钻井液基本解析.ppt

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1、钻井液基本解析安东石油技术（集团）有限公司中国（天津）采购中心2013年3月14日内容一、钻井液基本知识二、钻井液的功用四、钻井液处理剂三、钻井液的性能钻井液俗称泥浆，是用各种原料和化学添加剂配制而成的一种流体。在钻井中，钻井液起到冷却和润滑钻头钻具，携带和悬浮钻屑，泥浆录井时反应地层信息，稳定井壁，平衡地层压力，传递水动力以提高钻进速度和破岩效率等作用。人们常常以“泥浆是钻井的血液”来形象地说明钻井液在钻井中的重要性。钻井液工艺是以基础理论和工程原理相结合的一门应用技术，具体来说，钻井液工艺包括地质、化学和物理的基础理论与基本知识，同时也包括技艺与工程的

2、应用。运用各种物料、原材料处理剂的科学配伍，合理的使用各种设备，以最经济的成本满足钻井工程的目的。钻井液工艺不但是设计和配制最理想的的钻井液，而且要以最经济的投资，成功地完成每口井的钻井任务。一、钻井液基本知识钻井液目前主要有两种分类方式，通常我们按流体介质将钻井液分为水基，油基和气体型三类。（详见图表一）一、钻井液基本知识图表一：钻井液的基本组成水基钻井液油基钻井液气体型钻井流体1、水相：淡水或盐水1、油相：柴油或原油1、气体：空气、氮气等2、活性固相：土粉2、悬浮剂2、泡沫3、钻井液处理剂3、钻井液处理剂3、稳定泡沫注：钻井液中的固相分为两种类型，即活

3、性固相（ActiveSolids）和惰性固相（IneriSolids）。凡是容易发生水化作用或易与液相中某些组分发生反应的称为活性固相，反之则称为惰性固相。前者主要指膨润土，后者包括石英、长石、重晶石以及造浆率极低的粘土等。除重晶石外，其余的惰性固相均被认为是有害固相，是需要尽可能加以清除的物质。1、聚合物钻井液体系：以聚合物作为主处理剂的水基钻井液。2、钾基钻井液体系：钾基聚合物钻井液是一类以各种聚合物的钾（或铵、钙）盐和KCI为主处理剂的防塌钻井液。3、饱和盐水钻井液体系：常温下氯化钠含量达到饱和的水基钻井液。它可以用饱和盐水配成，亦可先配成钻井液再加

4、盐至饱和。4、分散钻井液体系：加有分散剂的水基钻井液。如以磺化栲胶、磺化褐煤和磺化酚醛树脂作为主处理剂的三磺钻井液具有较强的抗温能力，适于在深井和超深井中使用。5、钙处理钻井液体系：经石灰、石膏或氯化钙等处理剂处理的水基钻井液。该钻井液的组成特点是体系中同时含有一定浓度（质量浓度）的Ca2+和分散剂。一、钻井液基本知识此外，结合国际钻井液分类方法，我国还将钻井液分为以下8个类别6、盐水钻井液体系：氯化钠含量大于1%（质量分数）的水基钻井液。盐水钻井液是用盐水（或海水）配制而成的。7、油基钻井液体系；以油（通常使用柴油或矿物油）作为连续相的钻井液称做油基钻井

5、液。与水基钻井液相比较，油基钻井液的主要特点是能抗高温，有很强的抑制性和抗盐、钙污染的能力，润滑性好，并可有效地减轻对油气层的损害等。8、气体钻井流体：气体型钻井流体主要适用于钻低压油气层、易漏失地层以及某些稠油油层。其特点是密度低，钻速快，可有效保护油气层，并能有效防止井漏等复杂情况的发生。一、钻井液基本知识钻井液的各项性能均可通过处理剂的配比进行调控。目前，我国将钻井液材料及处理剂分作16类：1、粘土类；2、加重材料；3、降滤失剂；4、降粘剂；5、增粘剂；6、润滑剂；7、缓蚀剂；8、页岩抑制剂；9、乳化剂；10、消泡剂；11、杀菌剂；12、絮凝剂；13

6、、发泡剂；14、堵漏剂；15、解卡剂；16、其他类。注：详见第四章一、钻井液基本知识钻井液工艺技术是油气钻井工程的重要组成部分。随着钻井难度的逐渐增大，该项技术在确保安全、优质、快速钻井中起着越来越重要的作用。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、保护油气层。6、形成一层簿的泥饼从而封住所钻开地层的孔隙和裂缝。7、帮助收集与解释从钻屑、岩芯与测井所得到的信息。二、钻井液的功用但是，钻井实践表明，作为一种优质的钻井液，仅做到以上几点是不够的。为了防止和尽可能减少对油气层的损

7、害，现代钻井技术还要求钻井液必须具有：1、钻井液对人和环境无损害。2、对所钻井眼，不需要特别和昂贵的完井方法。3、不能干扰生产井的正常生产。4、不能腐蚀钻井设备。一般情况下，钻井液成本只占钻井总成本的7％～10％，然而先进的钻井液技术往往可以成倍地节约钻时，从而大幅度地降低钻井成本，带来十分可观的经济效益。二、钻井液的功用按照API推荐的钻井液性能测试标准，需检测的钻井液常规性能包括：密度、漏斗粘度、塑性粘度、动切力、静切力、API滤失量、HTHP滤失量、pH值、碱度、含砂量、固相含量、膨润土含量和滤液中各种离子的质量浓度等。其中钻井液密度、滤失性、流变性

8、和酸碱度是衡量的关键标准。一、钻井液密度钻井液的密度是指单位体积钻