最新@钻井液性能课件PPT.ppt

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1、@钻井液性能目录密度和压力平衡流变性能滤失和润滑性能化学分析油基钻井液性能密度和压力平衡钻井液密度的控制密度过高：增大正向压差，对储层污染加重；液柱压力增大，增大井底岩石可钻强度并引起井底岩石的重复切削密度过低：井壁不稳定，油气层压力无法控制确定泥浆密度的原则根据地质资料确定，在正常情况下尽可能使用低密度钻开油气层尽可能近平衡钻进，既要保护油气层又要防喷，做到“压而不死，活而不喷”；近平衡钻进要在起钻时考虑可能存在的“抽吸作用”，增加附加密度钻穿高压盐水层时为了防止盐水的污染，应提高密度采取“坚决压死”的措施对易缩径和易剥落掉块

2、的地层，应适当提高泥浆的密度密度和压力平衡测量仪器加压比重计普通比重计钻井液密度升高可能因素加入加重材料；钻屑累积；快速钻进而泵排量跟不上会使井内钻井液密度升高；增大钻井液屈服值会使当量循环密度升高；增大泵排量或泵压会使当量循环密度升高；加入较多电解质（盐类）；油基钻井液加入较高密度的盐水；加入较高密度的新浆钻井液密度下降可能因素加入比钻井液密度低的清水；井下油气侵；加油；加入较低密度的新浆或胶液；加强固相清除；用离心机清除（或回收）高密度固相；降低钻井液屈服值或减少泵排量及泵压能使井下当量循环密度下降；充气配制成充气钻井液或使

3、用泡沫钻井液；钻进速度较低情况下提高泵排量有可能使井内钻井液密度降低。相关概念静液压力静液压力是由液柱重量引起的压力。它的大小和液体密度及垂直高度有关，而和液柱的横向尺寸及形状无关。通常把单位高度(或深度)增加的压力值称为压力梯度，静液压力梯度受液体密度的影响和含盐浓度、气体的浓度以及温度梯度的影响。上覆岩层压力某处地层上覆岩层压力是指覆盖在该地层以上的地层基质(岩石)和孔隙中流体(油气水)的总重量造成的压力。岩石密度与孔隙度的大小和埋藏的深度有关地层压力地层压力是指作用在岩石孔隙内流体(油气水)上的压力，也叫地层孔隙压力

4、。正常地层压力等于从地表到地下该地层处的静液压力。其值大小与沉积环境有关。地层破裂压力在井中一定深度处的地层，其承受压力的能力是有限的，当压力达到某一值时会使地层破裂，这个压力称为地层的破裂压力pf。地层破裂压力的大小取决于许多因素，如上覆岩层压力、地层压力、岩性、地层年代、埋藏深度以及该处岩石的应力状态。安全密度窗口介于地层破裂压力和地层压力之间的钻井液密度范围流变性能钻井液的流变性钻井液流变性(rheologicalpropertiesofDF)在外力作用下，钻井液流动和变形的特性。如钻井液的塑性粘度、动切力、表观粘度、有

5、效粘度、静切力和触变性等性能都属流变性参数。泥浆的流变性对钻井的影响携带岩屑，保证井底清洁。悬浮岩屑与重晶石影响机械钻速影响井眼规则和井下安全。钻井液的流变性剪切应力与剪切速率剪切速率(shearrate)：在垂直于流动方向上单位距离内流速的增量(dv/dx)。剪切应力(shearstress)：液体流动过程中，单位面积上抵抗流动的内摩擦力。钻井液的流变性流体的基本流型牛顿流体：剪切应力与剪切速率成正比。塑性流体：宾汉流体，适合于水基钻井液体系假塑性流体：幂律流体，适合于高分子聚合物体系膨胀流体牛顿流体（NewtonianFlu

6、id）：剪切应力dyn/cm2dv/dx:剪切速率:s-1:粘度（Poise、泊)剪切速率Dv/dx切应力：1dyn/cm2=1x10-5N/10-4m2=0.1Pa1poise=1dynes.s/cm2=0.1Pa.s1cp=0.01p=0.001Pa.s=1mPa.s宾汉塑性流型BinghamPlasticModel模型：=0+s0：动切力（屈服值）Yieldpoint(YP)Pas：塑性粘度(PV)Plasticviscosity(cp)：剪切速率(s-1)剪切速率=Dv/dx切应力：0s参数计

7、算（范氏旋转粘度计）＝1.703(s-1)=0.511(Pa)塑=PV=600-300(cp)0=0.511(300-s)(Pa)cp宾汉流体幂律流型(PowerlawModel)基本方程：=knk：稠度系数n：流性指数流动特性分析施加极小的切应力就发生流动，没有静切应力，而且粘度随切应力的增加而降低。幂律流型(PowerlawModel)粘度(viscosity)定义：钻井液流动时，固体颗粒之间、固体颗粒与液体之间、以及液体分子之间的内摩擦的总反映。影响泥浆粘度的基本因素粘土含量（含量大，粘度大）土

8、粒的分散度（增加塑性粘度）土粒的聚结稳定状况或絮凝强度（结构粘度）高分子处理剂的性质、分子量和浓度钻井液的流变性－常用流变参数漏斗粘度定义：用漏斗粘度计测得的一定体积流体(700ml)流出500ml所经历的时间。单位为秒。漏斗粘度与泥浆的塑性粘度、屈服值、以及仪