钻井液工艺学6水基钻井液

钻井液工艺技术考点绪论：钻井液定义、组成、分类；基本公用。

第一章：粘土矿物水化膨胀性的好坏，粘土的稳定性、连接方式。

第二章：定义；塑性粘度，动切力，表观粘度，静切力，剪切稀释性。

简述；钻井液流变性与钻井作业的关系第三章：钻井液的虑失和润滑性；定义：滤失，滤失量，滤失范围及合理的滤失量；测量API滤失量指标第四章：水基钻井液：1、细分散钻井液优缺点及使用2、盐水钻井液优缺点及使用3、MMH正电胶钻井液特点4、高温对粘土、处理剂、黏土及处理剂的影响5、聚合物的特点第五章：油基钻井液：组成，滤失量低的原因，活度平衡第六章：振动筛、旋流器工作特点第七章：井壁不稳的机理、井壁失稳的对策、堵漏剂、漏失的原因、堵漏方法。

绪论1、定义：钻井液：指油气钻井过程中，以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。

钻井液俗称钻井泥浆或泥浆。

2、钻井液的组成：钻井液是由分散介质，分散相和化学处理剂组成的分散体。

3、钻井液的分类：1）、按密度分非加重钻井液和加重钻井液。

2）、按其与粘土水化作用强度分非抑制性钻井液和抑制性钻井液。

3）、按其固相含量的多少分低固相含量和无固相含量。

4）、根据分散介质不同：水基钻井液、油基钻井液、气体性钻井液和合成基井液。

4、钻井液的基本功用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）、冷却和润滑作用5）、传递水功率6）、获取地下信息第一章、粘土胶体化学基础一、粘土矿物水化膨胀的强弱1、高岭石：为非膨胀性粘土矿物，其水化性能差，造浆性能不好，最不容易发生水化膨胀。

2、蒙皂石：是膨胀型粘土矿物，其晶层表面包括内外表面都可以进行水化及阳离子交换，蒙皂石具有很大的比表面。

最容易发生水化膨胀。

3、伊利石：不易水化膨胀4、绿泥石：非膨胀性粘土矿物，不易发生水化膨胀。

5、海泡石族：膨胀型粘土矿物，具有较好的热稳定性，适用于配制深井钻井液，具有良好的抗盐稳定性。

6、混合晶层粘土矿物：最常见的为伊利石和蒙皂石混合层，简称依蒙混层，是膨胀型粘土矿物。

必看！钻井液技术详解钻井液概述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。

钻井液技术总结
钻井液技术是石油勘探和钻井过程中必不可少的一项技术。

它是一种粘稠的液体，由多种化学物质混合而成，用于冷却钻头、清除岩屑、维持井壁稳定等多种作用。

下面将对钻井液技术进行总结。

一、钻井液的种类
钻井液根据其性质可分为水基钻井液、油基钻井液和气体钻井液三种类型。

水基钻井液是以水为主要成分，添加防腐剂和防冻剂等化学物质而成；油基钻井液则是以油为主要成分，添加的化学物质不同于水基钻井液；气体钻井液则是将气体作为钻井液的主要成分。

二、钻井液的作用
1.冷却钻头
钻井液具有良好的散热性能，能够有效地冷却钻头，防止钻头过热而损坏。

2.清除岩屑
钻井液具有较高的流动性，能够将岩屑冲刷出井口，确保钻井过程中的安全。

3.维持井壁稳定
钻井液能够填充井壁缺陷，维持井壁稳定，防止井壁塌陷。

三、钻井液的组成
钻井液是由多种化学物质混合而成，包括基础液体、增稠剂、分散剂、乳化剂、酸化剂等。

其中，基础液体是钻井液的主要成分，增稠剂用于增加钻井液的粘稠度，分散剂用于分散固体颗粒，乳化剂用于让水和油混合，酸化剂用于降低钻井液的pH值。

四、钻井液的处理
钻井液在使用过程中会受到污染，需要进行处理。

处理方法包括物理方法和化学方法。

物理方法包括离心、沉淀等，化学方法包括加入药剂、反应等。

五、总结
钻井液技术在石油勘探和钻井过程中扮演着重要的角色，其种类、作用、组成和处理方法都需要经过科学的设计和调整，才能保证钻井过程的安全和高效。

卤水基钻井液概念,特点及研究现状一、概念介绍1.1 什么是卤水基钻井液卤水基钻井液是一种以卤水作为基础液体的钻井液，它是由卤水、添加剂和添加剂的混合物组成的。

卤水基钻井液通常用于高温、高盐度、高硬度和高密度井中，以及对地层保护要求严格的钻井作业中。

1.2 卤水基钻井液的特点卤水基钻井液的特点主要包括：1.2.1 高密度和高压力承载能力卤水基钻井液由于含有高浓度的盐类，因此具有较高的密度和压力承载能力，适用于深井、高压力地层的钻井作业。

1.2.2 良好的渗透控制性能卤水基钻井液通过添加适当的钻井添加剂，能够提高其对地层渗透性的控制能力，有效防止钻井过程中的漏失和污染。

1.2.3 耐高温性能卤水基钻井液在高温环境下仍能保持较好的性能稳定性，这使得它成为钻井高温地层的首选钻井液体系。

1.3 卤水基钻井液的研究现状目前，国内外对卤水基钻井液的研究主要集中在以下方面：1.3.1 卤水基钻井液的配方优化针对不同地质条件和钻井要求，研究人员致力于通过优化卤水基钻井液的配方，提高其抗渗透性、减小污染和降低成本。

1.3.2 卤水基钻井液的环境适应性随着环境保护意识的提高，研究人员也在探索卤水基钻井液的环境适应性，努力降低其对地下水和地表水的污染风险。

1.3.3 卤水基钻井液的应用扩展除了在传统的高温、高盐度地层中的应用，研究人员还在探索卤水基钻井液在其他特殊地层中的应用潜力，如致密油气层、凝析气藏等。

二、个人观点和理解我认为卤水基钻井液作为一种新兴的钻井液体系，具有在特殊地层中应用的巨大潜力。

尽管目前其在配方优化、环境适应性和应用扩展方面还存在一些挑战，但随着技术的不断创新和完善，相信卤水基钻井液将会成为未来钻井作业的重要选择。

总结与回顾通过本文的阐述，我们对卤水基钻井液的概念、特点和研究现状有了更深入的了解。

在未来的钻井作业中，我们有信心通过不断的研究和实践，充分发挥卤水基钻井液在特殊地层中的优势，为油气勘探和开发提供更可靠、高效的技术支持。

一种适合页岩气水平井的水基钻井液随着页岩气资源的不断开发，水基钻井液在页岩气水平井的应用已经成为研究热点之一。

固相钻井液在页岩气水平井的应用受到了限制，因为固相钻井液不利于页岩气水平井的传统减摩技术的应用。

与此相反，水基钻井液在页岩气水平井中具有更好的平衡性能和流动性能。

因此，深入研究一种适合页岩气水平井的水基钻井液，对于提高钻井效率和减少地球环境污染等方面有着十分重要的意义。

本文旨在分析目前适用于页岩气水平井的水基钻井液的特点及其优缺点，并提出一种适用于页岩气水平井的新型水基钻井液。

一、目前适用于页岩气水平井的水基钻井液的特点及其优缺点水基钻井液是一种由水和各种辅助添加剂混合而成的液态基质。

由于具有高弹性模量、高热传导系数、高环保性等特点，近年来在钻井工程中的应用不断增加。

目前，适用于页岩气水平井的主要水基钻井液有以下几种。

（一）聚合物钻井液聚合物钻井液是以聚合物为主要基质的钻井液。

由于聚合物具有高弹性模量、流变学特性与良好的胶凝性等特点，可以有效地减少摩阻力和涂层损伤。

然而，由于聚合物钻井液的敏感性和稳定性不够理想，对于钻井环境的适应性也较弱，因此其在页岩气水平井的应用受到了限制。

（二）聚丙烯酰胺钻井液聚丙烯酰胺钻井液是以聚丙烯酰胺为主要基质的钻井液。

由于聚丙烯酰胺具有良好的胶凝性、减阻效果良好等特点，可以有效地防止井眼塌陷和地层损伤。

然而，聚丙烯酰胺钻井液经常会在高温和高离子强度的环境下失效，所以其在页岩气水平井的应用还不是十分理想。

（三）有机钻井液有机钻井液是以有机物为主要基质的钻井液。

由于有机钻井液具有更好的稳定性和适应性，可以更好地满足不同地层的要求。

然而，有机钻井液在价格方面与环境保护方面的问题还需要进一步加强研究。

二、一种适用于页岩气水平井的新型水基钻井液的提出为了解决上述适用于页岩气水平井的水基钻井液的局限性，提出一种适用于页岩气水平井的水基钻井液，其配方的主要组成如下：（一）水基质水基质是钻井液的基础，对于钻井液的品质和性能影响很大。

•常用钻井液类型•一）、水基钻井液•水基钻井液以水为分散介质（连续相），以粘土为分散相（固相），加入一定的化学处理剂或加重材料组成。

这类钻井液发展最早，使用最广泛。

水基钻井液又可分为以下几种类型：•1、淡水钻井液：•由淡水、粘土和一般的降粘剂、降滤失剂配制而成。

含盐量（Nacl）小于•1％或低于10000毫克／升。

含钙量小于120毫克／升。

•2、盐水钻井液：•含盐量大于1％或高于10000毫克／升。

包括盐水钻井液、饱和盐水钻井液、海水钻井液。

主要用在海湾海上钻井，钻盐岩层及泥页岩易塌地层。

•3、钙处理钻井液：•含钙量大于120毫克／升。

包括石灰钻井液、石膏钻井液、氯化钙钻井液。

其主要特点是抗可溶性盐侵蚀能力强，性能稳定。

•4、不分散低固相聚合物钻井液：•一般低固相钻井液粘土含量小于7％（体积百分数）；不分散低固相钻井液的粘土含量小于4％。

其主要特点是钻速快，流动性好，钻井总成本低。

•5、混油钻井液：•在水基钻井液中混入3～4％的乳化油类（原油或柴油），使油成小珠分散的乳化状态。

其主要特点是润滑性好，流动性好，失水量低，泥饼摩擦系数小。

•二）、油基钻井液•以油为分散介质的钻井液。

它又可分为：•1、油基钻井液：•是以原油或柴油为连续相（液相），以氧化沥青作为分散相（固相），再加入化学处理剂和加重剂配成的，含水量在3％以下。

其主要特点是对油层损害小，抗可溶性盐侵污的能力强。

•2、油包水乳化钻井液：•以柴油作连续相，以水作分散相，呈小液滴状分散在水中（水的体积分数可达60％），以有机膨润土（或称亲油膨润土）和氧化沥青作稳定剂，再加入其它处理剂、加重剂配制而成。

其主要特点是热稳定性高，有较好的防塌效果，对油气层损害小，常用于高温井段，钻易塌地层和低压油气层。

常用的小井眼钻井液体系•甲酸盐钻井液体系•乙二醇／K2CO3水基钻井液•CBF钻井液体系（一种阳离子聚合物／盐水钻井液）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。

二、钻井液的类型随着钻井液工艺技术的不断发展，钻井液的种类越来越多。

目前，国内外对钻井液有各种不同的分类方法。

其中较简单的分类方法有以下几种：按其密度大小可分为非加重钻井液和加重钻井液。

按与粘土水化作用的强弱可分为非抑制性钻井液和抑制性钻井液。

按其固相含量的不同，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。

然而，一般所指的分类方法是按钻井液中流体介质和体系的组成特点来进行分类的。

根据流体介质的不同，总体上分为水基钻井液、油基钻井液和气体型钻井流体等三种类型。

由于水基钻井液在实际应用中一直占据着主导地位，根据体系在组成上的不同又将其分为若干种类型。

下面是在参考国外钻井液分类标准的基础上，在国内得到认可的各种钻井液类型。

1．分散钻井液(Dispersed Drilling Fluids)分散钻井液是指用淡水、膨润土和各种对粘土与钻屑起分散作用的处理剂(简称为分散剂)配制而成的水基钻井液。

它是一类使用历史较长、配制方法较简单且配制成本较低的常用钻井液。

其主要特点是：(1)可容纳较多的固相，较适于配制高密度钻井液。

(2)容易在井壁上形成较致密的泥饼，故其滤失量一般较低。

3)某些分散钻井液，如以磺化栲胶、磺化褐煤和磺化酚醛树脂作为主处理剂的三磺钻井液具有较强的抗温能力，适于在深井和超深井中使用。

但与其它钻井1液类型相比，它也有一些缺点。

除抑制性和抗污染能力较差外，还因体系中固相含量高，对提高钻速和保护油气层均有不利的影响。

2．钙处理钻井液(Calcium-treatedDrillingFluids)钙处理钻井液的组成特点是体系中同时含有一定浓度(质量浓度)的Ca2+和分散剂。

Ca2+通过与水化作用很强的钠膨润土发生离子交换，使一部分钠膨润土转变为钙膨润土，从而减弱水化的程度。

分散剂的作用是防止Ca2+引起体系中的粘土颗粒絮凝过度，使其保持在适度絮凝的状态，以保证钻井液具有良好、稳定的性能。