钻井液完井液技术

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1、钻井液完井液技术2008年3月一、钻井液的功用钻井液（Dri11ingF1uids）是指油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。钻井液又称做钻井泥浆（DrillingMuds），或简称为泥浆（Muds）。钻井液最基本的功用有以下几点：1．携带和悬浮岩屑2．稳定井壁和平衡地层压力3．冷却和润滑钻头、钻具4．传递水动力5.保护油层和保护环境第一概论二、钻井液的类型按其密度大小,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，可分为低固相钻井液和无固相钻井液。按其流体介

2、质的不同，可分为水基钻井液、油基钻井液和气体型钻井流体等三种类型。后来又出现了一类合成基钻井液。钻井液的体系分类没有严格的规定，多以其主要处理剂的名称命名。如“钾盐聚合物钻井液”、“阳离子聚合物钻井液”、“两性离子钻井液”等名称，实际都可以归类于“聚合物泥浆”类。同时由于钻井液中含有悬浮体颗粒，胶体颗粒，离子颗粒，在钻井过程中这些不同状态的颗粒会随地层的特性而改变，更会受人为加入处理剂的特性而改变。所以说对体系的分类方法应辩证的分析。体系是服从于地下安全需要的，体系名称是代表着一种主要矛盾方面的倾向。必要时应及时调整“体系”以适应井下情况。三、钻井液

3、的组成水：淡水海水咸水饱和盐水土：主要使用钠基膨润土，特殊情况使用有机土和抗盐土化学处理剂：无机盐:如Na2CO3、KCl、NaCl等化学产品：高分子聚合物类、纤维素类、褐煤类、淀粉类油：可增泥浆润滑性，降滤失量，在油基泥浆中作为连续相气体：一般在气体钻井液中使用。四、钻井液性能及其测试按照API推荐的钻井液性能测试标准，钻井液常规性能包括：1、钻井液密度。2、钻井液漏斗粘度。3、钻井液塑性粘度。4、钻井液动切力。5、钻井液静切力。6、钻井液API滤失量。7、钻井液HTHP滤失量。8、钻井液pH值。9、钻井液碱度。10、钻井液含砂量。11、钻井液

4、固相含量。12、钻井液膨润土含量。13、钻井液滤液中各种离子的浓度等。五钻井液与钻井速度影响钻速的原因有：1、地层2、钻头3、机械4、水力参数5、钻井液性能钻井液性能为：1、密度2、粘度3、滤失4、固相含量5、润滑1、钻井液密度钻井液密度对钻井速度的影响比其它性能要大得多。更准确的讲，钻井液的静液柱压力与地层孔隙流体压力之间的压差对钻井速度产生极大的影响,即钻井速度随着静液柱压力与地层孔隙流体压力之间的压差的减少而增大，而且当孔隙流体压力比液柱压力大时，仍然继续增加。2、钻井液粘度:钻井液的粘度是与钻井液中的固相含量、固相颗粒大小的分布、颗粒之间的引

5、力与斥力及基液的粘度有关。并且影响着下列方面：1）、剪切稀释性能2）、井眼的清洗3）、钻井液水力学因此，考虑钻井液粘度对钻速的影响时，把钻井液粘度中的个组分尽可能维持在最低的范围内就能最大程度地提高钻速。3、钻井液滤失钻井液滤失与钻速的关系与下列因素有关：1）、钻井液滤失速率2）、钻井液滤失量3）、钻井液滤液的性质4）、岩石的渗透率5）、钻井液的静液柱压力与地层孔隙流体压力之间的压差4、钻井液的固相含量大量钻井实践表明，钻井液中的固相含量增加是引起钻速下降的一个重要原因。此外，还与固相的类型、固相颗粒尺寸分布有关1）、据统计，当固相含量为零时，钻速最

6、高；随着固相含量增大钻速显著下降，特别是在低固相含量范围内钻速下降更快。在固相含量超过10%之后，影响相对较小。2）、一般认为，重晶石、砂粒等惰性固相对钻速的影响较小，第二、钻井液完井液新技术一、我国钻井液技术的发展二、新型钻井液完井液技术三、油基钻井完井液体系四、合成基钻井液五、气体型钻井完井流体六、油气层保护技术七、需要进一步发展的新技术一、我国钻井液技术的发展（一）常规钻井液技术我国水基钻井液技术(占90%以上井)的发展可划分为四个阶段。即钙处理钻井液阶段、三磺钻井液阶段、聚合物钻井液阶段、钻井液新技术阶段。1.钙处理钻井液阶段是六十年代到七十

7、年代初使用的基本钻井液类型，我国从1952年开始用石灰处理泥浆并逐渐成熟。其主体配方主要利用无机钙盐Ca(OH)2或钠盐(NaCl)来提高"井壁的稳定性"，另外再加上铁络木质素磺酸盐(Fcls)或煤碱剂(Nac)，羧甲基纤维素(CMC)及一些表面活性剂等来维持钻井液的流变性能。2.三磺钻井液阶段是七十年代后大多数井特别是深井所使用的钻井液类型。所谓"三磺"是磺化酚醛树脂(SMP)、磺化褐煤(SMC)和磺化拷胶(SMK)。这三种处理剂有效地降低了钻井液的高温高压滤失量，进而提高了"井壁的稳定性，四川石油管理局用这三种处理剂再配合Fcls、CMC、Ca(

8、OH)2以及重铬酸钾(K2CrO7)，表面活性剂等钻成当时我国最深的关基井(7175m)，女基井(6011米