当前位置：文档之家 › 钻井液的滤失与造壁性和润滑性

钻井液的滤失与造壁性和润滑性

  • 格式：ppt
  • 大小：359.00 KB
  • 文档页数：71

下载文档原格式

  / 71

合集下载

第四章 钻井液的滤失和润滑性能

第四章 钻井液的滤失和润滑性能

V30 2 V7.5 Vsp Vsp 2V7.5 Vsp
b、滤失压差
Vf
A
2Kp
f sc f sm
1
t

从公式可以推出，钻井液的滤失量与滤失压差的平 方根成正比，即如果泥饼不可压缩，压差增大，滤失 量增加。但是泥饼具有压缩性，渗透率降低，所以滤 失压差对钻井液滤失量的影响是一分为二的，具体哪 个因素对钻井液的滤失量影响更大一些，要看具体情 况，主要是钻井液性质、泥饼的可压缩性。
减小泥饼固相含量的方法，一是采用优质膨润土配浆，优质膨润土 分散性好、固相颗粒细、水化好、水化膜厚，所以形成的泥饼固相含量 分数低。二是加入有机高分子处理剂，可以吸附在粘土颗粒表面，有效 降低泥饼固相含量。
e. 泥饼压实性与渗透性对滤失量的影响
对于钻井液，往往泥饼是泥饼越厚钻井液的滤失量越 大，泥饼越薄滤失量越小。主要原因是泥饼的渗透性存在 差别。一般情况下（以API失水为例），泥饼越薄说明泥 饼的压实程度比较大，比较致密，渗透性差，所以滤失量 小。
泥饼的渗透性还受粘土颗粒直径、处理剂种类、性能 等因素有关。粘土颗粒细泥饼的孔隙小且少，泥饼比较致 密，降滤失剂的存在也会通过不同的方式影响滤失量，化 学吸附、物理封堵等等，使渗透率降低。
f、地层渗透率对钻井液滤失量的影响 在泥饼尚未形成之前，地层是泥浆滤失的第一渗透介 质，所以地层渗透性大小决定了钻井液瞬时滤失量的大 小。泥饼形成之后，才逐渐对滤失起主要作用，地层成 为第二滤失介质。室内试验也是一样，你得首先给它一 个渗滤介质（滤纸），它的渗透率比较小，允许液相和 部分小颗粒通过，而留下大的颗粒，才能逐渐形成泥饼。
g. 絮凝与聚结对泥饼渗透率的影响 钻井液的絮凝使得颗粒之间形成网架结构，钻井液 中自由水增加，渗透率会有所增加，如前所讲受钙污染 钻井液产生絮凝，粘度增加但失水增加。网架结构的存 在，使其对滤失压差具有一定的抵抗力，絮凝程度越高， 颗粒间的引力越大，其结构越强，对压差的抵抗能力越 强，越不容易形成致密泥饼，泥饼的渗透率就愈大。如 果钻井液不但絮凝而且伴随着聚结则泥饼的渗透率就会 进一步增大。
钻井液工艺技术考点

钻井液工艺技术考点

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。

泥浆工艺原理复习资料

泥浆工艺原理复习资料

《泥浆工艺原理》复习资料第一章——钻井液概论1.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。

钻井液功用：（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。

2.密度（1）低密度活性固相（粘土）：2.2g cm-3 2.3g cm-3（2）低密度惰性固相（钻屑）：2.5 g cm-3 2.7 g cm-3(平均：=2.6g cm-3)（3）钻井液密度低密度：g cm-3中高密度：1.8 g cm-3 2.5g cm-3高密度：2.5g cm-3 3.0 g cm-3超高密度： 3.0 g cm-3（4）加重材料API重晶石：=4.2 g cm-3石灰石粉：2.7g cm-3 2.9 g cm-3铁矿粉：4.9 g cm-3 5.3 g cm-3钛铁矿粉：4.5 g cm-3 5.1 g cm-3方铅矿：7.4 g cm-37.7 g cm-3（5）无机处理剂纯碱：2.5 g cm-3烧碱:2.0—2.2 g cm-33.钻井液密度作用（1）稳定井壁，防井塌。

（2）实现近平衡钻井技术，减少压持效应，提高机械钻速。

（3）平衡地层压力，防止井喷、井漏和钻井液受地层流体污染。

（4）钻开油气层，合理选择钻井液密度，减少钻井液对产层的伤害。

4.实际应用中，大多数钻井液pH控制在8—11之间，维持一个较弱的碱性环境。

酚酞变色点：pH=8.3左右；甲基橙变色点：pH=4.3左右。

常温下：10%Na2CO3(aq) pH=11.1；Ca(OH)2(饱和aq) pH=12.1 ；10%NaOH(aq) pH=12.9；5. 钻井液组成①分散介质+分散相+化学处理剂②连续相+不连续相③液相+固相+化学处理剂6.钻井液含砂量：钻井液中不能通过200目筛的砂粒体积占钻井液体积的百分数。

一般砂含.【即粒径74的砂粒占钻井液总体积的百分数】第二章——粘土矿物和粘土胶体化学基础1.相：物质物理化学性质完全相同的均匀部分。

滤失与造壁,泥饼的作用及去除方法

滤失与造壁,泥饼的作用及去除方法


氧化剂法、生物酶法
化学法 酸化法
清除泥饼中钻井处 理剂
清除泥饼中的固相颗粒
谢谢大家
滤失与造壁，泥饼的作用及去除方法
失水与造壁
为了防止地层流体进入井内，钻井液液柱的压力必须 大于地层流体的压力，于是，钻井液总是趋向于向地层漏 失或滤失。 漏失 —— 钻井液的固相和液相全部进入地层的现象。 滤失 —— 钻井液中只有液相进入地层的现象。 失水 —— 钻井液中的自由水在压差作用下向井壁岩石的裂 隙或孔隙中渗透。
泥 饼 —— 薄、密、韧。 失水量 —— 适当（并非越小越好）。 对于一般地层：API失水：10 15 ml/ 30 min； 对于水敏地层：API失水 < 5 ml/30 min。
泥饼的去除方法
• 泥饼去除方法：物理法和化学法。 • 物理法：物理法主要是通过大排量洗井，冲刷井 壁卜的泥饼，使滤饼从井壁脱落 水力喷射
造壁性 ——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形成泥饼。
泥饼的作用
有利： 降低滤失性：泥饼越薄说明泥饼的压实程度比
较大，比较致密，渗透性差，所以滤失量小。
不利：（1）泥饼致密，降低地层渗ห้องสมุดไป่ตู้率；
（2）井径缩小，易引起起下钻遇阻遇卡； （3）泥饼粘附卡钻。
现场要求
第四章 钻井液滤失造壁

第四章 钻井液滤失造壁


（二）静滤失影响因素
1、滤失时间t (1) Vsp=0
Vf C
t
V 30 V 7.5
（2）Vsp ≠ 0
30 V 30 2V 7.5 7.5
Vf Vsp C t V 30 2V 7.5 Vsp
2、压差ΔP
Vf C
ΔP Vf
P
Vf
泥饼越致密K
3、泥饼渗透率K
热稳定性好、耐160℃ 抗盐能力强
加量小
第四节 钻井液润滑性及其调整
一、前言
钻井液的润滑性能通常包括泥饼的润滑性能和钻井液这种流体自身 的润滑性两方面。 主要技术指标：钻井液和泥饼的摩阻系数。
钻井液的润滑性对钻井工作影响很大。特别是钻超深井、大斜度井、
水平井和丛式井时，钻柱的旋转阻力和提拉阻力会大幅度提高。由于影 响钻井扭矩和阻力以及钻具磨损的主要可调节因素是钻井液的润滑性能， 因此钻井液的润滑性能对减少卡钻等井下复杂情况，保证安全、快速钻 进起着至关重要的作用。
71型高温高压失水仪，可以做180℃以上钻井液滤失量，压力也可以更高
一点。当温度高于204℃时，滤纸容易发生焦糊，一般采用金属过滤介质或与 之相当的多孔过滤介质盘。
二、 瞬时滤失Vsp
（一） 瞬时滤失的影响因素
（1）压差ΔP （2） 滤液粘度 Vsp Vsp
（3）泥饼形成速度
（4）岩层的渗透性
Vsp
（ 1）边界摩擦：两接触面间有一层极薄的润滑膜，摩擦和磨损不取 决润滑剂的粘度，而是与两表面和润滑剂的特性有关，如润滑膜的厚度和 强度、粗糙表面的相互作用以及液体中固相颗粒间的相互作用。有钻井液
的情况下，钻铤在井眼中的运动等属边界摩擦。
（ 2）干摩擦（无润滑摩擦）：又称为障碍摩擦，如空气钻井中钻具 与岩石的摩 擦，或井壁极不规则情况下，钻具直接与部分井壁岩石接触时
钻井液参数测定及维护

钻井液参数测定及维护


流变参数的调整
1、调整粘度的方法 （1）条件。当井壁出现垮塌或沉砂过 多，造成起钻遇卡、下钻不到底，井下有 较多的堆积物时，要考虑适当地提高粘度； 堵漏有时也要提高粘度。 钻进泥页岩层；配加重钻井液；钻井 液受可溶性盐类的侵污会使钻井液粘度、 切力上升，导致钻井液流动性变差，洗井 效果差，钻头易泥包，影响钻速，需要降 粘度。
3．动切力
• 钻井液的动切应力反映的是钻井液在层流
时，粘土颗粒之间及高聚物分子之间相互
作用力的大小，即钻井液内部形成的网状 结构能力的强弱。用YP或者τ 0表示，单位 是Pa（帕）。
4．表观粘度
• 钻井液的表观粘度又称有效粘度或视粘度，
是钻井液在某一速度梯度下，剪切应力与
速度梯度的比值，用AV表示，单位是 mPa·S（毫帕·秒）。
• 测定方法
• 参数计算
1 600 (m Pa S ) 2 PV 600 300 (m Pa S ) AV
0 0.511 ( 300 s )
( Pa)
稠度系数(K值) (Consistency index) 流性指数(n值) (Flow behavior index) • 检测仪器 • 测定方法 • 参数计算 600 n 3.322lg( ) 300 0.511 300 n K ( Pa S ) n 511
可见，钻井液粘度、切力低，机械钻 速高，但钻井液的悬浮、携带岩屑的能力 下降，井内沉砂快，同时钻井液对井壁的 冲刷严重，易造成井壁剥落坍塌、井漏等 严重后果。钻井液的粘度、切力大，有利 于悬浮、携带岩屑，但粘度、切力过大， 给钻井工作带来下列后果：
（1）钻井液流动阻力大，开泵困难，泵压易升高， 发生蹩泵甚至蹩漏地层，严重影响钻井速度。 （2）钻头易泥包，起下钻易产生抽吸作用或压力激 动以至于引起井漏、井喷、井塌等复杂情况。 （3）岩屑、砂子沉降困难，净化不良，井底洗井效 果差，同时密度上升很快，钻速下降，并摩损钻 具设备和钻井液泵配件。 （4）除气困难，气侵严重时，钻井液密度下降，易 引起井下复杂情况。 （5）岩屑易在井壁形成假泥饼，引起井下遇阻遇卡。 （6）固井时水泥易窜槽，影响固井质量。
钻井液工艺学-第四章

钻井液工艺学-第四章


水在泥浆中所呈状态
吸附水 结晶水 自由水
2
第一节 钻井液滤失量的影响因素
滤失：在压差作用下，钻井液中的自由水向井壁岩石的裂隙或 孔隙中渗透的现象。 造壁性：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形成泥饼。 降低滤失量 泥饼的作用 保护井壁
第一节 钻井液滤失量的影响因素
-1 -1
解： ①通过实验数据作流变曲线判断出该钻井液为塑性流体
PV = φ600-φ300 = 26-17 = 9 mPa· s τo（YP） = 0.511（φ300-PV）= 0.511（17-9） = 4.088 Pa τ0 / PV = 4.088/ 9 ≈ 0.45 Pa/mPa.s 钻井一般要求τ0 / PV = 0.36 ~0.478 Pa /mPa.s
第三节 钻井液的润滑性能
沥青类处理剂的润滑机理
沥青类处理剂主要用于改善泥饼质量和提高其润滑性。沥 青类物质亲水性弱，亲油性强，可有效地涂敷在井壁上、在井 壁上形成一层油膜。这样，即可减轻钻具对井壁的摩擦，又可 减轻钻具对井壁的冲力作用。由于沥青类处理剂的作用，井壁 岩石由亲水转变为憎水，所以，可阻止滤液向地层渗透。

粘滞系数测定仪
第三节 钻井液的润滑性能
泥饼摩阻系数测定仪
在仪器台面倾斜的条件下，放在泥饼上的滑块受到向下的重力作 用，当滑块的重力克服泥饼的粘滞力后开始滑动。测量开始时，将由 滤失试验得到的新鲜泥饼放在仪器台面上，滑块压在泥饼中心停放 5min。然后开动仪器，使台面升起，直至滑块开始滑动时为止。读出 台面升起的角度。此升起角度的正切值即为泥饼的粘滞系数。
（5）滤液粘度μ
滤液粘度μ 影响因素：
温度↑→μ ↓
钻井液复习题答案

钻井液复习题答案

第一章概述1．钻井液的定义钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质2．钻井液的主要应用领域有哪些？地质勘察钻探、石油天然气钻井、地下水等资源钻采、矿山钻掘工程、工程地质勘察、基础工程施工、地质灾害治理3．钻井液的基本功用是哪些？平衡地层压力、水力碎岩、冷却和润滑、携带、悬浮岩屑、形成泥饼、传递孔底信号、保护油气层4．钻井液的主要类型（按密度、分散介质、固相含量）？5．谈谈你对钻井液技术未来发展趋势的看法。

1、体系简单，成本低2、有效解决钻探钻井过程中的复杂技术问题，如井漏、井喷和井塌3、满足环保要求，如钻屑、废弃钻井液的处理4、保护油气层,提高采收率及油气井产量6．钻井液的循环方式有哪些？简要描述。

正循环、反循环、局部反循环7．以正循环为例，描述钻井液循环系统的组成。

泥浆池（箱）—— >泥浆泵——>高压胶管——>水龙头——>主动钻杆——>孔内钻杆——>孔底钻具——>上返环空——>地面循环槽—— >沉淀池、净化系统8．什么是钻井液循环阻力（循环压降）。

钻进过程中在泥浆循环系统中所产生的阻力损失。

9．影响钻井液循环阻力的因素有哪些？1、循环通道的长度，主要取决于钻孔的深度。

钻孔越深，压力损失越大。

2、循环液的流变性。

循环液的粘性越大，压力损失越大。

3、泵量或流速的大小。

泵量或流速越大，压力损失越大。

4、过流断面的截面积。

钻井口径越大（钻杆直径不变），压力损失越小。

第二章粘土胶体化学理论1．为什么说粘土与钻探（井）有十分密切的关系？钻井泥浆是由粘土、水（或油）和少量处理剂混合形成，具有可调控的粘性、比重和降失水等性能，在大多情况下能够满足悬排钻碴、稳定井壁、防止漏失、冷却润滑钻具的基本钻进需要，并且来源广泛，成本较低，配制使用方便，所以成为应用最广泛的钻井液。

2．粘土矿物有哪两种基本的构造单元？1、硅氧四面体与硅氧四面体晶片2、铝氧八面体与铝氧八面体晶片3．什么叫“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，而晶体结构不变，产生过剩电荷的现象。

钻井液的滤失和润滑性—钻井液的滤失与造壁性

钻井液的滤失和润滑性—钻井液的滤失与造壁性


知识点2：影响钻井液滤失量的因素
低压差不同钻井液滤失 量相近，高压差相差较大； 在深井和对滤失量要求严格 井段钻进前需进行高压差滤 失实验，来选择配浆黏土和 处理剂。
知识点2：影响钻井液滤失量的因素
滤液粘度越小，钻井液 滤失量越大。有机处理剂入 CMC、PHP加入量越大， 滤液粘度越大。可提高滤液 粘度来降低滤失量。油基钻 井液滤失液粘度随压力增加 而增加，滤失量随压力增加 而减小。
V30 2(V7.5 Vsp ) Vsp
若7.5min滤失量小于8mL，2V7.5 与V30相差较大，对 于滤失量小的钻井液，滤失时间应取30min。
知识点2：影响钻井液滤失量的因素
（2）压差和滤液粘度对滤失量的影响 假设条件下滤失量Vf与渗透压差ΔP的平方根成正
比，实际钻井液组成不同，滤失形成的泥饼压缩性也不 同。不同造浆土、不同处理剂，滤失量随压差变化规律 如下图：
知识点2：影响钻井液滤失量的因素
（5）孔隙度和渗透性对滤失量的影响
岩层的孔隙和裂缝是钻井液滤失的天然通道，不同井位、 层位和岩层，钻井液滤失量不同，泥饼厚度也不同。
知识点2：影响钻井液滤失量的因素
渗透性大的砂岩、砾岩、裂 缝发育的石灰岩井壁形成较厚泥 饼；渗透性小的页岩、泥岩、石 灰岩和其他致密岩石井壁上形成 的泥饼较薄，甚至不形成泥饼。
知识点1：钻井液的滤失过程
2、动滤失
瞬时滤失后，泥饼不断增厚，循环的钻井液对新出现的 泥饼产生冲刷作用，泥饼增厚速度与泥饼被冲刷速度相等时， 厚度不再变化，达到动态平衡，此为动滤失。
特点：压差较大（静液柱压力与环空压力降之和与地层 压力之差），泥饼较薄，滤失速率逐渐减小稳定在某数值。
知识点1：钻井液的滤失过程
钻井液的滤失和润滑性—钻井液的润滑性能

钻井液的滤失和润滑性—钻井液的润滑性能


知识点1：钻井液润滑性及影响因素
➢钻井液固相 随着钻井液固相含量增加，密度、粘度、切力相应增大，钻
井液的润滑性能变差。这时其润滑性能取决于固相的类型及含量。 随着钻井液固相含量增加，除使泥饼粘附性增大外，还会使
泥饼增厚，易产生压差粘附卡钻。
知识点1：钻井液润滑性及影响因素
钻井液在一定时间内通过不断剪切循环，其固相颗粒尺 寸随剪切时间增加而减小，其结果是双重性的：钻井液滤失 有所减小，从而钻柱摩阻力也有所降低；颗粒分散得更细微， 使比表面积增大，从而造成摩阻力增大。可见，严格控制钻 井液粘土含量，搞好固相控制和净化，尽量用低固相钻井液， 是改善和提高钻井液润滑性能的最重要的措施之一。
知识点2：钻井液润滑性的调整
通常用于测定钻井液润滑性的仪器有滑板式泥饼摩阻系 数测定仪、钻井液极压润滑仪、泥饼针入度仪、LEM润滑性 评价及钻头泥包测定分析系统等。
项目四：钻井液的滤失和润滑性
任务二：
钻井液的润滑性能
课程名称：泥浆材料检测与应用
知识点 01 钻井液的润滑性能及其影响因素 知识点 02 钻井液润滑性的调整
项目四：钻井液的滤失和润滑性
任务 02 钻井液的润滑性能
知识点 1 钻井液润滑性及影响因素
知识点1：钻井液润滑性及影响因素
钻井液的润滑性能一般包括钻井液形成的滤饼的润滑性 能和钻井液流体自身的润滑性能。钻井液和泥饼的摩阻系数， 是评价钻井液润滑性能的两个主要技术指标。
知识点1：钻井液润滑性及影响因素
知识点2：钻井液润滑性的调整
固体润滑剂能够在接触面之间产生物理分离，其作用是 在摩擦表面上形成一种隔离润滑薄膜，多数固体类润滑剂类 似于细小滚珠，可以存在于钻柱与井壁之间，将滑动摩擦转 化为滚动摩擦，从而大幅度降低扭矩和阻力。固体类润滑剂 的热稳定性、化学稳定性和防腐蚀能力均良好，适合高温、 低转速的条件下使用，但不适合在高转速条件下使用。
@钻井液性能解析

@钻井液性能解析

• 幂律流体
– n=0.4-0.7
34
钻井液流变性与钻井的关系
• 钻井液的流变性与井眼净化的关系
– 实现平板型层流的方法
• 加适量的电解质，提高0
• 加入大分子量的聚合物，提高0、塑
• 强化泥浆固相控制措施，以降低塑
d0
0 /塑 (D d)2 24v 3 0 /塑 (D d)
35
钻井液流变性与钻井的关系
当量循环密度和环空密度 当量循环密度：考虑了由于泥浆流动而增加的附加压耗 环空密度：在当量循环密度基础上考虑了由于井筒内岩
屑产生的附加压耗
4
密度和压力平衡
• 钻井液密度的作用
– 平衡地层压力，防止井喷、井漏和钻井液受地 层流体的污染；
– 平衡地层压力，保持井壁稳定，防止井塌； – 实现近平衡钻井技术，减少压持效应，提高机
– 流体静止状态下的静切力悬浮
• 悬浮球形岩屑或加重材料所需要的静切力为：
s (Pa) 5ds (s m ) / 3
• ρs——岩石密度,g/cm3; • ρm——钻井液密度,g/cm3; • ds——球形岩屑颗粒直径，mm
– 如岩• 果屑V—岩的—屑当岩颗量屑粒直体不径积,呈予cm球以3. 形修，正可：根据d体p积相3 等6V的关系计算
– 钻井液的切力是指静切力，其胶体化学的实质是凝胶强 度，凝胶强度取决于单位体积中结构链环的数目和单个
链环的强度。
– 钻井液的动切力：反映层流流动时，粘土颗粒之间及高 聚物分子之间的相互作用力（形成空间网架结构的能
力）。
• 触变性(thixotropy)
– 定义:搅拌后泥浆变稀（切力降低），静置后变性
• 流变参数的调整
– 降低PV：通过合理使用固控设备、加水稀释 或化学絮凝等方法，尽量减小固相含量。

钻井液滤失造壁性能评价方法研究现状

钻井液滤失造壁性能评价方法研究现状钻井液滤失造壁性能评价方法研究现状随着石油勘探和开采的深入，油气藏的探测难度和钻井的复杂性不断增加，如何提高钻井液的效率和安全性是当前石油行业亟需解决的问题之一。

钻井液的滤失及其对造壁性能的影响是一个关键问题，因此，设计一种可靠的钻井液滤失造壁性能的评价方法对于确保钻井作业的高效安全具有重要意义。

钻井液滤失造壁性能的评价方法包括实验室测试和现场进行的钻井试验。

实验室测试是确定钻井液滤失和造壁性能之间关系的基础，而现场实验则更加贴近实际操作环境，能够获得更加准确的数据。

在实验室测试中，采用缓慢增压法（API）和真实时间（RTF）方法来测定钻井液的滤失率。

缓慢增压法是一种简单且经典的方法，运用这个方法时，在一定压力下，钻井液经过滤纸，并以恒定的时间量进行测量，从而得出滤失率。

真实时间法则利用真实时间来评估滤失率，它是一种更精细的方法，能够测定出不同时间点的滤失率，更好地反映了钻井液在不同时间点的滤失情况。

除了确定滤失率之外，还可以利用漂浮球试验来评估造壁性能。

漂浮球试验是一种简便的测试方法，它能够模拟钻井液在油层中的塑性和流变性质，检测出钻井液对井壁的密封性。

在现场实验中，应该采用具有高精度的无线传感器来记录钻井现场产生的不同参数，从而得到更完整的数据。

这些参数包括：钻头的位移量、侧向波动、立体角速度、钻井液柱的压力、流量等。

此外，利用数值模拟，通过在数学模型中对钻井液的滤失和造壁性能进行模拟，得出可靠的数据结果，这是补充实验室和现场试验的有力手段。

数值模拟方法可以在前期设计和优化钻井工艺，确定液相组成，降低钻井液需求和成本的同时，提高试井成功率。

综上所述，钻井液滤失造壁性能评价方法的研究现状主要涉及实验室测试、现场试验以及数值模拟。

目前，研究人员正在探索更加精细化、更加直观的方法，并期待将其应用于实际工程中。

在未来的研究中，应该注重不同测试方法之间的比较和优化，在滤失和造壁性能评价的同时，考虑到钻井液的组成、岩屑排除以及井深等因素，从而为实现更加高效和安全的钻井操作提供更加可靠的技术支持。

滤失量测定

3 滤失量测定3.1 概述3.1.1 钻井液的滤失性能和造壁性能的测定与滤液的性能，如油、水或乳状液含量的测定一样，对钻井液的控制和处理是重要的。

3.1.2 这些性能受到钻井液中的固相类型和含量以及它们之间的物理和化学作用的影响，而这些物理和化学作用又受到温度和压力的影响。

因此，在低温低压和高温高压两种条件下进行试验，而各自需要不同的仪器和技术。

3.2 低温低压试验3.2.1 低温低压试验用仪器a)滤失仪：主体是一个内径为76.2mm，高度至少为64.0mm的筒状钻井液杯。

此杯石油耐强碱溶液的材料制成，并被装配成加压介质可方便地从其顶部进入和放掉。

装配时在钻井液杯下部底座上放一张直径为90mm的滤纸。

过滤面积为（4580±60）mm2。

在底座下部安装由一个排出管，用来排放滤液至量筒内。

用密封圈密封后，将整个装置放置在一个支撑架上。

压力可用任何无危险的流体介质来施加，气体或液体均可。

加压器上应装上压力调节器，以便由便携式气瓶、小型气弹或液压装置等来提供压力。

为获得相关性好的结果，必须使用一张直径为90mm的Whatman No.50或S&S No.576或相当的滤纸。

注：使用小型或过滤面积为一半的滤失仪所得结果与使用标准尺寸滤失仪所得结果不会有直接的相关关系。

b)计时器：时间间隔为30 min。

c)量筒：10cm3 或25cm3。

3.2.2 低温低压滤失量测定程序3.2..2.1 要确保钻井液杯各部件，尤其是滤网清洁干燥，也要保证密封垫圈未变形或损坏，将钻井液注入钻井液杯中，使其液面距顶部至少13mm（以减少二氧化碳对滤液的污染），而后放好滤纸并安装好仪器。

3.2.2.2 将干燥的量筒放在排出管下面以接收滤液。

关闭减压阀并调节压力调节器，以便在30秒或更短的时间内使压力达到（690±35KPa）。

在加压的同时开始计时。

3.2.2.3 到30min后，测量滤液的体积。

关闭压力调节器并小心打开减压阀。

钻井液基本解析


此外，结合国际钻井液分类方法，我国还将钻井液分为以下8个类别
1、聚合物钻井液体系：以聚合物作为主处理剂的水基钻井液。 2、钾基钻井液体系：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。 3、饱和盐水钻井液体系：常温下氯化钠含量达到饱和的水基钻井液。它 可以用饱和盐水配成，亦可先配成钻井液再加盐至饱和。 4、分散钻井液体系：加有分散剂的水基钻井液。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。 5、钙处理钻井液体系：经石灰、石膏或氯化钙等处理剂处理的水基钻井 液。该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。
7、帮助收集与解释从钻屑、岩芯与测井所得到的信息。
但是，钻井实践表明，作为一种优质的钻井液，仅做到以上几点是不够的。 为了防止和尽可能减少对油气层的损害，现代钻井技术还要求钻井液必须 具有： 1、钻井液对人和环境无损害。 2、对所钻井眼，不需要特别和昂贵的完井方法。
3、不能干扰生产井的正常生产。
4、不能腐蚀钻井设备。 一般情况下，钻井液成本只占钻井总成本的7％～10％，然而先进的钻井 液技术往往可以成倍地节约钻时，从而大幅度地降低钻井成本，带来十分
3、稳定泡沫
注：钻井液中的固相分为两种类型，即活性固相（ActiveSolids）和惰性固相（Ineri Solids）。凡是容易 发生水化作用或易与液相中某些组分发生反应的称为活性固相，反之则称为惰性固相。前者主要指膨润 土，后者包括石英、长石、重晶石以及造浆率极低的粘土等。除重晶石外，其余的惰性固相均被认为是 有害固相，是需要尽可能加以清除的物质。
加重剂
SDMC 重晶石 英文：Barite powder SL—BAR 加重剂 产品描述：重晶石是一种以BaSO4为主要成分的天然矿石，经过机械加工 而成的灰白色粉末产品。主要用于提高密度不超过2.30g/cm3的水基钻井 液和油基钻井液的密度。 SL—BAR技术要求 性能 指标 密度，g/cm3 ≥4.20 水溶性碱金属（以钙计），mg/kg ≤250 大于75μm的筛余物质量分数，%（m/m） ≤3.0

《钻井液工艺学》

脱 水化能力强，阳离子交换容量大（70~130 mmol/100g）， 石 为膨胀型粘土矿物。
2 : 1型
9.6×10-1 ~ 40×10-1 nm
O
n H2O
6O
OH
4(Si或Al)
Al
4O＋2(OH)
4~6(Al，Mg，Fe)
Si
4O＋2(OH)
4(Si或Al)
6O
伊
伊利石也叫水云母，它比原生云母少钾、多水。
淡水（NaCl＜1%、Ca++< 120mg/l）：最初使用。
水 基
盐水（NaCl＞1%）（盐水、饱和盐水、海水）
钻
用于海上和岩盐层及泥、页岩易塌地层。
井 钙处理（ Ca++＞120mg/l）：防塌、抗钙、盐侵强。
钻 液 低固相（固相＜7%，不分散的<4%）：钻速快。
井
混油（乳化）：润滑性、流动性好，失水量少。
晶体结构与蒙脱石相似，也是三层型粘土矿物，区别
利 在于晶格取代多发生在四面体中，Al3+取代Si4+。所带
石 电荷比蒙脱石高。伊利石不易膨胀。
10×10-1 nm
O
K
OH
Al
Si K
2 : 1型
6O 3Si＋1Al 4O＋2(OH) 4Al 4O＋2(OH) 3Si＋1Al 6O
三种粘土矿物晶体构造特点比较 K
0.5
0.4
0.3
0.2 0.1
00
F1 F3
F2 F4
12.5 25.0 37.5 50.0 井眼半径（mm）
平板型层流的实现
d0
δ
d
D
井眼环空平板型层流

钻井液的滤失与造壁性

6
钻井液的滤失与造壁性
2、动滤失的影响因素： KAPt 动滤失方程： Vf .hmc 由动滤失方程可以看出 ⑴动滤失量与泥饼厚度成反比，而泥饼的厚度与 钻井液流态有关。 紊流时对泥饼冲蚀作用强，形成的泥饼较薄，平板 型层流次之，尖峰型层流形成的泥饼最厚。 ⑵与泥饼的渗透率成正比，而泥饼的渗透率与处 理剂种类和加量有关。
10
钻井液的滤失与造壁性
㈡泥饼质量不好的危害： ⒈泥饼厚而松散，摩擦系数高，使钻具与井壁接触 面积增大，泥饼粘附卡钻风险大。 ⒉易泥包钻头或堵死钻头水眼。 ⒊泥饼厚度大使井径缩小，易引起起下钻遇阻遇卡， 起钻时上提力增加。 ⒋妨碍套管下入，影响固井水泥浆与井壁间的胶结。 ⒌电测易遇阻遇卡，影响井壁取样。
7
钻井液的滤失与造壁性
图4-9是几种处理剂对动静滤失的影响。 曲线4、5说明木质素磺酸盐复合物和栲胶这两种 处理剂能很好降低动滤失量，但不能很好降低静滤 失量。 曲线1、2说明聚丙烯酸脂和CMC能较好的降低钻 井液静滤失量但对动滤失量却改变不大。 曲线3说明淀粉能使钻井液的 动静滤失量都得到有效控制
一、钻井液润滑性的主要影响因素 1、钻井液密度、固相含量增大，其粘度切力也会 相应增大钻井液 润滑性变差。特别是砂岩和加重 材料的含量增大时更为明显。固相含量增大会使泥 饼增厚，泥饼的黏附性增大。 2、有机处理剂和润滑剂可提高泥饼的润滑性许多 有机处理剂具有良好的降滤失、改善泥饼质量的作 用，比如磺化沥青、聚阴离子纤维素、磺化酚醛树 脂都会降低泥饼的渗透率，使形成的泥饼不仅薄而 致密，而且表面光滑。润滑剂对提高钻井液的润滑 性效果是明显的，通常加入千分之几的润滑剂就能 明显改变钻井液的润滑性。
11Biblioteka 井液的滤失与造壁性五、钻井液滤失性控制原则： 井浅放宽，井深从严； 裸眼时间短放宽，裸眼时间长从严； 使用不分散处理剂时放宽，使用分散处理剂时从严； 钻井液矿化度高时放宽，矿化度低时从严。 具体要求： 钻一般地层，API滤失量≤10ml， HTHP滤失量≤20ml； 钻易塌地层，API滤失量≤5ml 钻储层，API滤失量＜5ml，HTHP滤失量＜15ml

钻井液性能及其测试


一 钻井液密度
1. 钻井液密度与安全密度窗口
泥浆压力P泥和破裂压力P破 除了P塌之外，裸眼井段还有地层流体压力（P地）和地
层破裂压力P破（P漏）等两个地层压力。钻进过程中， 我们人为施加的是泥浆压力P泥。
当P泥＞P破（P漏）则发生井漏；P泥＜P地时，则发生井涌 或井喷。
一 钻井液密度
安全密度窗口问题分析
1、钻井液中固相的类型
一般情况下，钻井液中存在着各种不同组分、不同性质和 不同颗粒尺寸的固相。根据其性质的不同，可将钻井液中 的固相分为两种类型，即活性固相(Active So1ids)和惰性 固相(Inert So1ids)。凡是容易发生水化作用或易与液相 中某些组分发生反应的称为活性固相，反之则称为惰性固 相。前者主要指膨润土，后者包括石英、长石、重晶石以 及造浆率极低的粘土等。除重晶石外，其余的惰性固相均 被认为是有害固相，是需要尽可能加以清除的物质。
➢ 可减轻对钻具的腐蚀； ➢ 可预防因氢脆而引起的钻具和套管的损坏； ➢ 可抑制钻井液中钙、镁盐的溶解； ➢ 有相当多的处理剂需要在碱性介质个才能充分发挥其效
能。如丹宁类、褐煤类和木质素磺酸盐类处理剂。
四、 钻井液的pH值和碱度
烧碱（即工业用NaOH）是调节钻井液pH值的主要添加剂，有 时也使用纯碱和石灰。
三、钻井液的滤失造壁性
钻井过程中，当钻头钻过渗透性地层时，由于钻井液的液柱 压力一般总是大于地层孔隙压力，在压差作用下，钻井液的 液体便会渗入地层，这种特性常称为钻井液的滤失性 (Filtration Properties of Drilling F1uids)。在液体 发生渗滤的同时，钻井液中的固相颗粒会附着沉积在井壁上 形成一层泥饼(Mud cake)。随着泥饼的逐渐加厚以及在压差 作用下被压实，会对裸眼井壁有效地起到稳定和保护作用， 这就是钻井液的所谓造壁性。由于泥饼的渗透率远远小于地 层的渗透宰，因而形成的泥饼还可有效地阻止钻井液中的固 相和滤液继续侵入地层。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
钻井液的滤失与造壁性和润滑
中原钻井三公司 刘俊章


长期以来，人们以把控制钻井液的滤失量 视为良好作业的一部分。过高的扭矩和摩 阻，压差卡钻以及产层伤害。 控制钻井液的滤失性能不仅指的是控制单 位面积在单位时间的滤失量，还包括形成 滤饼的质量。人们对滤失速率注意较多， 而对滤饼质量却注意较少。定义ຫໍສະໝຸດ 6、控制滤失量的办法
通过离子交换、调节PH值、水分散、絮凝、 沉淀、络合、溶胶等都能控制钻井液的滤 失量。

美国过滤协会（American Filetion Soiety） 承认电驱动螺旋浆动滤失仪，这种装置 （见下图）主要装配了电驱动轴和螺旋浆 的滤失槽组成式，以提供对滤饼的动态冲 蚀。
二、影响滤饼质量的因素




颗粒尺寸的分布； 滤饼的可压缩性； 润滑性能； 絮凝状态； 滤饼厚度。
⑴颗粒尺寸的分布

在静态条件下，假定在滤失期间不发生固相沉淀，则钻 井液的颗粒尺寸分布反应了滤饼颗粒尺寸的分布。然而， 在动态条件下，当滤饼形成时，总是选择特定尺寸的颗 粒来充填某些尺寸的微裂缝、孔隙、空隙及孔道。如果 沉积的颗粒不合适，那么，很快被扫除掉，而等待另一 尺寸合适的颗粒。这种多少类似在方孔中镶入方桩和圆 孔中镶入圆桩。一旦颗粒紧紧的镶入到合适的微裂缝， 就很难将它们驱除掉。通过这一选择过程，动态滤饼有 导致最大颗粒充填结构的倾向。这就是使滤饼的渗透率 和孔隙度低于静态下所形成滤饼的值。
5、分散作用对滤饼的影响

适当地分散钻井液中的粘土颗粒对控制滤失量 也很重要。颗粒密集并有良好的滤失性能，絮凝 钻井液可以清楚的表明为什么滤失量增大，因为 液体很容易从聚结体之间流过，所以滤失量增大， 再适当的分散就会使滤失量降低。加入化学分散 剂，除分散固相外，还可以形成坚韧的滤饼，从 而有利于降低滤失量。在某些情况下，将水加入 到钻井液体系中滤失率可以降低，因为加水后产 生较好的分散性，从而降低滤失量。
⑵滤饼形成过程

在现场是利用滤失量测定仪来测定滤失量的。测定中， 在浆杯中的钻井液经过滤纸而流出。在滤饼形成前滤液 流出的速度较快，1～2秒钟后，滤液流出的速度渐渐变 慢，经过一定趋于匀速。滤饼形成前经过滤纸的滤失称 为瞬时滤失（也称初损），此间的滤失量称为瞬时滤失 量。在钻经渗透性的地层时也存在这一过程。为减少瞬 时滤失量，钻井液中需要含有适当大的固相颗粒来桥堵 岩石孔隙，当这些较大的颗粒在岩石孔隙喉处形成桥堵 后，较小的颗粒再堵塞在较大颗粒之间所形成的孔隙中， 一直进行下去，直至小的溶胶颗粒将滤饼的小孔隙堵死， 这时只有水分才能渗入地层。

压差是影响滤失量的另一个因素。如果 滤失介质恒定，滤失将随着压差的平方根 成正比变化。在有滤饼的情况下则非如此。 因为滤饼容易压缩，并且物质将不断沉积 到滤饼上，因此其孔隙度和渗透性也会变 化。
3温度对滤失量的影响

钻井液的温度随着钻井深度的加深，温度 (一般为2.7～3℃/1000m)也随着上升，使 滤失量增大，如果其它因素不变，温度会 使液相的粘度降低，这也将滤失量增加。 所有其它因素不变时，滤失量将随着液相 粘度的平方根而变化，也就是说滤失量Q1 比滤失量Q2等于液相粘度Vis2的平方根比 液相粘度Vis1的平方根。


滤饼压缩性主要受基质内水化膨胀颗粒的影响。 填充在孔隙和空隙及吼道中的颗粒在压力作用下 可变形或改变形状，因而，使渗透率减小。膨润 土、淀粉、改性纤维聚合物以及一些其它的水溶 物有机聚合物都属于具有这种性质的材料。膨润 土对电解质污染十分敏感。 水溶有机聚合物的种类较多，因而在通常情况下 可选用，也可达到理想的滤饼压缩性。不过在选 择过程中最高的井眼温度和流体矿化度是重要的 考虑因素。
2、钻井液的滤失及滤饼的形成

在钻井过程中钻井液的滤液损失是必然的，通 过滤失可形成滤饼保护井壁。但是钻井液滤失量 过大，易引起泥岩、页岩膨胀和坍塌，造成井壁 不稳定。此外，滤失量增大的同时滤饼增厚，其 危害是使井径缩小，给旋转的钻具造成较大的扭 矩，起下钻时引起抽吸和压力波动，易造成压差 卡钻。因此，适当地控制滤失量是钻井液的重要 性能之一。
4、滤饼的渗透性对滤失量的影响

一般控制滤失量的方法是控制滤饼的渗透性。固 相颗粒的大小、形状和压差下的变形能力都是控 制渗透性的重要因素。小颗粒形成滤饼的渗透性 比大颗粒形成滤饼的渗透性低。因此小于1微米 的小颗粒作为滤失量的控制剂最好。薄而扁平的 颗粒比球形式不规则的颗粒更有效。因为它可以 形成致密的滤饼。如果颗粒受压后能变形，滤饼 就会变的致密，粘土颗粒很小，形状扁而薄，也 可以形成压缩的滤饼使滤失量降低。
⑶润滑性能

已证明滤饼的润滑性能是难以测定的，多 数润滑测定仪是测金属与金属或金属与岩 石间摩阻的，只有少数仪器能测定金属与 滤饼的摩阻系数。通常都认为坚韧和耐久 的滤饼是最理想的结构。这种滤饼形式可 能来自铁铬盐处理剂的粘土钻井液。这种 滤饼通过测试，滑过滤饼表面的阻力很大。

值得注意的是，降滤失剂在钻井液中的浓 度必须足够高，以利于拆散的粘土颗粒包 围起来。这样一方面给粘土颗粒表面带来 较高的负电荷密度，提高ζ电位，增大颗粒 间的斥力；另一方面因水化基团的水化作 用而形成较厚的水化膜，使粘土颗粒不易 合并变大。如果加入的降滤失剂低于保护 作用所需的浓度时降滤失剂不但对胶体颗 粒没有保护作用，反而会使粘土颗粒更容 易聚沉。
（b）胶体颗粒类型：

滤饼渗透性的高低不仅与钻井液中所含胶 体及细颗粒的尺寸分布、数量有关，而且 更与胶体颗粒类型密切相关。如果胶体颗 粒扁平，水化性好，则在压力作用下容易 变形，形成的滤饼渗透率自然就低。
3、降滤失剂的作用机理

降滤失剂是指能降低钻井液滤失量的化学 处理剂。降滤失剂多为水溶性高分子化合 物，它们可通过下列途径降低钻井液的滤 失量。
⑵滤饼压缩性
在其它参数不变的情况下，滤饼的压 缩性在3.5MPa压差下和0.7MPa压差下的 滤失量之比。滤饼无压缩性时的比值应为 2.24，计算方法如下：

大多数的水基钻井液都具有可压缩性，而 且通常的比值在1.5～2.0之间。现场的经 验数据表明，维持比值不超过1.3，特别在 过压力条件下钻井时，有减少压差卡钻的 趋势。

钻井液的滤失量与地层的渗透率密切相关。 但钻井液发生滤失的同时就有滤饼形成， 钻井液再发生滤失时，必须经过已经形成 的滤饼。因此，决定滤失量大小的主要因 素是滤饼的渗透率。如何形成渗透率的高 质量滤饼，阻止钻井液的进一步滤失，是 钻井过程中首要考虑的问题。
⑴静滤失方程

钻井液的滤失可分为瞬时滤失、静滤失和 动滤失。瞬时滤失在整改滤失过程中占的 比重较小；动滤失比较符合井下情况，但 现场是难以测定的；静滤失尽管与实际情 况有一定差距，但评价方法简单，能很好 地反映钻井液滤失的性能。因此，通常用 静滤失方程来描述静滤失量：
5、控制滤失不当会产生的问题

①缩径造成阻卡； ②厚滤饼引起的泥页岩地层膨胀，产生井 塌。 ③由于滤失量太大易损害油气产层。
5、影响滤失量的主要原因

1.时间对滤失量的影响 在井壁内随着时间的增长，滤失量会慢 慢的下降。时间与滤失量的关系，简化或 最简单的数学式为：
2.压差对滤失量的影响



1、滤失性能主要是指钻井液滤失量的大小 和所形成的滤饼质量。 2、润滑性能包括钻井液自身的润滑性能和 所形成滤饼的润滑性能。 钻井液的滤失性和润滑性都与滤饼质量有 关。
一、钻井液的滤失与造壁性

钻井液的滤失与造壁性能在钻井过程中是 非常重要的，也是影响钻井速度的主要因 素，因此必须控制钻井液的滤失性能和滤 饼质量。
4、动滤失与静滤失


①动滤失：钻井液在钻进或循环(动态)过程 中产生的滤失。 ②静滤失：钻井液在静止(停钻、起下钻)时 产生的滤失。

动滤失与静滤失的不同点，在于钻井液沿着井壁 流动时会冲掉滤失过程中形成的滤饼，当形成速 度大于冲掉速度时才慢慢形成。当滤饼达到固定 厚度时，滤失率便慢慢减小，成为常数。这与静 滤失不同，在静滤失中滤饼随时间不断增厚，滤 失率便慢慢下降。在同样的一段时间里，静滤失 的滤饼比动滤失的滤饼厚，而静滤失速率比动滤 失的速率低。因此，为了控制渗入地层的滤失量， 必须控制动滤失。如果要防止形成渗入地层的滤 失量，必须控制动滤失。如果要防止形成厚滤饼， 就应该控制静滤失。

由静滤失方程可知，单位面积上滤失量的 大小与滤饼的渗透率、滤饼两侧的压差、 渗滤时间、滤液粘度以及钻井液中固相的 类型和数量等因素有关。其中渗滤时间和 压差是与滤饼本身性质无关的操作条件因 素。提高滤液粘度虽可降低滤失量，但这 与钻井液流变性要求是矛盾的。因此，可 以说调整钻井液滤失量大小的主要途径是 调整滤液的渗透率。

当地层具有渗透性，既具有液体通过地层 之间的孔隙时，钻井液中的液体(通常是水) 渗入地层。如果缝隙大些，钻井液很快会 流入井壁缝隙。然后，当更少的液体漏失 时，钻井液中的固体在井壁上形成滤饼， 此滤失量才慢慢下降。滤饼有钻井液中的 固体颗粒组成，包括裸眼井段得到的天然 固体和加入到钻井液的各类固体。
1、钻井液滤失和造壁性的概念

水作为钻井液的连续相，钻钻井液体系中以三种 形态存在，即吸附水、化学结晶水和自由水。钻 井过程中，在液柱压差作用下，钻井液中的自由 水通过可渗透地层和地层裂缝或空隙向地层渗透， 称为钻井液的滤失作用。通常用滤失量或失水量 来表示滤失性的强弱。钻井液滤失的两个前天条 件是，存在压差和裂隙或空隙性的岩石。在滤失 过程中，随着钻井液中的自由水进入地层，钻井 液中的悬浮固相颗粒便附着在井壁上形成滤饼， 这便是钻井液的造壁性。井壁上形成滤饼后，渗 透性减小，阻止或减慢了钻井液继续侵入地层。
②提高滤液粘度

由静滤失方程可知，滤失量与钻井液的滤 液粘度的二分之一次方成反比。高分子降 滤失剂加入钻井液中可提高滤液粘度，使 滤失量降低。但值得注意的是，粘度升高 会使钻速降低。固一般要求降滤失剂不要 大幅度地增加粘度。