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1、钻井液工艺原理综合复习资料一、填空题1、钻井过程可能遇到的复杂情况有井漏、井塌、井喷和卡钻。2、在钻井液中，重晶石用做加重剂，铁铬盐（FCLS）用做降粘剂，LV-CMC用做降虑剂。3、一般而言，浅层泥页岩吸水后引起井径缩小，深层硬脆性泥页岩易产生崩塌，导致井径扩大。4、粘土矿物的基本构造单元是硅氧四面体和铝氧八面体。5、钻井液的主要功能有携带和悬浮岩屑、稳定井壁平衡地层压力、冷却润滑钻头具、传递水动力等。6、常见粘土矿物有蒙脱石、伊利石、高岭土等。7、粘土矿物的性质包括带电型、水化膨胀性、表面吸附性等。8、粘土表面电荷的来源是晶格取代、吸附作用。9、油包水钻井的主要组成有柴油、水、乳化剂、润湿
2、剂等。10、粗分散钻井液体系有钙处理钻井液、盐水钻井液、饱和盐水钻井液等。11、胶体的稳定性取决于质点间吸引与排斥作用的相对大小，当质点间的斥力大于引力时，质点就稳定；当斥力小于引力时，质点就聚结。矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。12、油气层敏感性评价包括盐敏、水敏和盐敏等。13、在钻井液中，重晶石用做加重剂，铁铬盐（FCLS）用做降粘剂，CMC用做降失剂。14、钻井液类型有水基、油基、气体流体等。15、粘土矿物1：1型基本结构层由硅氧四面体和铝氧八面体组成。16、CMC的两个主要性能指标是聚合度、取代度。17、预胶化淀粉抗温约120，SMP抗温约180。18、钻井液流变模式有宾汉、卡森、冥律等。19、
3、要控制渗入地层的滤液量，就必须控制动滤失量；要控制泥饼厚度，就必须控制静滤失量。20、物质的分散度越高，单位体积内粒子数越多，比表面积越大。21、高温对粘土的影响有高温分散作用和高温表面钝化作用。22、蒙脱石的层间引力主要是分子间力，其水化分散性强；高岭石的层间引力主要是氢键，其水化分散性差。23、亲油的表面活性剂做乳化剂，易形成W/O型乳状液；亲水的表面活性剂做乳化剂，易形成O/W型乳状液。聞創沟燴鐺險爱氇谴净。8 / 81、 晶格取代：粘土矿物中硅氧四面体中的硅和铝氧八面体中的铝分别被低价的离子取代，而使粘土矿物表面带负电的现象。残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。2、 阳离子交换容量：在分散介质PH为
4、7的条件下，粘土所能交换下来的阳离子总量3、晶层：四面晶体片为八面体晶片以适当的方式结合构成晶层4、造浆率：1吨干粘土能配制粘度为15mpa.s的钻井液的体积（m/T）5、DLVO理论：胶体的稳定性取决于质点间吸引与排斥作用的相对大小，当质点间的斥力大于引力时，质点就稳定；当斥力小于引力时，质点就聚结。酽锕极額閉镇桧猪訣锥。6、重力稳定性：分散相粒子是否容易自动地聚结变大的性质7、动力稳定性：在重力作用下，分散相颗粒是否容易下沉的性质。8、剪切稀释性：在恒温恒压条件下，表现粘度随速度梯度的增加而降低的特性。9、表观粘度：钻井液剪切应力与对应剪切速率之比10、塑性粘度：塑性粘度是塑性流体流变曲线
5、直线段斜率的倒数。11、动切力：指钻井液在层流流动时形成结构的能力。12、剪切速率：垂直于流速方向上单位距离内的流速增量。13、静切力：钻井液静止时，破坏钻井液内单位面积上的网架结构所需的剪切力。14、流变模式：钻井液的剪切应力与剪切速率之间的关系，15、流变方程：用数学关系式表示钻井液的剪切应力与剪切速率的关系16、滤失量：一定时间内，失水的多少叫做虑失量。17、滤失：在压力作用下，钻井液的自有水向井壁岩石的裂隙或孔隙中渗透。18、造壁性：在滤失过程中，随着钻井液中的自由水进入岩层，钻井液中的固相颗粒便附着在井壁上形成泥饼，这便是钻井液的造壁性。彈贸摄尔霁毙攬砖卤庑。19、钻井液受侵：钻井过
6、程中，常来自地层的各种污染物进入钻井液中，使其性能发生不符合施工要求的变化，这种现象常称为钻井液受侵。謀荞抟箧飆鐸怼类蒋薔。20、聚合度：聚合物分子中单体单元的数目。21、油气层损害：任何阻碍流体从井眼周围流入井底的现象，均称为油气层损害。22、水敏性损害：主要指矿化度较低的钻井液等外来流体进入地层后，引起粘土水化膨胀、分散和运移，进而导致渗透率下降的现象。厦礴恳蹒骈時盡继價骚。23、酸敏性损害：酸化后导致油气层渗透率下降的现象。24、压差卡钻：是指钻具在井中静止时，在钻井液与地层孔隙压力之间压差作用下，紧压在井壁泥饼上而导致的卡钻。茕桢广鳓鯡选块网羈泪。25、井漏：是指在钻井、固井、测试等各
7、种井下作业中，各种工作液在压差作用下漏入地层的现象。26、井塌：当地层坍塌压力大于钻井液液柱压力时，引起井壁垮塌从而导致井径扩大的现象。27、苯胺点：在标准试验条件下，石油产品与等体积的苯胺，在互相溶解形成的单一液相时的最低温度，叫做苯胺点。鹅娅尽損鹌惨歷茏鴛賴。1、 简述产生选择性絮凝的原因答：选择性絮凝的机理是：钻屑和劣质土颗粒的负电性较弱，蒙脱石的负电性较强。选择性絮凝剂也带负电，由于静电作用易在负电性弱的钻屑和劣质土上吸附，通过桥联作用将颗粒絮凝成团块而易于清除；而在负电性较强的蒙脱土颗粒上吸附量较少，同时由于蒙脱土颗粒的静电排斥作用较大而不能形成实团块，桥联作用所形成的空间网架结构还
8、能提高蒙脱土的稳定性。籟丛妈羥为贍偾蛏练淨。2、 简述钾基钻井液的特点答：是一种以各种高聚物的钾、铵、钙盐及氯化钾为主处理剂而配成的防塌水基钻井液。这种钻井液能控制钻井液造浆，降低失水率，使井壁得到了较好的保护，尤其是在不稳定的水敏性地层中可以较快形成泥饼，使钻井液的冲蚀作用得到最大改善，从而减少井壁垮塌。預頌圣鉉儐歲龈讶骅籴。3、 简述粘土扩散双电层答：粘土颗粒因晶格取代等原因而带负电，吸附阳离子以维持电中性。在水中阳离子以扩散状态存在，粘土颗粒表面与分散介质之间形成扩散双电层，存在电动电位。渗釤呛俨匀谔鱉调硯錦。4、 NaOH和Na2CO3分别在钻井液中的主要作用答：NaOH主要作用（1）
9、用于调节钻井液的pH值；（2）与单宁、褐煤等酸性处理剂一起配合使用，使之分别转化单宁酸纳、腐殖酸纳等有效成分；（3）还可以用于控制钙处理钻井液中Ca2+的浓度等。铙誅卧泻噦圣骋贶頂廡。Na2CO3的主要作用（1）能通过离子交换和沉淀作用使钙粘土变为纳粘土；（2）能有效的改善粘土的水化分散性能，因此加入适量的Na2CO3可使钻井液的滤失量下降，粘度、切力增大；（3）在钻水泥塞或钻井液收到钙侵时，加入适量的Na2CO3使Ca2+沉淀成CaCO3,从而使钻井液的性能变好。擁締凤袜备訊顎轮烂蔷。5、 什么选择蒙脱土作钻井液配浆土？答：（1）蒙脱土为1：1型粘土矿物，晶层之间以分子间力联结，引力较弱，水
10、易进入晶层导致粘土水化膨胀和分散；（2）蒙脱土晶格取代强，阳离子交换容量大，易导致粘土水化膨胀和分散。贓熱俣阃歲匱阊邺镓騷。6、 分析水基钻井液遇盐侵后的现象及原因答：1现象：盐侵早期，钻井液粘、切上升，滤失量变化不大；随着盐侵的继续，钻井液粘、切急剧下降，滤失量急剧上升。（2原因：盐侵早期，进入钻井液的盐量较少，钠离子压缩粘土颗粒的双电层，粘土颗粒之间斥力降低，结构增强；盐侵继续，进入钻井液的盐增多，粘土颗粒双电层被进一步压缩，小颗粒聚结成大颗粒。坛摶乡囂忏蒌鍥铃氈淚。7、 比较细分散钻井液和粗分散钻井液答：（1）细分散型钻井液通过分散粘土来控制体系的流变性和滤失量，体系主要使用强分散型处理
11、剂，体系中固含量高，滤失量较低，稳定井壁作用差，钻速低。体系成本低，但容易受到电解质污染。适用于淡水体系和高密度体系。蜡變黲癟報伥铉锚鈰赘。（2）粗分散钻井液含有抑制性处理剂或无机盐，能有效抑制钻屑和井壁的水化膨胀和分散，体系固含量低，稳定井壁效果好，钻速快，抗污染能力较强。買鲷鴯譖昙膚遙闫撷凄。8、 简述降粘剂及其作用机理答：（1）常用降粘剂有天然及改性产品如单宁类、木质素类和合成产品如烯类单体聚合物等。其分子中都含有吸附基团和水化基团，切两者有一定的比例。綾镝鯛駕櫬鹕踪韦辚糴。（2）作用机理：a：增加粘土颗粒的电动电位，增加颗粒间静电斥力，削弱和拆散粘土颗粒间形成的网架结构；b：增加粘土颗
12、粒水化膜厚度，增加颗粒间弹性斥力；c：与大分子竞争吸附，拆散粘土与大分子形成的网架结构。9、 简述CMC的降滤失作用机理答：（1）护胶作用（2）物理封堵作用（3）增加液相粘度的作用。10、 简述粘土颗粒带电的原因答：（1）晶格取代。（2）颗粒表面羟基的解离。（3）吸附离子。11、 简述粘土扩散双电层答：粘土颗粒因晶格取代等原因而带负电，吸附阳离子以维持电中性。在水中阳离子以扩散状态存在，粘土颗粒表面与分散介质之间形成扩散双电层，存在电动电位。驅踬髏彦浃绥譎饴憂锦。12、 钻井对钻井液造壁性的基本要求答：(1)滤失量适中：一般地层 VAPI10ml VHTHP 20ml 易塌地层 VAPI 5m
13、l VHTHP 15ml (2）泥饼薄、致密、韧性好、摩阻小13、 分析粘土在水基钻井液中的作用答：（1）提供细颗粒，形成泥饼，降低滤失量；（2）增加钻井液粘度与切力，悬浮和携带固相；（3）与处理剂结合，发挥处理剂功用。14、 比较分散型钻井液和抑制性钻井液答：（1）分散型钻井液通过分散粘土来控制体系的流变性和滤失量，体系主要使用强分散型处理剂，体系中固含量高，滤失量较低，稳定井壁作用差，钻速低。体系成本低，但容易受到电解质污染。适用于淡水体系和高密度体系。猫虿驢绘燈鮒诛髅貺庑。（2）抑制性钻井液含有抑制性处理剂或无机盐，能有效抑制钻屑和井壁的水化膨胀和分散，体系固含量低，稳定井壁效果好，钻速
14、快，抗污染能力较强。锹籁饗迳琐筆襖鸥娅薔。15、 简述铁铬盐的作用机理答：铁铬盐吸附在粘土颗粒上，使粘土颗粒电动电位升高，颗粒间斥力增大，拆散粘土颗粒之间的结构，从而使钻井液粘、切降低。構氽頑黉碩饨荠龈话骛。16、 写出宾汉模型的数学表达式并解释有关流变参数的意义。答：17、 简述塑性粘度和动切力的具体调整方法（包括降低和升高两种情况）答：塑性粘度：p：加预水化般土，加增粘剂增粘剂增粘机理：极性基团水化，降低自由水，与粘土形成网架结构，在粘土表面吸附，增加粘土体积分数。p：使用固控设备，使用化学絮凝剂，加水稀释。动切力：0 ：加预水化般土，加高分子聚合物，加适量的电解质。0：加降粘剂，加水稀释，消除引起0升高的电解质。18、 为什么要求钻井液具有较好的剪切稀释性？答：环形空间：低，a大，有利于携带钻屑钻头水眼：大，a小，有利于水力破岩19、 纯碱在钻井液中有哪些作用？答：（1）能通过离子交换和沉淀作用使钙粘土变为钠粘土；（2）能有效的改善粘土的水化分散性能，因此加入适量的Na2CO3可使钻井液的滤失量下降，粘度、切力增大；（3）在钻水泥塞或钻井液受到钙侵时，加入适量的Na2CO3使Ca2+沉淀成CaCO3，从而使钻井液性能变好。輒峄陽檉簖疖網儂號泶。20、 简述钻井液性能和组成对钻速的影响规律答：（1）钻井液密度m对钻速的影响：m钻速（2）粘度对钻速的影响：钻速
