水基钻井液课件.ppt

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1、§4—1分散钻井液一.分散钻井液的组成1．膨润土及原浆的配制（1）膨润土——含蒙脱石80%以上的纯净土。（2）配浆土量计算：2．分散剂丹宁、褐煤、CMC、NaOH等。3．分散钻井液特点（1）所用药品多为分散剂（2）矿化度低NaCl<1%[Ca2+]<120ppm（3）性能不稳定，易受污染。三.优点：工艺简单，成本低细分散泥浆虽然缺点较多，但配制工艺简单。处理剂用量少，成本低因此有的地方仍在使用。二、钻井液受侵及处理泥浆受侵指钻井过程中，地层中的物质进入泥浆使其性能变坏的现象可溶性盐（岩盐、石膏）侵污可分为三类型地层粘土、细砂地层流体（油、气

2、、水）（一）钙侵1.污染源(1)钻遇石膏层CaSO4Ca2++SO42-(2)钻水泥塞水泥凝固后产生Ca(OH)2Ca(OH)2Ca2++2OH-这两种情况在泥浆中可提供500～700ppm的Ca2+，而只要200ppm的Ca2+就可使泥浆失去聚结不稳定性。2.性能变化第一阶段：粘、切、失水↗泥饼增厚第二阶段：粘、切↘失水↗泥饼增厚3.作用机理阳离子交换Ca2+与Na交换→钠土转换为钙土→粘土ξ电势减小，水化膜变薄。4.石膏侵，水泥侵区别石膏侵，PH值一直下降水泥侵：PH值增加5.石膏侵的处理原则：除钙、拆散网架结构，护胶，提PH值。（1）

3、小段石膏加纯碱除钙（2）加高碱比的混合剂例：烧碱、褐煤、CMC配成水剂除钙混合处理剂的作用提pH值拆散网架结构护胶（3）转化成钙处理泥浆6.防止水泥侵（1）用清水钻水泥塞（2）进行预处理（二）盐侵及盐水侵1.盐侵（1）盐水侵的性能变化前期：NaCl＜1%性能变化不大中期：NaCl=3%粘切达到最大值、失水↑后期：NaCl＞3%粘切↓、失水↑（2）盐侵机理NaCl溶于水→压缩粘土双电层→粘土Σ电势降低水化膜变薄→粘土絮凝，聚结（3）盐侵处理原则：拆散网架结构、护胶、提PHⅠ初期：用高碱比煤碱液Ⅱ中期：用高碱比FCLS和CMC混合剂Ⅲ后期：先放

4、掉部分泥浆，外加预处理新浆（用大剂量抗盐处理剂处理过的泥浆或饱和盐水泥浆）2.盐水侵（1）现象：Ⅰ可能与盐侵相同Ⅱ大量盐水进入，固含低泥浆变稀，失水量大，泥饼厚（2）处理Ⅰ提高泥浆密度，切断污染源Ⅱ用抗盐处理剂进行处理Ⅲ放掉严重受侵的部分泥浆，补充处理好的泥浆（3）盐水侵后加重泥浆密度计算Ⅰ停钻关井求压力（用P立表示回压）Ⅱ所需泥浆密度三、泥浆性能调节（一）密度的调节1.泥浆密度的要求平衡地层压力、不喷、不漏2.提密度（1）加重剂用量根据物料平衡：加重前的要求Ⅰ加重前泥浆粘度不宜过高（T=20～40秒）Ⅱ加重应提切力（>0.5Pa）为了满足

5、以上两点要求，搬土含量应控制在一定范围。Ⅲ注意降低泥饼摩擦系数（可加SMP或表面活性剂）3.降密度方法：加水、稀处理剂、低密度泥浆。比重<1.301.31～1.601.61～2.002.01～2.30搬含<2.0<1.8<1.6<1.41.提粘度（1）处理时机当井闭垮塌或沉砂过多时，堵漏时（2）方法（分为三种情况）Ⅰ提塑粘a.加分散剂（CMC）b.加油c.加惰性固体Ⅱ提结构粘度加电解质（氯化钙）Ⅲ同时提a.加搬土浆b.加CMC2.降粘切（1）降粘度（1）处理时机钻进泥质岩石，配加重泥浆，以及泥浆受可蓉盐侵污导致的粘切上升。（2）方法a.加稀

6、释剂b.加水或稀处理剂c.加明矾（三）降失水钻达生产层，易垮塌及吸水膨胀地层方法：1.使用降失水剂2.混油3.有助于形成致密泥饼的物质（如磺化沥青）（四）调节PH值方法：1.一般使用NaOH2.防塌泥浆中用KOH3.深井可配合表面活性剂，可有效的稳定PH值。（五）混油1.优点：（1）降失水（2）降摩阻（3）保护油气层（4）防塌2.工艺要求（1）调节好泥浆性能，粘度不宜太高（2）混油量5～10%（3）注意搅拌均匀（4）可加适量亲水性活性剂（如AS、OP等按油量的0.1～0.3%）§4—2钙处理泥浆一、粘土的分散状态与泥浆性能适当絮凝的粗分散状

7、态，有适当的粘度、切力和失水，满足钻井工艺要求。二、配制原理利用钙的絮凝作用和分散剂的分散作用相互制约，使粘土处于适度絮凝状态，来维持泥浆性能。当Ca2+作用强时，絮凝程度增加，分散剂作用强时，絮凝程度降低。通过调节Ca2+和分散剂的量，调节粘土颗粒的絮凝程度和颗粒的粗细，以得到适宜的粘度、切力和失水，满足钻井工艺需要。当Ca2+略有变化时，泥浆性能变化不大，即处理泥浆对钙侵不敏感。三、钙处理泥浆抗污染机理1.同离子效应泥浆中含有较高浓度的Ca2+，地层石膏的溶解受到抑制。2.泥浆钝化粘土颗粒基本为钙质土，Ca2+离子浓度略有变化，粘土颗粒

8、的状态变化不大，对泥浆性能影响小，即表现出，泥浆对可溶盐的侵入的敏感程度降低。3.电解质浓度高，抑制钻屑分散对泥浆性能的影响。四、性能调节1.控制[Ca2+]（1）.通过控制氯化