钻井液完井液化学1

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1、钻井完井液化学DrillingFluidsandCompletionFluidsChemistry主讲：梁大川石工院钻井所泥浆室CNPC钻井液重点研究室第一章、钻井液概论本章要求掌握：钻井液、完井液概念。钻井液、完井液的组成和类型。钻井液、完井液的主要作用。钻井液基本性能参数。钻井液技术发展简史.2第一节、钻井液、完井液的定义狭义钻井液——粘土以小颗粒状态(‹2um)分散在水中所形成的溶胶悬浮体。(泥浆,mud)广义钻井液——凡钻进中一切有助于从井眼产生和清除钻屑的流体（液、气、液+气）。(dri

2、llingfluid)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）。(completionfluid)狭义完井液——钻开油气层的钻井液（钻开液）。(drillinfluid)3第二节、钻井液的组成、类型及性能1.钻井液的组成分散介质+分散相+化学处理剂连续相+不连续相液相+固相+化学处理剂4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。分散体系——一种或多种分散相分散在分散介质中所形成的体系.例如：钻井液中，粘土颗粒

3、分散在水中:——粘土为分散相；——水为分散介质。5组分举例某种水基钻井液组分为：水+膨润土+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。6钻井液的组成示例72.钻井液的分类通常根据分散介质分为四大类：水基钻井液（Water-BaseDrillingFluids）油基钻井液（Oil-BaseDrillingFluids）气基钻井流体（Gas-BaseDrillingFluids）合成基钻井液(Synthetic-

4、BaseDrillingFluids)8一般分类9API和IADC分类法不分散钻井液（基本不含处理剂的天然泥浆）-non-disperseddrillingfluids分散型钻井液-disperseddrillingfluids聚合物钻井液-polymerdrillingfluids低固相钻井液-lowsolidsdrillingfluids饱和盐水泥浆-saturatedsaltwaterdrillingfluids钙处理钻井液-calcium-treateddrillingfluids修井液，

5、完井液-workover,completionfluids油基钻井液-oil-baseddrillingfluids气体类钻井液-gas–typeddrillingfluids10石油钻井工程标委会钻井液分委会综合分类法不分散聚合物钻井液（用大中小分子聚合物处理的低固相泥浆）钾基钻井液,K+≮1800mg/L分散钻井液盐水钻井液饱和盐水泥浆钙处理钻井液修井液，完井液油基钻井液气体类钻井流体11钻井液循环路线泥浆池泵高压管汇水龙带方钻杆钻杆钻铤钻头环空井口及振动筛固控设备123.钻井液的主要作用携带

6、、悬浮岩屑及加重材料控制压力形成泥饼破岩、清岩保护油气层传递水功率冷却润滑钻头13钻井液的主要作用保持清洁；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；144、钻井液的性能钻井液的密度(Density)钻井液的流变性(RheologicalProperties)钻井液的失水造壁性(FiltrationProperties)钻井液的含砂量(SandcontentofDF)钻井液的pH值钻井液的固相含量和油、水含量钻井液膨润土含量(MBT)钻井液的润滑性(Lubricity)

7、钻井液滤液的化学性质（碱度、硬度、Cl-含量、….）15钻井液密度平衡地层压力，防止井喷、井漏和钻井液受地层流体的污染；平衡地层压力，保持井壁稳定，防止井塌；实现近平衡钻井技术，减少压持效应，提高机械钻速；合理选择打开油气层的钻井液密度，减少钻井液对产层的伤害。用比重秤测定。16钻井液的含砂量定义:钻井液中不能通过200目筛的固相的体积占钻井液体积的百分数。一般要求小于0.5％。(＞74µm)含砂量过高带来的危害：钻井液密度升高，降低机械钻速；泥饼中含砂量升高，泥饼渗透率增大，失水增大；泥饼表面摩

8、擦系数增加；钻头、钻柱、泵等机械设备磨损严重。17钻井液的pH值由于钻井液中使用的化学处理剂在碱性条件下才能溶解，而酸性环境对钻井设备上的橡胶部件有严重的腐蚀作用，所以，绝大多数钻井液体系的PH值都控制在7以上。不分散型钻井液体系：PH=7.5~8.5分散型钻井液体系：PH>10钙处理钻井液体系:PH>1118钻井液膨润土含量（MBT）钻井液中活性粘土的数量。水基钻井液都有一个合适的膨润土含量，MBT过高，钻井液的粘度、切力增大，泥饼增厚，容易造成井下事故。MBT过小，钻井液的粘度