钻井液功能
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钻井液技术介绍
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6．钾基聚合物钻井液 钾基聚合物钻井液是一类以各种聚合物的钾（或铵、钙）盐和KCI为主处理剂的防塌钻井液。在各种常见无机盐中，以KCI抑制粘土水化分散的效果为最好；而聚合物处理剂的存在使该类钻井液具有聚合物钻井液的各种优良特性。因此，在钻遇泥页岩地层时，使用它可以取得比较理想的防塌效果。
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8．合成基钻井液 合成基钻井液是以合成的有机化合物作为连续相，盐水作为分散相，并含有乳化剂、降滤失剂、流型改进剂的一类新型钻井液。由于使用无毒并且能够生物降解的非水溶性有机物取代了油基钻井液中通常使用的柴油，因此这类钻井液既保持了油基钻井液的各种优良特性，同时又能大大减轻钻井液排放时对环境造成的不良影响，尤其适用于海上钻井。
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1．分散钻井液 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。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。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。
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1．合成聚合物类处理剂 合成聚合物主要用作钻井液降滤失剂、降粘剂、页岩抑制剂等。 2．天然改性高分子类处理剂 改性天然材料来源丰富，价格低廉，在石油工业中有广泛的用途。可生物降解的天然大分子如淀粉纤维素作为主链结构可赋予材料以生物降解特性，使材料具有环保功能。 3．利用工业废料制备的钻井液处理剂 利用工业下脚料制备钻井液处理剂技术性较强，油田化学工作者在这方面进行了一些研究工作。
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（二）国内外钻井液处理剂开发应用 一、国外发展情况 二、国内发展情况
6．钾基聚合物钻井液 钾基聚合物钻井液是一类以各种聚合物的钾（或铵、钙）盐和KCI为主处理剂的防塌钻井液。在各种常见无机盐中，以KCI抑制粘土水化分散的效果为最好；而聚合物处理剂的存在使该类钻井液具有聚合物钻井液的各种优良特性。因此，在钻遇泥页岩地层时，使用它可以取得比较理想的防塌效果。
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8．合成基钻井液 合成基钻井液是以合成的有机化合物作为连续相，盐水作为分散相，并含有乳化剂、降滤失剂、流型改进剂的一类新型钻井液。由于使用无毒并且能够生物降解的非水溶性有机物取代了油基钻井液中通常使用的柴油，因此这类钻井液既保持了油基钻井液的各种优良特性，同时又能大大减轻钻井液排放时对环境造成的不良影响，尤其适用于海上钻井。
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1．分散钻井液 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。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。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。
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1．合成聚合物类处理剂 合成聚合物主要用作钻井液降滤失剂、降粘剂、页岩抑制剂等。 2．天然改性高分子类处理剂 改性天然材料来源丰富，价格低廉，在石油工业中有广泛的用途。可生物降解的天然大分子如淀粉纤维素作为主链结构可赋予材料以生物降解特性，使材料具有环保功能。 3．利用工业废料制备的钻井液处理剂 利用工业下脚料制备钻井液处理剂技术性较强，油田化学工作者在这方面进行了一些研究工作。
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（二）国内外钻井液处理剂开发应用 一、国外发展情况 二、国内发展情况
石油开采中钻井液的功能
石油开采中钻井液的功能
一、钻井液的功能
钻井液在钻井中起着重要作用。
钻井液在钻井液泵作用下经过地面管线、立柱、水龙带进入钻杆，然后通过钻头水眼喷向井底，再携带着钻头钻下来的岩屑，从钻杆与地层之间的环空上返至地面，在地面经振动筛等固控设备将岩屑除去后，返回钻井液池。
钻井液功能
1.冲洗井底
钻井液可以在钻头水眼处形成高速的液流，喷向井底。
这高速喷出的钻井液可将由于钻井液压力与地层压力差而被压持在井底的岩屑冲起，起冲洗井底作用。
2.携带岩屑
当钻井液在环空中的上返速度大于岩屑的沉降速度时i，钻井液可将井中的岩屑带出，即在一定上返速度下，钻井液有携带岩屑的作用。
3.平衡地层压力
钻井液的液柱压力必须与地层压力相平衡才能达到防止井喷或者钻井液外泄地层的目的。
4.冷却与润滑钻头
钻井液可将钻井过程中钻具与地层摩擦产生的热量带至地面，起到冷却钻头作用，同时，钻井液能有效降低钻具与地面的摩擦
起到润滑的作用。
5.稳定井壁
可在钻井液中加入适当的处理剂，使钻井液具有抑制页岩膨胀和分散的能力，同时产生薄而韧的滤饼，起到稳定井壁的作用。
6.获取地层信息
通过钻井液携带出来的岩屑，可获取地层油气显示、地层断面物理特性等信息。
7.提高钻井速率
钻井液经钻井液泵抽取钻井液以高速喷射传送到井底，提高钻井的破岩能力，加快钻井开采的速度。
钻井液复习资料
钻井液复习资料1、钻井液概念：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。
2、钻井液功能：（1）携带和悬浮岩屑（2）稳定井壁和平衡地层压力（3）冷却和润滑钻头、钻具（4）传递水压力（5）获取井下信息（6）保护油气层3、钻井液类型：（1）分散钻井液（2）钙处理剂钻井液（3）盐水钻井液（4）饱和盐水钻井液（5）聚合物钻井液4、黏土矿物有哪三种：高岭石、蒙脱石、伊利石5、晶格取代的概念：在其结构中某些原子被其他化合价不同的原子取代而晶体骨架保持不变的作用6、黏土晶体的电荷分为哪三种：永久荷载、可变荷载、正电荷7、交换型阳离子的概念：黏土一般带负电，为了保持电中性，黏土必然从分散介质中吸附等电量的阳离子，这些被黏土吸附的阳离子，可以被分散介质中其他阳离子所交换。
8、黏土阳离子交换容量：在分散介质PH=7的条件下，黏土所能交换阳离子的总量。
9、黏土水化膨胀受哪三种力的制约：表面水化力、渗透水化力、毛细管作用。
10、表面水化、渗透水化的概念：表面水化是由黏土晶体表面吸附水分子与交换性阳离子水化而引起的；渗透水化是当黏土表面吸附的阳离子浓度高于介质中的浓度，便产生渗透压，从而引起水分向黏土晶层扩散的现象。
11、分散介质和分散项的概念：被分散的物质叫分散相。
包围分散相的另一相称为分散介质。
12、吸附作用及其分类：物质在俩相界面上自动浓集（界面浓度大于内部浓度）的现象。
吸附分为物理吸附和化学吸附。
13、电动电位、热力学电位的概念：滑动面到均匀液相内的电位称为电动电位。
从固相表面到均匀液相内的电位称为热力学电位。
14、动力稳定性、聚结稳定性的概念：动力稳定性是指在重力作用下分散相粒子是否容易下沉的性质。
聚结稳定性是指分散相粒子是否容易自动的聚结变大的性质15、黏土矿物的俩种基本构造是：硅氧八面体、铝氧四面体。
16、钻井液流变性的概念：在外力作用下，钻井液发生流变和变形的特性17、钻井液粘度的物理意义：产生单位剪切速率所需要的剪切应力。
钻井液与完井液
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。
成都理工大学钻井液复习资料
钻井液：是指油气钻井过程中以其多钟功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。
钻井液又称作钻井泥浆，或简称为泥浆。
钻井液功能：1.携带和悬浮岩屑；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。
钻井液类型：1.按其密度大小分为非加重钻井液和加重钻井液；2.按与粘土水化作用的强弱分为非抑制性钻井液和抑制性钻井液；3.按其固相含量的不同，分为低固相钻井液和无固相钻井液。
粘土矿物名称化学组成高岭石2:1蒙脱石4:1伊利石（式中m小于1）4:1粘土的交换性阳离子：为了保持电中性，粘土必然从分散介质中吸附等电量的阳离子，这些被黏土吸附的阳离子，可以被分散介质中的其他阳离子所交换，因此，称为粘土的交换性阳离子。
粘土阳离子交换容量（CEC）：指在分散介质的PH值为7的条件下，粘土所能交换下来的阳离子总量，包含交换性盐基和交换性氢。
其测定方法：醋酸铵淋洗法。
粘土水化膨胀作用的机理：粘土水化膨胀受三种力制约：表面水化力、渗透水化力和毛细管作用。
1.表面水化：是由粘土晶体表面（膨胀性粘土表面包括外表面和内表面）吸附水分子与交换性阳离子水化而引起的。
2.渗透水化：由于晶层之间的阳离子浓度大于溶液内部的浓度，水发生浓差扩散，进入晶层，由此增加晶层间距，从而形成扩散双电层。
分散相与分散介质：在多相分散体系中，被分散的物质叫做分散相。
包围分散相的另一相，称为分散介质。
吸附作用：物质在两相界面上自动浓集的现象，称为吸附。
按吸附的作用力性质不同，可将吸附分为物理吸附和化学吸附。
仅由范德华力引起的吸附，是物理吸附，无选择性，吸附热较小，容易脱附。
若吸附质与吸附剂之间的作用力为化学键力，这类吸附叫化学吸附，具有选择性，吸附热较大，不易脱附。
电位：从吸附溶剂化层界面（滑动面）到均匀液相内的电位，称为电动电位（或电位）；从固体表面到均匀液相内部的电位，称为热力学电位（）。
动力稳定性：是指在重力作用下分散相粒子是否容易下沉的性质。
钻工考试题库及答案
钻工考试题库及答案1. 钻井过程中，钻头的主要作用是什么？A. 破碎岩石B. 润滑井壁C. 测量井深D. 清洗钻具答案：A2. 钻井液的主要功能包括哪些？A. 携带岩屑B. 冷却钻头C. 保持井壁稳定D. 以上都是答案：D3. 钻井液密度的调整通常是为了什么目的？A. 增加钻压B. 减少磨损C. 控制井下压力D. 提高钻速答案：C4. 在钻井过程中，井下压力过高可能导致什么问题？A. 井喷B. 井壁坍塌C. 钻具损坏D. 钻头磨损答案：A5. 钻井液的粘度对钻井作业有什么影响？A. 粘度高，携岩能力差B. 粘度低，携岩能力强C. 粘度高，携岩能力强D. 粘度低，携岩能力差答案：C6. 钻井过程中，钻杆的旋转主要依靠哪个设备？A. 钻机B. 钻头C. 钻杆D. 泥浆泵答案：A7. 钻井液的滤失量过大会导致什么问题？A. 井壁坍塌B. 钻具腐蚀C. 钻头磨损D. 钻压不足答案：A8. 钻井液中的固体颗粒大小对钻井作业有何影响？A. 颗粒大，携岩能力强B. 颗粒小，携岩能力强C. 颗粒大，携岩能力弱D. 颗粒小，携岩能力弱答案：A9. 钻井液的pH值对钻井作业有何影响？A. pH值高，钻具腐蚀严重B. pH值低，钻具腐蚀严重C. pH值适中，钻具腐蚀小D. pH值无影响答案：C10. 钻井过程中，泥浆泵的主要作用是什么？A. 提供钻压B. 循环钻井液C. 清洗钻具D. 冷却钻头答案：B。
钻井用化学剂
01
02
1
钻井液：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
2
钻井液的功能：携带和悬浮钻屑；稳定井壁；冷却和清洗钻头、净化井底；平衡地层压力；获取井下信息
3
钻井液的类型：水基钻井液、油基钻井液
复习:
2.2 钻井液处理剂
2.2.1 稀释剂 --降低钻井液粘度和切力的化学剂 钻井液稠化的原因 钻井液中固相颗粒含量过多 粘土颗粒形成网状结构
2.3 固井水泥外加剂
固井作业可以分为两部分：下套管和注水泥
固井是油井建设中的重要环节
2.3 固井水泥外加剂
固井作业可以分为两部分：下套管和注水泥
固井是油井建设中的重要环节
油井水泥的主要作用:
隔绝流体在地层中的流动，支撑套管，防止管壁腐蚀，封隔漏失层或低压层
2.3 固井水泥外加剂
固井是油井建设中的重要环节
钻井液配制时需注意:
钻井液中必须有大、中、小各种颗粒，并有合理的分布
钻井液中必须有大、中、小各种颗粒，并有合理的分布
胶体颗粒类型---颗粒扁平、水化性好，则在压力下容易变形
01
02
钻井液配制时需注意:
1、降滤失剂作用原理
稳定胶体颗粒作用---护胶作用
羧甲基纤维素与粘土颗粒的吸附方式
护 胶 作 用
部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）
聚丙烯酰胺 絮凝+降滤失
部分水解的聚丙烯酰胺
醋酸乙烯酯—顺丁烯二酸酐共聚物（VAMA）
几种典型的高分子絮凝剂:
井壁坍塌的原因
非膨胀性页岩裂解
页岩水化膨胀
---高岭石和伊利石吸水后会引起层间裂解
2.2.4 页岩抑制剂
无机盐---效果最好的是KCl、(NH4)2SO4
02
1
钻井液：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
2
钻井液的功能：携带和悬浮钻屑；稳定井壁；冷却和清洗钻头、净化井底；平衡地层压力；获取井下信息
3
钻井液的类型：水基钻井液、油基钻井液
复习:
2.2 钻井液处理剂
2.2.1 稀释剂 --降低钻井液粘度和切力的化学剂 钻井液稠化的原因 钻井液中固相颗粒含量过多 粘土颗粒形成网状结构
2.3 固井水泥外加剂
固井作业可以分为两部分：下套管和注水泥
固井是油井建设中的重要环节
2.3 固井水泥外加剂
固井作业可以分为两部分：下套管和注水泥
固井是油井建设中的重要环节
油井水泥的主要作用:
隔绝流体在地层中的流动，支撑套管，防止管壁腐蚀，封隔漏失层或低压层
2.3 固井水泥外加剂
固井是油井建设中的重要环节
钻井液配制时需注意:
钻井液中必须有大、中、小各种颗粒，并有合理的分布
钻井液中必须有大、中、小各种颗粒，并有合理的分布
胶体颗粒类型---颗粒扁平、水化性好，则在压力下容易变形
01
02
钻井液配制时需注意:
1、降滤失剂作用原理
稳定胶体颗粒作用---护胶作用
羧甲基纤维素与粘土颗粒的吸附方式
护 胶 作 用
部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）
聚丙烯酰胺 絮凝+降滤失
部分水解的聚丙烯酰胺
醋酸乙烯酯—顺丁烯二酸酐共聚物（VAMA）
几种典型的高分子絮凝剂:
井壁坍塌的原因
非膨胀性页岩裂解
页岩水化膨胀
---高岭石和伊利石吸水后会引起层间裂解
2.2.4 页岩抑制剂
无机盐---效果最好的是KCl、(NH4)2SO4
钻井液的主要功能
钻井液的主要功能
钻井液的主要功能
钻井液循环示意图
泥浆池
钻井液的主要功能
钻井液将井底岩屑冲离井底，使
其井入环形空间，携带至地面。
钻井液停止循环（接单根、起下
钻）时，钻井液悬浮岩屑，使
岩屑不下沉或下沉缓慢，避免
发生下钻下不到底或沉砂卡钻
等事故。
平衡地层压力，阻止地层流体进入井内
静液柱压力= ρgh
地层压力
钻井液的主要功能
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钻井液的主要功能 稳定井壁，防止井壁坍塌
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）
●将地面水功率传递到钻头，依靠高压水射流的冲蚀作用，辅助钻头破岩。
钻井液的主要功能
静滤失动滤失
在钻井液产生滤失的同时，钻井液中的固相颗粒附着在井壁上形成滤饼。
一般，滤饼的渗透率比地层的渗透率。
01 钻井液概述 功能 组成和类型
钻井液的性能要求 (Properties )
1）悬浮和携岩 2）保护井壁，防止垮塌 保护井壁， 平衡地层压力， 3 ） 平衡地层压力 ， 防止 井喷 4）传递水功率，清洗底 传递水功率， 5）冷却和清洗钻头 6）传递井下信息
─ 要求有足够的粘滞性和密度； 要求有足够的粘滞性和密度； 要求有足够的密度、良好的造壁性、 ─ 要求有足够的密度、良好的造壁性、 以及适当的化学性能； 以及适当的化学性能； 要求有适当的密度； ─ 要求有适当的密度； ─ 要求有较低的流动阻力(流变性)； 要求有较低的流动阻力(流变性) 要求有较好的散热性能； ─ 要求有较好的散热性能； ─ 要求与地层岩石或流体有较好的相容 性。
最早的钻井工艺 — 顿钻 软化地层、 泥浆的作用 — 软化地层、携带岩屑
初期的钻井液是由简单的泥土和水组成，俗称“泥浆” 初期的钻井液是由简单的泥土和水组成，俗称“泥浆”， 泥浆”就成为钻井液沿用至今的代名词。 “泥浆”就成为钻井液沿用至今的代名词。
钻井液(DRILLING 钻井液(DRILLING FLUIDS) 钻井过程中在钻具管内和钻具与井壁 的环形空间中流动的一种工作液。 的环形空间中流动的一种工作液。 有钻井的血液之称。 有钻井的血液之称。 最初常用粘土和水配制而成， 最初常用粘土和水配制而成，故又称 泥浆” Mud） “泥浆”（Mud）。
水（淡水、盐水、饱和盐水等） 分散介质油（轻质油等） 气体（空气、氮气、天然气等）
膨润土（钠、钙膨润土 ，有机土，抗盐土等） 分散相 加重材料（重晶石，铁 矿粉等） 水，气，油
二、钻井液的组成和类型
1、钻井液的组成 处理剂： 各种维护分散体系稳定和调整体系 处理剂 ： 性能的化学处理剂。 性能的化学处理剂。
钻井液常识解答分析
钻井液常识一、什么是钻井液？钻井液是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。
二、钻井液的功用是什么？1、冷却钻头和润滑钻头钻具。
2、携带和悬浮岩屑、沉淀岩屑。
3、护壁和堵漏。
4、传递水动力。
三、地层分为几种类型？1、稳定地层。
2、未胶结或胶结性很差的松散破碎地层。
3、水敏性溶胀地层。
4、水敏性剥落地层。
5、水溶性地层。
6、裂隙溶洞地层。
四、钻井液循环系统是怎样构成的？1、泥浆泵。
2、地面管路。
3、钻杆内孔。
4、钻头水孔。
5、钻具与井壁环状间隙。
6、循环槽泥浆池。
五、常用的钻井液类型有哪些?1、清水。
2、无固相钻井液。
3、不分散低固相钻井液。
4、分散钻井液。
六、水基钻井液的基本组成是什么？1、水。
2、粘土。
3、化学处理剂。
七、粘土矿物有哪几种？1、高岭石。
2、蒙脱石。
3、伊利石。
4、海泡石。
八、钻井液的性能有哪些？钻井液的性能包括流变性（它包括视粘度、塑性粘度、结构粘度、静切力、动切力和触变性）、滤失性（滤失量、泥皮厚度）、密度、含砂量、胶体率、PH值。
九、水泥固土层管遵循什么样的程序？1、洗井。
2、搅拌水泥浆。
3、送水泥浆。
4、加替浆水。
5、蹩压。
6、待凝固。
十、常见的井内事故有哪些？1、井漏。
2、井涌。
3、缩径卡钻。
4、沉砂埋钻。
5、钻头泥包卡钻。
6、泥皮厚粘附卡钻。
7、井塌卡钻。
十^一、油矿对钻井液性能有什么要求？1、比重小于或等于1.05。
2、漏斗粘度19-22秒。
3、失水量小于或等于5mL/30min。
4、泥皮厚度小于或等于0.5毫米。
5、PH值在7-8范围内。
十二、斜井钻井对钻井液的要求相对于直井有什么不同？1、携带岩屑要求能力更强。
2、钻井液在井壁上形成的泥皮要求更薄，更富有润滑性。
十三、常用的泥浆仪器有哪些？比重称、漏斗粘度计、含砂仪、PH试纸、失水仪、静切力计、旋转粘度计、烧杯、天平。
十四、泥浆工的职责是什么？1、设计钻井液类型及配方。
2、开钻前做好材料的各项准备工作。
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钻井液功能来源：本站作者：qingshan731888日期：2010-4-14 8:26:26浏览次数：11391．钻井液的组成是什么？钻井波是由液相，固相和化学处理剂组成。
液相可以是水（淡水、咸水）、油（原油、柴油）或乳状液（油包水和水包油）固相包括有用固相（造浆土和加重材料）和无用固相（钻屑）。
化学处理剂包括无机、有机及高分子化合物。
2．钻井液的作用有哪些？（1）清除井底岩屑，并携带至地面。
（2）冷却，润滑钻头和钻具，给地层以冲击力，加快破碎岩石速度。
（3）悬浮岩屑。
（4）平衡地层压力，防上井喷、井漏、井塌和卡钻等事故。
（5）形成低渗透性泥饼巩固井壁。
（6）涡轮钻具的井底动力液。
（7）控制腐蚀。
（8）承受部分钻柱和套管的重量．（9）帮助录井。
（10）减少油气层伤害。
3．何谓粘土的扩散双电层？它是怎样形成的？由于黏土表面带负电行，在钻井液中形成一个负由场，粘枯上周围就吸引与粘土所带负电荷数相同的带正电的离子。
其中一部分正电离子吸附在粘土颗粒表面上，形成紧密层（吸附层），其余的正离子则扩散分布在溶液中，称为扩散层。
这种分布模型称为扩散双电层。
在淡水中的扩散双电层是由粘土晶层中的可交换阳离子电离、扩散而形成的。
4．何谓粘土的ξ电位？粘土的ξ电位是指由粘土颗粒所具有的负电荷与紧密层（吸附层）中的阳离子相抵消后的剩余电位，通常为负值。
它是粘土颗粒在体系中运动时所具有的实际电位，又称电动电位。
5．粘土矿物有几种基本种类？粘土矿物的两种基本构造单位是什么？常见的粘土矿物有：高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石、伊蒙混层、绿蒙混层、凹凸棒石和海泡石等。
粘土矿物的两种基本构造单位为硅一氧四面体和铝一氧八面体6．什么是粘土的水化作用？什么是胶体体系？粘土的水化是指水分子被粘土表面及其所带阳离子极化后定向排列而形成水化膜的作用。
它包括表面水化（主要由粘土表面吸附产生）和渗透水化（主要由吸附阳离子在表面和本体浓度差产生）两种。
胶体体系一般是指分散相的粒径在1nm~1μm范围的体系。
7．粘土的阳离子交换容量（CEC）的含义是什么？CEC是指分散介质在PH=7时，每100g粘土能交换下来的阳离子的毫克当量数（按1价阳离子定义）。
8．什么是分散体系？以膨润土井液为例说明哪种成分是分散相，哪种成分是分散介质？一种或几种物质分散在另一种与它互不相容的物质中的这种体系称为分散体系。
被分散的物质称为分散相，分散颗粒所在的连续相称为分散介质。
如膨润土钻井液，水是分散介质，粘土为分散相。
9．粘土颗粒聚结的主要原因有哪些？（1）电解质的阳离子压缩了粘土颗粒的双电层，降低了ξ电位。
阳离子价数越高，聚结作用越强。
（2）阳离子表面活性剂吸附后降低粘土负电性，并造成表面脱水。
（3）线型水溶性高级物的桥联作用均能造成黏土颗粒的聚结作用。
10．为什么高岭石的阳离子容量比蒙脱石低，其水化能力较蒙脱石差？因为高岭石结构中基本没有同晶置换（晶格取代）现象，带负电荷很少，故可交换阳离子很少。
因此，表面水化和渗透水化作用都很弱。
而蒙脱石则相反，它有较多的晶格取代现象，负电荷丰富，有大量的可交换阳离子，有很强的表面水化。
渗透水化作用。
11．试分析PH值增高粘土的阳离子交换容量是增加的原因？铝-氧八面体中A1—0一H键是两性的，在碱性环境中H+易电离，使粘土表面负电而增加。
此外，溶液中OH-浓度增多，它以氢键吸附于粘土表面，使黏土表面的负电荷增多，从而增加粘土的阳离子交换容量。
12．吸附的定义是什么？何谓物理吸附和化学吸附？物质在两相界面上自动浓集的现象称为吸附。
仅由范德华引起的吸附是物视吸附。
吸附质与吸附剂表面间的力是化学健力的叫化学吸附。
13．高分子聚合物产生絮凝的机理是什么？水溶性高聚物长链上的吸附某团同多个粘土颗粒产生吸附就形成了桥联结构，从而使颗粒聚集在一起形成絮凝物。
14．以烷基磺酸钠为例说明阴离子表面活性剂作用的原理？烷基酸酸钠R-SO3NA。
水中电离后形成大负离子结构：R-SO3—NA+，SO3-为亲水基，R-为疏水基，G-受到水的排斥作用穿国表面伸入空间形成界面吸附。
R-与水分子的排斥作用降低了溶液的表面张力，从而产生了活性。
16．高岭石的阳离子交换容量与分散度有什么关系？阳离子交换容量随分散度的增加而变大。
17．已知聚丙烯酰胺的分子量700万左右，试计算出聚合度是多少？聚合度n=高聚物分子量/链节分子量=7000000/71=1000018、什么是不分散低固相钻井液？经过具有絮凝及包被作用的有机高分子化合物处理的，具有较强的抑制分散的能力、低固相含量和较粗颗粒范围的钻井液称为不分散低固相钻井液。
（1）钻井液中协低密度总固相含量低于4％（体积百分比）。
（2）钻屑和膨润土含量之比值不超过为２：１。
（3）动切力与塑性粘度之比值应控制为０.５：１。
（4）允许的滤失量应从井眼稳定条件和钻速两方面考虑，以井下安全钻进为先决条件。
（5）在整个钻井过程中不使用分散型的降粘剂。
（6）pH值要求为7～8．5。
20、不分散低固相钻井液的优越性有哪些？（1）机械钻速高。
（2）润滑性好，粘卡申故少。
（3）防塌效果好。
（4）钻井成本低。
21、不分散低固相钻井液主要用什么处理剂？（1）高聚物（如丙烯酸盐类聚合物）。
（2）聚阴离子纤维素优质膨润土。
（3）降滤失剂（如中分子量的丙烯酸盐类聚合物）。
（4）降粘剂（如低分子量共聚物）。
22、固控的方法有几种？（１）稀释法。
（２）机械法。
（３）替换法。
（４）化学沉除法。
23、四级固控指什么？指振动筛、除砂器、清洁器（或除湿器）和离心机。
24、流体的基本流型有几种？钻井液属哪个类型？四种：牛顿流型、塑性流型、假塑性流型和膨胀流型。
钻井液属于塑性流型或假塑性型。
25、钻井液流变性质与钻井工作关系主要表现在哪些方面？（1）破碎岩石能力。
（2）携带岩屑的能力。
（3）井壁的稳定性。
（4）岩屑与加重物的悬浮。
（5）井内液柱压力激动。
（6）滤失量与造壁性。
（7）固井质量。
（8）泵压及泵的排量。
26、用钙膨润土配钻井液时为什么加纯碱？纯碱的加入，会使钙膨润土变成钠膨润土，有效地改善膨润土的水化分散性能，从而提高钻井液粘度、切力和降低滤失量，增加造浆率。
但纯碱量不能过大。
过量的纯碱要压缩双电层，造成粘土颗粒聚结，反而使滤失量增大。
27、钻井液的流态有几种？有三种。
即紊流、展流和过渡流。
28、层流携带岩屑和紊流携带岩屑有什么本质的不同？层流液体速度分布剖面为尖峰形，中心部位流速高，作用力大，两侧壁作用力小使岩屑转动推向井壁，所以携岩不好。
紊流流速分布剖面是平板型无规则乱流，不存在岩屑转动现象，携岩较好，但对井壁冲刷厉害，岩属下沉速度比层流快。
29、平板层流的定义是什么？平板层流属于层流流态，它是相对于牛顿流体的尖峰层流而言的。
凡层流的中心部分存在速度不变的流核时，称为平板层流流态。
30.简述石灰钻井液的维护要点？（1）使用饱和Ca(OH)2水溶液，保持ＰＨ＝１０.５～１２。
必要时亦可加入ＮaＯＨ来调节ＰＨ值。
（2）准备两只加药池，一只配降滤失剂，另一只配降粘剂。
根据钻井液粘度、切力、滤失量的变化，分别补充。
31.简述聚合物钻井液的维护要点？（1）钻井过程中细水长流地加入大分子聚合物胶液，维持钻井液中聚合物量足以包被岩屑，抑制其分散，稳定井壁，并保持稳定的流变性能。
（2）细水长流地加入大分子聚合物胶液，维持钻井液稳定的流变性能与低的滤失量。
（3）坚持使用固控设备，在造浆井段适当补充清水，维持低固相。
（4）当粘度和切力高时，如聚合物量不足，可补充聚合物，如聚合物过量或膨胀润土含量过高，则可加入水稀释或加入聚合物稀释剂。
（5）加人惰性降滤失剂（如磺化沥青、细目碳酸钙粉）。
（6）进入坍塌层，应加入碘化酚醛树脂类产品与磺化沥青降低高温高庄滤失量。
改善泥饼质量，封堵坍塌层的层理与裂缝。
32．怎样调节油包水乳化钻井液的性能？（1）提粘应增加水量、有机土或氧化沥青。
（2）降粘应增加油量及抗胶凝的表面活性剂。
（3）降滤失应调整乳化剂量，改善乳化性能。
（4）提高密度应加入加重剂。
33.在使用高分子处理剂迹时，为什么要预先配成胶液？因为高分子处理剂分子量大，溶解性能差。
直接以干粉加人钻井液中。
容易形成鱼眼，易被振动筛除去。
一则浪费处理剂，二则不能及时改善钻井液性能。
因而要须先配成胶液。
34.简述钻进高压油气层的钻井液管理要点？（１）进人高压油气层前，逐渐加重钻井液，使其密度达到设计要求（根据钻井液管理条例的规定。
依据油气层压力系数，错开沙层所采用的钻井液密度应附加0.05～０.１０g／cm３，气层附加0．07～０.１５g／cm３）。
（2）调整钻井液组分，使其与所钻油气层相配伍，减少对油气层的损害。
（3）降低高温高压滤失量与动滤失量。
（4）钻井过程及时维护处理钻井液，保持稳定、良好的流变性能，降低起下钻过程中的激动压力和抽吸压力。
（5）钻井中观察并记录钻井液循环系统液面，起钻记录灌人的钻井液数量，下钻观察井口钻井液返出情况及数量。
35、钻进中悬重下降的原因有哪些？（1）顿钻：钻头离开井底后，迅速下落接触井底上部，钻柱重量全体用在钻头上（2）滑钻：钻头未离开井底，上部钻柱重量部分或全部加放在钻头上。
（3）跳钻：钻头在转动中产生周期性纵向跳动，有频率和振幅产生。
（4）蹩钻：钻头在转动中产生转速的不均匀变化。
36、钻进中钻井液密度升高原因有那些？（1）钻速快，钻井液中固相含量大；（2）固控设备使用率不高或效率太低。
处理措施：（1）调整钻井液性能补液稀释；（2）提高固控设备的使用率。
37、如何控制钻井液的固相含量？（1）使用固控设备（2）使用化学絮凝剂（3）使用抑制剂。