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1、陈先贵陈先贵陈先贵陈先贵钻井五公司技术管理中心钻井五公司技术管理中心钻井五公司技术管理中心钻井五公司技术管理中心 钻井液基础知识钻井液基础知识1钻井液技术培训(钻井液性能测量)一、一、钻井液基础知识钻井液基础知识 二、二、粘土矿物基础知识粘土矿物基础知识粘土矿物基础知识粘土矿物基础知识三、三、钻井液性能参数及对钻井的影响钻井液性能参数及对钻井的影响钻井液性能参数及对钻井的影响钻井液性能参数及对钻井的影响 目目 录录2钻井液技术培训(钻井液性能测量) 一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识 油油气气是是关关系系到到国国家家经经济济发发展展和和安安全全的的重重要要战战略略资资源源。但但总总体体来来说
2、说,油油气气勘勘探探开开发发难难度度加加大大,煤煤层层气气规规模模化化开开发发刚刚刚刚起起步步,亟亟需需攻攻克克重重大大科科学学问问题题和和技技术术瓶瓶颈颈,发发现现优优质质油油气气资资源源并并高高效效开开发发是是石石油油工工业业稳稳定定发发展展的的基基础础,为为此此国国家家中中长长期期科科学学和和技技术术发发展展规规划划纲纲要要(2006200620202020)把把能能源源列列为为重重点点支支持持领领域域,把把“大大型型油油气气田田及及煤煤层层气气开开发发”列列为为国国家家优优先先发发展展的的1616个个重重大大专专项项之之一一,这这是是实实施施“深深化化东东部部、发发展展西西部部、加加快
3、快海海上上、拓拓展展海海外外”油油气气战战略略的的重重大大举举措措,突突破破特特殊殊地地质质环环境境和和深深水水、煤煤层层气气等等油油气气勘勘探探开开发发关关键键技技术术,将将潜潜在在的的油油气气资资源源转转化化为为可可采采储储量量,增增强强油油气气资资源源的的基基础础保保障障能能力力,为为油气工业的可持续发展和能源安全提供强有力的技术支撑。油气工业的可持续发展和能源安全提供强有力的技术支撑。 3钻井液技术培训(钻井液性能测量) 一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识从简单构造从简单构造向复杂冲断带发展向复杂冲断带发展从中浅层从中浅层向深层、超深层延伸向深层、超深层延伸从构造圈闭从构造圈闭向岩性
4、地层圈闭发展向岩性地层圈闭发展油气勘探油气勘探六大趋势六大趋势针对六个趋势,亟需发展新一代石油地质勘探理论和配套的勘探工程技术,针对六个趋势,亟需发展新一代石油地质勘探理论和配套的勘探工程技术,为勘探部署提供科学指导和技术支撑。为勘探部署提供科学指导和技术支撑。 成熟盆地成熟盆地进入精细勘探阶段进入精细勘探阶段天然气勘探天然气勘探进入了快速发展时期进入了快速发展时期从碎屑岩为主向从碎屑岩为主向碳酸盐岩和火山岩勘探发展碳酸盐岩和火山岩勘探发展随着油气勘探的不断深入,勘探难度日益增加,勘探对象趋于多随着油气勘探的不断深入,勘探难度日益增加,勘探对象趋于多样化和复杂化,呈以下趋势样化和复杂化,呈以下
5、趋势 :4钻井液技术培训(钻井液性能测量) 一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识u陆上油气勘探开发发展现状与趋势陆上油气勘探开发发展现状与趋势 (1 1)油气开发发展现状)油气开发发展现状 原油产量保持稳步增长,总体进入高采出程度和高含水阶段。原油产量保持稳步增长,总体进入高采出程度和高含水阶段。但可采储量的采出程度达到75.5,综合含水达到84.1,总体进入“双高”阶段。天然气开发进入快速发展阶段。天然气开发进入快速发展阶段。2006年产量达到585.53亿立方米。已探明的剩余可采储量有3.36万亿立方米,储采比57,天然气开发具有广阔的发展前景。注水开发成为广泛应用的主体开发技术。注水开发
6、成为广泛应用的主体开发技术。注水开发油田的产量约占全国总产量的85以上,对于我国石油产量的持续增长发挥了关键性的作用。聚聚合物驱已大规模应用,化学驱取得重大进展,处于世界领先地位。合物驱已大规模应用,化学驱取得重大进展,处于世界领先地位。目前聚合物驱原油年产量已达到千万吨以上的规模,约占全国原油年产量的10;化学驱有望成为我国三次采油的主体接替技术。稠油油藏开发初步形成了蒸汽稠油油藏开发初步形成了蒸汽吞吐热采配套技术。吞吐热采配套技术。目前稠油年产量已达到千万吨以上的规模。低渗透油气低渗透油气田开发基本形成了有效的配套技术。田开发基本形成了有效的配套技术。储层改造技术、超前注水保持能量开发技术
7、等,使低渗透油藏成为近年来国内原油增储上产的重要领域。页岩油资页岩油资源开发处于浅层挖掘式开采阶段。源开发处于浅层挖掘式开采阶段。世界页岩油资源约为常规石油资源的2.5倍,壳牌石油公司正在着手开展深部页岩油原位开采技术的实验。 5钻井液技术培训(钻井液性能测量)一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识u陆上油气勘探开发发展现状与趋势陆上油气勘探开发发展现状与趋势 (2 2)油气开发六个发展趋势)油气开发六个发展趋势 改善水驱和三元复合驱技术将成为高含水油田提高采收率的主体技术。改善水驱和三元复合驱技术将成为高含水油田提高采收率的主体技术。提高水驱采收率,继续保持我国在注水开发技术上的国际领先水平。
8、以分子设计、生物合成等理论来指导驱油用化学剂的研制是当前表面活性剂、以分子设计、生物合成等理论来指导驱油用化学剂的研制是当前表面活性剂、聚合物研制领域的重要发展方向。聚合物研制领域的重要发展方向。形成具有驱油剂新产品和技术,继续保持和发展我国在三次采油技术方面的领先地位。中深层稠油蒸汽驱和蒸汽辅助中深层稠油蒸汽驱和蒸汽辅助重力驱将成为稠油开发的主体接替技术。重力驱将成为稠油开发的主体接替技术。形成蒸汽驱/混合(汽)气驱、蒸汽辅助重力泄油(SAGD)和火烧驱油等配套技术。攻克特低渗油气藏开发关攻克特低渗油气藏开发关键技术,实现特低渗油田的高效经济开发。键技术,实现特低渗油田的高效经济开发。重点开
9、展裂缝、相对高渗储层发育区的识别和预测方法、储层高效改造技术、井网优化和提高采收率方法等研究,攻克特低渗油气藏的经济开发技术。发展高酸性气田开发配套技术,发展高酸性气田开发配套技术,实现特殊气田安全高效开发。实现特殊气田安全高效开发。开展高酸性气田气藏工程、安全钻井与完井、采气工程、集输工艺与安全控制技术研究,达到高效、科学、经济、安全、环保的开发目标。探索页岩油资源勘探开发与综合利用关键技术,实现页岩探索页岩油资源勘探开发与综合利用关键技术,实现页岩油工业化开发与应用。油工业化开发与应用。实现页岩油工业化开发与应用。 6钻井液技术培训(钻井液性能测量)一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识针对
10、油气勘探开发、特别是陆上油气勘探开发的针对油气勘探开发、特别是陆上油气勘探开发的发展现状、趋势与需求发展现状、趋势与需求 , ,钻井已不单是构建油气钻井已不单是构建油气通道,而是成为提高勘探发现率、开发采收率的通道,而是成为提高勘探发现率、开发采收率的工程技术。工程技术。“四高四高”特点:高投入、高产出、高风险、高技特点:高投入、高产出、高风险、高技术术“六更六更”方向:更深、更快、更便宜、更清洁、方向:更深、更快、更便宜、更清洁、 更安全、更聪明。更安全、更聪明。钻井液被称为钻井的“血液”,越来越受到重视。7钻井液技术培训(钻井液性能测量) 钻钻井井液液亦亦称称钻钻井井泥泥浆浆,是是用用各各
11、种种原原材材料料和和化化学学添添加加剂剂配配制制成成的的一一种种流流体体,其其各各项项性性能能均均可可调调控控。钻钻井井液液被被称称为为钻钻井井的的“ “血血液液” ”,在在目目前前降降低低钻钻井井成成本本的的大大前前提提下下,钻钻井井液液成成本本占占钻钻井井成成本本的的比比重重却却在在逐逐步步上上升升,国国内内外外的的共共识识是是“ “提提高高钻钻井井液液成成本本,降降低低钻钻井井总总成成本本” ”,一一般般井井钻钻井井液液成成本本占占钻钻井井成成本本的的4-8%4-8%,无无论论什什么么井井型型低低于于4%4%被被认认为为是是不不安安全全的的,特特殊殊井井占占8-12%8-12%或或更更高
12、。高。一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识8钻井液技术培训(钻井液性能测量) 1、钻井的目的(1)凿开地层,建立地下油气资源的输出通道。(2)获取地下岩石和油、气、水等有关信息。 2、钻井液的概念 钻井液亦称钻井泥浆,是用各种原材料和化学添钻井液亦称钻井泥浆,是用各种原材料和化学添加剂配制成的一种流体,被称为钻井的加剂配制成的一种流体,被称为钻井的“ “血液血液” ”,其,其各项性能均可调控。各项性能均可调控。 3、钻井液循环系统一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识9钻井液技术培训(钻井液性能测量) 一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识钻钻井井液液循循环环系系统统示示意意图图10钻井液技术培训
13、(钻井液性能测量) 一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识钻钻井井液液循循环环系系统统示示意意图图11钻井液技术培训(钻井液性能测量) 一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识钻钻井井液液循循环环系系统统示示意意图图12钻井液技术培训(钻井液性能测量) 一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识n 19141916年年 清水作为旋转钻井的洗井介质,即开始使用清水作为旋转钻井的洗井介质,即开始使用“泥浆泥浆”。n 从从2060年代,以年代,以分散型水基钻井液分散型水基钻井液为主要类型的阶段为主要类型的阶段 在这期间,经历了从细分散体系向粗分散体系的转变,同在这期间,经历了从细分散体系向粗分散体系的转变,同时
14、也出现了早期使用的油基泥浆和气体型钻井流体。时也出现了早期使用的油基泥浆和气体型钻井流体。 其中有代表性的技术措施包括:其中有代表性的技术措施包括:l 19211922年,重晶石和氧化铁粉开始用作加重材料;年,重晶石和氧化铁粉开始用作加重材料;l 1926年,开始使用膨润土作为悬浮剂年,开始使用膨润土作为悬浮剂;4、钻井液技术的发展阶段、钻井液技术的发展阶段13钻井液技术培训(钻井液性能测量) 一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识钻井液技术的发展阶段钻井液技术的发展阶段l1930年,研制出最早的泥浆处理剂年,研制出最早的泥浆处理剂 丹宁酸钠;丹宁酸钠;l19311937年,研制出各种泥浆测量仪
15、器,提出了对年,研制出各种泥浆测量仪器,提出了对泥浆性能控制的要求;泥浆性能控制的要求;l19441945年,年,Na-CMC(钠羧甲基纤维素)作为降钠羧甲基纤维素)作为降滤失剂,开始应用于钻井液中;滤失剂,开始应用于钻井液中;l1955年,年,FCLS(铁铬木质素磺酸盐)作为稀释剂,开铁铬木质素磺酸盐)作为稀释剂,开始应用于钻井液中;始应用于钻井液中;l从从60年代开始,石灰钻井液、石膏钻井液和氯化钙钻年代开始,石灰钻井液、石膏钻井液和氯化钙钻井液等粗分散水基泥浆体系开始广泛使用。井液等粗分散水基泥浆体系开始广泛使用。14钻井液技术培训(钻井液性能测量) 一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识
16、钻井液技术的发展阶段钻井液技术的发展阶段n 70-80年代,以聚合物不分散钻井液为主要类型的阶段年代,以聚合物不分散钻井液为主要类型的阶段 聚合物钻井液是国内外水基钻井液发展最迅速的一聚合物钻井液是国内外水基钻井液发展最迅速的一类,它的出现标志着钻井液工艺技术进入了科学发展阶类,它的出现标志着钻井液工艺技术进入了科学发展阶段。聚合物钻井液大体上又分为以下几种类型:段。聚合物钻井液大体上又分为以下几种类型:u部分水解聚丙烯酰胺体系;部分水解聚丙烯酰胺体系;u氯化钾聚合物钻井液体系;氯化钾聚合物钻井液体系;u 羟乙基纤维素体系;羟乙基纤维素体系;u 聚丙烯与聚乙二醇共聚物(聚丙烯与聚乙二醇共聚物(
17、COP/PPG)体系体系15钻井液技术培训(钻井液性能测量) 一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识钻井液技术的发展阶段钻井液技术的发展阶段这一阶段,油基钻井液也有了进一步的发展:这一阶段,油基钻井液也有了进一步的发展:50年柴油为基油的油基钻井液年柴油为基油的油基钻井液70年代年代发展了低胶质油包水乳化钻井液发展了低胶质油包水乳化钻井液80年代年代低毒油包水、水包油乳化钻井液低毒油包水、水包油乳化钻井液在抗高温深井钻井液方面:在抗高温深井钻井液方面: 研制出以研制出以Resinex为代表的抗高温处理剂,使深井为代表的抗高温处理剂,使深井钻井液技术取得了很大进展。钻井液技术取得了很大进展。16钻
18、井液技术培训(钻井液性能测量)一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识钻井液技术的发展阶段钻井液技术的发展阶段 (1 1)聚合物钻井液进一步发展)聚合物钻井液进一步发展(2 2)MMHMMH钻井液钻井液(3 3)合成基钻井液)合成基钻井液(4 4)聚合醇钻井液)聚合醇钻井液(5 5)甲酸盐钻井液)甲酸盐钻井液(6 6)硅酸盐钻井液)硅酸盐钻井液 90年代以来年代以来 (1 1)高性能水基钻井液)高性能水基钻井液(2 2)油基泡沫钻井液)油基泡沫钻井液(3 3)水基成膜钻井液(隔离膜、超低渗透膜)水基成膜钻井液(隔离膜、超低渗透膜) (4) (4)微泡沫钻井液微泡沫钻井液 近年来,近年来,17钻井液
19、技术培训(钻井液性能测量) 一、钻井液一、钻井液一、钻井液一、钻井液 基础知识基础知识基础知识基础知识钻井液技术的发展阶段钻井液技术的发展阶段HPAN类和类和PAM或或HPAM低固相不分散钻井液体系低固相不分散钻井液体系磺化酚醛树脂磺化酚醛树脂抗高温的深井钻井液体系抗高温的深井钻井液体系起步起步-20世纪世纪70年代年代起起起起 步步步步 发发发发 展展展展 提提提提 高高高高发展发展-20世纪世纪8090年代年代p丙烯酸多元共聚物处理剂及其泥浆体系丙烯酸多元共聚物处理剂及其泥浆体系pSK聚合物聚合物p80A51聚合物聚合物p阳离子(正电胶)阳离子(正电胶)pFA367聚合物聚合物p黑色正电胶
20、黑色正电胶p储层保护暂堵技术储层保护暂堵技术 提高提高-90年代后期至本世纪初年代后期至本世纪初pAMPS聚合物聚合物p聚合醇、多元醇聚合醇、多元醇p甲酸盐甲酸盐p稀硅酸盐和合成基稀硅酸盐和合成基p第二代合成基钻井液第二代合成基钻井液p正电体系正电体系p超低渗透超低渗透p水基半透膜水基半透膜p超高温(超高温(200 以上)体系以上)体系p高性能水基钻井液高性能水基钻井液p提高承压能力提高承压能力(封堵与堵漏封堵与堵漏)p降低坍塌压力技术降低坍塌压力技术p提高机械钻速钻井液技术提高机械钻速钻井液技术p储层保护理想填充、成膜技术储层保护理想填充、成膜技术18钻井液技术培训(钻井液性能测量) 国内外
21、国内外钻钻井液技井液技术发术发展方向展方向一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识 提高泥浆抑制性提高泥浆抑制性 提高泥浆封堵性提高泥浆封堵性 加速评价方法加速评价方法(仪器、装置仪器、装置)与评价标准研究与评价标准研究 重视对油基重视对油基(合成基合成基)钻井液的研究钻井液的研究 抗高温水基钻井液抗高温水基钻井液 有利于提高钻井速度有利于提高钻井速度19钻井液技术培训(钻井液性能测量) 提高钻井液抑制性u井壁稳定的需要;井壁稳定的需要;u降低地层坍塌压力的需要;降低地层坍塌压力的需要;u扩大安全密度窗口的需要;扩大安全密度窗口的需要;u抑制地层造浆的需要;抑制地层造浆的需要;u高温重泥浆流变性控
22、制的需要;高温重泥浆流变性控制的需要;u保护储层的需要保护储层的需要一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识20钻井液技术培训(钻井液性能测量) 提高钻井液抑制性钻井液抑制能力:抑制粘土水化能力钻井液抑制能力:抑制粘土水化能力 抑制粘土水化膨胀、分散能力抑制粘土水化膨胀、分散能力抑制水化能力:加入处理剂(以电解质、聚合物抑制水化能力:加入处理剂(以电解质、聚合物为主)降为主)降低钻井液中水相活度低钻井液中水相活度a a水水至小于地层粘土的至小于地层粘土的a a水水,从而消除或减,从而消除或减少粘土表面水化和渗透水化。少粘土表面水化和渗透水化。抑制水化分散能力抑制水化分散能力: :抑制粘土澎涨分散抑
23、制粘土澎涨分散,(,(聚合物包被作用聚合物包被作用等等) )一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识21钻井液技术培训(钻井液性能测量) 提高钻井液封堵性一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识井壁稳定的需要井壁稳定的需要; ;降低地层坍塌压力的需要降低地层坍塌压力的需要; ; 提高地层承压能力和破裂压力的需要提高地层承压能力和破裂压力的需要; ;扩大安全密度窗口的需要扩大安全密度窗口的需要; ;堵漏的需要堵漏的需要; ;保护储层的需要保护储层的需要22钻井液技术培训(钻井液性能测量) 一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识 目前国内外目前国内外( (水基、油基水基、油基) )钻井液封堵技术并未真正过关
24、钻井液封堵技术并未真正过关. . . 不同目的不同封堵作用及其对应的作用机理不清晰不同目的不同封堵作用及其对应的作用机理不清晰 .井壁井壁快速快速形成形成浅层浅层、零渗透零渗透的封堵层:的封堵层: .对地层微米级孔喉对地层微米级孔喉(隙隙)的封堵的封堵(已基本解决已基本解决); .对对0.1mm以上微裂缝的封堵以上微裂缝的封堵(基本可解决基本可解决); .对微米级对微米级微裂缝微裂缝的封堵的封堵(基本未解决基本未解决); .对纳米级对纳米级细微孔隙、裂缝细微孔隙、裂缝的封堵的封堵(完全末解决完全末解决); 23钻井液技术培训(钻井液性能测量)一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识.隔段式段塞封堵
25、作用隔段式段塞封堵作用:d(P)/dL:d(P)/dL段塞启动压力梯度未完段塞启动压力梯度未完全解决。全解决。.井壁表面井壁表面“隔离膜隔离膜”封堵封堵.符合不同要求、体现不同作用机理的封堵能力、封堵程符合不同要求、体现不同作用机理的封堵能力、封堵程度的评价装置与方法度的评价装置与方法( (未解决未解决) ).研发符合不同要求、体现不同作用机理的系列配套封堵研发符合不同要求、体现不同作用机理的系列配套封堵剂剂; ; 24钻井液技术培训(钻井液性能测量) 一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识需重点解决的问题需重点解决的问题: 体系与处理剂配套问题体系与处理剂配套问题; 环保问题环保问题; 安全问
26、题安全问题; 提高机械钻速问题提高机械钻速问题; 成本问题成本问题; 泥浆回收率问题泥浆回收率问题; 泥浆封堵能力问题泥浆封堵能力问题。25钻井液技术培训(钻井液性能测量)5 5、钻井液的作用(主要有以下八个方面)、钻井液的作用(主要有以下八个方面)、钻井液的作用(主要有以下八个方面)、钻井液的作用(主要有以下八个方面):一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识 冲洗井底冲洗井底携带和悬浮岩屑携带和悬浮岩屑冷却与润滑钻头钻具冷却与润滑钻头钻具稳定井壁稳定井壁 获取地层信息获取地层信息 传递功率传递功率 保护油气层保护油气层平衡地层压力平衡地层压力 钻井液的作用钻井液的作用钻井液的作用钻井液的作用2
27、6钻井液技术培训(钻井液性能测量) 6 6、钻井液的组成、钻井液的组成、钻井液的组成、钻井液的组成 一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识钻井液由分散介质、分散相和钻井液处理剂组成。钻井液由分散介质、分散相和钻井液处理剂组成。分散介质:在体系中成连续相分布的为分散介质,钻分散介质:在体系中成连续相分布的为分散介质,钻井液中的分散介质可以是水、油或是气体。井液中的分散介质可以是水、油或是气体。分散相:在体系中分散很细的悬浮颗粒(包括固体、分散相:在体系中分散很细的悬浮颗粒(包括固体、液体、气体等)较均匀地分布在连续相中,此悬浮颗液体、气体等)较均匀地分布在连续相中,此悬浮颗粒称为分散相。钻井液中的
28、分散相可以是粘土、密度粒称为分散相。钻井液中的分散相可以是粘土、密度调整材料、处理剂等材料。调整材料、处理剂等材料。27钻井液技术培训(钻井液性能测量)连续相+分散相(固相)+添加剂 1)一种流动介质 水、油或者气体 (连续相) 2)一些分散介质 不溶于上述连续相的固体或流 体(分散相)3)添加剂 调节性能所需的物质例如水基钻井液: 水 + 粘土 + 处理剂一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识28钻井液技术培训(钻井液性能测量)连续相连续相 水:水基钻井液 油:油基钻井液 合成基液体:合成基钻井液 气体:空气、氮气、(雾、泡沫 )固相固相 配浆材料(膨润土、凹凸棒石、海泡石等)加重材料(重晶石
29、、石灰石、铁矿粉等)钻屑堵漏材料、固体润滑剂等不溶性化学沉淀物某些处理剂中的不溶物 一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识29钻井液技术培训(钻井液性能测量)添加剂添加剂降滤失剂降滤失剂 增粘剂增粘剂絮凝剂絮凝剂 稀释剂稀释剂(解絮凝剂解絮凝剂) 页岩抑制剂页岩抑制剂 杀菌剂杀菌剂除钙剂除钙剂 缓蚀剂缓蚀剂表面活性剂表面活性剂 润滑剂润滑剂乳化剂乳化剂 消泡剂消泡剂发泡剂发泡剂 pH控制剂控制剂一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识30钻井液技术培训(钻井液性能测量) 7、钻井液的类型、钻井液的类型 (Class) 根据连续相流体介质的不同,可将钻井液分为以下类型 一、钻井液基础知识一、钻井液基础
30、知识钻井液体系钻井液体系液液 体体气气 体体气液混合物气液混合物空气空气天然气天然气废气废气油油 基基钻井液钻井液水水 基基钻井液钻井液充气钻井液充气钻井液( (以液为主以液为主) )泡沫钻井液泡沫钻井液( (以气为主以气为主) )普普通通油油基基油油包包水水乳乳状状液液粗粗分分散散体体系系细细分分散散体体系系不不分分散散体体系系31钻井液技术培训(钻井液性能测量) 8 8、 钻井液处理剂分类钻井液处理剂分类钻井液处理剂分类钻井液处理剂分类 钻井液处理剂是为调节钻井液性能而加入钻井液中的钻井液处理剂是为调节钻井液性能而加入钻井液中的化学剂。化学剂。钻井液处理剂分类:钻井液处理剂分类:按元素组成
31、:按元素组成:按元素组成:按元素组成:分为无机处理剂(包括无机的酸、碱、盐、氧化分为无机处理剂(包括无机的酸、碱、盐、氧化物等)和有机处理剂(如表面活性剂和高分子);物等)和有机处理剂(如表面活性剂和高分子);按用途:分为按用途:分为按用途:分为按用途:分为1616类,类,类,类,即:降滤失剂、增粘剂、乳化剂、消泡剂、即:降滤失剂、增粘剂、乳化剂、消泡剂、杀菌剂、除钙剂、起泡剂、降粘剂、絮凝剂、泥页岩抑制剂(又杀菌剂、除钙剂、起泡剂、降粘剂、絮凝剂、泥页岩抑制剂(又称防塌剂)、缓蚀剂、润滑剂、解卡剂、温度稳定剂、密度调整称防塌剂)、缓蚀剂、润滑剂、解卡剂、温度稳定剂、密度调整材料、堵漏材料。材
32、料、堵漏材料。一、钻井液基础知识一、钻井液基础知识32钻井液技术培训(钻井液性能测量) 1 1、 粘土矿物的组成粘土矿物的组成粘土矿物的组成粘土矿物的组成 粘土矿物的化学成分是含铝(镁)硅酸盐,颗粒粒径粘土矿物的化学成分是含铝(镁)硅酸盐,颗粒粒径大约在大约在1-5 um1-5 um,大多数小于,大多数小于2 um2 um,具有塑性和粘性。,具有塑性和粘性。绝大多数是晶质,并具有层状结构,晶体的原子结构是绝大多数是晶质,并具有层状结构,晶体的原子结构是决定它们性质的首要因素。决定它们性质的首要因素。 2 2、 粘土矿物的分类粘土矿物的分类粘土矿物的分类粘土矿物的分类 粘土矿物的种类繁多,与钻井
33、液关系较为密切的粘土粘土矿物的种类繁多,与钻井液关系较为密切的粘土矿物有:蒙脱石、伊利石、高岭石和间层粘土,它们是矿物有:蒙脱石、伊利石、高岭石和间层粘土,它们是泥页岩中常见的粘土成分,与井壁稳定性有关。泥页岩中常见的粘土成分,与井壁稳定性有关。二、粘土基础知识二、粘土基础知识33钻井液技术培训(钻井液性能测量)钻井用膨润土造浆率一般大于钻井用膨润土造浆率一般大于12m12m3/t /t,一级膨润土造,一级膨润土造浆率大于等于浆率大于等于16m16m3/t /t(1 1吨粘土能配出视粘度为吨粘土能配出视粘度为16mPa.s16mPa.s的钻井液的立方数)。的钻井液的立方数)。粘土给钻井液提供胶
34、体基础,它是增粘、降失水的基础粘土给钻井液提供胶体基础,它是增粘、降失水的基础材料,被称为材料,被称为“ “有用固相有用固相” ”,但粘土含量不能过多,否,但粘土含量不能过多,否则会给钻井液流变性的控制带来严重困难。则会给钻井液流变性的控制带来严重困难。二、粘土基础知识二、粘土基础知识34钻井液技术培训(钻井液性能测量)未未水水化化的的K K+直直径径为为2.662.66 ,四四面面体体的的六六角角形形孔孔穴穴的的直直径径为为2.82.8 ,因因此此,钾钾离离子子的的大大小小正正好好使使它它能能够够嵌嵌入入相相邻邻氧氧层层的的六六角角形形孔孔穴穴之之中中,一一方方面面中中和和了了粘粘土土的的部
35、部分分负负电电荷荷,另另一一方方面面单单位位层层间间的的许许多多钾钾离离子子以以静静电电引引力力把把相相邻邻的的单单位位层层拉拉得得很很紧紧,水水分分子子不不易易进进入入层层间间,所所以以伊伊利利石石不不表表现现层层间间膨膨胀胀,其其水水化化分分散散性性也也很很小小。这这也是为什么钾离子能防塌的原因。也是为什么钾离子能防塌的原因。二、粘土基础知识二、粘土基础知识35钻井液技术培训(钻井液性能测量)间间间间层层层层粘粘粘粘土土土土:间间层层粘粘土土又又称称混混层层粘粘土土,是是由由两两种种或或两两种种以以上上的的粘粘土土结结构构单单位位层层相相间间堆堆迭迭形形成成的的粘粘土土矿矿物物。间间层层粘
36、粘土土有有规规则则间间层层和和不不规规则则间间层层之之分分,间间层层粘粘土土分分布布广广泛泛,是是泥泥页页岩岩的的常常见见组组分分,当当易易膨膨胀胀和和不不易易膨膨胀胀的的粘粘土土形形成成间层粘土时,遇水时就产生内应力,导致裂开或跨塌。间层粘土时,遇水时就产生内应力,导致裂开或跨塌。二、粘土基础知识二、粘土基础知识36钻井液技术培训(钻井液性能测量) (3)粘土颗粒粒度分布)粘土颗粒粒度分布 根据美国石油协会(API)的规定,粘土可分成三大类: 粘土(或胶体) 粒度小于2 m; 泥质 粒度2-74 m; 砂质 粒度大于74 m。二、粘土基础知识二、粘土基础知识37钻井液技术培训(钻井液性能测量
37、) (4 4)粘土的吸附作用)粘土的吸附作用)粘土的吸附作用)粘土的吸附作用 物质在界面上自动浓集的现象,称为吸附,粘土表面物质在界面上自动浓集的现象,称为吸附,粘土表面浓集处理剂中的某些分子(或离子)的现象,称为粘土浓集处理剂中的某些分子(或离子)的现象,称为粘土的吸附作用。钻井液性能的稳定,处理剂改善钻井液性的吸附作用。钻井液性能的稳定,处理剂改善钻井液性能,地层盐损害钻井液性能等,大多是通过吸附作用改能,地层盐损害钻井液性能等,大多是通过吸附作用改变粘土颗粒表面性质而实现的。吸附达到饱和,即使再变粘土颗粒表面性质而实现的。吸附达到饱和,即使再增加浓度也不再吸附的吸附量,叫做最大吸附量(吸
38、附增加浓度也不再吸附的吸附量,叫做最大吸附量(吸附平衡)。平衡)。二、粘土基础知识二、粘土基础知识38钻井液技术培训(钻井液性能测量) 二、粘土基础知识二、粘土基础知识粘粘粘粘土土土土的的的的吸吸吸吸附附附附物理吸附物理吸附物理吸附物理吸附化学吸附化学吸附化学吸附化学吸附离子交换离子交换离子交换离子交换吸附吸附吸附吸附吸附剂分子吸附剂分子吸附剂分子吸附剂分子分子引力分子引力分子引力分子引力分子引力分子引力吸附质分子吸附质分子吸附质分子吸附质分子吸附剂吸附剂吸附剂吸附剂化学键力作用化学键力作用化学键力作用化学键力作用化学键力作用化学键力作用吸附质吸附质吸附质吸附质粘土所吸粘土所吸粘土所吸粘土所吸
39、附的离子附的离子附的离子附的离子交换吸附交换吸附交换吸附交换吸附交换吸附交换吸附溶液中的溶液中的溶液中的溶液中的离子离子离子离子39钻井液技术培训(钻井液性能测量)离子交换吸附的特点:离子交换吸附的特点:离子交换吸附的特点:离子交换吸附的特点: A A、等电量或等当量相互交换(如一个钙离子与两个钠、等电量或等当量相互交换(如一个钙离子与两个钠离子)。离子)。 B B、离子交换吸附的反应是可逆的,吸附和脱附速度受、离子交换吸附的反应是可逆的,吸附和脱附速度受离子浓度的影响。如钻井液中的粘土吸附了钠离子,当离子浓度的影响。如钻井液中的粘土吸附了钠离子,当遇到钙侵时,钙与粘土表面吸附的钠进行等当量交
40、换,遇到钙侵时,钙与粘土表面吸附的钠进行等当量交换,使性能变坏,这时加入纯碱,即增加溶液中的钠离子浓使性能变坏,这时加入纯碱,即增加溶液中的钠离子浓度,同时钙离子与纯碱生成碳酸钙沉淀,减少了钙的浓度,同时钙离子与纯碱生成碳酸钙沉淀,减少了钙的浓度,钠又把粘土表面吸附的钙离子交换下来,使钻井液度,钠又把粘土表面吸附的钙离子交换下来,使钻井液性能又得到改善。性能又得到改善。二、粘土基础知识二、粘土基础知识40钻井液技术培训(钻井液性能测量)离子交换吸附强弱的规律如下:离子交换吸附强弱的规律如下: 二、粘土基础知识二、粘土基础知识 A A离子价数越高,交换到粘土表面上去的能力越强。离子价数越高,交换
41、到粘土表面上去的能力越强。 B B相同价数的不同离子,离子半径小的,水化半径相同价数的不同离子,离子半径小的,水化半径大,离子中心离粘土表面远的,吸附弱;反之,离子大,离子中心离粘土表面远的,吸附弱;反之,离子半径大的,水化半径小,离子中心离粘土表面近,吸半径大的,水化半径小,离子中心离粘土表面近,吸附强。附强。 C C离子浓度越高吸附能力越强。例如,用膨润土配离子浓度越高吸附能力越强。例如,用膨润土配浆、处理水泥侵,加入纯碱就是利用提高溶液中钠离浆、处理水泥侵,加入纯碱就是利用提高溶液中钠离子的浓度,并与粘土上吸附的高价离子钙、镁等发生子的浓度,并与粘土上吸附的高价离子钙、镁等发生离子交换的
42、结果。离子交换的结果。41钻井液技术培训(钻井液性能测量) (5 5)粘土颗粒遇水后的作用)粘土颗粒遇水后的作用)粘土颗粒遇水后的作用)粘土颗粒遇水后的作用 二、粘土基础知识二、粘土基础知识粘土在水中极易分散成细小的颗粒,形成粘土粘土在水中极易分散成细小的颗粒,形成粘土- -水的悬水的悬浮体,使粘土颗粒具有较强的带电性、水化分散性、浮体,使粘土颗粒具有较强的带电性、水化分散性、离子交换性以及表面吸附性。离子交换性以及表面吸附性。 粘土的电荷:粘土的负电荷与正电荷的代数和即粘土的电荷:粘土的负电荷与正电荷的代数和即为粘土的净电荷数,由于粘土的负电荷一般都多于正为粘土的净电荷数,由于粘土的负电荷一
43、般都多于正电荷,因此,粘土一般都带负电荷。电荷,因此,粘土一般都带负电荷。42钻井液技术培训(钻井液性能测量)钻井液受水泥侵后,性能变坏,就是因为钙离子与粘土钻井液受水泥侵后,性能变坏,就是因为钙离子与粘土表面吸附的钠离子进行交换后,使粘土的水化膜变薄,表面吸附的钠离子进行交换后,使粘土的水化膜变薄,粘土的负电性减少,从而使粘土颗粒聚集,破坏了稳定粘土的负电性减少,从而使粘土颗粒聚集,破坏了稳定性。加入纯碱后使部分钙离子沉淀,颗粒负电性增强,性。加入纯碱后使部分钙离子沉淀,颗粒负电性增强,水化膜变厚,钻井液性能就会稳定。晶格距离钙膨润土水化膜变厚,钻井液性能就会稳定。晶格距离钙膨润土最大为最大
44、为1.7nm1.7nm,钠土最大为,钠土最大为4.0nm4.0nm,因此钠土水化膜较,因此钠土水化膜较厚、水化作用较强,钙土水化作用较弱。厚、水化作用较强,钙土水化作用较弱。二、粘土基础知识二、粘土基础知识43钻井液技术培训(钻井液性能测量) 粘土矿物水分粘土矿物水分 二、粘土基础知识二、粘土基础知识A A化学结合水(晶格水):在粘土矿物中铝氧八面体中化学结合水(晶格水):在粘土矿物中铝氧八面体中的氧和羟基层,一般在温度高于的氧和羟基层,一般在温度高于300300时,结晶受到破坏时,结晶受到破坏失去水分。失去水分。 B B自由水(液态水):水分可以在粘土颗粒间自由移自由水(液态水):水分可以在
45、粘土颗粒间自由移动,当加入电解质后,粘土颗粒形成局部网状结构,包住动,当加入电解质后,粘土颗粒形成局部网状结构,包住了一部分自由水,这种水就和网状结构一起运动,相当于了一部分自由水,这种水就和网状结构一起运动,相当于增加了钻井液中的固相含量,自由水减少,使钻井液变稠。增加了钻井液中的固相含量,自由水减少,使钻井液变稠。 C C吸附水(束缚水):具有极性的水分子可以吸附到吸附水(束缚水):具有极性的水分子可以吸附到带电的粘土表面上,在粘土颗粒周围形成一层水化膜,这带电的粘土表面上,在粘土颗粒周围形成一层水化膜,这部分水随粘土颗粒一起运动。部分水随粘土颗粒一起运动。44钻井液技术培训(钻井液性能测
46、量) 二、粘土基础知识二、粘土基础知识粘土水化作用的影响因素粘土水化作用的影响因素粘土水化作用的影响因素粘土水化作用的影响因素 A A不同阳离子对粘土水化的影响:粘土吸附的不同阳离子对粘土水化的影响:粘土吸附的阳离子不同,形成的水化膜厚度就不同。阳离子不同,形成的水化膜厚度就不同。 B B粘土矿物的本性对水化膜的影响:粘土矿物粘土矿物的本性对水化膜的影响:粘土矿物的结晶构造不同,水化作用有很大差别。的结晶构造不同,水化作用有很大差别。45钻井液技术培训(钻井液性能测量)二、粘土基础知识二、粘土基础知识(6 6)粘土颗粒的连接方式)粘土颗粒的连接方式 面面面面边边边边边边面面可以同时发生,也可以
47、以某一种方式为主。可以同时发生,也可以以某一种方式为主。可以同时发生,也可以以某一种方式为主。可以同时发生,也可以以某一种方式为主。46钻井液技术培训(钻井液性能测量) (7 7)粘土颗粒大小对钻井和钻井液的影响)粘土颗粒大小对钻井和钻井液的影响)粘土颗粒大小对钻井和钻井液的影响)粘土颗粒大小对钻井和钻井液的影响 二、粘土基础知识二、粘土基础知识颗粒大小对钻井液性能的影响主要取决于颗粒面积的大小,颗粒大小对钻井液性能的影响主要取决于颗粒面积的大小,当大颗粒分散成小颗粒后,体积虽然没有改变,但表面积增当大颗粒分散成小颗粒后,体积虽然没有改变,但表面积增加了,就会使吸附的水增多,导致钻井液性能变坏
48、。例如,加了,就会使吸附的水增多,导致钻井液性能变坏。例如,一颗一颗直径直径100um100um的钻屑被携带到地面后,未被清除而留在钻的钻屑被携带到地面后,未被清除而留在钻井液中,经过多次循环和钻头多次切削,就会变成井液中,经过多次循环和钻头多次切削,就会变成12.512.5万个万个直径为直径为2um2um的小颗粒。不但增加了清除困难,还使表面积增的小颗粒。不但增加了清除困难,还使表面积增加了加了5050倍,这就需要用倍,这就需要用5050倍倍的水来覆盖其表面,使钻井液的的水来覆盖其表面,使钻井液的塑性粘度、屈服点、静切力大大提高,流动性变坏,直接影塑性粘度、屈服点、静切力大大提高,流动性变坏
49、,直接影响钻进速度。因此,在钻进时,第一次循环就必须采取措施,响钻进速度。因此,在钻进时,第一次循环就必须采取措施,将井底返到地面的钻屑尽可能多地清除掉,以提高机械钻速,将井底返到地面的钻屑尽可能多地清除掉,以提高机械钻速,减少对油气层的损害。减少对油气层的损害。47钻井液技术培训(钻井液性能测量) 三、钻井液性能参数及对钻井的影响三、钻井液性能参数及对钻井的影响钻井液的性能是指钻井钻井液的性能是指钻井液密度、粘度、切液密度、粘度、切力、滤失量、泥饼、含砂量、力、滤失量、泥饼、含砂量、pHpH值和固相值和固相含量含量等,钻井液流动性的好坏是由钻井液等,钻井液流动性的好坏是由钻井液性能决定的,人
50、们说钻井液是钻井的性能决定的,人们说钻井液是钻井的“血血液液”,体现了钻井液在钻井过程中的重要,体现了钻井液在钻井过程中的重要性,钻井液性能的好坏直接影响钻井速度性,钻井液性能的好坏直接影响钻井速度和井下安全,和井下安全,甚至可以决定一口井的成败。甚至可以决定一口井的成败。48钻井液技术培训(钻井液性能测量) 三、钻井液性能参数及对钻井的影响三、钻井液性能参数及对钻井的影响1 1 1 1钻井液密度钻井液密度钻井液密度钻井液密度 是是指指单单位位体体积积的的钻钻井井液液质质量量,它它的的值值是是同同体体积积的的钻井液与钻井液与44时纯水的质量之比。时纯水的质量之比。(1)(1)、密度与钻井的关系
51、、密度与钻井的关系 在在钻钻井井过过程程中中,钻钻井井液液在在井井内内保保持持不不断断地地循循环环,如如果果钻钻井井液液密密度度控控制制不不好好,就就会会发发生生油油气气水水侵侵、井井塌塌、井井漏漏或或井井喷喷等等事事故故,其其主主要要原原因因是是钻钻井井液液密密度度大大小小的的影影响响,总总的的来来说说有有两两点点,一一是是平平衡衡地地层层压压力力,通通过过钻钻井井液液液液柱柱对对井井底底产产生生压压力力,同同时时对对井井壁壁有有一一定定的的支支撑撑力力,保保证证井井眼眼稳稳定定;二二是是密密度度的的大大小小直直接接关关系系到到钻钻井井速速度度的的快快慢慢,所所以以,钻钻井井液液密密度度的的
52、设设计计以以平平衡衡地地层层为为基基准准,做到做到“压而不死,活而不喷压而不死,活而不喷”。49钻井液技术培训(钻井液性能测量) 三、钻井液性能参数及对钻井的影响三、钻井液性能参数及对钻井的影响、损害油气层;、损害油气层;、降低钻井速度;、降低钻井速度;、过大压差易造成压差卡钻;、过大压差易造成压差卡钻;、易压漏、蹩漏地层;、易压漏、蹩漏地层;、易引起过高的粘切;、易引起过高的粘切;、抗污染能力下降。、抗污染能力下降。 易发生井喷、油气水侵、井塌等事故,同时携屑能力下降。钻钻井井液液密密度度过过高高的的危危害害钻井液密度过低的危害50钻井液技术培训(钻井液性能测量) 三、钻井液性能参数及对钻井
53、的影响三、钻井液性能参数及对钻井的影响提提高高钻钻井井液液密密度度方方法法降降低低钻钻井井液液密密度度方方法法 一一般般向向钻钻井井液液中中加加入入密密度度较较大大的的惰惰性性物物质质,如如重重晶晶石石、碳碳酸酸钙等。钙等。机械法:机械法: 通通过过使使用用震震动动筛筛、除除砂砂器器、离离心心机机等等固固控控设备把钻井液中的有害固相除掉。设备把钻井液中的有害固相除掉。稀释法:稀释法: 加加入入一一定定量量的的清清水水或或低低密密度度基基浆浆稀稀释释钻钻井井液液,使使其其密密度度下下降降。使使用用化化学学絮絮凝凝剂剂把把钻钻井井液液中中有有害害固固相相絮絮凝凝沉沉淀淀掉掉也也可可达达到到降降低低
54、密密度度的的目目的,但这种方法对钻井液性能不好控制。的,但这种方法对钻井液性能不好控制。51钻井液技术培训(钻井液性能测量) 三、钻井液性能参数及对钻井的影响三、钻井液性能参数及对钻井的影响2 2 2 2钻井液的粘度、切力钻井液的粘度、切力钻井液的粘度、切力钻井液的粘度、切力(1 1 1 1)塑性粘度:塑性粘度反映层流时钻井液中网状结)塑性粘度:塑性粘度反映层流时钻井液中网状结)塑性粘度:塑性粘度反映层流时钻井液中网状结)塑性粘度:塑性粘度反映层流时钻井液中网状结构的破坏与恢复达到动态平衡的条件下,钻井液中固相构的破坏与恢复达到动态平衡的条件下,钻井液中固相构的破坏与恢复达到动态平衡的条件下,
55、钻井液中固相构的破坏与恢复达到动态平衡的条件下,钻井液中固相与固相之间、固相与液相之间、液相与液相之间的与固相之间、固相与液相之间、液相与液相之间的与固相之间、固相与液相之间、液相与液相之间的与固相之间、固相与液相之间、液相与液相之间的内摩内摩内摩内摩擦的总和擦的总和擦的总和擦的总和,用,用,用,用PVPVPVPV表示。表示。表示。表示。 影响塑性粘度的主要因素是固相含量,固相含量越影响塑性粘度的主要因素是固相含量,固相含量越影响塑性粘度的主要因素是固相含量,固相含量越影响塑性粘度的主要因素是固相含量,固相含量越高,塑性粘度越大;此外,粘土的分散度和高分子增粘高,塑性粘度越大;此外,粘土的分散
56、度和高分子增粘高,塑性粘度越大;此外,粘土的分散度和高分子增粘高,塑性粘度越大;此外,粘土的分散度和高分子增粘剂对塑性粘度也有影响。剂对塑性粘度也有影响。剂对塑性粘度也有影响。剂对塑性粘度也有影响。52钻井液技术培训(钻井液性能测量) 三、钻井液性能参数及对钻井的影响三、钻井液性能参数及对钻井的影响 (2 22 2 2 2)漏漏漏漏漏漏斗斗斗斗斗斗粘粘粘粘粘粘度度度度度度:是是是是是是用用用用用用一一一一一一定定定定定定体体体体体体积积积积积积的的的的的的钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液液液液液流流流流流流过过过过过过规规规规规规定定定定定定尺尺尺尺尺尺寸寸寸寸寸寸的的的的的的小小小小小小孔孔孔孔
57、孔孔所所所所所所需需需需需需要要要要要要的的的的的的时时时时时时间间间间间间来来来来来来表表表表表表示示示示示示。它它它它它它直直直直直直观观观观观观的的的的的的反反反反反反映映映映映映出出出出出出钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液液液液液的的的的的的表表表表表表观观观观观观粘粘粘粘粘粘度度度度度度。常常常常常常用用用用用用漏漏漏漏漏漏斗斗斗斗斗斗粘粘粘粘粘粘度度度度度度计计计计计计和和和和和和旋旋旋旋旋旋转转转转转转粘粘粘粘粘粘度度度度度度计计计计计计测测测测测测定定定定定定钻井液的表观粘度。钻井液的表观粘度。钻井液的表观粘度。钻井液的表观粘度。钻井液的表观粘度。钻井液的表观粘度。 漏漏漏漏漏漏斗
58、斗斗斗斗斗粘粘粘粘粘粘度度度度度度计计计计计计主主主主主主要要要要要要是是是是是是在在在在在在固固固固固固定定定定定定的的的的的的流流流流流流速速速速速速梯梯梯梯梯梯度度度度度度下下下下下下测测测测测测定定定定定定不不不不不不同同同同同同稠稠稠稠稠稠度度度度度度钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液液液液液的的的的的的表表表表表表观观观观观观粘粘粘粘粘粘度度度度度度。用用用用用用旋旋旋旋旋旋转转转转转转粘粘粘粘粘粘度度度度度度计计计计计计测测测测测测定定定定定定表表表表表表观观观观观观粘粘粘粘粘粘度度度度度度时时时时时时,对对对对对对不不不不不不同同同同同同稠稠稠稠稠稠度度度度度度的的的的的的钻钻钻钻钻
59、钻井井井井井井液液液液液液,一一一一一一律律律律律律在在在在在在固固固固固固定定定定定定的的的的的的流流流流流流速速速速速速梯梯梯梯梯梯度度度度度度(600600600600600600转转转转转转/ / / / /分分分分分分)下下下下下下进进进进进进行行行行行行测测测测测测定定定定定定,这这这这这这样样样样样样在在在在在在比比比比比比较较较较较较不不不不不不同同同同同同钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液液液液液的的的的的的表表表表表表观观观观观观粘粘粘粘粘粘度度度度度度时时时时时时就就就就就就有有有有有有一一一一一一个个个个个个共共共共共共同同同同同同的的的的的的基基基基基基础础础础础础。因因因
60、因因因此此此此此此,用用用用用用旋旋旋旋旋旋转转转转转转粘粘粘粘粘粘度度度度度度计测得的表观粘度能更好地比较钻井液的稠度。计测得的表观粘度能更好地比较钻井液的稠度。计测得的表观粘度能更好地比较钻井液的稠度。计测得的表观粘度能更好地比较钻井液的稠度。计测得的表观粘度能更好地比较钻井液的稠度。计测得的表观粘度能更好地比较钻井液的稠度。53钻井液技术培训(钻井液性能测量) 三、钻井液性能参数及对钻井的影响三、钻井液性能参数及对钻井的影响(3 33 3 3 3)切切切切切切力力力力力力(初初初初初初切切切切切切力力力力力力、终终终终终终切切切切切切力力力力力力):钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液液液液液中
61、中中中中中的的的的的的粘粘粘粘粘粘土土土土土土颗颗颗颗颗颗粒粒粒粒粒粒,由由由由由由于于于于于于形形形形形形状状状状状状不不不不不不规规规规规规则则则则则则,表表表表表表面面面面面面带带带带带带电电电电电电性性性性性性和和和和和和亲亲亲亲亲亲水水水水水水性性性性性性不不不不不不均均均均均均匀匀匀匀匀匀,易易易易易易形形形形形形成成成成成成网网网网网网状状状状状状结结结结结结构构构构构构;破破破破破破坏坏坏坏坏坏钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液液液液液中中中中中中单单单单单单位位位位位位面面面面面面积积积积积积上上上上上上网网网网网网状状状状状状结结结结结结构构构构构构所需要的最小切应力,称为钻井液
62、的切力。所需要的最小切应力,称为钻井液的切力。所需要的最小切应力,称为钻井液的切力。所需要的最小切应力,称为钻井液的切力。所需要的最小切应力,称为钻井液的切力。所需要的最小切应力,称为钻井液的切力。 初初初初初初切切切切切切力力力力力力是是是是是是钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液液液液液静静静静静静止止止止止止101010101010秒秒秒秒秒秒钟钟钟钟钟钟所所所所所所测测测测测测得得得得得得的的的的的的切切切切切切力力力力力力,用用用用用用G GG G G G101010101010表示。表示。表示。表示。表示。表示。 终终终终终终切切切切切切力力力力力力是是是是是是钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液
63、液液液液静静静静静静止止止止止止101010101010分分分分分分钟钟钟钟钟钟所所所所所所测测测测测测得得得得得得的的的的的的切切切切切切力力力力力力,用用用用用用G GG G G G101010101010表示。表示。表示。表示。表示。表示。 初初初初初初切切切切切切力力力力力力与与与与与与终终终终终终切切切切切切力力力力力力的的的的的的差差差差差差值值值值值值表表表表表表示示示示示示了了了了了了钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液液液液液的的的的的的另另另另另另一一一一一一特特特特特特征征征征征征触触触触触触变变变变变变性性性性性性,即即即即即即网网网网网网状状状状状状结结结结结结构构构构构构随
64、随随随随随静静静静静静止止止止止止时时时时时时间间间间间间的的的的的的长长长长长长短短短短短短而而而而而而恢恢恢恢恢恢复复复复复复的的的的的的程程程程程程度。差值越大,触变性越强;差值越小,触变性越弱。度。差值越大,触变性越强;差值越小,触变性越弱。度。差值越大,触变性越强;差值越小,触变性越弱。度。差值越大,触变性越强;差值越小,触变性越弱。度。差值越大,触变性越强;差值越小,触变性越弱。度。差值越大,触变性越强;差值越小,触变性越弱。54钻井液技术培训(钻井液性能测量) 三、钻井液性能参数及对钻井的影响三、钻井液性能参数及对钻井的影响(4 4 4 4)钻井液粘度、切力与钻井的关系)钻井液粘
65、度、切力与钻井的关系)钻井液粘度、切力与钻井的关系)钻井液粘度、切力与钻井的关系 钻井液的粘度对钻井的影响主要是钻井液从钻头水眼处喷钻井液的粘度对钻井的影响主要是钻井液从钻头水眼处喷射至井底的粘度对钻速的影响,粘度高,在井底易形成一射至井底的粘度对钻速的影响,粘度高,在井底易形成一个类似粘性垫子的液层,它降低和减缓了钻头对井底的冲个类似粘性垫子的液层,它降低和减缓了钻头对井底的冲击力和切削作用,使钻速降低。不分散低固相钻井液具有击力和切削作用,使钻速降低。不分散低固相钻井液具有很好的剪切稀释效应,在环形空间的低速度梯度范围内,很好的剪切稀释效应,在环形空间的低速度梯度范围内,它的粘度比分散型钻
66、井液高,而在钻头水眼处的高速度梯它的粘度比分散型钻井液高,而在钻头水眼处的高速度梯度范围内粘度可接近清水,表明它有较好的钻井液流变参度范围内粘度可接近清水,表明它有较好的钻井液流变参数,所以可以大幅度提高钻井速度,有效的提高岩屑的携数,所以可以大幅度提高钻井速度,有效的提高岩屑的携带效率,保证井下安全。带效率,保证井下安全。55钻井液技术培训(钻井液性能测量) 三、钻井液性能参数及对钻井的影响三、钻井液性能参数及对钻井的影响 3 33 3 3 3钻井液滤失量及泥饼钻井液滤失量及泥饼钻井液滤失量及泥饼钻井液滤失量及泥饼钻井液滤失量及泥饼钻井液滤失量及泥饼 滤滤滤滤滤滤失失失失失失量量量量量量也也
67、也也也也叫叫叫叫叫叫失失失失失失水水水水水水量量量量量量,即即即即即即钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液液液液液滤滤滤滤滤滤液液液液液液进进进进进进入入入入入入地地地地地地层层层层层层的的的的的的多多多多多多少少少少少少。在在在在在在井井井井井井眼眼眼眼眼眼内内内内内内钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液液液液液中中中中中中的的的的的的部部部部部部分分分分分分水水水水水水分分分分分分因因因因因因受受受受受受压压压压压压差差差差差差的的的的的的作作作作作作用用用用用用而而而而而而渗渗渗渗渗渗透透透透透透到到到到到到地地地地地地层层层层层层中中中中中中去去去去去去,这这这这这这种种种种种种现现现现现现象象象象象
68、象叫叫叫叫叫叫滤滤滤滤滤滤失失失失失失。滤滤滤滤滤滤失失失失失失的的的的的的多多多多多多少少少少少少叫叫叫叫叫叫滤滤滤滤滤滤失量。失量。失量。失量。失量。失量。(1 11 1 1 1)、与滤失相关的几个概念)、与滤失相关的几个概念)、与滤失相关的几个概念)、与滤失相关的几个概念)、与滤失相关的几个概念)、与滤失相关的几个概念 静静静静静静滤滤滤滤滤滤失失失失失失:钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液液液液液在在在在在在井井井井井井内内内内内内静静静静静静止止止止止止条条条条条条件件件件件件下下下下下下的的的的的的滤滤滤滤滤滤失失失失失失作作作作作作用用用用用用称称称称称称为静滤失。为静滤失。为静滤失。
69、为静滤失。为静滤失。为静滤失。 动动动动动动滤滤滤滤滤滤失失失失失失量量量量量量:钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液液液液液在在在在在在井井井井井井内内内内内内循循循循循循环环环环环环条条条条条条件件件件件件下下下下下下,即即即即即即泥泥泥泥泥泥饼饼饼饼饼饼形形形形形形成成成成成成和和和和和和破破破破破破坏坏坏坏坏坏达达达达达达到到到到到到动动动动动动态态态态态态平平平平平平衡衡衡衡衡衡时时时时时时的的的的的的滤滤滤滤滤滤失失失失失失作作作作作作用用用用用用称称称称称称为为为为为为动动动动动动滤滤滤滤滤滤失失失失失失,在在在在在在一定剪切速率下测定的滤失量,称为动滤失量。一定剪切速率下测定的滤失量,
70、称为动滤失量。一定剪切速率下测定的滤失量,称为动滤失量。一定剪切速率下测定的滤失量,称为动滤失量。一定剪切速率下测定的滤失量,称为动滤失量。一定剪切速率下测定的滤失量,称为动滤失量。56钻井液技术培训(钻井液性能测量) 三、钻井液性能参数及对钻井的影响三、钻井液性能参数及对钻井的影响 瞬瞬瞬瞬瞬瞬时时时时时时滤滤滤滤滤滤失失失失失失:在在在在在在钻钻钻钻钻钻井井井井井井过过过过过过程程程程程程中中中中中中,地地地地地地层层层层层层被被被被被被钻钻钻钻钻钻开开开开开开,泥泥泥泥泥泥饼饼饼饼饼饼在在在在在在未未未未未未形形形形形形成成成成成成之之之之之之前前前前前前,钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液液
71、液液液中中中中中中的的的的的的大大大大大大量量量量量量水水水水水水分分分分分分在在在在在在短短短短短短时时时时时时间间间间间间内内内内内内迅迅迅迅迅迅速速速速速速渗渗渗渗渗渗入入入入入入地地地地地地层层层层层层,这这这这这这种种种种种种情情情情情情况下的滤失作用称为瞬时滤失。况下的滤失作用称为瞬时滤失。况下的滤失作用称为瞬时滤失。况下的滤失作用称为瞬时滤失。况下的滤失作用称为瞬时滤失。况下的滤失作用称为瞬时滤失。 泥泥泥泥泥泥饼饼饼饼饼饼:由由由由由由于于于于于于钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液液液液液液液液液液液柱柱柱柱柱柱与与与与与与地地地地地地层层层层层层间间间间间间的的的的的的压压压压压压
72、差差差差差差作作作作作作用用用用用用,在在在在在在滤滤滤滤滤滤失失失失失失的的的的的的同同同同同同时时时时时时,粘粘粘粘粘粘土土土土土土颗颗颗颗颗颗粒粒粒粒粒粒在在在在在在井井井井井井壁壁壁壁壁壁周周周周周周围围围围围围形形形形形形成成成成成成一一一一一一层层层层层层堆堆堆堆堆堆积积积积积积物物物物物物,此此此此此此堆堆堆堆堆堆积积积积积积物物物物物物叫叫叫叫叫叫泥泥泥泥泥泥饼饼饼饼饼饼。泥饼质量的好坏用致密性、强度、润滑性及厚度来衡量。泥饼质量的好坏用致密性、强度、润滑性及厚度来衡量。泥饼质量的好坏用致密性、强度、润滑性及厚度来衡量。泥饼质量的好坏用致密性、强度、润滑性及厚度来衡量。泥饼质量
73、的好坏用致密性、强度、润滑性及厚度来衡量。泥饼质量的好坏用致密性、强度、润滑性及厚度来衡量。 泥泥泥泥泥泥饼饼饼饼饼饼的的的的的的摩摩摩摩摩摩阻阻阻阻阻阻系系系系系系数数数数数数: 泥泥泥泥泥泥饼饼饼饼饼饼表表表表表表面面面面面面有有有有有有一一一一一一定定定定定定的的的的的的粘粘粘粘粘粘滞滞滞滞滞滞性性性性性性,当当当当当当一一一一一一物物物物物物体体体体体体在在在在在在其其其其其其表表表表表表面面面面面面产产产产产产生生生生生生相相相相相相对对对对对对运运运运运运动动动动动动时时时时时时,将将将将将将受受受受受受到到到到到到一一一一一一定定定定定定的的的的的的摩摩摩摩摩摩擦擦擦擦擦擦阻阻阻
74、阻阻阻力力力力力力。泥泥泥泥泥泥饼饼饼饼饼饼的的的的的的摩摩摩摩摩摩擦擦擦擦擦擦系系系系系系数数数数数数大大大大大大,在在在在在在钻钻钻钻钻钻具具具具具具靠靠靠靠靠靠近近近近近近井井井井井井壁壁壁壁壁壁时时时时时时,产产产产产产生生生生生生的的的的的的摩摩摩摩摩摩擦擦擦擦擦擦阻阻阻阻阻阻力力力力力力较较较较较较大大大大大大,容容容容容容易易易易易易造造造造造造成成成成成成粘粘粘粘粘粘附附附附附附卡卡卡卡卡卡钻钻钻钻钻钻或或或或或或起起起起起起下下下下下下钻钻钻钻钻钻遇遇遇遇遇遇阻阻阻阻阻阻、遇遇遇遇遇遇卡卡卡卡卡卡等等等等等等现现现现现现象象象象象象。另另另另另另外外外外外外,对对对对对对钻钻
75、钻钻钻钻具具具具具具磨磨磨磨磨磨损损损损损损比比比比比比较较较较较较严严严严严严重重重重重重,产产产产产产生生生生生生钻钻钻钻钻钻具具具具具具早早早早早早期期期期期期疲疲疲疲疲疲劳劳劳劳劳劳。因因因因因因此此此此此此,泥泥泥泥泥泥饼饼饼饼饼饼摩摩摩摩摩摩擦擦擦擦擦擦系系系系系系数数数数数数越越越越越越小小小小小小对对对对对对钻钻钻钻钻钻井井井井井井越越越越越越有利。加入润滑剂可降低泥饼的摩擦系数。有利。加入润滑剂可降低泥饼的摩擦系数。有利。加入润滑剂可降低泥饼的摩擦系数。有利。加入润滑剂可降低泥饼的摩擦系数。有利。加入润滑剂可降低泥饼的摩擦系数。有利。加入润滑剂可降低泥饼的摩擦系数。57钻井液
76、技术培训(钻井液性能测量) 三、钻井液性能参数及对钻井的影响三、钻井液性能参数及对钻井的影响(2 2 2 2)、钻井工艺对滤失量和泥饼质量的要求)、钻井工艺对滤失量和泥饼质量的要求)、钻井工艺对滤失量和泥饼质量的要求)、钻井工艺对滤失量和泥饼质量的要求 泥饼质量好,滤失量小,泥饼致密、韧性好具有润滑作用,有利于防止粘附卡钻,有利于井壁稳定。反之,泥饼质量差,滤失量大,泥饼厚而虚,会引起一系列的问题。所以,一般要求钻井液滤失量越小越好,泥饼致密,薄而坚韧。58钻井液技术培训(钻井液性能测量) 三、钻井液性能参数及对钻井的影响三、钻井液性能参数及对钻井的影响 (3 3 3 3)钻井液的失水和造壁性
77、的调节)钻井液的失水和造壁性的调节)钻井液的失水和造壁性的调节)钻井液的失水和造壁性的调节 影影影影影影响响响响响响钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液液液液液失失失失失失水水水水水水的的的的的的因因因因因因素素素素素素有有有有有有泥泥泥泥泥泥饼饼饼饼饼饼的的的的的的渗渗渗渗渗渗透透透透透透性性性性性性、压压压压压压差差差差差差、滤滤滤滤滤滤液液液液液液粘粘粘粘粘粘度度度度度度、作作作作作作用用用用用用时时时时时时间间间间间间、温温温温温温度度度度度度、地地地地地地层层层层层层的的的的的的渗渗渗渗渗渗透透透透透透性性性性性性、钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液液液液液环环环环环环空空空空空空液液液液液液流流
78、流流流流的的的的的的流流流流流流速速速速速速、流流流流流流态态态态态态和和和和和和泥泥泥泥泥泥饼饼饼饼饼饼的的的的的的剪剪剪剪剪剪切切切切切切强强强强强强度度度度度度。通通通通通通过过过过过过改改改改改改善善善善善善泥泥泥泥泥泥饼饼饼饼饼饼的的的的的的质质质质质质量量量量量量(渗渗渗渗渗渗透透透透透透性性性性性性和和和和和和抗抗抗抗抗抗剪剪剪剪剪剪强强强强强强度度度度度度)、确确确确确确定定定定定定适适适适适适当当当当当当的的的的的的钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液液液液液密密密密密密度度度度度度以以以以以以减减减减减减小小小小小小液液液液液液柱柱柱柱柱柱压压压压压压差差差差差差、提提提提提提高高
79、高高高高滤滤滤滤滤滤液液液液液液粘粘粘粘粘粘度度度度度度、缩缩缩缩缩缩短短短短短短钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液液液液液浸浸浸浸浸浸泡泡泡泡泡泡时时时时时时间间间间间间、控控控控控控制制制制制制钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液液液液液回回回回回回返返返返返返速速速速速速度度度度度度和和和和和和流流流流流流态态态态态态(平平平平平平板板板板板板型型型型型型层层层层层层流流流流流流)等等等等等等方方方方方方法法法法法法来来来来来来减减减减减减小小小小小小钻钻钻钻钻钻井井井井井井液液液液液液进进进进进进入入入入入入地地地地地地层层层层层层的的的的的的失失失失失失水水水水水水量量量量量量,建建建建建建立立立
80、立立立薄薄薄薄薄薄而而而而而而韧韧韧韧韧韧的的的的的的泥泥泥泥泥泥饼饼饼饼饼饼。致致致致致致密密密密密密的的的的的的、渗渗渗渗渗渗透透透透透透性性性性性性小小小小小小的的的的的的泥泥泥泥泥泥饼饼饼饼饼饼是是是是是是控控控控控控制制制制制制失失失失失失水水水水水水量量量量量量的的的的的的关关关关关关键键键键键键,也也也也也也是是是是是是获获获获获获得得得得得得良良良良良良好好好好好好的的的的的的造造造造造造壁壁壁壁壁壁性性性性性性所所所所所所必须的。必须的。必须的。必须的。必须的。必须的。 59钻井液技术培训(钻井液性能测量) 三、钻井液性能参数及对钻井的影响三、钻井液性能参数及对钻井的影响(4
81、)(4)(4)(4)(4)(4)钻井液滤失量的确定原则钻井液滤失量的确定原则钻井液滤失量的确定原则钻井液滤失量的确定原则钻井液滤失量的确定原则钻井液滤失量的确定原则 虽虽虽然然然滤滤滤失失失量量量过过过大大大危危危害害害较较较多多多,但但但并并并非非非越越越小小小越越越好好好。一一一方方方面面面瞬瞬瞬时时时滤滤滤失失失量量量大大大有有有利利利于于于钻钻钻头头头破破破碎碎碎岩岩岩石石石。另另另一一一方方方面面面过过过分分分降降降低低低滤滤滤失失失量量量会会会造成处理剂的大量消耗。确定原则如下:造成处理剂的大量消耗。确定原则如下:造成处理剂的大量消耗。确定原则如下: AA A 井浅时可放宽,井深时
82、要从严。井浅时可放宽,井深时要从严。井浅时可放宽,井深时要从严。 B B B 裸眼时间短时可放宽,裸眼时间长时要从严。裸眼时间短时可放宽,裸眼时间长时要从严。裸眼时间短时可放宽,裸眼时间长时要从严。 CC C 使用不分散处理剂时可适当放宽,否则要从严。使用不分散处理剂时可适当放宽,否则要从严。使用不分散处理剂时可适当放宽,否则要从严。 DD D 矿化度高者可放宽,矿化低者要从严。矿化度高者可放宽,矿化低者要从严。矿化度高者可放宽,矿化低者要从严。 EE E 在油气层中钻进,滤失量愈低愈有利减少损害。在油气层中钻进,滤失量愈低愈有利减少损害。在油气层中钻进,滤失量愈低愈有利减少损害。 FF F
83、在易塌地层钻进时,滤失量最好不大于在易塌地层钻进时,滤失量最好不大于在易塌地层钻进时,滤失量最好不大于5mL5mL5mL。 60钻井液技术培训(钻井液性能测量) 三、钻井液性能参数及对钻井的影响三、钻井液性能参数及对钻井的影响4 4钻井液固相含量钻井液固相含量(1 1 1 1)、基本概念)、基本概念)、基本概念)、基本概念固相含量:指钻井液中不溶物的全部含量。固相含量:指钻井液中不溶物的全部含量。固相含量:指钻井液中不溶物的全部含量。固相含量:指钻井液中不溶物的全部含量。含砂量:含砂量:含砂量:含砂量: 是指钻井液中不能通过是指钻井液中不能通过是指钻井液中不能通过是指钻井液中不能通过20020
84、0200200目筛子的砂子含量。目筛子的砂子含量。目筛子的砂子含量。目筛子的砂子含量。(2 2 2 2)、固相含量与钻井的关系)、固相含量与钻井的关系)、固相含量与钻井的关系)、固相含量与钻井的关系、固相含量高,钻井液液柱压力大,钻速降低。、固相含量高,钻井液液柱压力大,钻速降低。、固相含量高,钻井液液柱压力大,钻速降低。、固相含量高,钻井液液柱压力大,钻速降低。、固固固固相相相相颗颗颗颗粒粒粒粒越越越越细细细细对对对对钻钻钻钻速速速速影影影影响响响响越越越越大大大大,而而而而且且且且会会会会深深深深入入入入油油油油层层层层造造造造成成成成永永永永久久久久性性性性堵塞,损害油气层。堵塞,损害油
85、气层。堵塞,损害油气层。堵塞,损害油气层。、固相含量大时滤失量大,泥饼厚,易引起井下复杂。、固相含量大时滤失量大,泥饼厚,易引起井下复杂。、固相含量大时滤失量大,泥饼厚,易引起井下复杂。、固相含量大时滤失量大,泥饼厚,易引起井下复杂。、固相含量高,钻井液性能难以控制,钻井效率低。、固相含量高,钻井液性能难以控制,钻井效率低。、固相含量高,钻井液性能难以控制,钻井效率低。、固相含量高,钻井液性能难以控制,钻井效率低。、含砂量大,易造成钻头、钻具等机械设备磨损。、含砂量大,易造成钻头、钻具等机械设备磨损。、含砂量大,易造成钻头、钻具等机械设备磨损。、含砂量大,易造成钻头、钻具等机械设备磨损。 尽尽
86、尽尽管管管管如如如如此此此此,仍仍仍仍需需需需要要要要一一一一定定定定的的的的有有有有用用用用固固固固相相相相。如如如如膨膨膨膨润润润润土土土土可可可可以以以以提提提提高高高高钻钻钻钻井井井井液的粘度和切力,加重剂可以提高钻井液的密度。液的粘度和切力,加重剂可以提高钻井液的密度。液的粘度和切力,加重剂可以提高钻井液的密度。液的粘度和切力,加重剂可以提高钻井液的密度。(3 3 3 3)、降低固相含量的方法)、降低固相含量的方法)、降低固相含量的方法)、降低固相含量的方法 利用振动筛、除砂器、除泥器、离心机等固控设备,或利用化利用振动筛、除砂器、除泥器、离心机等固控设备,或利用化利用振动筛、除砂器
87、、除泥器、离心机等固控设备,或利用化利用振动筛、除砂器、除泥器、离心机等固控设备,或利用化学絮凝剂将细小的砂子变大而沉淀掉。学絮凝剂将细小的砂子变大而沉淀掉。学絮凝剂将细小的砂子变大而沉淀掉。学絮凝剂将细小的砂子变大而沉淀掉。 61钻井液技术培训(钻井液性能测量)三、钻井液性能参数及对钻井的影响三、钻井液性能参数及对钻井的影响 pHpH值值的的概概念念:人人们们常常用用pHpH值值的的高高低低来来衡衡量量钻钻井井液液的的酸酸度度的的大大小小。pHpH值值的的含含义义是是钻钻井井液液中中H H(质量浓度)的负对数。(质量浓度)的负对数。 不不同同的的钻钻井井液液类类型型和和地地层层对对pHpH值
88、值的的要要求求不不同同,否否则则会会出出现现不不良良的的后后果果。一一般般地地层层水水基基钻井液的钻井液的pHpH值控制在值控制在8-98-9为益。为益。5钻井液的钻井液的pH值值62钻井液技术培训(钻井液性能测量) 三、钻井液性能参数及对钻井的影响三、钻井液性能参数及对钻井的影响钾铵聚合物钻井液的配方及主要处理维护方法(1200m井)钾铵聚合物钻井液基本配方:基浆基浆+ +0.20.3%KPAM+KPAM+0.30.6%NPAN+0.5NPAN+0.51.0%SPNH +0.3%SPNH +0.30.5%JN-%JN-A+BaSO4A+BaSO4主要处理维护方法:(1)一开转老泥浆一车,加水
89、稀释开钻,走2#沉砂坑;固完表层后全部转出。(2)二开清水洗井,洗井液排入1#沉砂坑,转重泥浆一车,加水稀释后加入聚丙稀酸钾8袋、NPAN 8袋、SPNH 20袋、纯碱2袋,走2#沉砂坑。粘度控制在35-40s,滤失量小于8ml。视情况加入YH-1,防止水泥侵。500m前以胶液形式加入聚丙稀酸钾2袋。(3)嫩二段前50米,加入NPAN 6袋,粘度控制在45-50s,滤失量小于6ml。(4)加重基浆补加NPAN 6袋、SPNH 20袋,然后再加重,粘度控制在50-60s,停钻循环加重。(5)全井要用JN-A胶液细水长流维护控制粘度。63钻井液技术培训(钻井液性能测量)钾铵聚合物钻井液的配方及主要
90、处理维护方法(2000m井)三、钻井液性能参数及对钻井的影响三、钻井液性能参数及对钻井的影响钾铵聚合物钻井液基本配方:基浆基浆+0.20.3%KPAM+0.30.6%NPAN+0.51.0%SPNH +0.30.6%FT342+0.30.5%JN-A+BaSO4主要处理维护方法:(1)一开转老泥浆一车,加水稀释开钻,走2#沉砂坑;固完表层后全部转出。(2)二开清水洗井,洗井液排入1#沉砂坑,转重泥浆一车,加水稀释后加入聚丙稀酸钾200Kg、NPAN 200Kg、SPNH 500Kg、纯碱240Kg,走2#沉砂坑。粘度控制在35-40s,滤失量小于8ml。视情况加入YH-1,防止水泥侵。800m前以胶液形式加入聚丙稀酸钾100Kg。(3)嫩二段前50米,加入NPAN 200Kg,粘度控制在45-50s,滤失量小于6ml。(4)加重基浆补加NPAN 250Kg、SPNH 500Kg,然后再加重,粘度控制在50-60s,要求停钻循环加重。(5)1400m加入NPAN 150Kg. (6)钻开扶杨油层前加入NPAN 200Kg、SPNH 500Kg。(7)700m后可用JN-A胶液细水长流维护控制粘度。64钻井液技术培训(钻井液性能测量)65钻井液技术培训(钻井液性能测量)