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《钻井液配制与维护》练习题一、选择题（每题4个选项，其中只有1个是正确的，将正确的选项填入括号内）01．下列不属于钻井液功用的是（）。
（A）起升钻具（B）稳定井壁（C）冷却钻头（D）携带和悬浮岩屑02．下列属于钻井液传递水动力功用的是（）。
（A）高压喷射钻井（B）降低了摩擦阻力（C）减弱泥页岩水化膨胀和分散的程度（D）防止沉砂卡钻03．分散钻井液可容纳较（）的固相，较适于配制（）密度钻井液。
（A）少，高（B）少，低（C）多，低（D）多，高04．分散钻井液的滤失量一般较（）。
（A）高（B）低（C）有时高，有时低（D）稳定05．三磺钻井液具有较（）的抗温能力，体系中固相含量（）。
（A）弱，高（B）弱，低（C）强，高（D）强，低06．下列不属于聚合物钻井液的优点的是（）。
（A）对油气层的损害程度较小（B）对钻头的损害程度较小（C）有利于提高钻速（D）有利于保持井壁稳定△07.有机硅防塌钻井液具有防塌性强，润滑防卡性好，粘土容量大，抗岩屑污染能力强，抗温性好，但体系抗( )能力相对较弱。
(A)盐 (B)钙 (C)温度 (D)盐、钙08．聚合物钻井液具有较强的携带岩屑的能力，主要是因为这种钻井液的剪切稀释特性（），环空流体的粘度、切力较（）。
（A）弱，高（B）弱，低（C）强，低（D）强，高09．在钻遇（）地层时，使用钾基聚合物钻井液可以取得比较理想的防塌效果。
（A）砾岩（B）石灰岩（C）泥页岩（D）砂土10．下列不属于油基钻井液的优点的是（）。
（A）抗高温（B）能提高钻速（C）有很强的抗盐、钙污染的能力（D）能减轻对油气层的损害11．油基钻井液的应用受到一定的限制，其主要原因是（）。
（A）不能抗高温（B）不能提高钻速（C）配制成本较高，使用时会对环境造成一定污染（D）不能抗钙污染12．在钻井液中膨润土是最常用的配浆材料，它主要起（）作用。
（A）降粘切，升滤失和造壁（B）降粘切，降滤失和造壁（C）提粘切，降滤失和造壁（D）提粘切，升滤失和造壁13．钻屑称为无用固相，在钻井液中，应通过各种固控措施尽量减少钻屑的含量，膨润土的用量也应以够用为度，不宜过大，否则会（）。
现场泥浆技术规范泥浆技术是钻井工艺技术的重要组成部分之一，对钻井的成败、质量、速度、成本等有着致关重要的影响，因此，搞好现场泥浆技术工作，对确保钻井安全顺利、保证井身质量、降低钻井综合成本是十分重要的。
结合长庆石油勘探局在鄂尔多斯盆地多年的钻井经验，将现有的泥浆技术进行归纳总结，建立初步规范的现场泥浆维护与处理技术，对指导钻井生产将有十分重要的现实意义，也必将能够推动长庆局钻井液技术的进步和发展。
一、鄂尔多斯盆地钻井的主要地层鄂尔多斯盆地多年的油气井钻井表明，盆地内主要地层及在钻井中所发生的主要井下复杂问题，详见下表。
表一：鄂尔多斯盆地主要地层及常见复杂情况二、常用钻井液处理剂名称及主要作用长庆石油勘探局在鄂尔多斯盆地多年的钻井中，逐步形成了目前使用十分广泛的钻井液体系，各种钻井液处理剂相对固定，主要见表2。
表二：常用钻井液处理剂名称、代号及主要用途三、常用泥浆类型及基本组成、现场维护与处理要点长庆钻井在鄂尔多斯盆地多年的钻井中，逐步形成了下述几种钻井液类型，其基本组成和现场维护与处理要点相对成熟规范。
（一）、聚合物类钻井液1、阴离子聚合物钻井液（1）无固相阴离子聚合物钻井液基本组成：聚丙烯酰胺聚丙烯酸钾以及适量的聚丙烯酸盐。
基本性能参数：ρ，FV28-35s，，FL实测，，。
现场维护与处理要点：1）保持絮凝剂聚丙烯酰胺、防塌剂聚丙烯酸钾的有效含量，聚合物总量控制在%以上为佳，同时还可用提粘剂聚丙烯酸盐调整钻井液粘度，以满足井下安全和携岩洗井、稳定井壁的需求。
2）按配方要求，预先配制聚合物胶液，水化4小时以上，按循环周进行泥浆量的补充和性能调整。
3）快速钻井阶段，聚合物消耗较快，要及时补充聚合物浓度较高的胶液，维持体系的性能相对稳定。
4）井深或钻遇易塌层位如直罗组、富县组等地层时，保持体系具有较高的防塌抑制性，适当增加聚丙烯酸钾等防塌剂的用量，防止易塌层位出现垮塌。
（2）低固相阴离子聚合物泥浆基本组成：2—3%的预水化坂土浆+聚丙烯酰胺聚丙烯酸钾以及用聚丙烯酸盐、CMC、NaOH、SMK、SMP、Fcls等处理剂调节各性能参数，以满足井下安全、井壁稳定的要求。
泥浆在钻井中的使用一般原则及现场调配肖海龙【摘要】In Beijing area, the scattered fine mud system is predominant for the water well drilling mud. For a geothermal well with more complicated geological conditions, the scattered and ifne mud system is replaced bythe copolymer system, and the result reveals that the drilling mud plays an importance in drilling engineering. The drilling mud must be used to ensure the safety, efifcient, economic principles and should pay attentionto the technical requirements, stratigraphic lithology, ifeld equipment, drilling technology, hole diameter, depth and the well body design. This paper discussed each mud system in different strata such as loose backifll layer, Quaternary sand and gravel layer, Quaternary clay loam layer, complete bedrock stratum stability, water sensitive layer, leakage layer. Finally, the mud system must be matched with the strata lithology, and the mud system is a key for drilling.%北京地区生产水井钻井泥浆现状，还是以细分散泥浆体系为主的。
钻井工程施工方案主要包括工程概况、施工准备、钻井工艺、井控技术、钻井液处理、固井作业、测井和完井等内容。
以下是一份钻井工程施工方案的简要概述：一、工程概况1. 工程地点：某油气田2. 井位：XX区块，XX号井3. 设计井深：XX米4. 设计井型：直井/斜井/水平井5. 地质目的：寻找油气层，提高油气田采收率二、施工准备1. 设备准备：根据井型和设计井深，选择合适的钻机、井架、钻具、泥浆泵、发电机组等设备。
2. 人员准备：组织具备相应资质的钻井队伍，进行技术培训和安全教育。
3. 材料准备：准备钻井液、钻头、钻杆、钻铤、泥浆添加剂等材料。
4. 施工许可：办理相关施工手续，取得施工许可。
三、钻井工艺1. 开孔：采用旋转钻井工艺，钻头直径为XX毫米。
2. 钻进：按照设计参数进行钻进，控制钻速、钻压和转速，保证钻进质量。
3. 测井：钻进过程中进行常规测井，了解地层情况，为井下作业提供依据。
4. 完井：钻进至设计井深后，进行完井作业，包括射孔、试井等。
四、井控技术1. 井控设备：配备完善的井控设备，包括井口装置、泥浆压力计、井控计算机等。
2. 井控措施：钻进过程中，随时关注井口压力、泥浆性能等参数，发现异常及时采取措施。
3. 溢流处理：发生溢流时，立即启动应急预案，采取关井、节流、压井等方法处理。
五、钻井液处理1. 钻井液配制：根据地质条件和井深，合理配制钻井液，保证钻井液的性能稳定。
2. 钻井液维护：钻进过程中，定期检测钻井液性能，及时调整，确保钻井液的性能满足施工要求。
3. 钻井液处理：针对井下情况，采取相应的钻井液处理措施，如加重、减密度、调整粘度等。
六、固井作业1. 固井材料：选择合适的固井水泥、隔离剂、膨胀剂等材料。
2. 固井施工：按照设计要求进行固井施工，包括注水泥、替浆、候凝等过程。
3. 固井质量检测：固井后进行质量检测，包括声波测井、密度测井等，确保固井质量达标。
七、测井和完井1. 测井：钻进过程中进行常规测井，了解地层情况，为井下作业提供依据。
现场泥浆技术规范泥浆技术是钻井工艺技术的重要组成部分之一，对钻井的成败、质量、速度、成本等有着致关重要的影响，因此，搞好现场泥浆技术工作，对确保钻井安全顺利、保证井身质量、降低钻井综合成本是十分重要的。
结合长庆石油勘探局在鄂尔多斯盆地多年的钻井经验，将现有的泥浆技术进行归纳总结，建立初步规范的现场泥浆维护与处理技术，对指导钻井生产将有十分重要的现实意义，也必将能够推动长庆局钻井液技术的进步和发展。
一、鄂尔多斯盆地钻井的主要地层鄂尔多斯盆地多年的油气井钻井表明，盆地内主要地层及在钻井中所发生的主要井下复杂问题，详见下表。
二、常用钻井液处理剂名称及主要作用长庆石油勘探局在鄂尔多斯盆地多年的钻井中，逐步形成了目前使用十分广泛的钻井液体系，各种钻井液处理剂相对固定，主要见表2。
三、常用泥浆类型及基本组成、现场维护与处理要点长庆钻井在鄂尔多斯盆地多年的钻井中，逐步形成了下述几种钻井液类型，其基本组成和现场维护与处理要点相对成熟规范。
（一）、聚合物类钻井液1、阴离子聚合物钻井液（1）无固相阴离子聚合物钻井液基本组成：聚丙烯酰胺0.10-0.25%+聚丙烯酸钾0.15-0.25%以及适量的聚丙烯酸盐。
基本性能参数：ρ1.00-1.02g/cm3，FV28-35s，PH7-7.5，FL实测，PV2-7mPa.s，YP0-0.5Pa。
现场维护与处理要点：1）保持絮凝剂聚丙烯酰胺、防塌剂聚丙烯酸钾的有效含量，聚合物总量控制在0.35%以上为佳，同时还可用提粘剂聚丙烯酸盐调整钻井液粘度，以满足井下安全和携岩洗井、稳定井壁的需求。
2）按配方要求，预先配制聚合物胶液，水化4小时以上，按循环周进行泥浆量的补充和性能调整。
3）快速钻井阶段，聚合物消耗较快，要及时补充聚合物浓度较高的胶液，维持体系的性能相对稳定。
4）井深或钻遇易塌层位如直罗组、富县组等地层时，保持体系具有较高的防塌抑制性，适当增加聚丙烯酸钾等防塌剂的用量，防止易塌层位出现垮塌。
现场泥浆技术规范泥浆技术是钻井工艺技术的重要组成部分之一，对钻井的成败、质量、速度、成本等有着致关重要的影响，因此，搞好现场泥浆技术工作，对确保钻井安全顺利、保证井身质量、降低钻井综合成本是十分重要的。
结合长庆石油勘探局在鄂尔多斯盆地多年的钻井经验，将现有的泥浆技术进行归纳总结，建立初步规范的现场泥浆维护与处理技术，对指导钻井生产将有十分重要的现实意义，也必将能够推动长庆局钻井液技术的进步和发展。
一、鄂尔多斯盆地钻井的主要地层鄂尔多斯盆地多年的油气井钻井表明，盆地内主要地层及在钻井中所发生的主要井下复杂问题，详见下表。
二、常用钻井液处理剂名称及主要作用长庆石油勘探局在鄂尔多斯盆地多年的钻井中，逐步形成了目前使用十分广泛的钻井液体系，各种钻井液处理剂相对固定，主要见表2。
三、常用泥浆类型及基本组成、现场维护与处理要点长庆钻井在鄂尔多斯盆地多年的钻井中，逐步形成了下述几种钻井液类型，其基本组成和现场维护与处理要点相对成熟规范。
（一）、聚合物类钻井液1、阴离子聚合物钻井液（1）无固相阴离子聚合物钻井液基本组成：聚丙烯酰胺0.10-0.25%+聚丙烯酸钾0.15-0.25%以及适量的聚丙烯酸盐。
基本性能参数：ρ1.00-1.02g/cm3，FV28-35s，PH7-7.5，FL实测，PV2-7mPa.s，YP0-0.5Pa。
现场维护与处理要点：1）保持絮凝剂聚丙烯酰胺、防塌剂聚丙烯酸钾的有效含量，聚合物总量控制在0.35%以上为佳，同时还可用提粘剂聚丙烯酸盐调整钻井液粘度，以满足井下安全和携岩洗井、稳定井壁的需求。
2）按配方要求，预先配制聚合物胶液，水化4小时以上，按循环周进行泥浆量的补充和性能调整。
3）快速钻井阶段，聚合物消耗较快，要及时补充聚合物浓度较高的胶液，维持体系的性能相对稳定。
4）井深或钻遇易塌层位如直罗组、富县组等地层时，保持体系具有较高的防塌抑制性，适当增加聚丙烯酸钾等防塌剂的用量，防止易塌层位出现垮塌。
KCL防塌钻井液的日常维护使用工艺KCL防塌钻井液体系是一种具有强抑制、强封堵、抗盐污染、抗温性强、适合高密度特点的钻井液体系，其中提供的钾离子能够抑制水敏性地层水化膨胀，防止水敏性地层坍塌掉块，能有效的保护井壁，以保证钻探施工的安全性。
一、KCL防塌钻井液的优点KCL具有调节流型抑制页岩分散，抗无机离子污染，降低钻井液滤矢量，提高钻速，减少井下复杂情况及降低钻井成本等优点，不但可用于低固相不分散聚合物体系也可以用于分散钻井液体系。
1．KCL防塌钻井液体系具有很强的抑制钻屑分散能力，体系中的K+能很好的吸附和嵌入，使黏土层紧密结合在一起，减弱了软泥岩地层缩径、拉井壁困难等问题，有效的缩短了钻井周期。
2．KCL防塌钻井液体系抗污染能力强，能通过化学防塌和物理封堵相结合的方式，保证井下安全。
3．KCL防塌钻井液体系固相容量大，固相含量小，流变性好，有利于提高机械钻速和保护油气层。
4．KCL防塌钻井液体系更容易与其他处理剂配伍，体系容易维护，性能稳定。
5. KCL防塌钻井液体系低粘高切特性，能满足易垮、破碎地层井底携砂需求。
6．KCL防塌钻井液体系滤饼薄且坚韧，泥饼摩阻小，有效降低井下粘卡风险。
7 KCL防塌钻井液体系热稳定性强，抗温效果超过200℃。
二、KCL防塌钻井液的配比KCL防塌钻井液多用于本井段以水敏性泥岩、盐岩、泥质灰云岩或富含盐膏的地层，其表现为地层易盐溶，易蠕变，易井塌等特点。
通常的配方为：水+（3-4）%抗盐膨润土+0.3%烧碱+0.3%纯碱+（0.3-0.5）%包被剂+（0.4-0.6）%水解聚丙烯睛+（0.4-0.6）%Redu+（2-3）%防塌类材料+（2-3）%聚合醇+（3-4）%磺化材料+20%KCL。
根据所处地区不同配比略有不同。
1.包被剂起到控制粘切，提高固控设备清除效果，提高钻井速度的作用。
2.水解聚丙烯睛和Redu具有良好的降滤失作用、增稠作用和絮凝作用，由于遇到浓度较高的高价阳离子时易产生沉淀，所以它的抗盐效果很强，抗温性能好，可达220℃-240℃。
高密度钻井液的维护及处理措施元坝16井二开井段地层复杂易掉块，引起阻卡和井塌等复杂情况，且掉块尺寸大钻头难破碎，极易发生卡钻事故。
针对这一施工难题，研究了一种正电胶钻井液体系，室内对正电胶的防塌封堵率及抑制性进行了评价，并在元坝16井二开井段进行了应用。
室内实验及现场施工应用证明：该钻井液体系抑制性能好、封堵防塌、悬浮携带、润滑防卡能力强，解决了该区块易发生掉快、井塌难题，避免了卡钻等事故，克服了大井径、长裸眼携砂难等问题，满足了元坝16井二开高密度井段的施工要求。
标签：高密度钻井液；难点；对策；维护TB1 元坝16井二开井段的情况元坝16井二开井段裸眼段长，井眼尺寸大，大井眼钻进裸眼段长，环空大，返速低。
井筒极易发生沉砂或砂桥阻卡。
雷四段以灰岩为主夹硬石膏，注意膏、盐侵及塑性缩径；自流井组、须家河组为目的层之一，防污染储层，主要问题是注意防塌、防漏、防盐膏侵。
该井段井塌主要类型有高陡地层井塌、易水化性地层井塌、地应力引起的井塌等三大类。
从实钻资料看，该地区地层倾角大，砂泥岩互层薄而多，软硬交界面多，岩性变化大，砂岩胶结性好、强度高，泥岩胶结性差、强度低，中间填充物富含伊利石，易水化膨胀，产生掉块。
二开中后期地层压力系数大，使钻井液密度1.14g/cm3一度达到2.26g/cm3，高密度、高固相给钻井液性能的维护与处理带来很大困难。
2 解决问题的措施（1）本井段采用正电胶聚合醇钻井液体系：本井段从井深3030m用311.2mm 钻头钻进至井深5176m，层位：雷口坡组第三段中完。
下入273.1mm套管至井深5176m。
本井段钻进过程中钻遇多个显示层段，泥浆密度由 1.14g/cm3升至2.27g/cm3，本井段地层压力不等，气层压力变化大，在平衡气层压力安全钻进的基础上，最大限度的保护了气层。
（2）正点胶聚合醇钻井液体系有很强的抑制性，正电胶润湿反转原理能使井壁亲水性变成亲油性特点，提高钻井液的抑制能力，减少泥页岩地层因吸水膨胀产生水敏缩径、垮塌的情况，加速保护井壁的滤饼形成；正电胶能提高钻井液的携沙和悬浮能力，具有良好的剪切稀释性；能在安全钻进的基础上提高钻速。
浅议钻井液现场的配制与维护
摘要：随着世界能源需求量的逐渐增加，深井、超深井钻探成为石油工业发展的主要方向之一。
钻井液在钻探施工中十分重要。
钻井液不仅仅能够预防、解决井内事故，同时也能够有效的提高钻探效益以及钻探工程的质量。
随着钻井液的广泛使用，钻井液配置技术与维护工作逐渐受到施工单位的关注与重视。
笔者结合自身实践经验，针对钻井液现场的配制与维护进行探索。
关键词：钻井液现场配制维护
随着勘探领域逐渐向深部地层中发展，需要钻探的低层也越来越复杂。
为了能够满足钻探对钻井液技术的标准和要求，必须要对性能稳定、抗温能力强、抗污染性能好、密度大的钻井液技术进行探索。
一、钻井液配方的选择与确定
在钻井液现场配置之前，必须要先确定下钻井液的配方。
钻井液配方主要包括以下部分。
1.加重剂的选择
经常使用的加重剂主要为石灰石、铁矿粉、重晶石等，因石灰石的密度较小，因此并不适合新疆等地区的钻井液配方，而重晶石虽然密度较高，但是质地柔软，且不溶于水，无法与钻井液处理剂之间产生化学物理作用。
因此，下文主要针对铁矿粉来进行分析。
铁矿粉的密度较高，一般都大于5.0g/m3，且部分能够与酸相溶，在新疆等地区的钻井液配制中属于比较理想的加重材料之一。
选择铁矿
粉作为加重材料，基本配方为粘土+降滤失剂+沥青+高分子聚合物+盐+铁矿粉，密度在2.2～2.3g/m3之间。
通过利用铁矿粉和重晶石混合加重的方式，能够有效提高降滤失剂的加量，有效控制hthp
的滤失量。
另外，通过利用活化剂来进行重晶石表面的化学改性，能够让重晶石颗粒的亲水性更强，从而提高其在钻井液中的悬浮性。
因此，如果将活化重晶石也引入其中，不仅能够改善钻井液的流变性能，而且也能够有效降低其对储层的伤害程度。
2.处理剂的选择
为了能够增加钻井液的动切力，提高钻井液的携砂能力，必须要加入一定量的高分子聚合物。
在新疆塔里木油田等地区，比较适合的高分子聚合物主要为cmc-hv、80a51、抗高温生物聚合物等。
个人认为，cmc-hv以及80a51的水溶液粘度相对较高一些，动切力较好，抗高温生物聚合物以及cmc-hv能够有效的提升钻井液的动切力，从热稳定性的角度来讲，这三种处理剂都较好。
3.高密度钻井液配方
在高密度泥浆配制过程中，膨润土的含量不能过高，既要充分考虑到岩层、膏岩等的熔接、垮塌，同时也要综合考虑抗温性能、封堵性能等，尽量避免其对地层造成严重的伤害。
个人认为，在新疆克拉区块钻井作业过程中，可以采用下列配方：3%土浆
+6%smp-1+0.1%cmc-hv+5%spnh+3%ft-1+3%yl-100+1%mhr-86+3%ep5 53_5%kc1_0.5%k2sio3+0.3%naoh+15%盐+加重剂+2%超细碳酸钙
+2%xg-2。
经过岩芯回收率、污染实验与热滚试验的检验可知，该配方能够具有一定的抑制性和抗污染能力，其抗温性能也能够满足保护储层的需求。
二、钻井液现场配制程序
在钻井液现场配置时，首先要进行相关数据的就算工作。
按照钻井工程地位设备的实际情况以及工程实际参数，对需要配置的钻井液总量进行计算，钻井液总量不仅包括地面的循环量，也包括井下的容积量。
如果需要的钻井液总量比地面钻井液循环罐的容积要大，那么可以将钻井液分为两次来配置。
先要利用所有循环罐来配置钻井液，然后再下钻顶替，等到顶替完成之后，再继续配制钻井液。
钻井液的配置程序主要为：1.先配制密度为2.0的钻井液材料，并确定加量顺序；2.在循环灌上加入清水，并加入na2co3进行溶解，在加重漏斗中加入抗盐粘土，将其搅拌均匀，并要进行十小时以上的预水化；3.选择加重漏斗中降滤失剂，并使其循环直至均匀，搅拌直至溶解；4.等到降滤失剂完全都溶解之后，再加入有机钠盐以及有机钾盐，将其搅拌到完全溶解即可；5.加入低荧光白沥青和聚合醇，然后进行搅拌，通过泥浆枪，使其循环至少两个小时；6.准备加重工作，在加重之前，要对钻井液的性能进行检测，并根据粘度对其进行适当的调整；7.将加重晶石和铁矿粉循环均匀，准备顶替井中的钻井液；8.在顶替井内泥浆时，要先使用清水来充当前置液，以防对有机酸盐钻井液造成污染；9.顶替完成之后，继续配制
钻井液，然后循环均匀，准备钻进工作。
三、钻井液的维护处理
钻井液的维护处理工作主要包括以下内容：1.根据钻井速度与体系性能，按照原有配浆的比例来进行处理机的补充，如果在钻井过程中遇到了膏岩层，要加入适当的na2co3以及naoh来降低钻井液中的钙含量；2.当补充处理剂出现了胶液时，要按照配方量进行甲酸盐的补充，让体系性能能够稳定；3.在钻井过程中，要关注地质预报信息，并结合实际地层钻井情况，对钻井液密度等进行合理调整；
4.当钻井液粘度需要降低时，可以适用5～10%npan胶液或者是甲酸盐溶液，来保持钻井液的粘度；
5.在钻井过程中，要结合实际情况，加入一些润滑剂，来减少摩擦阻力；
6.可以适用振动筛布来加强固控设备的使用，严格控制钻井液中的固相含量；
7.严格执行钻井工程中的工程措施、步骤、要求、规定等；
8.在进尺钻完之后，要使钻井液充分循环，并让井眼部位保持清洁；
9.每8小时对钻井液全套的性能和水分析进行检验和化验。
四、结束语
综上所述，笔者结合自身实践经验，针对钻井液配方的选择、现场的配制、维护与处理进行分析。
由于笔者自身知识水平有限，因此文中如有不足之处，还望指教。
参考文献
[1]徐同台.国内外钻井液技术新进展及对21世纪的展望[j].钻井
液与完井液,2000,06.
[2]张喜凤.适于塔里木油田克拉区块高密度钻井液的配制[j].西安石油大学学报.2005,07.
[3]董光明.钻井液配制技术及其应用[j].探矿工程,2009,05.
[4]郭守岳.浅谈钻井液现场配置和维护处理[j].城市建设理论研究,2011,12.
作者简介：姓名：严羿，出生年月：19850814 性别：男，民族：汉，籍贯：四川广安，学历：大学本科。
职称：助理工程师。
研究方向：油田应用化学。
从事工作：钻井液技术。
