钻井课程-钻井液与完井液

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1、钻井课程钻井液与完井液成绩分布1、出勤率（10%）（每次出勤听课，无迟到、早退、缺课者：10分）2、作业（20%）（每次独立完成作业，并提交作业：20分）3、提问（10%）（回答问题正确率达80%以上：10分）4、期末考试（60%）（期末考试成绩100分：60分）2钻井液与完井液钻井液流变性钻井液造壁性钻井液处理剂钻井液体系1核心内容3第一章绪论本章要求掌握：钻井液、完井液功用、类型和组成。钻井液、完井液的性能及其测试。钻井液、完井液的发展概况。24第一节钻井液、完井液的功用类型组成钻井液——凡钻进中一切有助

2、于从井眼产生和清除钻屑的流体（液、气、液+气）。广义完井液——一切与产层接触的流体（各种盐水、聚合物溶液、钻井液、泡沫等）。狭义完井液——钻开油气层的钻井液。351.钻井液的主要作用（简图）携带、悬浮岩屑控制压力形成泥饼破岩、清岩保护油气层传递水功率461.钻井液的主要作用（具体内容）保持清洁；控制压力；冷却润滑；防止垮塌；避免损害；取准资料；传递功率；承受重量。57第二节钻井液的组成和类型2.钻井液的组成分散相+分散介质+化学处理剂连续相+不连续相液相+固相+化学处理剂68组分举例某种水基钻井液组分为：水+膨

3、润土+处理剂100ml5g1g用组分表示的配方为：5%膨润土浆+1%处理剂配方表示的特点：用W/V百分数表示组分。不考虑处理剂的体积。79水基钻井液的典型组成810油基钻井液的典型组成9113.钻井液的类型通常根据分散介质分为三大类：水基钻井液（Water-BaseDrillingFluids）油基钻井液（Oill-BaseDrillingFluids）气基钻井液（Gas-BaseDrillingFluids）10121113钻井液密度钻井液流变性钻井液滤失造壁性钻井液的pH值和碱度钻井液的含砂量钻井液的固相含量

4、钻井液膨润土含量钻井液滤液分析第二节钻井液的性能及其测试1214第三节钻井液技术的发展1.初步形成时期——1888-1928年；2.快速发展时期——1928-1948年；3.高速发展时期——1948-1965年；4.科学化时期——1965年-现在。1315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1416国内钻井液技术发展特点同样经历了这些阶段,但滞后一定时间;水基体系的研究应用比油基体系多;深井水基钻井液、防塌钻井液、聚合物钻井液理论较成熟；成功研制了

5、一些钻井液处理剂；成功应用了一些钻井液体系，如三磺体系，两性离子聚合物体系、聚磺体系等；研制了大量钻井液性能评价仪器；计算机应用相对滞后。15171.初步发展时期——自然造浆阶段主要解决问题：携带钻屑控制地层压力典型技术：水+钻屑+地面土使用重晶石、铁矿粉（>1920年)16182.快速发展时期——细分散泥浆阶段主要解决问题：泥浆性能的稳定井壁稳定典型技术：性能测定仪器研制出来使用膨润土、单宁、烧碱、褐煤17193.高速发展阶段——粗分散泥浆阶段主要解决问题：石膏、盐污染温度影响典型技术：各种盐

6、水、钙处理泥浆油基泥浆处理剂品种16大类18204.科学发展时期—聚合物不分散钻井液阶段主要解决问题：快速钻井保护油气层典型技术：不分散低固相钻井液气体钻井保护油气层的完井液1921第二章粘土矿物和粘土胶体化学基础本章要求重点掌握内容：1.几种粘土矿物的晶体构造特点及其水化性质。2.扩散双电层理论和电解质对电动电势的影响。3.胶体体系的基本概念。4.分散度、比表面的概念。5.聚结稳定性和沉降稳定性概念及其影响因素。2022几个基本概念1.相和相界面相—物质的物理化学性质都完全相同的均匀部分。体系中有两个

7、或两个以上的相，称为多相体系。相界面——相与相之间的宏观物理界面。在相互接触的两相中：若一相为气体，相界面称为表面。若是液/固分界面，称为界面。21232.分散相与分散介质分散相—在多相分散体系中，被分散的物质。分散介质—分散相所在的连续介质。例如：钻井液中，粘土颗粒分散在水中。——粘土为分散相；——水为分散介质。2224分散度和比表面分散度——分散相的分散程度。比表面——单位体积（重量）物质的总表面积。比表面=S/V=S/W23253.吸附作用吸附——物质在两相界面上自动浓集（界面浓度大于内部浓度）的现象。吸附质—

8、—被吸附的物质吸附剂——吸附吸附质的物质按吸附的作用力性质不同，可将吸附分为：——物理吸附——化学吸附2426第一节粘土矿物的晶体构造与性质粘土：主要由粘土矿物和少量非粘土矿物组成的细粒粘滞土状物质。特点：粒度<5微米.成分：粘土矿物（蒙托石等）+非粘土矿物（石英、长石等）+胶体矿物（蛋白石等）。粘土矿物：含水的层状及层—链状铝硅酸盐总称。