《钻井液技术》ppt课件

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1、第三章钻井液技术1长江大学石油工程学院钻井液技术钻井液概论钻井液的流变性钻井液的失水和造壁性常用钻井液体系复杂情况处理2长江大学石油工程学院概论——钻井液的功用清除井底钻屑并将其携带至地面稳定井壁及控制地层压力冷却和润滑钻头、钻具提供低渗透、韧性好的泥饼保护井壁停止循环时悬浮环空中的钻屑及加重材料给钻头传递水力能量3长江大学石油工程学院概论——钻井液不应具有既不能伤害钻井人员，又不能损害或污染环境对所设计的地层评估有不利的性能对产层产生伤害对钻井设备和管材造成较大腐蚀4长江大学石油工程学院概论——钻井液的分类LiquidGasGas-liquidmixtureWat

2、erbasemudsFoam(mostlygas)Areatedwater(mostlywater)airNaturegasOilbasemudsSyntheticdrillingfluids5长江大学石油工程学院概论——钻井液的分类分散钻井液定义：用淡水、膨润土和各种对粘土与钻屑起分散作用的处理剂配置而成的水基钻井液特点可容纳较多的固相，适合于配置较高密度的钻井液容易在井壁上形成较致密的泥饼，失水较低某些分散钻井液具有较强的抗温能力，适合于深井和超深井使用。6长江大学石油工程学院概论——钻井液的分类钙处理钻井液定义：体系中同时含有一定浓度的Ca2+和分散剂。特点抗

3、盐、钙污染的能力强抑制粘土的水化分散作用，控制页岩坍塌和井径扩大，减少对有气层的损害盐水钻井液定义：用盐水或海水配置而成。含盐量从1％（Cl-质量浓度为6000mg/l)直至饱和(Cl-质量浓度为189,000mg/l)之前。特点对粘土水化有较强的抑制作用7长江大学石油工程学院概论——钻井液的分类饱和盐水钻井液定义：钻井液中NaCl的含量达到饱和的钻井液体系。特点：用于钻进大段岩层和和复杂的盐膏层8长江大学石油工程学院概论——钻井液的分类油基钻井液定义：以油作为连续相的钻井液为油基钻井液。油水比在（50－80）:(50－20)油包水乳化钻井液。特点抗高温有很强的抑制

4、性有很强的抗盐、钙的污染能力润滑性好能有效地减轻对油气层地伤害9长江大学石油工程学院概论——钻井液的组成水基泥浆：固相颗粒悬浮在水中或盐水中，油可以乳化到水中，此时，水是连续相。(膨润土+水+化学处理剂+加重材料＋钻屑)油基泥浆：固相颗粒悬浮在油中，水或盐水乳化在油中，即油是连续相。(柴油+沥青/有机土+处理剂)气体：用高速气体或天然气清除钻屑10长江大学石油工程学院概论——钻井液的组成11长江大学石油工程学院概论——钻井液技术发展概况发展水基钻井液清水分散钻井液抑制性钻井液不分散聚合物钻井液油基钻井液原油柴油为连续相钻井液油包水乳化钻井液预测钻井液强化井壁技术复杂

5、地质条件下深井、超深井、大位移井钻井液技术新型钻井液体系及其处理剂的研制与应用废弃钻井液的处理技术保护油气层的钻井液技术12长江大学石油工程学院第一节钻井液的流变性13长江大学石油工程学院钻井液的流变性钻井液流变性在外力作用下，钻井液流动和变形的特性。如钻井液的塑性粘度、动切力、表现粘度、切力和触变性等性能都属流变性参数。泥浆的流变性对钻井的影响携带岩屑，保证井底清洁。悬浮岩屑与重晶石提高机械钻速保证井眼规则和井下安全。14长江大学石油工程学院钻井液的流变性剪切应力与剪切速率剪切速率：在垂直于流动方向上单位距离内流速的增量(dv/dx)。剪切应力：液体流动过程中，单

6、位面积上抵抗流动的内摩力。15长江大学石油工程学院钻井液流变性与钻井的关系影响钻井速度影响环空携岩能力影响井壁稳定影响岩屑与加重物的悬浮影响井内压力激动影响钻井泵压和排量影响固井质量16长江大学石油工程学院第二节钻井液的失水和造壁性17长江大学石油工程学院钻井液的失水和造壁性失水定义：泥浆中的自由水在压差的作用下向具有孔隙的地层渗透的现象。类型：瞬时失水、动失水、静失水。泥饼定义：泥浆中水分进入地层，粘土颗粒附着在井壁上，形成泥饼。18长江大学石油工程学院钻井液的失水和造壁性19长江大学石油工程学院钻井液的失水和造壁性20长江大学石油工程学院钻井液的失水和造壁性失水

7、过程钻井液内的水=化学结合水+吸附水+自由水瞬时失水：新井形成瞬间，泥浆水便向地层渗透，未形成泥饼动失水：在泥浆循环的情况下，泥浆建立、增厚、直至平衡而失水速度也由开始较大逐渐减少至恒定。静失水：停止循环时，不存在泥浆液对泥饼的冲刷力，随着失水的进行，泥饼逐渐加厚，失水也逐渐减少。静失水的失水量比动失水小。失水与地层的孔隙度、渗透率、温度、压力有关。21长江大学石油工程学院泥浆失水过大会引起：水敏性泥岩、页岩的垮塌、缩径损害油气层泥饼厚会引起：引起上提力增加，甚至发生泥饼卡钻。易引起钻头泥包，使起下钻压力激动增大。妨碍套管下入，固井时不利用水泥与井壁的胶结对失水