钻井液基础知识共164页

第三章钻井液基础知识一、钻井液概念钻井液是指油气开发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。

钻井液的循环是通过泥浆泵实现的。

循环池中的钻井液由泥浆泵泵入地面高压管汇，经过立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤到达钻头，然后从钻头喷嘴喷出，沿着钻柱与井壁（或套管）形成的环形空间返出，到达地面后经各种固控设备处理后返回循环池。

因此，钻井液又被人们普遍称为石油钻井工程的“血液”。

钻井液又称做钻井泥浆或简称泥浆。

钻井液工艺技术是油气钻井工程的重要组成部分，在确保安全、优质、快速钻井中起着越来越重要的作用。

现场钻井液循环系统如图所示。

泥浆池泥浆泵地面高压管汇立管水龙带水龙头方钻杆固控设备沉砂池震动筛泥浆槽井眼环空钻头钻铤钻杆二、钻井液的组成1、分散介质---水（盐水）或油2、分散相---膨润土、加重材料、各种处理剂、钻屑膨润土是常用的配浆材料，主要起提粘和造壁作用，加重材料用于提高钻井液密度，处理剂用于调整钻井液性能，钻屑是无用固相应通过各种固控措施除去。

三、钻井液的基本功用1、携带和悬浮岩屑通过钻井液循环将钻头破碎的岩屑从井底携带到地面，让钻头始终接触、破碎新地层，保证快速钻进。

钻井液停止循环时使钻屑在钻井液中悬浮不下沉，防止沉沙卡2、稳定井壁和平衡地层压力钻井液借助液相滤失作用，在井壁上形成一层薄而致密的泥饼，阻止液相进一步滤失，从而减弱泥页岩水化膨胀和分散程度，达到稳定井壁的作用。

平衡地层压力是通过钻井液提供的液注压力来实现，从而防止井塌、井喷、卡钻等复杂情况。

3、冷却和润滑钻头钻具钻进过程中钻头破碎岩屑，钻具与井壁摩擦会产生大量热，这些热量通过钻井液循环被带出地面从而达到冷却钻头钻具的作用。

钻具在井下旋转过程中钻井液在钻具与地层之间又会起到很好的润滑作用。

4、传递水动力钻井液将地面泥浆泵赋予的动力除了用于克服沿程阻力外，当它从钻头喷嘴高速喷出时，对井底产生强大冲击力从而显著提高钻速。

第一编胜利钻井液基础知识和基本技能第一章胜利钻井液及相关概念钻井液：在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统称为钻井液（Drilling Fluids）。

钻井液又称作钻井泥浆（Drilling Muds），现场简称为泥浆（Muds）。

粘土的造浆率：1吨干粘土能够配制粘度为15厘泊钻井液的体积数（或M3数），称为粘土的造浆率。

钻井液密度：是指每单位体积钻井液的质量。

常用符号“ρ”表示。

常用单位“克/厘米3”（g/cm3）、“公斤/升”（kg/l）、“吨/米3”（t/m3）。

在钻井工程上，钻井液密度和泥浆比重是两个等同的术语。

其英制单位通常为lbm/bbl（即磅/加仑，或写作ppg），1g/cm3等于8.33lbm/bbl。

钻井液的流变性：钻井液流动和变形的特性。

塑性粘度：钻井液在层流时，钻井液中的固体颗粒与固体颗粒之间、固体颗粒与液体分子之间、液体分子与液体分子之间的内摩擦力的总和，这个内摩擦阻力就是塑性粘度，用符号“η塑”表示，单位是“厘泊”（cPa）。

表观粘度：用一定体积的钻井液流过规定尺寸的小孔所需要的时间来表示，故也称漏斗粘度，用符号“T”表示，单位是“秒”（s）。

触变性：经搅拌后钻井液变稀（切力降低）、静止后钻井液变稠（切力升高）的特性。

换言之，钻井液的切力随搅拌后静止时间的增长而增大的特性。

动切应力（屈服值）：钻井液在层流时，粘土颗粒之间及高分子聚合物之间相互作用力的大小，即形成空间网架结构能力的强弱。

用符号“τ0”表示，单位“达因/厘米2”。

剪切稀释特性：钻井液的表观粘度随速度梯度的增大而降低的特性。

稠度系数：表示一个流体的可泵性或直观流动性，即反映钻井液稀和稠的程度。

用大写字母“K”表示，单位是“达因·秒n/厘米2”。

流性指数：表示假塑性流体在一定剪切速率范围内所表现出的非牛顿性程度和结构力的强弱。

用字母“n”表示，无因次指数。

浮筒切力计的初切和终切：钻井液中的粘土颗粒，由于其形状不规则，表面带电性和亲水性不均匀，常易形成空间网架结构，破坏钻井液中单位面积上的网架结构所需要的最小切应力，称为钻井液的极限静切力，简称为钻井液的切力。