常用钻井液材料密度范围

石油钻井用钻井液类型及相关知识

石油钻井用钻井液类型及相关知识一、抑制性聚合物钻井液（一）代号：P—Fe（二）特点：本钻井液是以PHP作为絮凝剂，抑制地层造浆；以FCLS配合烧碱水作为稀释剂，控制钻井液粘度、切力及流变性能，以CMC作为降失水剂的抑制性钻井液体系。

具有适应范围广、维护处理简单、成本低等特点。

（三）推荐使用范围：油田各地区3200米以内的井，水型不限。

（四）主要组分：1、低密度固相含量不大于10%2、PHP 0.1-0.3%3、FCLS 1—2%4、CMC 0.3—0.5%5、烧碱水用于调节PH值6、加重按设计要求（五）性能指标1、密度：非加重钻井液不大于1.15g/cm32、漏斗粘度：28—45S3、API失水：10—5ml4、静切力G：2—5/3—8 Pa5、含砂量：＜0.5%6、PH值:淡水9—11;咸水:11—137、塑性粘度:8—20mPa.S8、动切力：3—6Pa（六）维护处理要点：1、大循环改小循环以后，使用震动筛、除砂器控制固相含量，配合清水调整性能1—2周，进行转化处理。

本次处理主要以控制低粘、低切、降低失水为目的。

（采用PHP、FCLS 、NaOH、CMC综合处理）。

2、转化处理以后，用PHP配合烧碱水进行维护处理。

PHP应配成0.5—1%溶液，每班定量均匀加入。

东营组以上地层，钻井液中PHP保持0.1—0.15%的含量。

进入沙河街组地层，PHP保持0.2—0.3%的含量，烧碱量以维护要求的PH为佳。

3、每只钻头下钻完，根据性能要求，用清水、FCLS配合烧碱水处理，用CMC控制失水。

根据失水量的大小决定其用量，然后用PHP维护性能。

FCLS 与烧碱水的比例：一般按淡水2：1；咸水1：1或1：2。

4、钻进中坚持使用好固控设备，保持含砂量小于0.5%。

5、加重前，先用FCLS与烧碱水进行降粘切处理之后再进行加重。

加重时，应按加入的重晶石数量补充0.05—0.1%的PHP量，以确保重晶石在钻井液中的悬浮。

钻井液处理剂类型与功用1121

防塌/抑制剂降粘剂提粘/流型调节剂润滑剂堵漏剂其他
三、加重材料
（一）固体加重剂
名称重晶石石灰石铁矿粉钛铁矿粉方铅矿
分子式
BaSO4 CaCO3 Fe2O3 TiO2. Fe2O3 PbS
密度g/cm3 4.2-4.6 2.7-2.9 4.9-5.3 4.5-5.1 7.4-7.7
三、加重材料
BZ-W3
加量(W/V水) 10%
密度(g/cm3) 1.072
加量(W/V水) 160%
密度(g/cm3) 1.635
20%
1.123
170%
1.653
30%
1.195
180%
1.675
40%
1.240
190%
1.689
50%
1.306
200%
1.701
加
60%
1.342
210%
1.713
BZ-W2
加量(W/V水) 10%
20%
30%
40%
50%
加
60%
量
70%
和
80%
密
90%
度
100%
的
110%
关系
120% 130%
140%
150%
密度(g/cm3) 1.06 1.12 1.16 1.23 1.26 1.33 1.35 1.37 1.40 1.43 1.45 1.47 1.50 1.53 1.55
2.几种常见粘土矿物的晶体构造
（2）高岭石（1:1型）：一层四面体片和一层八面体片组成，所有硅氧四面体的尖顶都朝向八面体，通过共用氧原子连接成晶层。晶层间连接紧密，阳离子交换容量低，水化分散性膨胀性差，矿物稳定行强，C轴间距 =7.2埃。

常用钻井液材料(井相关)

常用钻井液材料一膨润土类一、组成膨润土是岩浆岩或变质岩中硅酸盐矿物（如长石）风化沉积形成的，其组成为1、粘土矿物：蒙脱石、高岭石、伊利石和海泡石，钻井用膨润土主要粘土矿物为蒙脱石，含量在70%以上。

2、砂子：石膏、石英、长石、云母、氧化铁等含量越小越好。

3、染色物：木屑、树叶及腐质物起染色作用，膨润土有红色、黄色、紫色等不同颜色，就是这个原因。

4、可溶性盐类：碳酸盐、硫酸盐和氯化物等。

二、分类膨润土分为钙基膨润土钠基膨润土和改性膨润土三种。

1、钙基膨润土：造浆率8-12立方米每吨。

2、钠基膨润：造浆率15-18立方米每吨。

3、改性膨润土：通过加入纯碱、烧碱、羧甲基纤维素、低分子量聚丙烯酰胺等无机盐和有机分散剂来提高膨润土的造浆率，达到钠基膨润土性能指标。

三、作用及用途1、堵漏：黄土层漏失、基岩裂隙漏失都需要用来配浆堵漏。

2、护壁：在井壁上形成泥饼，减少钻井液内的水份向井壁渗透，起到保护井壁稳定的作用。

3、携砂：配制一定数量的高比重大粘度的膨润土泥浆定期打入井内，将井内掉块、岩屑顺利携带出井外，保持井内干净。

4、配治塌泥浆：井壁长时间浸泡发生垮塌，常规泥浆仍不能维护井壁时，就要加膨润土以提高比重、切力、粘度达到稳定井壁之目的。

5、配加重泥浆：遇到涌水或高压油气层时，都需在泥浆中加膨润土来平衡地层压力。

6、配完井液和封闭浆：为顺利测井，完钻时需配完钻液；在易塌井段需配封闭浆，这些都需加膨润土。

四、影响膨润土性能的因素1、原矿质量：原矿石蒙脱石含量高低是影响膨润土性能最重要的因素，蒙脱石含量越高，膨润土造浆率相应地就高。

2、粒度：粒度越细造浆率相应的就越高，反之亦然。

3、添加剂：合理地加入分散剂，会明显改善膨润土的性能。

4、水质：膨润土在高矿化度和酸性中水造浆率会明显降低甚至不造浆。

五、简单测试1、造浆率：1吨膨润土配制出胶体率95%以上的泥浆的体积。

如造浆率15立方米每吨，就是在100克水中加6.67克膨润土搅拌30分钟倒入试管（100毫升）中，24小时胶体率在95%以上。

基础知识--04钻井液性能严选荟萃

若切力太小，则携带和悬浮岩屑能力降低，停泵易造成沉砂，下钻不到底甚至沉砂卡钻。
教学教资
28
钻井液性能的概念、基本要求及性能调节
--流变参数
钻井液切力的调整（1）提高钻井液切力的方法
1）提高钻井液中固体颗粒含量。 2）提高粘土颗粒分散度。 3）加入水溶性高分子化合物，如XC等。（2）降低钻井液切力的方法 1）加水或低浓度处理剂溶液，降低粘土含量。 2）加稀释剂
说明：Φ600、Φ300、Φ3代表外筒转600转/分、 300 转/分、3转/分从仪器刻度盘上读到的格数。
教学教资
22
钻井液性能的概念、基本要求及性能调节
--流变参数
塑性流体和粘塑性流体：
表观粘度
AV
1 2
600
（mPa•s）
塑性粘度
PV 600 300
（mPa•s）
动切力
（Pa）
YP 0.511(300 PV ) 0.511(2300 600 )
--流变参数
4、表观粘度和剪切稀释特性
（1）表观粘度对于非牛顿流体，剪切应力和剪切速率的比值不
是一个常数，这就意味着不能用同一粘度值来描述它在不同剪切速率下的流动特性。因此，有必要引入表观粘度这一概念。
表观粘度又称为有效粘度（ Effective Viscosity）。它是在某一剪切速率下，剪切应力与剪切速率的比值。符号：“AV”，常用单位：mPa.s 。
井液静止时间有关。
统一规定，钻井液静止10s后所测之切力称为初切力，用
G10s表示；静止10 min后所测之切力称为终切力，用G10min
表示。
教学教资
19
钻井液性能的概念、基本要求及性能调节

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。

钻井液常规性能测定及常用钻井液计算公式

钻井液常规性能测定一.密度的测定1、按平安检查表内容检查仪器，确保仪器平安可靠。

2、将钻井液加热到所需温度。

3、在密度计的杯中注满钻井液，盖上杯盖慢慢拧动压紧。

4、用手指压住杯盖小孔，用清水冲洗并擦干样品杯。

5、把密度计的刀口放在底座的刀垫上，移动游码直到平衡，记录读值。

6、将密度计冼净擦干备用。

二.测定马氏漏斗粘度1、按平安检查表内容检查仪器，确保仪器平安可靠。

2、将漏斗悬挂在墙上，且保证垂直；量杯置于漏斗流出管下面。

3、用手指堵住漏斗流出管下口，将搅拌均匀的泥浆倒入漏斗至筛网底；放开手指，同时启动秒表，待泥浆流满量杯到达它的边缘时，按停秒表。

秒表所示时间即为泥浆粘度，单位为s。

4、使用完毕，将仪器洗净擦干。

三.流变的测定〔ZNN-D6六速旋转粘度计〕1、按平安检查表内容检查仪器，确保仪器平安可靠。

2、使用前检查读数指针是否对准刻度盘“0〞位，落下托盘，装配好内、外筒。

3、将搅拌均匀的泥浆倒入样品杯至刻度线、将样品杯置于托盘上，上升托盘使液面至外筒刻度线，拧紧托盘手轮。

4、调整变速手把和转速开关，迅速从高到低进行测量，待刻度盘稳定后，分别读取各转速下刻度盘的偏转格数。

5、测量完毕，落下托盘，卸下外筒，将内、外筒及样品杯洗净擦干。

四.钻井液失水的测定1、按平安检查表内容检查仪器，确保仪器平安可靠。

2、用手指堵住泥浆杯底部小孔，将搅拌均匀的泥浆倒入杯内至刻度线处，按顺序放入“O〞型密封圈、滤纸、杯盖和杯盖卡，将杯盖卡旋转90°并拧紧旋转手柄。

3、将组装好的泥浆杯组件倒置嵌入气源接头并旋转90°；将量筒置于失水仪下方并对准滤液流出孔。

4、调节气源压力至0.7MPa，翻开气源手柄并同时启动秒表，收集滤液于量筒之中。

5、当秒表指示为30min时，将悬于滤液流出孔的液滴收集于量筒之中并移开量筒，此量筒中液体体积即为滤失量。

6、关闭气源手柄，放出泥浆杯中余气；卸下泥浆杯组件，倒去泥浆并洗净擦干。

钻井液处理剂名称及作用

PbS
方铅矿粉（硫化铅）
PbS，铅灰色，性脆易碎，密度大硬度低
常温密度7.5～7.6g/cm3，不溶于水和碱而可溶于酸，利于油井酸化
Fe3O4
磁铁矿粉（四氧化三铁）
Fe3O4，黑色微带蓝色，有强磁性
常温密度4.9～5.9g/cm3，不溶于水、乙醇和乙醚而可溶于酸，使用时应消磁，但硬度太高，可将钻井液密度提高到2.50g/cm3。
1.5～3
乌鲁木齐天星化工厂
四、增粘剂
代号
名称
组成及功能
推荐加量%
生产厂
PHMP
甲叉基聚丙烯酰铵干粉
白银有色金属公司选矿药剂厂
CT-91
羧甲基羟乙基纤维素
泸州天然气研究所
XC
生物聚合物（黄原胶）
河北新河县生物化学厂
PMHC
复合金属离子增粘降滤失
复合金属两性离子聚合物由多种阳离子、阴离子非离子等单体和复合金属离子共聚而成的水溶性高分子聚合物具有两性离子增粘剂的强抑制性包被性增粘性还具有MMH的良好流变性能的特点。用作增粘剂包被剂和流型改进剂，提高粘度和动塑比，剪切稀释能力强，抑制泥页岩和钻屑的水化膨胀分散抗温抗盐钙，适用于淡水海水饱和盐水浆配伍性好
新乡第五化工厂
SM-1
改性石棉纤维
四川彭县岷江石棉制品厂
HEC
羟乙基纤维素
有纤维素碱化后经氧乙烷羟乙基化而成，用作完井液及修井液提粘切尤其在盐水中增粘效果较好，并降失水，可溶于酸，便于酸化，保护产层。
无锡表面活性剂厂
PAC
聚阴离子纤维素
中原钻井一公司劳动服务公司
ZW-1
高效增粘剂
安丘城能膨润土厂
KP241
斯盘—80
四川威远天然气化工厂

钻井液材料规范

振摇后，用低压滤失仪或过滤漏斗加两层滤纸将悬浮液过滤，将滤液收集到合适的玻璃容器中。
加50 ml 士 1 ml去离子水至滴定容器。加约2 ml缓冲溶液和足量硬度指示剂，以呈现明显的蓝色。摇动使之混匀。如这时溶液呈现的颜色并非明显蓝色，则表明仪器或水被污染。寻找并消除污染源，重新进行实验。
实验步骤（以重晶石粉为例）
实验步骤（以重晶石粉为例）
实验步骤（以重晶石粉为例） a.黏度效应指密度为2.50 g/cm3的重晶石粉蒸馏水悬浮液，经搅拌并养护24h后，该悬浮液在加人硫酸钙前后的表观黏度。 b.用250 ml蒸馏水配制密度为2.50 g/cm3的重晶石粉蒸馏水悬浮液，其重晶石粉加量可按下式求得：
滤失仪：低温低压式，符合GB/T16783.1-2006；
滤纸：Whatman 50 型，或等效物；
容器：带盖，容量约为500ml；
去离子水或蒸馏水；
量筒：两只，容量 500ml±5ml和10ml±0.1ml；
计时器：两个，机械式或电子式。
实验步骤（以钻井级膨润土为例）：流变性： a.制备膨润土悬浮液。边在搅拌器上搅拌边向350 ml 士5 ml去离子水中加入22.5g士0.01g膨润土 (收到的样品)。 b.在搅拌5 min±0.5 min后，从搅拌器上取下搅拌杯，用刮刀刮下粘在杯壁上的所有膨润土。将粘在刮刀上的所有膨润土混到悬浮液中。 c.将撹拌杯重新放到撹拌器上继续搅拌。必要时，再过5 min和10 min后从搅拌器上取下搅拌杯,刮下粘在杯壁上的所有膨润土。总搅拌时间应为20 min士 1 min。
用移液管量取b中的滤液10 ml转移至c中的溶液中，摇匀。若溶液呈现蓝色则表明硬度为零，试验结束。如果有钙或镁存在，将出现酒红色。将滤液体积记作V4。

石油钻井液性能基础

钻井液性能 4) 钻井液滤液碱度两种测定方法对比
缺点
优点
方法
a) Mf 滴定中有干扰 b) 通常碳酸氢根测定结果偏高
a) 传统的方法 b) 用一个样品滴定二次
Pf/Mf
a) 用三个样品滴定三次 b) 碱的测定很关键 c) 使用有毒物质(BaCl2)
a)消除Mf滴定中的干扰
P1/P2
钻井液性能 15、氯离子浓度(Chloride Concentration) 测定方法：以铬酸钾溶液为指示剂，用硝酸银标准溶液(0.0282mol/l)滴定一定量的滤液至溶液颜色由黄色变为橙红色并能保持30s即为滴定终点。计算： CCl-＝ CNaCl＝1.65 CCl- 式中： CCl- －滤液中的Cl-浓度，mg/l； CNaCl －滤液中的NaCl含量，mg/l； VAgNO －滴定所消耗的硝酸银溶液体积，ml； V －滤液样品体积，ml。注：若滤液中的氯离子浓度超过10,000mg/l，可使用每毫升相当于0.01g氯离子的硝酸银溶液(0.282mol/l)，此时，把上式中的系数1000改为10000。
钻井液性能 5、动切力(Yield Point) 钻井液在层流条件下，剪切应力与剪切速率成线性关系时的结构强度，用直读式粘度计测定，用YP表示，单位为Pa。动切力的计算： YP = AV－PV 或 YP = (300 －PV) 英制单位为lb/100ft2，Pa = 0.5 lb/100ft2。
1 b━ lg
钻井液性能 (5) 低密度固相、加重材料和悬浮固相浓度的计算： Clg = 9.96lgVlg Cb = 9.96bVb Css = Clg + Cb 式中：Clg －低密度固相浓度，kg/m3； Cb －加重材料浓度， kg/m3 ； Css－悬浮固相浓度， kg/m3 。

水基钻井液体系介绍

BZ25-1C
4
2777
2753
COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006
19
PEC和PEM钻井液对比
PEC钻井液较PEM钻井液优点：
可提供较好的携砂和悬浮能力，有利于钻速很快的井的作业，如渤海的优快钻井由于携带效果好，环空岩屑浓度低，生产井作业钻速较PEM泥体系作业的井快生产井起钻相对较PEM体系作业的井快电测一次成功率更高油层浸泡时间更短，有利于油层保护体系本身对渤中25-1油田和NB35-2油田油层保护能力略强于PEM钻井液（对以上两个油田的天然岩心渗透率恢复值高于用PEM钻井液做的实验）使用有机抑制剂，不用无机盐抑制剂，对测井影响较小
Protecting Environment Mud
TM
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3
PEM钻井液体系
国内领先近10年的环境可接受的水基防塌钻井液体系（简称PEM泥浆体系，Protecting Environment Mud） - 满足钻井作业要求 - 满足环境保护的要求 - 满足保护油气层的要求 - 节约钻井整体成本 - 提高泥浆服务质量
COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006 6
PEM 泥浆钻井液体系 PF-JLX 的浊点效应
A
B
C
A: 低于浊点，全部可溶。 B: 在浊点处，不溶且为雾滴壮。 C: 高于浊点，形成胶束。 COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006 7
PEM 泥浆钻井液体系作用原理
• PF-JLX 胶素能够侵入孔吼并堵塞防止泥浆进一步进入地层. • PF-JLX 包被钻屑防止分散和水化. • PF-JLX 能吸附在钻具和井壁改善润滑性. • PF-JLX 能增加泥饼韧性，降低失水.

钻井液性能

单位距离内流速的增量称为流速梯度。剪切应力：液流中各层速度不同，层间必有相对运动，发生内摩擦，阻碍液层作相对运动。
根据液体流动时剪应力与流速梯度的关系，将液体流动分为四种流型：
dv 1.牛顿流型： dx
2.塑性流型： 0 PV 3.假塑性流型（n<1) 4.膨胀流型(n>1)：
（四）流变参数的测定
仪器：六速旋转粘度计 1．静切力初切力（10s切力）：将钻井液在600r／min下搅拌 10s，静置10s后测得3r／min下的表盘读数，该读数乘以0．511即得初切力(Pa)。终切力（10min切力）：将钻井液在600r／min下搅拌10s，静置10min后再测得3r／min下的表盘读数，该读数乘以0．511，即得终切力(Pa)。 2. 动切力(屈服值)：
2.动切应力（屈服值）(Yield Point) 当切应力继续增大，流变曲线出现直线段，延长该直线与切应力轴相交于τ0
，称为动切应力或屈服值。
它是钻井液处于层流状态时钻井液中网状结构强度的量度。反映在层流状态下粘土颗粒之间及高聚物分子之间的相互作用力（形成空间网状结构之力）的大小。调整方法：同静切力。

o
0 .511 ( φ 300 - μ
pv
) Pa
漏斗粘度计
ZNN型旋转粘度计
动力部分双速同步电机、电源变速部分可变六速（转/分） 3 6 100 200 300 600 测量部分扭力弹簧、刻度盘与内外筒组成测量系统。
旋转粘度计实物与局部放大图
3. 粘度、流性指数及粘度系数
表观粘度： 1 AV 600 2 塑性粘度：
加重
降低密度 (井漏)
降低固相含量加水稀释混油充气加絮凝剂

钻井常用数据_表格汇总

终—终了立管压力，MPa ；压—压井所用泥浆密度，g/cm 3；—低泵速时立管压力，MPa。

低立—使用泥浆密度，g/cm3；m、加重剂量：W加=r加* V*（r压-r m）/（r加-r压）—加重剂用量，T；加—加重剂密度，g/cm3；加—加重前原泥浆体积，m3；—压井泥浆密度，g/cm3；压—使用泥浆密度，g/cm3；m=（V总-V钻体）/60Q周—泥浆循环一周时间，min；周—井眼容积，L；总—钻柱体积，L；钻体=12.7Q/（D2-d2）返—泥浆上返速度，m/s；返D—井眼直径，cm；d—钻柱外径，cm。

=D径2/2km—千米井眼容积，m3；km—井径，in。

径=（D2-d2）/12.73环H—卡点深度，m；P—钻杆连续提升时平均拉力，T；L—钻杆连续提升时平均伸长，cm；K—计算系数；K=EF/105=21F。

6公斤/厘米22。

钻杆60（2 3/8″×7.112） 24960（2 3/8″×8） 27473（2 7/8″×9） 38089（3 1/2″×9.35） 491114.3（4 1/2″×10.92） 745127（5″×9.19） 715139.7（5 1/2″×10.54） 898139.7（5 1/2″×9.17） 790139.7（5 1/2″×7.72） 670Ф60×5 180Ф73×5.5 240Ф89×6.5 37514、钻杆允许扭转圈数：N=扭转系数（圈/米）×卡点深度114.3（4 1/2″） D级钢0.00441 E级钢0.00638127（5″） D级钢0.00404 E级钢0.0055139.7（51/2″） D级钢0.00368 E级钢0.0050273（2 7/8″） D级钢0.00957 E级钢0.01340η塑=φ600-φ300 厘泊=5（φ300-η塑）达因/厘米2表观=1/2φ600 厘泊η=3.3221g φ600/φ300φ600/（500n）达因秒/厘米21、油气上窜速度：V油=（H油-H钻头*t/t迟）/t静V油—油气上窜速度，米/小时；H油—油气层深度，米；H钻头—循环泥浆时钻头所在深度，米；t—从开泵循环到见油气显示的时间，分；t迟—钻头所在井深时的迟到时间，分；t静—泥浆静止时间，小时。

钻井液的类型

二、钻井液的类型随着钻井液工艺技术的不断发展，钻井液的种类越来越多。

目前，国内外对钻井液有各种不同的分类方法。

其中较简单的分类方法有以下几种：按其密度大小可分为非加重钻井液和加重钻井液。

按与粘土水化作用的强弱可分为非抑制性钻井液和抑制性钻井液。

按其固相含量的不同，将固相含量较低的叫做低固相钻井液，基本不含固相的叫做无固相钻井液。

然而，一般所指的分类方法是按钻井液中流体介质和体系的组成特点来进行分类的。

根据流体介质的不同，总体上分为水基钻井液、油基钻井液和气体型钻井流体等三种类型。

由于水基钻井液在实际应用中一直占据着主导地位，根据体系在组成上的不同又将其分为若干种类型。

下面是在参考国外钻井液分类标准的基础上，在国内得到认可的各种钻井液类型。

1．分散钻井液(Dispersed Drilling Fluids)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。

它是一类使用历史较长、配制方法较简单且配制成本较低的常用钻井液。

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。

但与其它钻井液类型相比，它也有一些缺点。

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。

2．钙处理钻井液(Calcium-treatedDrillingFluids)钙处理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。

Ca2+通过与水化作用很强的钠膨润土发生离子交换，使一部分钠膨润土转变为钙膨润土，从而减弱水化的程度。

分散剂的作用是防止Ca2+引起体系中的粘土颗粒絮凝过度，使其保持在适度絮凝的状态，以保证钻井液具有良好、稳定的性能。

最大允许钻井液密度

钻井液密度的选择对于钻井作业的成功至关重要。

其不仅影响钻井过程，还关乎井筒的稳定性和安全性。

密度过低或过高都可能带来一系列问题，如井壁失稳、井涌、井漏等。

因此，确定最大允许钻井液密度需综合考虑多种因素。

常规情况下，钻井液密度的范围通常在1.0g/cm³~2.8g/cm³之间。

在陆地上的钻井，一般使用密度在
1.0g/cm³~1.6g/cm³之间的钻井液。

而在海上钻井，则一般需要使用密度在1.8g/cm³~
2.5g/cm³之间的钻井液。

此外，中国石油天然气总公司对附加当量压井液密度值有明确规定：对于油水井，密度为0.05~0.1g/cm³；对于气井，密度为0.07~0.15g/cm³。

在确定压井液密度时，还需考虑地层孔隙压力大小、油气水层的埋藏深度、钻井时的钻井液密度、井控装置等因素，确保压井液密度既能保护油气层，又能防止粘卡，满足井眼稳定的要求。

总之，最大允许钻井液密度的确定需综合考虑地质条件、工程要求和安全因素，以确保钻井作业的顺利进行。

实际作业中，建议参考行业标准和专业建议，根据具体情况进行调整和优化。

石油钻井泥浆性能基础讲解

钻井液在一定剪切速率下的剪切应力与剪切速率比值，
用直读式粘度计测定，用AV表示，单位为mPa· s。表观粘度的计算：
AV = 1 600 2 式中：600－直读式粘度计600r/min读值。
常用习惯单位为厘泊(cp)，mPa· s与cp数值相等。
钻井液性能
4、塑性粘度(Plastic Viscosity)
泥浆性能基础
钻井液性能
1、钻井液密度(Drilling Fluid Density) 单位体积钻井液所含物质的质量,用钻井液密度计测定, 用D表示,单位为g/cm3。常用英制单位：ppg(lb/gal) pcf(lb/ft3) 梯度 (lb/in2/1000ft) 钻井液密度单位换算： g/cm3 = 0.12ppg
钻井液在层流条件下，剪切应力与剪切速率成线性关系时的斜率值，用直读式粘度计测定，用PV表示，单位为mPa· s。塑性粘度的计算：
PV = 600－300 式中：300－直读式粘度计300r/min读值。
常用习惯单位为厘泊(cp)，mPa· s与cp数值相等。
钻井液性能
5、动切力(Yield Point)
钻井液在静止时的胶凝强度，用初切和终切来描述，用直读式粘度计测定，初切和终切分别用G10s和G10min表示，单位为Pa。
静切力的计算：
G10s = 1 310s 2 G10min = 1 310min 2 式中： 310s－静止10s后，直读式粘度计3r/min读值； 310min －静止10min后，直读式粘度计3r/min读值。
Vb = Vss－Vlg
式中：Vb －加重材料体积百分数，%。
钻井液性能
(3) 低密度固相含量的计算：
1 Vlg = ━ 100f +(b－f)Vss－100D－(f－o)Vo b lg