的校核 (10) 3.2 缸筒壁厚的校核 (11) 3.3 法兰螺栓组连接强度校核 (12) 第4章液压缸的结构设计 (13) 4.1 液压缸的安装形式 (13) 4.2 缸体与缸盖的连接形式 (13) 4.3 活塞杆与活塞的连接结构 (13) 4.4 活塞杆导向部分的结构 (13) 4.5 活塞及活塞杆处密封圈的选用 (14) 4.6 液压缸的缓冲装置 (14) 4.7 液压缸主要零件的材料 (14)
第1章 设计参数及工况分析 1.1 主要设计参数 最大输出力：20000N ； 最大运行速度：0.12m/s ； 运动行程：0.42m （420mm ） 1.2 工况分析 液压缸所受负载F 包括有效工作负载，摩擦阻力和惯性力三种类型，即 =++w f a F F F F 式中w F —有效工作负载，在本设计中即为题目给定的最大输出力 F w =20000N ； a F —运动部件速度变化时的惯性负载； f F —导轨摩擦阻力负载，启动时为静摩擦阻力，启动后为动摩擦阻力，对 于平导轨f F 可由下式求得()=+f Rn F f G F G —运动部件重力； Rn F —垂直于导轨的工作负载，本设计中为零； f —导轨摩擦系数，在本设计中取静摩擦系数为0.2，动摩擦系数为0.1则求得 0.298001960fs F X N == 0.19800980fa F X N == 上式中fs F 为静摩擦阻力，fa F 为动摩擦阻力。a v F m t ?=? 式中m —负载质量、t ?—加速或减速时间，本次设计中取0.12t s ?=；υ?— t ?时间的速度变化量,本次设计最大速度为0.12m/s,取0.12/m s υ?=； 先取负载质量为1000kg ，故0.12100010000.12 a F N == 根据上述计算结果，列出个各工作阶段所受的外负载：
油基钻井液稳定机理研究 油基钻井液在钻深井和超深井时的使用效果很不错，但目前对其中乳化剂作用机理、各种处理剂之间协同作用的研究还远远不够。本文通过宏观实验研究和处理剂微观结构表征来加深对油包水钻井液稳定性机理的认识，找出油基钻井液的稳定机理，并对新油包水钻井液处理剂做出相应的评价。 1.乳化剂对油基钻井液乳状液稳定性的作用机理及影响： 乳化剂作用机理：降低油水两相之间的界面张力；形成坚固的界面膜；增加外相（油相）粘度。 考虑到乳化剂以上的作用机理，在选则乳化剂应遵循以下几个原则:①HLB值为3-6;②非极性基团的截面直径必须大于极性基团的截面直径;③如果选择盐类或皂类，那么应选用高价金属盐;④与油的亲和力要强;⑤能较大幅度降低界面张力; ⑥抗温性能好，在高温下不降解，解吸不明显;⑦无毒或低毒。 1)HLB值影响 每种乳化剂都有特定的HLB值，单一乳化剂往往很难满足由多组分组成体系的乳化要求。通常将多种具有不同HLB值的乳化剂混合使用，构成混合乳化剂，既可以满足复杂体系的要求，又可以大大增进乳化效果。综合考虑破乳电压值、乳化率和分水率得出当乳化剂的HLB值为3-4、含量不小于3%时，油包水乳化体系稳定性较高。 2)界面张力影响 溶液中的表面活性剂由于两亲的性质可运移到油水界面上，在油水界面上定向吸附。表面活性剂的极性亲水基团在水相中与极性水分子间有较大的范德华力，亲水基团周围形成水溶剂化层；非极亲油基团在油相中与非极性油类有较大的范德华力，亲油基团周围形成油溶剂化层。乳化剂在油水界面上形成一个表面活性剂分子定向排列的吸附层：此吸附层的水相一侧存在一个水溶剂化层，油相一侧则有油溶剂化层；吸附层及两端的溶剂化层形成有一定强度的界面层。由定向吸附的表面活性剂分子紧密排列形成的界面吸附膜可减弱由于布朗运动引起的液珠之间的碰撞，在界面层防止液滴聚结合并、油水分层，大幅度降低油水的界面张力。 3)主乳加量影响 主乳化剂和被乳化油水两相的亲和力直接影响着乳状液的稳定性，主乳的加入不仅能稳定地乳化分散液滴，还会增加油相甚至整个钻井液体系的粘度，阻碍了液滴的聚并。但过量主乳会使得体系中复合乳化剂的HLB值过低，导致体系的稳定性有一定的下降。 4)辅乳加量影响 随着辅乳化剂量的增加，体系性能体现为以下特点:体系中塑性粘度PV值变化不大，高温高压滤失量有所降低，破乳电压值差别不大，最主要的是动塑比有一定幅度的提高。当辅乳化剂的加量为1.5%时，体系表现出较好的切力。 5)复合乳化剂影响
钻井液 钻井液工艺（90%的原题，可能考试中有选择，自己感觉吧。 以下内容仅供参考） 一、选择 1、高温对钻井液处理剂的影响是（高温降解、高温交联）。 2、用六速旋转粘度计测量静切力，用（3r/min）的速度。 3、盐水钻井液体系中除了必要的配浆土和盐以外，还需要加入（降粘剂、降滤失剂）。 4、测得某钻井液旋转计600r的读数为60，300r的读数为38，则该钻井液塑性粘度为（22）。 5、机械钻速增大或出现放空现象，并且钻井液中出现油气显示，钻屑中发现油砂或水砂，气测值升高，氯离子含量升高，这种现象一般表示为（井喷）。 6、钻井液密度、粘度、切力和含砂量都有升高，泵压忽高忽低，有时突然憋泵，这属于（井塌）。 7、不能防塌的钻井液是（分散型钻井液）。 8、如果旋流器的底流口调节到比平衡点的开口大，则（这种不合理调节成为湿底）。 9、对于一般地层，API滤失量要求（小于10ml）,HTHP滤失量要求（小于20ml）。10、聚合物钻井液的携岩能力强，主要是因为这种钻井液的剪切稀释性（强），环空钻井液的粘度和切力（大）。11、进入除砂器的钻井液必须首先经过（振动筛）。12、旋流器的规格尺寸指（圆柱部分的内径）。13、钻井液清洁器的筛网通常使用（150）目。14、由于钻井液悬浮性能不好，其中所悬浮的钻屑或重晶石沉淀，埋住井底一段井眼，造成卡钻，称为（沉砂卡钻）。15、若沉砂卡钻发生后不能恢复循环，只能采取（倒扣套铣）。16、钻井液密度在钻井中的主要作用是（平衡地层压力）。17、化学除砂是通过加入化学（絮凝剂），将细小颗粒由小变大，再通过机械方法除砂。18、易塌地层钻进时，滤失量应（不大于5ml）。
一、概念 1.粘土晶格取代：在粘土矿物晶体中，一部分阳离子被另外阳离子所置换，而晶体结构保持不变的现象。 2.钻井液剪切稀释性：钻井液中塑性流体和假塑性流体的表观粘度随着剪切速率的增加而降低的特性称为剪切稀释性。 3.碱度：指溶液或悬浮液对酸的中和能力。API选用酚酞和甲基橙两种指示剂来评价钻井液及其滤液碱性的强弱。 4.聚结稳定性：分散相粒子是否容易自动聚结变大的性质。 5. 粘土水化作用：粘土矿物表面容易吸附较多水分子的特性。 6. 流变模式：钻井液流变性的核心问题是研究各种钻井液的剪切应力与剪切速率之间的关系。用数学关系式表示称为流变方程，又称为流变模式。 8.粘土阳离子交换容量：是指在分散介质pH=7时，粘土所能交换下来的阳离子总量，包括交换性盐基和交换性氢。阳离子交换容量以100克粘土所能交换下来的阳离子毫摩尔数来表示．符号为CEC。 9.造浆率：一吨干粘土所能配制粘度（表观粘度）为15mPa.s钻井液的体积数，m3/T。 10.页岩抑制剂：凡是能有效地抑制页岩水化膨胀和分散，主要起稳定井壁作用的处理剂均可称做页岩抑制剂，又称防塌剂。 11．剪切稀释性：塑性流体和假塑性流体的表观粘度随着剪切速率的增加而降低的特性称为剪切稀释性。 12．动切力：塑性流体流变曲线中的直线段延长线与切应力轴的交点为动切力，又叫屈服值。 13．静切力：使流体开始流动的最低剪切应力称为静切力。 14．流变性：是指在外力作用下，物质发生流动和变形的特征；对于钻井液而言，其流动性是主要的方面。 15．滤失造壁性：在压力差作用下，钻井液中的自由水向井壁岩石的裂隙或孔隙中渗透，称为钻井液的滤失作用。在滤失过程中，随着钻井液中的自由水进入岩层，钻井液中的固相颗粒便附着在井壁上形成泥饼(细小颗粒也可能渗入岩层至一定深度)，这便是钻井液的造壁性。 16．粘土高温分散作用：在高温作用下，钻井液中的粘土颗粒分散程度增加，颗粒浓度增加、比表面增大的现象。 17．钻井液高温增稠作用：高温分散作用使钻井液中粘土颗粒浓度增加，钻井液的粘度和切力也均比相同温度下理想悬浮体的对应值高的现象，称为高温增稠作用。 18．钻井液高温胶凝作用：高温分散引起的钻井液高温增稠与钻井液中粘土含量
我国各油田主要钻井液类型 一、无固相不分散聚合物钻井液 ●基本组成：聚丙烯酰胺或多元乙烯基共聚物类絮凝剂、无机盐等 ●特点：絮凝剂可有效地絮凝钻井过程所产生的岩屑。 ●典型配方： （1）水+ 0.1~0.3% PHP + 0.1~0.2% CaCl2或0.5~1% KCl （2）水+ 0.07~0.14% CPAM + 0.1~0.3% TDC-15（低分子量有机阳离子）+ 0.2% CaCl2 （3）水+ 0.1~0.3% FA-367 + 0.1~0.2% CaCl2或0.5~1% KCl ●适用范围：层理裂隙不发育、正常孔隙压力与弱地应力、中等分散砂岩与泥岩互层；已下技 术套管的低压、井壁稳定的储层等。 二、低固相聚合物钻井液 ●适用范围：用于钻进层理裂隙不发育的易膨胀、强分散或不易膨胀、强分散、软的砂岩与泥 岩互层；已下技术套管的低压储层等。 1、阴离子聚合物钻井液 ●基本组成：多元乙烯基共聚物类、水解聚丙烯腈、部分水解聚丙烯酰胺等 ●特点：高分子量聚合物包被粘土或钻屑，并提供钻井液所需粘度、切力；中分子量和低分子 量聚合物用于控制滤失量并控制粘度、切力。 ●典型配方：膨润土浆+ 0.1~0.3% KPAM + 0.4~0.5% NPAN 2、阳离子聚合物钻井液 ●基本组成：高分子量与低分子量阳离子聚合物，以及淀粉等 ●特点：阳离子聚合物具有极强的稳定页岩的能力，即强吸附、强抑制性；配合使用淀粉类处 理剂调整滤失造壁性。 ●典型配方：膨润土浆+ 0.4% SP-2（阳离子聚合物）+ 0.4% CSW-1（低分子量有机阳离子）+ 1% 改性淀粉 3、两性离子聚合物钻井液 ●基本组成：高分子量和低分子量两性离子聚合物，有时配合加入阴离子聚合物 ●特点：利用聚合物中的阳离子基团增强体系的抑制性，同时大量的阴离子、非离子基团使体 系保持稳定。两性离子聚合物与各种处理剂具有很好的相容性。 ●典型配方：膨润土浆+ 0.1~0.3% FA-367 + 0.05~0.2 %XY-27 + 1~3% 磺化沥青类产品 三、聚磺钻井液 ●基本组成：高分子量聚合物（包括阴、阳、两性离子聚合物）、中分子量聚合物降滤失剂、 磺化酚醛树脂类产品和沥青类产品等。
中国石油天然气集团公司钻井液技术规范 第一章总则 第一条钻井液技术是钻井技术的重要组成部分，直接关系到钻探工程的成败和效益。为提高钻井液技术和管理水平，保障钻井工程的安全和质量，满足勘探开发需要，特制定本规范。 第二条本规范主要内容包括：钻井液设计，现场作业，油气储层保护，钻井液循环、固控和除气设备，泡沫钻井流体，井下复杂的预防和处理，钻井液废弃物处理与环境保护，钻井液原材料和处理剂的质量控制与管理，钻井液资料管理等。 第三条本规范适用于中国石油天然气集团公司所属相关单位的钻井液技术管理。 第二章钻井液设计 第一节设计的主要依据和内容 第四条钻井液设计是钻井工程设计的重要组成部分，主要依据包括但不限于以下几方面： 1.以钻井地质设计、钻井工程设计及其它相关资料为基础，依据有关技术规范、规定和标准进行钻井液设计。 2. 钻井液设计应在分析影响钻探作业安全、质量和效益等因素的基础上，制定相应的钻井液技术措施。主要有：地层岩性、地层应力、地层岩石理化性能、地层流体、地层压力剖面（孔隙压力、坍塌压力与破裂压力）、地温梯度等信息；储层保护要求；
本区块或相邻区块已完成井的井下复杂情况和钻井液应用情况；地质目的和钻井工程对钻井液作业的要求；适用的钻井液新技术、新工艺；国家和施工地区有关环保方面的规定和要求。 第五条钻井液设计内容主要包括：邻井复杂情况分析与本井复杂情况预测；分段钻井液类型及主要性能参数；分段钻井液基本配方、钻井液消耗量预测、配制与维护处理；储层保护对钻井液的要求；固控设备配置与使用要求；钻井液仪器、设备配置要求；分段钻井液材料计划及成本预测；井场应急材料和压井液储备要求；井下复杂情况的预防和处理；钻井液HSE管理要求。 第二节钻井液体系选择 第六条钻井液体系选择应遵循以下原则：满足地质目的和钻井工程需要；具有较好的储层保护效果；具有较好的经济性；低毒低腐蚀性。 第七条不同地层钻井液类型选择 1. 在表层钻进时，宜选用较高粘度和切力的钻井液。 2. 在砂泥岩地层钻进时，宜选用低固相或无固相聚合物钻井液；在易水化膨胀坍塌的泥页岩地层钻进时，宜选用钾盐聚合物等具有较强抑制性的钻井液。 3. 在地层破裂压力较低的易漏地层钻进时，宜选用充气、泡沫、水包油等密度较低的钻井液；在不含硫和二氧化碳的易漏地层钻进时，也可采用气体钻井。 4. 在大段含盐、膏地层钻进时，根据地层含盐量和井底温
简答题： 1、钻井液是如何让分类的？P2-3 答：钻井液按密度大小可分为非加重钻井液和加重钻井液；按其黏土水化作用的强弱可分为非抑制型钻井液和抑制型钻井液；按其固相含量的多少，将固相含量较低的叫做低固相钻井液，基本不含固相的叫做无固相钻井液；根据分散（流体）介质不同，分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体和合成基钻井液四种类型。 2、主要钻井液类型有哪些？ P3-5 答：主要钻井液类型有：（1）分散钻井液；（2）钙处理钻井液；（3）盐水钻井液和饱和盐水钻井液；（4）聚合物钻井液；（5）钾基聚合物钻井液；(6)油基钻井液；（7）气体型钻井流体；（8）合成基钻井液；（9）保护油气层的钻井液；（10）不侵入地层钻井液。 3、膨润土在钻井液中的主要作用是什么？P31 答：膨润土在钻井液中的主要作用是增加粘度和切力、提高井眼净化能力；形成低渗透率的致密泥饼，降低滤失量；对于胶结不良的地层，可改善井眼的稳定性；防止井漏等。 4、常用配制钻井液的粘土有哪些？P31 答：钻井液常用粘土有膨润土、抗盐粘土（包括凹凸棒石粘土、海泡石粘土等）及有机膨润土。 5、钻井液的功用有哪些？P5 答：钻井液的功用：（1）携带和悬浮岩屑；（2）稳定井壁；（3）平衡地层压力和岩石侧压力；（4）冷却和润滑钻头；（5）传递水动力；（6）获取地下信息。 6、配制泥浆的膨润土的主要作用有哪些？P31 答：膨润土在钻井液中的主要作用是增加粘度和切力、提高井眼净化能力；形成低渗透率的致密泥饼，降低滤失量；对于胶结不良的地层，可改善井眼的稳定性；防止井漏等。 7、什么是压力激动？ 答： 8、简述钻井液的循环过程. P5 答：钻井液的循环是通过钻井泵（俗称泥浆泵）来维持的。从钻井泵排出的高压钻井液经过地面高压管汇、立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤到钻头，从钻头喷嘴喷出，然后再沿钻柱与井壁（或套管）形成的环形空间向上流动，返回地面后经排出管线、振动筛流入泥浆池，再经各种固控设备惊醒处理后返回水池，进入再次循环，这就是钻井液的循环过程和循环系统。
第四章钻井液 在钻井工程中，人们常常以“泥浆是钻井的血液”来形象地说明钻井液在钻井中的重要地位。钻井液的作用可以概括为：清洗井底，携带岩屑；冷却和润滑钻头及钻柱；平衡地层压力；保护井壁；协助破岩；地质录井；将水力功率传递给钻头；保护油气层等。 在钻井实践过程中钻井液技术不断发展，从最初采用清水开始，经历了清水、天然泥浆、细分散泥浆、粗分散泥浆、不分散低固相泥浆、无固相泥浆等几个阶段。在这一过程中，为了解决某些复杂问题，出现了油基泥浆以及空气、泡沫等新型钻井液，远远超出了粘土和水形成的“泥浆”围，因此人们用“钻井液”来代替“泥浆”这一名称。 本章从钻井液的基本组成——粘土出发，介绍钻井液的基本性能及调整方法、现场常用钻井液的组成和特点。 第一节粘土基本知识 一、几种主要粘土矿物的晶体构造及特点 粘土主要是由粘土矿物(含水的铝硅酸盐)组成。粘土矿物的种类很多，不同粘土矿物有不同的晶体构造及特点，但其晶体都是由两种基本构造单位组成的。 1．粘土晶体构造中的基本单位 1)硅氧四面体。每个四面体中都有一个硅原子与四个氧原子以相等的距离相连，硅在四面体的中心，四个氧原子(或氢氧)在四面体的顶点。 2)铝氧八面体。铝原子处于八面体的中心，与上面和下面的各三个氧原子或氢氧形成一个正八面体。 2．高岭石的晶体结构 高岭石晶体由一个硅氧四面体片和一个铝氧八面体片组成。四面体片的顶尖都朝着八面体片，二者由共用的氧原子和氢氧原子团联结在一起。由于它是一个硅氧四面体片和一个铝氧八面体片组成，所以称高岭石为1：1型粘土矿物。高岭石单元晶层，一面为OH层，另一面为O层，片与片之间易形成氢键，晶胞之间连结紧密，故高岭石的分散度低。高岭石晶格中几乎没有晶格取代现象，它的电荷是平衡的，因此高岭石电性微弱。这些特点决定了高岭石水化很差。油气层中高岭石颗粒大而附着力弱。常常因运移堵塞孔喉而降低渗透率。 3．蒙脱石的晶体结构 蒙脱石是由上下两个硅氧四面体片中间夹一层铝氧八面体片组成，硅氧四面体的尖顶朝向铝氧八面体，铝氧八面体片和上下两层硅氧四面体片通过共用氧原
绪论——————————————第3页 第1章液压传动的基础知识————————第4页 1.1 液压传动系统的组成————————第4页 1.2 液压传动的优缺点—————————第4页 1.3 液压传动技术的发展及应用——————第6页 第2 章液压传动系统的执行元件 ——液压缸——————————第8页 2.1 液压缸的类型特点及结构形式——————第8页 2.2 液压缸的组成——————————第11页 第3章 D G型车辆用液压缸的设计——————第19页
3.1 简介—————————————第19页 3.2 DG型液压缸的设计----------- —————第20页 第4章液压缸常见故障分析与排除方法—————第27页 总结——————————————第29 页 绪论 第一章液压传动的基础知识 1.1液压传动系统的组成 液压传动系统由以下四个部分组成: 〈1〉动力元件——液压泵其功能是将原动机输出的机械能转换成液体的压力能,为系统提供动力。
〈2〉执行元件——液压缸、液压马达。它们的功能是将液体的压力能转换成机械能,以带动负载进行直线运动或者旋转运动。 〈3〉控制元件——压力、流量和方向控制阀。它们的作用是控制和调节系统中液体的动力、流量和流动方向,以保证执行元件达到所要求的输出力(或力矩)、运动速度和运动方向。 〈4〉辅助元件——保证系统正常工作所需要的辅助装置。包括管道、管接头、油箱过滤器和指示仪表等。 〈5〉工作介质---工作介质即传动液体,一般称液压油。液压系统就是经过工作介质实现运动和动力传递的。 1.2液压传动的优缺点 优点: 〈1〉体积小、重量轻,单位重量输出的功率大(一般可达32M P a,个别场合 更高)。 〈2〉可在大范围内实现无级调速。 〈3〉操纵简单,便于实现自动化。特别是和电气控制联合使用时,易于实现
三、计算题 1．某钻井液测得Φ600=30，Φ300=18，计算流性指数。 解：n=3.32Lg（Φ600/Φ300） =3.32Lg（30/18） =0.74 2．某钻井液测得Φ600=30，Φ300=18，计算表观粘度、塑性粘度和动切力。 解：A V=Φ600/2=15 PV=Φ600-Φ300=12 YP= A V- PV=3 四、简答题 1、简述钻井液的主要功能。 （1、携带和悬浮钻屑；2、稳定井壁；3、冷却钻头和冲洗钻头，清扫井底钻屑；4、保护油气层。） 2、简述发生井漏的原因。 （1、天然地质条件形成的漏失。2、钻井液性能不合适造成井漏。3、钻井工艺不当引起井漏。） 3、简述泡沫钻井液的分类。 （硬胶泡沫，由气体、坂土浆、稳定剂和发泡剂配成稳定性比较强的分散体系；稳定泡沫，由空气、液体、稳定剂和发泡剂配成的分散体系） 4、简述乳化剂的概念和类型。 （乳化剂是指能促使两种互不相溶的液体形成稳定乳状液的物质。 水包油型乳化剂、油包水型乳化剂） 5、简述固控设备使用顺序。 （振动筛、除砂器、除泥器、离心机） 6、简述滤失量对钻速的影响。 （1、钻井液瞬时失水量大时则钻速较大。2、钻井液瞬时失水量小时则钻速较小。 3、滤失量影响钻速还与粘度有关。） 7、简述常用的钻井液流变参数有哪些？ （1、表观粘度；2、塑性粘度；3、动切力；4、静切力；5、流性指数；6、稠度系数） 8、简述烧碱在钻井液中的作用。
（1、调整钻井液的PH值；2、促进粘土水化；3、与某些有机处理剂配合使用改善性能；4、在钙处理钻井液中，可控制石灰溶解度和钙离子含量。） 9、简述如何判断井塌。 （返出岩屑增多，砂样混杂，有上部地层岩石，有大块棱角的东西； 钻井液粘度、切力、密度、含砂量增高，泵压忽高忽低，有时突然蹩泵； 钻进时蹩钻严重，接单根下不到井底，起钻遇卡。下钻不到井底，频繁遇阻，划眼困难。） 10、压井成功的特征有哪些？ （进出口密度相等；关井后立压和套压为零。） 11、简述影响钻井液粘度的基本因素。 （粘土含量；2、粘土颗粒的分散度；3、粘土颗粒的聚结稳定状况或聚凝强度） 12、简述钻井液体系经历的5个发展阶段 （天然钻井液体系；细分散型钻井液体系；粗分散钻井液体系；不分散无固相钻井液体系；无固相钻井液体系） 13、简述气体钻井流体的使用范围 （答：作各类油气储集层的完井液；用于低压易漏地层钻井；用于低压层修井；作为油气层的增产措施；不能用于高压层及水层。） 14、简述保护储层钻井液的主要特征 （良好的粘土稳定性；良好的溶解性；良好的配伍性；良好的造壁性；岩心渗透率恢复值高） 15、钻井液稳定性包括哪两个方面？ (沉降稳定性和聚结稳定性) 三、计算题 1、已知泵排量Q=25 l/s，钻头直径为216 mm，钻杆外径127 mm，计算环空返速。 V=12.74×[Q/(Dh-Dp)] =12.74×[25/(216/10-127/10)] =1.04(m/s)
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
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
工程机械设计说明书 设计题目：单作用高压液压缸设计 院系：学院 专业：机制1701班 姓名：卢龙景（设计计算和零件图绘制） 王龙龙（设计说明和装配图绘制）学号： 201779250129、201779250130 指导教师：何志勇
汽车与机械工程学院 工程机械设计课程设计任务书
第一部分 总体计算 1.1、 压力 对于所谓压力，是指作用在单位面积上的负载。从液压原理可知，压力等于负载力与活塞的有效工作面积之比。油液作用在单位面积上的压强 A F P = Pa 式中： F ——作用在活塞上的载荷，N A ——活塞的有效工作面积，2 m 从上式可知，压力值的建立是载荷的存在而产生的。在同一个活塞的有效工作面积上，载荷越大，克服载荷所需要的压力就越大。换句话说，如果活塞的有效工作面积一定，油液压力越大，活塞产生的作用力就越大。 额定压力（公称压力） PN,是指液压缸能用以长期工作的压力。 最高允许压力 P max ，也是动态实验压力，是液压缸在瞬间所能承受的极限压力。通常规定为：P P 5.1max ≤ MPa 。 耐压实验压力P r ，是检验液压缸质量时需承受的实验压力，即在此压力下不出现变形、裂缝或破裂。通常规定为：PN P r 5.1≤ MPa 。 在液压系统中，为了便于液压元件和管路的设计选用，往往将压力分级。液压缸压力等级见表1。 所以根据本次液压缸的设计要求中已知的公称压力为20Mpa ，由表1.1可知，本此液压缸属于高压。 1.2、 流量 单位时间内油液通过缸筒有效截面的体积： t V Q = L/min 由于310?=At V ν L 则 32104 ?= =νπ νD A Q L/min 则理论筒缸内径D 为：D =14V Q π= √（4×180×106）/3.14×2.2×102×60 =41.67mm 2 对于单活塞杆液压缸： 当活塞杆伸出时 32104 ?= νπ D Q
《钻井液工艺原理》综合复习资料 一、名词解释 1、晶格取代（P29最后一段） 在粘土结构中某些原子被其它化合价不同的原子取代而晶格骨架保持不变的作用。 2、压差卡钻（P402倒数第三段） 压差卡钻又称泥饼粘附卡钻,是指钻具在井中静止时,在钻井液液柱压力与地层孔隙压力之间的压差作用下,将钻具紧压在井壁上而导致的卡钻。 3、剪切稀释特性（P65最后一段） 塑性流体和假塑性流体的表观粘度随着剪切速率的增加而降低的特性。 4、油气层损害（P409第一段） 任何阻碍流体从井眼周围流入井底的现象，均称为油气层损害。 5、塑性粘度（P60第一段） 在层流条件下，剪切应力与剪切速率成线性关系时的斜率值。钻井液中的塑性粘度是塑性流体的性质，不随剪切速率而变化；反映了在层流情况下，钻井液中网架结构的破坏与恢复处于动平衡时，悬浮的固相颗粒之间、固相颗粒与液相之间以及连续液相内部的内摩擦作用的强弱。 6、胺点 在标准实验条件下，石油产品与等体积的苯胺，在相互溶解形成单一液相时的最低温度，叫苯胺点。 7、造浆率（P147第一段） 常将1t粘土所能配出的表观粘度为15mPa?s的钻井液体积称为造浆率。 8、泥饼粘附卡钻（P402倒数第三段） 压差卡钻又称泥饼粘附卡钻,是指钻具在井中静止时,在钻井液液柱压力与地层孔隙压力之间的压差作用下,将钻具紧压在井壁上而导致的卡钻。
9、水敏性损害（P420倒数第三段） 水敏性损害是指当进入油气层的外来流体与油气层中的水敏性矿物不相配伍时，将使得这类矿物发生水化膨胀和分散从而导致油气层的渗透率降低。 10、静切力（P59最后一段） 塑性流体不是加很小的剪切应力就开始流动，而是必须加一定的力才开始流动，这种使钻井液开始流动所需的最低切应力，称为静切力。 11、乳状液（） 一种液体以液珠形式分散在与它不相混溶的另一种液体中而形成的分散体系。 钻井液是油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。（P1） 12、钻井液碱度（P9第六段） 碱度是指溶液或悬浮体对酸的中和能力。 二、问答题 1、为什么要求钻井液具有较好的剪切稀释性（P65最后一段、P66第三 段） 剪切稀释性用动塑比来表示，动塑比越高表示钻井液剪切稀释性越强，为了保持在高剪切速率下有效地破岩和低剪切速率下携带钻屑（必须要求高的动塑比）钻头钻时阻力小，还空中能够悬浮钻屑。 2、为什么选择蒙脱土作钻井液配浆土？（P30最后一段） 蒙脱石晶层上、下面皆为氧原子，各层之间以分子间力连接，连接力弱，水分子易进入晶层之间，引起晶格膨胀。而且由于晶格取代作用，蒙脱石带有较多的负电荷，能吸附等量电荷的阳离子。水化的阳离子进入晶层之间，致使C轴方向上的间距增加。因此蒙脱石是膨胀型黏土矿
《钻井液工艺原理》综合复习资料 一、概念题 二、填空题 1、钻井液的主要功能有（）、（）、（）、（）等。 2、一般来说，钻井液处于（）状态时，对携岩效果较好；动塑比τ0/ηp越（）或流性指数n越（），越有利于提高携岩效率。 3、粘土矿物基本构造单元有（）和（）。 4、井壁不稳定的三种基本类型是指（）、（）、（）。 5、在钻井液中，改性褐煤用做（）剂，磺化沥青用做（）剂。 6、油气层敏感性评价包括（）、（）、（）、（）和（）等。 7、一般来说，要求钻井液滤失量要（）、泥饼要（）。 8、现场钻井液常用四级固相控制设备指（）、（）、（）、（）。 9、影响钻井液滤失量的主要因素有（）、（）、（）、（）。 10、按API标准钻井液常规性能测试包括（）、（）、（）、（）、（）、（）。 11、聚合物钻井液主要类型有（）、（）、（）。 12、钻井液常用流变模式有（）、（）。 13、常见粘土矿物有（）、（）、（）等。 14、钻井过程可能遇到的复杂情况有（）、（）、（）等。 15、钻井液的基本组成（）、（）、（）。 16、钻井液的流变参数包括（）、（）、（）、（）和（）等。 17、在钻井液中，钠羧甲基纤维素用做（）剂，铁铬盐（FCLS）用做（）剂，氢氧化钠用作（）剂。 18、现场常用钻井液降滤失剂按原料来源分类有（）、（）、（）、（）。 三、简答题 四、计算题 1、使用范氏六速粘度计，测得某钻井液600rpm和300rpm时的读数分别为：Ф600=29，Ф300=19，且已知该钻井液为宾汉流体。 ⑴计算该钻井液的流变参数及表观粘度； ⑵计算流速梯度为3000S-1时钻井液的表观粘度。 2、用重晶石（ρB=4.2g/cm3）把400 m3钻井液由密度ρ1=1.20g/cm3加重到ρ2=1.60g/cm3，并且每100kg重晶石需同时加入9L水以防止钻井液过度增稠，试求： ⑴若最终体积无限制，需加入重晶石多少吨？ ⑵若最终体积为400 m3，需加入重晶石多少吨，放掉钻井液多少方？ 3、用重晶石（ρB=4.2g/cm3）把200 m3钻井液由密度ρ1=1.10g/cm3加重到ρ2=1.50g/cm3，并且每100kg重晶石需同时加入9L水以防止钻井液过度增稠，试求： ⑴若最终体积无限制，需加入重晶石多少吨？ ⑵若最终体积为200 m3，需加入重晶石多少吨，放掉钻井液多少方？ 五、论述题
《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
第六章钻井液 第一节钻井液的功用和组成(钻井的血液) 一、钻井液的种类和发展 种类：清水、自然造浆、泥浆（细分散、粗分散、不分散、油基、水基）、乳化钻井液、泡沫钻井液、气体钻井液。 1、旋转钻井初期用清水钻进，遇井下粘土层自然造浆，这一时期称为自然造浆阶段。(1901～1920年） 2、在清水中加入粘土和分散剂，使粘土充分分散以提高其稳定性，这一时期称为细分散阶段。（1921～1942年） 3、为提高泥浆的抗钙污染能力，加入一些抗钙处理剂（无机絮凝剂，如石灰、石膏、氯化钙等）使粘土处于适当絮凝状态（初分散），这一时期称为初分散阶段。（1942～1965年） 4、为提高钻速和适应喷射钻井的需要，在泥浆中加入有机絮凝剂，使粘土不分散，这一时期称为不分散阶段。 ★5、八十年代开始重视和研究钻井液对储层的损害问题，因而进入了钻井液的保护储层阶段。 二、钻井液的基本功用 1、清洁井底 2、携带和悬浮清除钻屑 环空返速（0.6～1 m/s）＞钻屑沉降速度→钻屑上行 迟到时间（深井0.5～1h）：钻屑自井底升到井口所需时间 3、保护井壁（泥饼） 4、冷却、润滑钻头和钻柱 5、控制与平衡地层压力（密度） ★6、提供地层有关资料和信息（泥浆录井提供油、气、水和地层压力资料）。
在钻井作业过程中，钻井液直接与地层接触，并且不断地从地下循环到地面上来，因而地层的情况总会或多或少地在钻井液中被反映出来。因而我们可以通过钻井液间接和直接的来了解地层的情况。这就是钻井液的录井功能。 比如，正在钻进地层的钻屑是通过钻井液的循环而被带到地面，因而我们便可以从这些钻屑来了解地层的岩性特征和划分地层层位。 钻遇水层时，地层水的侵入会使钻井液的密度降低、粘度降低、含盐量和氯根含量发生变化。 钻遇气层时，钻井液的密度下降、粘度上升、并且可以闻到浓烈的天然气味和见到很多气泡。 钻遇油层时，钻井液的密度、粘度等也会发生变化，钻井液中也会见到原油。气相色谱测井就是在钻井过程中连续测量泥浆中各种烃类含量的变化从而发现油气层。 6、传递水功率（井下动力钻进） 7、直接或辅助破岩（喷射钻井） ★8、保护储层（最新发展）。 三、泥浆的组成 1、组成： 水基泥浆━━水、粘土、各种添加剂（活性固相，惰性固相） 油基泥浆━━油、粘土、各种添加剂。 2、粘土结构 粘土矿物的两种基本构造单元 硅氧四面体：一个硅原子与四个氧原子（或氢氧）以等距相连，硅在四 面体中心，氧在四面体顶点。（片状结构） 铝氧八面体：两层紧密堆叠的氧和氢氧组成，铝（或镁）原子居 于正八面体中心。 氧