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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。
简述钻井液的主要功用
钻井液是一种在钻井过程中使用的地下水,其主要功用是在钻井过程中提供支持和保护,以及在钻井过程中去除岩石和矿物,以便进行钻井作业。
以下是钻井液的主要功用:
1. 支持钻井作业:钻井液具有黏性,能够在钻井过程中提供支持,防止岩石掉落或钻井工具受到损坏。
钻井液还具有一定的渗透性,能够去除钻井过程中产生的矿物和岩石,保持钻井作业的顺利进行。
2. 保护钻井工具:钻井液能够防止钻井工具受到损坏,同时也能够防止岩石和矿物侵入钻井工具。
钻井液还具有抗化学性,能够抵御钻井过程中产生的化学物质,防止钻井工具受到腐蚀。
3. 去除岩石和矿物:钻井液能够在钻井过程中去除岩石和矿物,使得钻井作业能够顺利进行。
钻井液可以通过渗透性将岩石和矿物带到深处,然后通过过滤和分离将这些物质去除。
4. 控制钻井深度:钻井液能够在钻井过程中控制钻井深度。
通过使用钻井液,可以调整钻井深度,以适应钻井作业所需的条件。
钻井液在钻井过程中扮演着至关重要的角色,其功用决定了钻井作业的顺利进行和安全性。
因此,钻井液的制备和使用需要遵循严格的操作规程,以确保钻井作业的安全和高效。
钻井液的最基本作用：1、清洗井底携带岩屑；（洗井）2、平衡地层流体压力；3、平衡井壁岩石侧压力，并在井壁形成泥饼保持井壁稳定防止井壁坍塌；4、对于井下动力钻具而言，传递动力；5、润滑冷却钻头、钻具；6、利用钻井液准确获得井下资料。
固控的任务是：1.从钻井液中清除有害固相，使固相含量不超出要求。
2.降低钻井液中细微颗粒的比例，保持合理的固相粒度和级配。
三、净化系统的组成及功用1、系统组成1）循环罐；2）泥浆4级净化设备（振动筛、除泥器、除沙器、离心分离机、除气器）；3)加重房及材料房；4）管线及阀件等组成。
2、功用实现泥浆的净化、循环、配料等。
使泥浆中的含砂量降低到0.5%以下。
振动筛是钻井必备的几种清除钻屑的设备之一。
钻井液振动筛是固控系统中的关键设备（一级固控设备），如果振动筛不能正常工作，那么后续的旋流器、离心机等固控设备将难以正常工作。
控制系统的作用1、动力机的启动、调速、并车、停车；2、绞车的启动、停车、换档、刹车及紧急停车；3、转盘的启动、停车、换档、倒车；4、钻井泵的启动、停车；5、传动系统的挂合及摘离；6、气动卡瓦、气液大钳、液压猫头、其他辅助设备的操作控制；控制系统的要求1）反映灵敏，传递迅速，动作准确，平稳柔和；2）操作简便，安全可靠，容易实现集中控制；3）结构简单，维修方便，易造好修，成本低廉气控制系统的特点1）结构简单、轻便、安装维护简单、使用安全；2）以空气作介质，排气处理简单，经济、紧凑。
3）利用空气的可压缩性，可贮存能量，实现集中供气。
可短时间释放能量，以获得间歇运动中的高速响应。
可实现缓冲。
对冲击负载和过负载有较强的适应能力。
4）压缩空气工作压力低(0.7～1MPa)，气控元件制造精度不是很高，易制造，好维修，操作简便，工作可靠。
5）压缩空气不易燃，不污染，使用安全、卫生。
6）可靠性高，使用寿命长。
气控制系统的组成1）气源系统：空压机、干燥机及气源处理装置。
2）控制元件：压力、流量和方向控制阀以及各种逻辑元件等。
钻井液的作用钻井液是一种用于油井、气井和水井的特殊液体。
它在钻井过程中有着多种重要的作用。
首先，钻井液作为一种循环系统的组成部分，可以帮助冷却和润滑钻头。
钻头需要经过长时间的旋转来钻进地下岩石层，这会产生大量的摩擦和热量。
钻井液通过循环系统流经钻头，将热量带走，从而保持钻头的正常运行温度并减少磨损。
此外，钻井液还具有润滑的作用，可以减少钻头与地层岩石之间的摩擦，提高钻进速度和钻头的使用寿命。
其次，钻井液的密度可以控制井底的压力。
在钻进过程中，地层压力会逐渐增大。
为了防止地层岩石的破裂和井喷现象的发生，钻井液的密度要与地层压力相匹配。
当钻井液的密度大于地层压力时，可以有效地抵抗地层岩石向井口流动的趋势，并将钻屑带到地表。
当钻井液的密度小于地层压力时，可以促使地层岩石沿井眼进入井筒，以便进行采样和分析。
此外，钻井液还能够沉积在井壁上，形成一层膜，防止井眼塌陷。
在钻进过程中，地层岩石的强度往往是不稳定的，井眼塌陷是一个常见的问题。
钻井液通过在井壁上形成一个稳定的膜层，可以增加井眼的稳定性，从而减少井眼塌陷的风险，保护钻杆和设备的安全。
此外，钻井液还可以帮助控制井眼的形状和尺寸。
在钻进过程中，井眼的形状和尺寸对于保持钻孔垂直性和避免侧向偏差非常重要。
通过调整钻井液的流速和粘度，可以控制钻井液在井眼中的流动，从而控制井眼的形状和尺寸。
最后，钻井液还可以用于悬挂钻杆和输送钻屑。
在钻进过程中，钻杆需要暂时悬挂在井内以便对钻头进行更换或进行其他操作。
钻井液可以提供足够的浮力，以便将钻杆悬挂在井内，减少操作的难度。
同时，钻井液还可以将钻屑从井眼底部输送到地表，便于对钻屑进行分析。
总的来说，钻井液在钻井过程中起着至关重要的作用。
它可以冷却和润滑钻头，控制井底压力，防止井眼塌陷，控制井眼形状和尺寸，以及悬挂钻杆和输送钻屑。
通过合理选择和使用钻井液，可以提高钻井效率，保证钻井安全，提高采油效果。
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+PeP----钻井液密度g/cm3式中:P地----地层压力MPaH-----井深mPe-----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。
钻井液的功用一、控制地层压力防止井喷井漏一般来说，如果地层压力相当于淡水或盐水液柱的压力，即它的压力梯度处于0.100～0.107（kg/cm2）/m(0.433~0.463psi/ft）范围，这种地层就称它为正常压力地层。
低于正常压力的地层称之为异常低压层，其地层压力梯度为0.055～0.09（kg/cm2）/m（0.238~0.390psi/ft)。
而高于正常压力的地层称之为异常高压层，其地层压力梯度为0.107~0.231（kg/cm2）/m（0.463～1.000psi/ft。
有些异常高压地层的压力梯度可能会 ，超过0.231（kg/cm2）/m（1.000psi/ft）.如果钻井液度很高，它的静液柱压力会大大超过地层压力，就会对产层造成严重伤害，或压裂地层，造成漏速很大的井漏。
反之，如果钻井液的密度很低，其静液柱压力大大低于含油或含水地层压力，那就会导致强烈的井喷。
如果钻入一个大的盐丘，而钻井液的密度不够高，岩层的蠕动会卡死具。
所以，钻井液密度对地层压力控制、防止井漏和卡钻是非常重要的。
二、从并底和井筒清除和携带钻屑在钻进时，被钻头钻碎的地层岩屑应及时从井底和井筒被携带走，这样就可以不会将动力和时间消耗在重复破碎已钻出的钻屑上，而钻人新的地层。
有时会出现地层岩石剥落和掉块，它们会比正常的钻屑尺寸要大很多，应将它们带出井筒以维持正常钻进。
钻井液清除井筒内钻屑的能力取决于下列因素。
（1）钻井液的流变性能，即合适的Pv，YP，YP/PV，n。
K值。
（2）的排量、环空几何尺寸、钻屑在环空的上升速度和机械钻速。
（3）钻屑密度和钻井液密度的差值。
（4）钻屑的尺寸和形状。
（5）钻井技术措施在上述影响因素中，钻井液的清洗能力主要取决于它的动塑比YP/PV或n 值和泵的排量。
但是一些钻井技术措施也有助于提高钻井液的井筒清洗能力。
例如，钻具的旋转可帮助钻屑在环空中沿着一个螺旋轨迹上升，这会比垂直上升更容易。
第一节钻井液的定义和功用
一、钻井液的定义
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
行的流体称为钻井液或洗井液。
洗井液－钻井泥浆－钻井液－
气体钻井？
第一节钻井液的定义和功用
二、钻井液的功用（循环过程见图）
1．携岩
2．冷却和润滑钻头及钻柱
3．造壁，维持井壁稳定
4．控制地层压力
5. 静止时悬浮钻屑和加重材料，防止下沉。
6. 获得地层和油气资料
7. 传递水功率
钻井液的流动路径
(开始)钻井液池(泥浆池)→钻井泵→地面高压管汇→立管→水龙带→水龙头→方钻杆→钻杆→钻铤→钻头→环空→导管→高架泥浆槽→振动筛除砂器/除泥器→钻井液池(泥浆池)。
