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1、前置液设计前置液设计PPTPPT课件课件一、前置液的分类一、前置液的分类前置液前置液前置液前置液冲洗液冲洗液隔离液隔离液油基冲洗液油基冲洗液前置液前置液前置液前置液水基冲洗液水基冲洗液稀释型稀释型冲洗型冲洗型粘性液粘性液紊流液紊流液油基冲洗液油基冲洗液水基冲洗液水基冲洗液油基紊流隔离液油基紊流隔离液水基紊流隔离液水基紊流隔离液油基粘性隔离液油基粘性隔离液水基粘性隔离液水基粘性隔离液2二、冲洗液二、冲洗液1 1、冲洗液的作用、冲洗液的作用、冲洗液的作用、冲洗液的作用 （1 1）稀释和分散钻井液，防止絮凝和胶凝；）稀释和分散钻井液，防止絮凝和胶凝；）稀释和分散钻井液，防止絮凝和胶凝；）稀释和分散钻
2、井液，防止絮凝和胶凝； （2 2）有有有有效效效效的的的的冲冲冲冲刷刷刷刷粘粘粘粘在在在在井井井井壁壁壁壁和和和和套套套套管管管管上上上上的的的的钻钻钻钻井井井井液液液液，或或或或疏松泥饼，提高水泥与井壁和套管之间的胶结强度；疏松泥饼，提高水泥与井壁和套管之间的胶结强度；疏松泥饼，提高水泥与井壁和套管之间的胶结强度；疏松泥饼，提高水泥与井壁和套管之间的胶结强度； （3 3）作作作作为为为为钻钻钻钻井井井井液液液液与与与与水水水水泥泥泥泥浆浆浆浆之之之之间间间间的的的的缓缓缓缓冲冲冲冲液液液液和和和和“ “隔隔隔隔离离离离液液液液” ”，防止水泥浆与钻井液直接接触而产生污染；，防止水泥浆与钻井液
3、直接接触而产生污染；，防止水泥浆与钻井液直接接触而产生污染；，防止水泥浆与钻井液直接接触而产生污染； （4 4）稀稀稀稀释释释释改改改改善善善善钻钻钻钻井井井井液液液液的的的的流流流流动动动动性性性性能能能能，使使使使钻钻钻钻井井井井液液液液易易易易于于于于被顶替，同时，提高顶替效率。被顶替，同时，提高顶替效率。被顶替，同时，提高顶替效率。被顶替，同时，提高顶替效率。32、冲洗液的性能、冲洗液的性能（1 1）一般密度较低（如）一般密度较低（如）一般密度较低（如）一般密度较低（如1.01.01.031.03g/cmg/cm3 3），），），），并接近牛顿流体；并接近牛顿流体；并接近牛顿流体；并接
4、近牛顿流体； （2 2）对井壁疏松泥饼具有渗透能力，使泥饼易于冲洗剥落；）对井壁疏松泥饼具有渗透能力，使泥饼易于冲洗剥落；）对井壁疏松泥饼具有渗透能力，使泥饼易于冲洗剥落；）对井壁疏松泥饼具有渗透能力，使泥饼易于冲洗剥落；（3 3）具有一定的悬浮能力，防止钻井液固相颗粒和冲蚀下）具有一定的悬浮能力，防止钻井液固相颗粒和冲蚀下）具有一定的悬浮能力，防止钻井液固相颗粒和冲蚀下）具有一定的悬浮能力，防止钻井液固相颗粒和冲蚀下来的泥饼的沉降和堆积；来的泥饼的沉降和堆积；来的泥饼的沉降和堆积；来的泥饼的沉降和堆积；（4 4）稀释型冲洗液，应能稀释和分散钻井液，使钻井液在）稀释型冲洗液，应能稀释和分散钻井
5、液，使钻井液在）稀释型冲洗液，应能稀释和分散钻井液，使钻井液在）稀释型冲洗液，应能稀释和分散钻井液，使钻井液在较低流速下达到紊流顶替，其临界流速应控制在较低流速下达到紊流顶替，其临界流速应控制在较低流速下达到紊流顶替，其临界流速应控制在较低流速下达到紊流顶替，其临界流速应控制在0.50.5m/sm/s以下；以下；以下；以下； 4 （5 5）与水泥浆混合比例较低的条件下，对水泥浆的稠化）与水泥浆混合比例较低的条件下，对水泥浆的稠化）与水泥浆混合比例较低的条件下，对水泥浆的稠化）与水泥浆混合比例较低的条件下，对水泥浆的稠化时间和强度的影响要小；时间和强度的影响要小；时间和强度的影响要小；时间和强度
6、的影响要小；（6 6）对于冲洗型，要能在流体中加入惰性固体粒子增强）对于冲洗型，要能在流体中加入惰性固体粒子增强）对于冲洗型，要能在流体中加入惰性固体粒子增强）对于冲洗型，要能在流体中加入惰性固体粒子增强对井壁的冲刷效果；对井壁的冲刷效果；对井壁的冲刷效果；对井壁的冲刷效果；（7 7）对套管不产生腐蚀作用。）对套管不产生腐蚀作用。）对套管不产生腐蚀作用。）对套管不产生腐蚀作用。53、冲洗液的配方设计、冲洗液的配方设计（1 1）设计思路）设计思路）设计思路）设计思路 （a a）在在在在不不不不需需需需要要要要加加加加重重重重时时时时，尽尽尽尽量量量量用用用用清清清清水水水水作作作作前前前前置置置
7、置液液液液冲冲冲冲洗洗洗洗和和和和稀稀稀稀释释释释井井井井内内内内钻钻钻钻井井井井液液液液（与与与与钻钻钻钻井井井井液液液液和和和和水水水水泥泥泥泥浆浆浆浆相相相相容容容容性性性性好，且有助于提高紊流程度和经济）；好，且有助于提高紊流程度和经济）；好，且有助于提高紊流程度和经济）；好，且有助于提高紊流程度和经济）； （b b）加加加加入入入入冲冲冲冲洗洗洗洗液液液液中中中中的的的的稀稀稀稀释释释释剂剂剂剂、分分分分散散散散剂剂剂剂或或或或表表表表面面面面活活活活性性性性剂剂剂剂，要要要要容容容容易易易易破破破破坏坏坏坏钻钻钻钻井井井井液液液液的的的的胶胶胶胶凝凝凝凝结结结结构构构构，有有有有利
8、利利利于于于于清清清清洗井眼。洗井眼。洗井眼。洗井眼。6（2 2）设计原理）设计原理）设计原理）设计原理 根据钻井液性能和井下条件，确定冲洗液的性能，根据钻井液性能和井下条件，确定冲洗液的性能，根据钻井液性能和井下条件，确定冲洗液的性能，根据钻井液性能和井下条件，确定冲洗液的性能，配方设计中考虑应用成本要低。配方设计中考虑应用成本要低。配方设计中考虑应用成本要低。配方设计中考虑应用成本要低。7（3）配方设计）配方设计 配制冲洗液的水：盐层考虑用盐水，海上可用配制冲洗液的水：盐层考虑用盐水，海上可用配制冲洗液的水：盐层考虑用盐水，海上可用配制冲洗液的水：盐层考虑用盐水，海上可用海水（可能的情况下
9、），其它则用淡水；海水（可能的情况下），其它则用淡水；海水（可能的情况下），其它则用淡水；海水（可能的情况下），其它则用淡水； 对泥页岩等过敏性地层，应考虑使用对泥页岩等过敏性地层，应考虑使用对泥页岩等过敏性地层，应考虑使用对泥页岩等过敏性地层，应考虑使用101015%15%的的的的NaClNaCl溶液，或溶液，或溶液，或溶液，或3 35%5%的的的的KClKCl溶液，需要悬浮剂溶液，需要悬浮剂溶液，需要悬浮剂溶液，需要悬浮剂时，可用时，可用时，可用时，可用HECHEC或或或或CMHECCMHEC（盐水可以减少泥页盐水可以减少泥页盐水可以减少泥页盐水可以减少泥页岩的膨胀和防止井壁的坍塌，但对淡
10、水水泥浆岩的膨胀和防止井壁的坍塌，但对淡水水泥浆岩的膨胀和防止井壁的坍塌，但对淡水水泥浆岩的膨胀和防止井壁的坍塌，但对淡水水泥浆有不良的影响）；有不良的影响）；有不良的影响）；有不良的影响）；8 为抑制页岩的膨胀及保持井壁的稳定，可用为抑制页岩的膨胀及保持井壁的稳定，可用为抑制页岩的膨胀及保持井壁的稳定，可用为抑制页岩的膨胀及保持井壁的稳定，可用6 612%12%的水玻璃溶液（抑制），加的水玻璃溶液（抑制），加的水玻璃溶液（抑制），加的水玻璃溶液（抑制），加0.20.2CMCCMC（增粘悬浮）和增粘悬浮）和增粘悬浮）和增粘悬浮）和0.2%0.2%的硼砂（缓凝）；的硼砂（缓凝）；的硼砂（缓凝）；
11、的硼砂（缓凝）； 为防止破坏钻井液性能，造成井壁坍塌，冲洗为防止破坏钻井液性能，造成井壁坍塌，冲洗为防止破坏钻井液性能，造成井壁坍塌，冲洗为防止破坏钻井液性能，造成井壁坍塌，冲洗液中可加入液中可加入液中可加入液中可加入Na(OH)Na(OH)使使使使pHpH值大于值大于值大于值大于8 8；9 为防止冲洗液与水泥浆接触时产生增稠和促凝为防止冲洗液与水泥浆接触时产生增稠和促凝为防止冲洗液与水泥浆接触时产生增稠和促凝为防止冲洗液与水泥浆接触时产生增稠和促凝作用，可在淡水中加入作用，可在淡水中加入作用，可在淡水中加入作用，可在淡水中加入2323焦磷酸钠和焦磷焦磷酸钠和焦磷焦磷酸钠和焦磷焦磷酸钠和焦磷酸
12、氢钠；酸氢钠；酸氢钠；酸氢钠； 对稀释型冲洗液，可在淡水中加入对稀释型冲洗液，可在淡水中加入对稀释型冲洗液，可在淡水中加入对稀释型冲洗液，可在淡水中加入0.510.51的的的的木质素磺酸盐，或铁铬盐或磺化栲胶等（木质素磺酸盐，或铁铬盐或磺化栲胶等（木质素磺酸盐，或铁铬盐或磺化栲胶等（木质素磺酸盐，或铁铬盐或磺化栲胶等（这对这对这对这对钻井液的流动性有改善作用，有利于顶替，同钻井液的流动性有改善作用，有利于顶替，同钻井液的流动性有改善作用，有利于顶替，同钻井液的流动性有改善作用，有利于顶替，同时对水泥浆又有分散和缓凝作用）时对水泥浆又有分散和缓凝作用）时对水泥浆又有分散和缓凝作用）时对水泥浆又有
13、分散和缓凝作用）；10 对需加固相颗粒以增加冲刷能力的冲洗液，加对需加固相颗粒以增加冲刷能力的冲洗液，加对需加固相颗粒以增加冲刷能力的冲洗液，加对需加固相颗粒以增加冲刷能力的冲洗液，加1.51.53%3%（淡水用（淡水用（淡水用（淡水用CMCCMC，海水和盐水则用海水和盐水则用海水和盐水则用海水和盐水则用HECHEC或或或或CMHECCMHEC），），），），Na(OH)Na(OH)的加量约的加量约的加量约的加量约5 510%10%； 在淡水中加在淡水中加在淡水中加在淡水中加1%1%左右的阴离子表面活性剂，由左右的阴离子表面活性剂，由左右的阴离子表面活性剂，由左右的阴离子表面活性剂，由于其静电
14、斥力的作用，可阻止分散粘土粒子的于其静电斥力的作用，可阻止分散粘土粒子的于其静电斥力的作用，可阻止分散粘土粒子的于其静电斥力的作用，可阻止分散粘土粒子的聚集，防止固相颗粒的沉降和堆积。聚集，防止固相颗粒的沉降和堆积。聚集，防止固相颗粒的沉降和堆积。聚集，防止固相颗粒的沉降和堆积。11三、隔离液三、隔离液隔离液是密度、粘度和静切力可以控制的前隔离液是密度、粘度和静切力可以控制的前隔离液是密度、粘度和静切力可以控制的前隔离液是密度、粘度和静切力可以控制的前置液，主要用于隔离和驱替钻井液，应用中，可置液，主要用于隔离和驱替钻井液，应用中，可置液，主要用于隔离和驱替钻井液，应用中，可置液，主要用于隔离
15、和驱替钻井液，应用中，可单独使用隔离液，也可随冲洗液之后，即与冲洗单独使用隔离液，也可随冲洗液之后，即与冲洗单独使用隔离液，也可随冲洗液之后，即与冲洗单独使用隔离液，也可随冲洗液之后，即与冲洗液同时使用。液同时使用。液同时使用。液同时使用。可分为：可分为：可分为：可分为：（1 1）紊流隔离液：用于紊流顶替。）紊流隔离液：用于紊流顶替。）紊流隔离液：用于紊流顶替。）紊流隔离液：用于紊流顶替。（2 2）粘性隔离液：用于塞流或低速层流顶替。）粘性隔离液：用于塞流或低速层流顶替。）粘性隔离液：用于塞流或低速层流顶替。）粘性隔离液：用于塞流或低速层流顶替。121、隔离液的作用、隔离液的作用（1 1）能能
16、能能有有有有效效效效驱驱驱驱替替替替钻钻钻钻井井井井液液液液，适适适适应应应应塞塞塞塞流流流流、低低低低速速速速层层层层流流流流或或或或紊紊紊紊流流流流驱驱驱驱替替替替钻井液；钻井液；钻井液；钻井液；（2 2）易于控制不稳定地层的跨塌（与冲洗液比较）；）易于控制不稳定地层的跨塌（与冲洗液比较）；）易于控制不稳定地层的跨塌（与冲洗液比较）；）易于控制不稳定地层的跨塌（与冲洗液比较）；（3 3）与与与与冲冲冲冲洗洗洗洗液液液液比比比比较较较较，能能能能更更更更有有有有效效效效的的的的隔隔隔隔离离离离钻钻钻钻井井井井液液液液和和和和水水水水泥泥泥泥浆浆浆浆，避避避避免水泥浆的接触污染，防止钻井液絮凝
17、增稠；免水泥浆的接触污染，防止钻井液絮凝增稠；免水泥浆的接触污染，防止钻井液絮凝增稠；免水泥浆的接触污染，防止钻井液絮凝增稠；（4 4）对紊流隔离液，依靠其中的固相颗粒冲蚀井壁泥饼；）对紊流隔离液，依靠其中的固相颗粒冲蚀井壁泥饼；）对紊流隔离液，依靠其中的固相颗粒冲蚀井壁泥饼；）对紊流隔离液，依靠其中的固相颗粒冲蚀井壁泥饼；（5 5）对粘性隔离液，依靠其粘性产生平面推进驱替钻井液。）对粘性隔离液，依靠其粘性产生平面推进驱替钻井液。）对粘性隔离液，依靠其粘性产生平面推进驱替钻井液。）对粘性隔离液，依靠其粘性产生平面推进驱替钻井液。132、隔离液的性能要求、隔离液的性能要求（1 1）紊流隔离液性能
18、要求）紊流隔离液性能要求）紊流隔离液性能要求）紊流隔离液性能要求 具有紊流冲刷作用，即不仅能以平面形式驱替具有紊流冲刷作用，即不仅能以平面形式驱替具有紊流冲刷作用，即不仅能以平面形式驱替具有紊流冲刷作用，即不仅能以平面形式驱替钻井液，还能产生高的径向扰动，提高对井壁泥钻井液，还能产生高的径向扰动，提高对井壁泥钻井液，还能产生高的径向扰动，提高对井壁泥钻井液，还能产生高的径向扰动，提高对井壁泥饼和管壁的冲蚀；饼和管壁的冲蚀；饼和管壁的冲蚀；饼和管壁的冲蚀； 与钻井液和水泥浆有良好的相容性；与钻井液和水泥浆有良好的相容性；与钻井液和水泥浆有良好的相容性；与钻井液和水泥浆有良好的相容性； 具有与牛顿
19、流体接近的流体特性，其紊流的临具有与牛顿流体接近的流体特性，其紊流的临具有与牛顿流体接近的流体特性，其紊流的临具有与牛顿流体接近的流体特性，其紊流的临界流速应较低；界流速应较低；界流速应较低；界流速应较低；14 密度易于调节，能悬浮固相材料保持流体密度易于调节，能悬浮固相材料保持流体密度易于调节，能悬浮固相材料保持流体密度易于调节，能悬浮固相材料保持流体的稳定；的稳定；的稳定；的稳定； 温度对隔离液粘度的影响要小，温度升高温度对隔离液粘度的影响要小，温度升高温度对隔离液粘度的影响要小，温度升高温度对隔离液粘度的影响要小，温度升高后仍能保持稳定；后仍能保持稳定；后仍能保持稳定；后仍能保持稳定；
20、对套管无腐蚀作用。对套管无腐蚀作用。对套管无腐蚀作用。对套管无腐蚀作用。15（2）粘性隔离液的性能要求）粘性隔离液的性能要求 具有一定的触变性能，以利于悬浮岩屑和固体具有一定的触变性能，以利于悬浮岩屑和固体具有一定的触变性能，以利于悬浮岩屑和固体具有一定的触变性能，以利于悬浮岩屑和固体颗粒；颗粒；颗粒；颗粒； 易于进行塞流或低速层流顶替；易于进行塞流或低速层流顶替；易于进行塞流或低速层流顶替；易于进行塞流或低速层流顶替； 流变性能应优于水泥浆，但比钻井液差；流变性能应优于水泥浆，但比钻井液差；流变性能应优于水泥浆，但比钻井液差；流变性能应优于水泥浆，但比钻井液差； 密度高于钻井液，低于水泥浆，
21、密度一般可密度高于钻井液，低于水泥浆，密度一般可密度高于钻井液，低于水泥浆，密度一般可密度高于钻井液，低于水泥浆，密度一般可0.060.060.120.12g/cmg/cm3 3左右；左右；左右；左右；16 控制高温高压下的滤失量，一般小于控制高温高压下的滤失量，一般小于控制高温高压下的滤失量，一般小于控制高温高压下的滤失量，一般小于150150ml/30minml/30min； 与钻井液和水泥浆有良好的相容性；与钻井液和水泥浆有良好的相容性；与钻井液和水泥浆有良好的相容性；与钻井液和水泥浆有良好的相容性； 不腐蚀套管。不腐蚀套管。不腐蚀套管。不腐蚀套管。如果将隔离液与钻井液和水泥浆之间的流变
22、性能关如果将隔离液与钻井液和水泥浆之间的流变性能关如果将隔离液与钻井液和水泥浆之间的流变性能关如果将隔离液与钻井液和水泥浆之间的流变性能关系进行量化，可用下式表示：系进行量化，可用下式表示：系进行量化，可用下式表示：系进行量化，可用下式表示：17不考虑井身结构的情况下：不考虑井身结构的情况下： ococ、 osposp、 omom 分别为水泥浆、隔离液及泥浆的动切力；分别为水泥浆、隔离液及泥浆的动切力；分别为水泥浆、隔离液及泥浆的动切力；分别为水泥浆、隔离液及泥浆的动切力； c c、 spsp、 mm 分别为水泥浆、隔离液及泥浆的塑性粘度。分别为水泥浆、隔离液及泥浆的塑性粘度。分别为水泥浆、隔
23、离液及泥浆的塑性粘度。分别为水泥浆、隔离液及泥浆的塑性粘度。18考虑井眼考虑井眼/套管尺寸以后：套管尺寸以后： c c、 spsp、 mm 分别为水泥浆、隔离液及泥浆的密度。分别为水泥浆、隔离液及泥浆的密度。分别为水泥浆、隔离液及泥浆的密度。分别为水泥浆、隔离液及泥浆的密度。193、隔离液的配方设计、隔离液的配方设计紊流隔离液与粘性隔离液的区别，关键在于粘紊流隔离液与粘性隔离液的区别，关键在于粘紊流隔离液与粘性隔离液的区别，关键在于粘紊流隔离液与粘性隔离液的区别，关键在于粘度，其它性能可以接近（高密度隔离液通常是粘性度，其它性能可以接近（高密度隔离液通常是粘性度，其它性能可以接近（高密度隔离液
24、通常是粘性度，其它性能可以接近（高密度隔离液通常是粘性的）。因紊流隔离液需要满足在较低的顶替排量之的）。因紊流隔离液需要满足在较低的顶替排量之的）。因紊流隔离液需要满足在较低的顶替排量之的）。因紊流隔离液需要满足在较低的顶替排量之下，实现紊流流态，所以紊流隔离液的粘度较低。下，实现紊流流态，所以紊流隔离液的粘度较低。下，实现紊流流态，所以紊流隔离液的粘度较低。下，实现紊流流态，所以紊流隔离液的粘度较低。20（1）紊流隔离液）紊流隔离液 （a a）设计准则设计准则设计准则设计准则 在在在在保保保保证证证证固固固固相相相相颗颗颗颗粒粒粒粒悬悬悬悬浮浮浮浮稳稳稳稳定定定定不不不不沉沉沉沉降降降降的的
25、的的前前前前提提提提下下下下，尽量降低隔离液的粘度。尽量降低隔离液的粘度。尽量降低隔离液的粘度。尽量降低隔离液的粘度。21（b）配方设计配方设计低低粘粘度度的的钻钻井井液液（如如膨膨润润土土水水）作作紊紊流流隔隔离离液液（应应含含分分散散剂剂），用用于于水水基基钻钻井井液液（对对油油基基钻钻井井液液应应含含溶溶解解剂剂，相相应应的的隔隔离离液液则则应应含含表表面活性剂，以利于改善管壁和井壁的润湿性）；面活性剂，以利于改善管壁和井壁的润湿性）；稀水泥浆或火山灰低密度水泥浆；稀水泥浆或火山灰低密度水泥浆；22 对对对对油油油油基基基基隔隔隔隔离离离离液液液液，应应应应能能能能有有有有效效效效清清清
26、清除除除除油油油油基基基基的的的的粘粘粘粘稠稠稠稠钻钻钻钻井井井井液液液液、岩岩岩岩屑屑屑屑和和和和页页页页岩岩岩岩等等等等：柴柴柴柴油油油油（5050份份份份）水水水水（5050份份份份）乳化剂（适量）飞灰膨润土，可用重晶石加重乳化剂（适量）飞灰膨润土，可用重晶石加重乳化剂（适量）飞灰膨润土，可用重晶石加重乳化剂（适量）飞灰膨润土，可用重晶石加重； 聚聚聚聚生生生生物物物物胶胶胶胶（或或或或瓜瓜瓜瓜胶胶胶胶或或或或HECHEC）水水水水硅硅硅硅粉粉粉粉重重重重晶晶晶晶石石石石，各各各各种种种种材材材材料料料料的的的的加加加加量量量量应应应应根根根根据据据据密密密密度度度度和和和和流流流流变变
27、变变性性性性能能能能确确确确定定定定，既要满足紊流要求，又不能发生固相的沉降。既要满足紊流要求，又不能发生固相的沉降。既要满足紊流要求，又不能发生固相的沉降。既要满足紊流要求，又不能发生固相的沉降。23（2）粘性隔离液）粘性隔离液（a a）设计准则设计准则设计准则设计准则 流变性能容易调控，无自由水、无固相沉降；流变性能容易调控，无自由水、无固相沉降；流变性能容易调控，无自由水、无固相沉降；流变性能容易调控，无自由水、无固相沉降； 与钻井液和水泥浆有良好的流变学配伍性；与钻井液和水泥浆有良好的流变学配伍性；与钻井液和水泥浆有良好的流变学配伍性；与钻井液和水泥浆有良好的流变学配伍性； 在在在在加
28、加加加重重重重剂剂剂剂低低低低加加加加量量量量、低低低低浓浓浓浓度度度度或或或或高高高高浓浓浓浓度度度度含含含含盐盐盐盐量量量量，以以以以及及及及低低低低剪剪剪剪切切切切搅搅搅搅拌拌拌拌等等等等情情情情况况况况下下下下，隔隔隔隔离离离离液液液液都都都都应应应应有有有有足足足足够够够够高高高高的的的的粘粘粘粘度度度度，并并并并有好的滤失量控制能力。有好的滤失量控制能力。有好的滤失量控制能力。有好的滤失量控制能力。24（b）设计配方设计配方 高高高高粘粘粘粘度度度度HECHEC（或或或或CMHECCMHEC）水水水水膨膨膨膨润润润润土土土土（防防防防高高高高温降粘）重晶石；温降粘）重晶石；温降粘）
29、重晶石；温降粘）重晶石； 基基基基浆浆浆浆表表表表面面面面活活活活性性性性剂剂剂剂：改改改改变变变变油油油油基基基基钻钻钻钻井井井井液液液液的的的的管管管管壁壁壁壁和和和和井井井井壁壁壁壁的的的的亲亲亲亲水水水水性性性性，通通通通常常常常是是是是，靠靠靠靠油油油油基基基基钻钻钻钻井井井井液液液液的的的的一一一一段段段段，用用用用油油油油溶溶溶溶性性性性阴阴阴阴离离离离子子子子表表表表面面面面活活活活性性性性剂剂剂剂，靠靠靠靠水水水水泥泥泥泥浆浆浆浆的的的的一一一一段段段段用用用用水水水水溶性的阴离子表面活性剂；溶性的阴离子表面活性剂；溶性的阴离子表面活性剂；溶性的阴离子表面活性剂； 海海海海泡
30、泡泡泡石石石石粘粘粘粘性性性性隔隔隔隔离离离离液液液液：海海海海泡泡泡泡石石石石可可可可各各各各种种种种类类类类型型型型的的的的水水水水增增增增粘粘粘粘，且在高温下不会有严重的胶凝和变稀的现象。且在高温下不会有严重的胶凝和变稀的现象。且在高温下不会有严重的胶凝和变稀的现象。且在高温下不会有严重的胶凝和变稀的现象。25四、前置液用量设计四、前置液用量设计1 1、冲洗液和紊流隔离液、冲洗液和紊流隔离液、冲洗液和紊流隔离液、冲洗液和紊流隔离液用量满足保证顶替效率对紊流接触时间的要求，一般用量满足保证顶替效率对紊流接触时间的要求，一般用量满足保证顶替效率对紊流接触时间的要求，一般用量满足保证顶替效率对
31、紊流接触时间的要求，一般可考虑在可考虑在可考虑在可考虑在1010minmin左右。最大用量一般不超过左右。最大用量一般不超过左右。最大用量一般不超过左右。最大用量一般不超过250250mm环空高环空高环空高环空高度。度。度。度。2 2、同时使用冲洗液和隔离液、同时使用冲洗液和隔离液、同时使用冲洗液和隔离液、同时使用冲洗液和隔离液二者总用量一般不超过二者总用量一般不超过二者总用量一般不超过二者总用量一般不超过300300mm环空高度。环空高度。环空高度。环空高度。3 3、粘性隔离液、粘性隔离液、粘性隔离液、粘性隔离液主要应控制允许的环空高度，如一般为主要应控制允许的环空高度，如一般为主要应控制允
32、许的环空高度，如一般为主要应控制允许的环空高度，如一般为150150200200mm环空环空环空环空高度。高度。高度。高度。对段尾管固井，也考虑等量裸眼环空容积。对段尾管固井，也考虑等量裸眼环空容积。对段尾管固井，也考虑等量裸眼环空容积。对段尾管固井，也考虑等量裸眼环空容积。264 4、特殊情况、特殊情况、特殊情况、特殊情况（1 1）很小裸眼环容的尾管固井，最小用量不低于）很小裸眼环容的尾管固井，最小用量不低于）很小裸眼环容的尾管固井，最小用量不低于）很小裸眼环容的尾管固井，最小用量不低于1.61.6mm3 3，当环容较大时，最小环空高度不低于当环容较大时，最小环空高度不低于当环容较大时，最小
33、环空高度不低于当环容较大时，最小环空高度不低于100100mm。（2 2）对于深井，根据经验，超过对于深井，根据经验，超过对于深井，根据经验，超过对于深井，根据经验，超过30003000mm的井，每增加的井，每增加的井，每增加的井，每增加300300mm，用量附加用量附加用量附加用量附加0.20.20.30.3mm3 3。27实例：实例：高温高压气井固井隔离液设计高温高压气井固井隔离液设计281、隔离液的主要性能要求、隔离液的主要性能要求 隔离液不但应具备与水基和油基钻井液，以隔离液不但应具备与水基和油基钻井液，以隔离液不但应具备与水基和油基钻井液，以隔离液不但应具备与水基和油基钻井液，以及防
34、窜水泥浆均应有良好的相容性，还应具备悬及防窜水泥浆均应有良好的相容性，还应具备悬及防窜水泥浆均应有良好的相容性，还应具备悬及防窜水泥浆均应有良好的相容性，还应具备悬浮钻屑和加重剂等固相粒子的能力、抗高温和低浮钻屑和加重剂等固相粒子的能力、抗高温和低浮钻屑和加重剂等固相粒子的能力、抗高温和低浮钻屑和加重剂等固相粒子的能力、抗高温和低失水等。在顶替钻井液的推移过程中，能形成粘失水等。在顶替钻井液的推移过程中，能形成粘失水等。在顶替钻井液的推移过程中，能形成粘失水等。在顶替钻井液的推移过程中，能形成粘稠的过渡带，以隔离钻井液与水泥浆的掺混和保稠的过渡带，以隔离钻井液与水泥浆的掺混和保稠的过渡带，以隔
35、离钻井液与水泥浆的掺混和保稠的过渡带，以隔离钻井液与水泥浆的掺混和保持近平板流速剖面的推进。持近平板流速剖面的推进。持近平板流速剖面的推进。持近平板流速剖面的推进。 292、隔离液设计与配制原则、隔离液设计与配制原则 根据本井固井的需要，隔离液密度应控制的范围根据本井固井的需要，隔离液密度应控制的范围根据本井固井的需要，隔离液密度应控制的范围根据本井固井的需要，隔离液密度应控制的范围1.251.25 2.282.28g/cmg/cm3 3； 考虑本井的地质特点和现有技术条件，配合防窜考虑本井的地质特点和现有技术条件，配合防窜考虑本井的地质特点和现有技术条件，配合防窜考虑本井的地质特点和现有技术
36、条件，配合防窜水泥浆使用，按粘性隔离液进行设计；水泥浆使用，按粘性隔离液进行设计；水泥浆使用，按粘性隔离液进行设计；水泥浆使用，按粘性隔离液进行设计；30 加加加加重重重重剂剂剂剂用用用用油油油油田田田田常常常常用用用用的的的的重重重重晶晶晶晶石石石石，主主主主要要要要外外外外加加加加剂剂剂剂根根根根据据据据现现现现有有有有实实实实际际际际情情情情况况况况，通通通通过过过过实实实实验验验验确确确确定定定定种种种种类类类类及及及及加加加加量量量量，并并并并重重重重点考虑其与防窜水泥浆和油基钻井液的相容性；点考虑其与防窜水泥浆和油基钻井液的相容性；点考虑其与防窜水泥浆和油基钻井液的相容性；点考虑其
37、与防窜水泥浆和油基钻井液的相容性； 隔隔隔隔离离离离液液液液抗抗抗抗高高高高温温温温能能能能力力力力与与与与防防防防窜窜窜窜水水水水泥泥泥泥浆浆浆浆要要要要求求求求一一一一致致致致，配配配配方尽可能简单，应用方便；方尽可能简单，应用方便；方尽可能简单，应用方便；方尽可能简单，应用方便； 对对对对油油油油基基基基钻钻钻钻井井井井液液液液井井井井段段段段，在在在在隔隔隔隔离离离离液液液液中中中中增增增增加加加加油油油油性性性性表表表表面面面面活活活活性性性性剂剂剂剂，使使使使隔隔隔隔离离离离液液液液具具具具有有有有良良良良好好好好的的的的清清清清除除除除套套套套管管管管和和和和井井井井壁壁壁壁上上
38、上上的油膜的作用。的油膜的作用。的油膜的作用。的油膜的作用。 313、隔离液材料的选择、隔离液材料的选择根据本井（高温高压气井）固井对隔离液性能根据本井（高温高压气井）固井对隔离液性能根据本井（高温高压气井）固井对隔离液性能根据本井（高温高压气井）固井对隔离液性能的要求，对现有隔离液体系进行了分析研究，并进的要求，对现有隔离液体系进行了分析研究，并进的要求，对现有隔离液体系进行了分析研究，并进的要求，对现有隔离液体系进行了分析研究，并进行了筛选试验。结果表明，行了筛选试验。结果表明，行了筛选试验。结果表明，行了筛选试验。结果表明，SNCSNC和海泡石等常用隔和海泡石等常用隔和海泡石等常用隔和海
39、泡石等常用隔离液体系不能满足要求，离液体系不能满足要求，离液体系不能满足要求，离液体系不能满足要求，HDSHDS隔离液体系能够满足隔离液体系能够满足隔离液体系能够满足隔离液体系能够满足要求，其加重材料为重晶石，表面活性剂根据钻井要求，其加重材料为重晶石，表面活性剂根据钻井要求，其加重材料为重晶石，表面活性剂根据钻井要求，其加重材料为重晶石，表面活性剂根据钻井液特性而选用亲油或亲水型的以及增加隔离液失水液特性而选用亲油或亲水型的以及增加隔离液失水液特性而选用亲油或亲水型的以及增加隔离液失水液特性而选用亲油或亲水型的以及增加隔离液失水控制能力的添加剂。控制能力的添加剂。控制能力的添加剂。控制能力的
40、添加剂。324、隔离液配方研制、隔离液配方研制根据上述选定的隔离液体系的材料，经过大根据上述选定的隔离液体系的材料，经过大根据上述选定的隔离液体系的材料，经过大根据上述选定的隔离液体系的材料，经过大量的室内试验，研制出密度量的室内试验，研制出密度量的室内试验，研制出密度量的室内试验，研制出密度1.251.25g/cmg/cm3 3 2.28g/cm2.28g/cm3 3的隔离液的配方，其密度可调节范围宽，流动性的隔离液的配方，其密度可调节范围宽，流动性的隔离液的配方，其密度可调节范围宽，流动性的隔离液的配方，其密度可调节范围宽，流动性能好，具有良好的抗高温特性。能好，具有良好的抗高温特性。能好
41、，具有良好的抗高温特性。能好，具有良好的抗高温特性。 33密度密度1.25g/cm3隔离液配方与性能隔离液配方与性能 材料名材料名加量加量单位单位材料名材料名加量加量单位单位淡水淡水100galHDS165.5lb增粘增粘5.61lb重晶石重晶石196.4lb消泡消泡0.421gal表活剂表活剂2.81gal增切增切0.281gal隔离液性能（隔离液性能（95）流变性能，格流变性能，格 600 300 200 100 6 3453126221312n=0.5377，k=0.5540；YP=8.678，PV=0.014，YP/PV=620漏斗粘度漏斗粘度加重前加重前40s加重后加重后47s34密
42、度密度1.75g/cm3隔离液配方与性能隔离液配方与性能材料名材料名加量加量单位单位材料名材料名加量加量单位单位淡水淡水100gal重晶石重晶石1153.2lb增粘增粘13lb悬浮剂悬浮剂22.32lb消泡消泡1.30gal表活剂表活剂15.58gal增切增切0.483gal表活剂表活剂25.58galHDS148.8lb隔离液性能（隔离液性能（140）流变性能，流变性能，格格 600 300 200 100 6 31216943322218n=0.8104，k=0.2252；YP=8.678，PV=0.052，YP/PV=167漏斗粘度漏斗粘度加重前加重前43s加重后加重后74s35密度密度
43、2.28g/cm3隔离液配方与性能隔离液配方与性能材料名材料名加量加量单位单位材料名材料名加量加量单位单位淡水淡水100GalHDS66.77lb增粘增粘/Lb重晶石重晶石2557.8lb消泡消泡1.335Gal悬浮剂悬浮剂22.26lb增切增切0.801Gal表活剂表活剂6.677gal隔离液性能（隔离液性能（130）流变性能，流变性能，格格 600 300 200 100 6 31026754381311n=0.6063，k=0.7803；YP=16.352，PV=0.035，YP/PV=467漏斗粘度漏斗粘度加重前加重前38s加重后加重后67s365、隔离液与油基钻井液和水泥浆的相容性、
44、隔离液与油基钻井液和水泥浆的相容性试验试验（1 1）与水泥浆的混浆试验）与水泥浆的混浆试验）与水泥浆的混浆试验）与水泥浆的混浆试验选用研制的选用研制的选用研制的选用研制的1.751.75g/cmg/cm3 3、1.90g/cm1.90g/cm3 3和和和和2.282.28g/cmg/cm3 3共共共共3 3种密度的隔离液，分别与种密度的隔离液，分别与种密度的隔离液，分别与种密度的隔离液，分别与1.901.90g/cmg/cm3 3、2.152.15g/cmg/cm3 3和和和和2.402.40g/cmg/cm3 3的水泥浆作混浆试验。的水泥浆作混浆试验。的水泥浆作混浆试验。的水泥浆作混浆试验。
45、混浆试验表明，隔离液体系与满足本高温高压混浆试验表明，隔离液体系与满足本高温高压混浆试验表明，隔离液体系与满足本高温高压混浆试验表明，隔离液体系与满足本高温高压气井固井的水泥浆体系有良好的相容性。气井固井的水泥浆体系有良好的相容性。气井固井的水泥浆体系有良好的相容性。气井固井的水泥浆体系有良好的相容性。371.75g/cm3隔离液对隔离液对1.90g/cm3水泥浆性能的影响水泥浆性能的影响 混浆比，混浆比，v%流变性能流变性能API失水失水稠化时间稠化时间抗压强度抗压强度水泥浆：隔水泥浆：隔离液离液nkYPPVYP/PV100:00.84900.22824.1010.0815147312189
46、5:50.88930.40296.6720.18935404391475:250.82140.45098.1960.1326280300850:500.75480.43377.4220.0795933000:1000.81040.22528.6870.052167382.28g/cm3隔离液对隔离液对2.33g/水泥浆性能的影响水泥浆性能的影响混浆比，混浆比，v%流变性能流变性能API失水失水稠化时间稠化时间抗压强抗压强度度水泥浆：隔水泥浆：隔离液离液NkYPPVYP/PV100:00.55391.469614.700.0622236482992895:50.82150.862831.210.
47、23691327828075:250.69391.50422.770.178412830050:500.69541.035830.150.0963140:1000.60630.780316.350.03546739（2 2）与油基钻井液的混浆试验）与油基钻井液的混浆试验）与油基钻井液的混浆试验）与油基钻井液的混浆试验用设计的各种密度的隔离液体系与该井使用设计的各种密度的隔离液体系与该井使用设计的各种密度的隔离液体系与该井使用设计的各种密度的隔离液体系与该井使用的水基和油基钻井液进行混浆的相容性试验用的水基和油基钻井液进行混浆的相容性试验用的水基和油基钻井液进行混浆的相容性试验用的水基和油基钻井
48、液进行混浆的相容性试验分析。分析。分析。分析。 混浆试验结果表明：研制的隔离液配方与混浆试验结果表明：研制的隔离液配方与混浆试验结果表明：研制的隔离液配方与混浆试验结果表明：研制的隔离液配方与本井使用的水基和油基钻井液良好的相容性。本井使用的水基和油基钻井液良好的相容性。本井使用的水基和油基钻井液良好的相容性。本井使用的水基和油基钻井液良好的相容性。406、小结、小结本研究设计出了密度为隔离液体系，该隔离液具有本研究设计出了密度为隔离液体系，该隔离液具有本研究设计出了密度为隔离液体系，该隔离液具有本研究设计出了密度为隔离液体系，该隔离液具有以下特点：以下特点：以下特点：以下特点： （1 1）稳
49、定性、流变性良好，适应温度范围宽；）稳定性、流变性良好，适应温度范围宽；）稳定性、流变性良好，适应温度范围宽；）稳定性、流变性良好，适应温度范围宽； （2 2）与三种水泥浆体系有良好的相容性，即与此三）与三种水泥浆体系有良好的相容性，即与此三）与三种水泥浆体系有良好的相容性，即与此三）与三种水泥浆体系有良好的相容性，即与此三种水泥浆体系的各比例混浆的流变性能、稠化时间、种水泥浆体系的各比例混浆的流变性能、稠化时间、种水泥浆体系的各比例混浆的流变性能、稠化时间、种水泥浆体系的各比例混浆的流变性能、稠化时间、抗压强度等特性均较好；抗压强度等特性均较好；抗压强度等特性均较好；抗压强度等特性均较好；（
50、3 3）与常用油基钻井液及油基钻井液转换液的相容）与常用油基钻井液及油基钻井液转换液的相容）与常用油基钻井液及油基钻井液转换液的相容）与常用油基钻井液及油基钻井液转换液的相容性也较好，表现为其各比例混浆的流变性能基本处于性也较好，表现为其各比例混浆的流变性能基本处于性也较好，表现为其各比例混浆的流变性能基本处于性也较好，表现为其各比例混浆的流变性能基本处于钻井液与隔离液之间；钻井液与隔离液之间；钻井液与隔离液之间；钻井液与隔离液之间； （4 4）在该井固井施工中的试验应用表明，优选的隔）在该井固井施工中的试验应用表明，优选的隔）在该井固井施工中的试验应用表明，优选的隔）在该井固井施工中的试验应用表明，优选的隔离液体系满足高温高压气井固井的要求。离液体系满足高温高压气井固井的要求。离液体系满足高温高压气井固井的要求。离液体系满足高温高压气井固井的要求。 41谢 谢 ！42结束结束
