钻井液
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钻井液常规性能测定及常用钻井液计算公式钻井液是在钻井过程中用来冷却钻头、清理井孔并携带钻屑到地面的一种重要材料。
常规性能测定是评估钻井液性能和保证钻井活动的安全和高效进行的关键步骤。
本文将探讨钻井液常规性能测定及常用计算公式。
1.钻井液基本性能测定1.1密度测定钻井液的密度是指单位体积钻井液所含质量。
测定钻井液的密度可以通过常用的密度计来实现。
常用的密度计有密度计、密度测井仪和滴定法等。
常用密度计测量钻井液密度的计算公式如下:密度 = (wt / Vt) / (ws / Vs)其中,wt是钻井液质量,Vt是钻井液体积,ws是钻井液中饱和盐水的质量,Vs是饱和盐水体积。
1.2粘度测定粘度是指钻井液流动阻力的大小。
钻井液的粘度可以通过常用的转子粘度计等设备进行测定。
粘度的测量单位为帕斯卡秒(Pa·s)或者倍秒(cP)。
常用的粘度计算公式如下:动力粘度(cP)=测量粘度(帕斯卡秒)×10001.3悬浮性测定悬浮性是指钻井液携带钻屑的能力。
测定钻井液的悬浮性可以通过悬浮度计来实现。
悬浮度是钻井液中所含固相物质的体积百分比。
1.4pH值测定pH值是衡量钻井液酸碱性的指标。
测定钻井液的pH值可以通过pH 电极测量仪来实现。
2.1钻井液的固相含量计算固相含量(%)=(Ws/Wt)×100其中,Ws是固相物质的质量,Wt是钻井液的总质量。
2.2钻井液的毛孔压力计算毛孔压力(psi)= (H × ρ × g) + P其中,H是钻井液的高度(英尺),ρ是钻井液的密度(磅/立方英尺),g是重力加速度(英尺/秒²),P是大气压力(psi)。
2.3钻井液的等效循环密度计算等效循环密度(ppg)= (H × ρ) / (Hf × ρf)其中,H是钻井液的高度(英尺),ρ是钻井液的密度(磅/立方英尺),Hf是液体段的高度(英尺),ρf是液体段的密度(磅/立方英尺)。
第一章1钻井液: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。
钻井液又称做钻井泥浆(Drilling Muds),或简称为泥浆(Muds)2完井液:在油气井完井作业过程中所使用的工作液统称为完井液,这些作业包括钻开油层、下套管、射孔、防砂、试油、增产措施和修井等。
因此从广义上讲,从钻开油层到采油及各种增产措施过程中的每一个作业环节,所使用的与产层接触的各种工作液体系统称为完井液。
3钻井液的功能: 1.携带和悬浮岩屑(这是钻井液首要和最基本的功用)2.稳定井壁和平衡地层压力3.冷却和润滑钻头、钻具4.传递水动力5.获取井下信息6。
保护油气层4钻井液类型:1.分散钻井液2.钙处理钻井液3.盐水钻井液4.饱和盐水钻井液5.聚合物钻井液6.钾基聚合物钻井液7.油基钻井油8.合成基钻井液9.气体型钻并流体10.保护油气田钻井液。
5钻井液的常规性能:密度、漏斗粘度、塑性粘度、动切力、静切力、API滤失量、HTHP滤失量、pH值、碱度、含砂量、固相含量、膨润土含量、滤液中各种离子的质量浓度6钻井液密度的调节方法:加重钻井液密度方法:加重材料是提高钻井液密度最常用的方法。
在加重前,应调整好钻井液的各种性能,特别要严格控制低密度固相的含量。
一般情况下,所需钻井液密度越高,加重前钻井液固含及粘度、切力应控制得越低。
可溶性无机盐也是提高密度常用方法。
如保护油气层清洁盐水钻井液,通过加入NaCl,可将钻井液密度提高至1.20 g/cm3左右。
降低钻井液密度方法:为实现平衡压力钻井或欠平衡压力钻井,通常降低密度的方法有以下几种:(1)清除无用固相: 最主要的方法用机械和化学絮凝的方法清除无用固相,降低钻井液的固相含量。
(2)加水稀释:但往往会增加处理剂用量和钻井液费用。
(3)混油:但有时会影响地质录井和测井解释。
(4)充气:钻低压油气层时可选用充气钻井液等。
8钻井液的固相含量:钻井液固相含量通常用钻井液中全部固相的体积占钻井液总体积的百分数来表示,固相含量的高低以及这些固相颗粒的类型、尺寸和性质均对钻井时的井下安全、钻井速度及油气层损害程度等有直接的影响。
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。
钻井液的配置标准
钻井液是钻井过程中使用的重要液体,其配置标准应该符合以下要求:
1. 密度:钻井液的密度应该能够克服井口压力,同时又不能对地层造成损害。
一般来说,密度控制在8到16磅/加仑之间。
2. 粘度:钻井液的粘度应该足够大,以便在钻井过程中有效地传递钻头的动力,但又不能过于粘稠以至于影响钻井速度。
3. pH值:钻井液的pH值应该控制在7到9之间,以避免对地层造成腐蚀。
4. 清洁度:钻井液应该保持清洁,以避免在钻井过程中出现回流问题。
5. 抗污染能力:钻井液应该具有一定的抗污染能力,以避免来自地层的污染物对钻井液造成损害。
6. 稳定性:钻井液应该具有一定的稳定性,以避免在钻井过程中出现波动。
综上所述,钻井液的配置标准应该根据不同的钻井条件和要求进行调整,以保证钻井过程的安全和高效。
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