石油钻井用钻井液类型及相关知识
钻井液基础知识
第三章钻井液基础知识一、钻井液概念钻井液是指油气开发钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。
钻井液的循环是通过泥浆泵实现的。
循环池中的钻井液由泥浆泵泵入地面高压管汇，经过立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤到达钻头，然后从钻头喷嘴喷出，沿着钻柱与井壁（或套管）形成的环形空间返出，到达地面后经各种固控设备处理后返回循环池。
因此，钻井液又被人们普遍称为石油钻井工程的“血液”。
钻井液又称做钻井泥浆或简称泥浆。
钻井液工艺技术是油气钻井工程的重要组成部分，在确保安全、优质、快速钻井中起着越来越重要的作用。
现场钻井液循环系统如图所示。
泥浆池泥浆泵地面高压管汇立管水龙带水龙头方钻杆固控设备沉砂池震动筛泥浆槽井眼环空钻头钻铤钻杆二、钻井液的组成1、分散介质---水（盐水）或油2、分散相---膨润土、加重材料、各种处理剂、钻屑膨润土是常用的配浆材料，主要起提粘和造壁作用，加重材料用于提高钻井液密度，处理剂用于调整钻井液性能，钻屑是无用固相应通过各种固控措施除去。
三、钻井液的基本功用1、携带和悬浮岩屑通过钻井液循环将钻头破碎的岩屑从井底携带到地面，让钻头始终接触、破碎新地层，保证快速钻进。
钻井液停止循环时使钻屑在钻井液中悬浮不下沉，防止沉沙卡2、稳定井壁和平衡地层压力钻井液借助液相滤失作用，在井壁上形成一层薄而致密的泥饼，阻止液相进一步滤失，从而减弱泥页岩水化膨胀和分散程度，达到稳定井壁的作用。
平衡地层压力是通过钻井液提供的液注压力来实现，从而防止井塌、井喷、卡钻等复杂情况。
3、冷却和润滑钻头钻具钻进过程中钻头破碎岩屑，钻具与井壁摩擦会产生大量热，这些热量通过钻井液循环被带出地面从而达到冷却钻头钻具的作用。
钻具在井下旋转过程中钻井液在钻具与地层之间又会起到很好的润滑作用。
4、传递水动力钻井液将地面泥浆泵赋予的动力除了用于克服沿程阻力外，当它从钻头喷嘴高速喷出时，对井底产生强大冲击力从而显著提高钻速。
油基钻井液介绍及应用
油基钻井液一、油基钻井液发展概述1、定义及类型➢油基钻井液是指以油作为连续相的钻井液。
➢两种油基钻井液——全油基钻井液和油包水乳化钻井液。
在全油基钻井液中，水是无用的组分，其含水量不应超过10%；而在油包水钻井液中，水作为必要组分均匀地分散在柴油中，其含水量一般为10~60%。
2、油基钻井液的优缺点➢与水基钻井液相比较，油基钻井液具有能抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气层损害程度较小等多种优点。
➢目前已成为钻高难度的高温深井、大斜度定向井、水平井和各种复杂地层的重要手段，并且还可广泛地用作解卡液、射孔完井液、修井液和取心液等。
➢油基钻井液的配制成本比水基钻井液高得多，使用时往往会对井场附近的生态环境造成严重影响。
➢为了提高钻速，从20世纪70年代中期开始，较广泛地使用了低胶质油包水乳化钻井液。
➢为保护环境，适应海洋钻探的需要，从80年代初开始，又逐步推广使用了以矿物油作为基油的低毒油包水乳化钻井液。
3、油基钻井液的发展阶段二、油基钻井液的组成1、基油(BaseOil)油包水乳化钻井液是以水滴为分散相，油为连续相，并添加适量的乳化剂、润湿剂、亲油胶体和加重剂等所形成的稳定的乳状液体系。
•在油包水乳化钻井液中用作连续相的油称为基油，目前普遍使用的基油为柴油(我国常使用零号柴油)和各种低毒矿物油。
•为确保安全，其闪点和燃点应分别在82℃和93℃以上。
•由于柴油中所含的芳烃对钻井设备的橡胶部件有较强的腐蚀作用，因此芳烃含量不宜过高，一般要求柴油的苯胺点在60℃以上。
苯胺点是指等体积的油和苯胺相互溶解时的最低温度。
苯胺点越高，表明油中烷烃含量越高，芳烃含量越低。
•为了有利于对流变性的控制和调整，其粘度不宜过高。
各种基油的物理性质注：Mentor26、Mentor28、Escaid110、LVT和BP8313均为常用矿物油的代号。
2、水相(WaterPhase)：•淡水、盐水或海水均可用作油基钻井液的水相。
钻井液性能要求及处理剂类型和作用
钻井液性能要求及处理剂类型和作用一般而言，煤田地质勘探采用金刚石绳索取芯钻进在稳定岩层可使用清水作钻井液。
而对各种不稳定岩层,如各种水敏岩层、破碎岩层、特别是对于深孔、长孔段的不稳定岩层,则必须采用泥浆作钻井液。
由于金刚石岩心钻探内外管间隙小、钻头转速高、钻头价格贵,因此对泥浆提出了一些特殊要求。
金刚石绳索取芯钻进用钻井液，主要要求润滑性、流变性、滤失性、固相含量等项指标。
并据此来选择钻井液类型、添加剂种类和工艺措施。
金刚石钻进要求钻井液有好的润滑性是不言而喻的。
为发挥钻头的破岩效率，特别是使用孕镶钻头，要求高转速，只有泥浆润滑性能好，才能减少钻头磨损，提高钻头进尺；减少钻杆磨损和钻杆折断事故，降低功率消耗。
不管用清水还是用泥浆作钻井液，都要重视其润滑性指标。
为保护孔壁和有效排除钻屑，要求钻井液有较好的流变性。
以前用漏斗粘度来衡量流动性能是不够的。
金刚石钻探的特点，要求钻井液通过小间隙处流动阻力小，即粘度小；而在大断面处粘度高，对孔壁冲刷小。
我们在金刚石绳索取芯钻探中应用流变学的理论解决生产实际问题，选择流变性能好的泥浆，取得较好满意的效果。
要使泥浆有较好的护壁能力，必须注意其滤失性能。
失水量过大是造成泥页岩，盐类地层、破碎地层的膨胀、溶蚀、剥蚀、坍塌的主要根源。
在这些地层要求失水量低,金刚石钻进环空间隙很小，泥饼厚度过大是很不利的。
此外，滤液的成分对护壁有重要影响。
滤液中含有盐类离子、高分子材料等抑制性成分，即使失水量大一些，护壁能力也很好。
因此，对滤失性能要注意失水量、泥饼厚度及滤液成分三个方面。
为控制失水常加入多种降失水剂。
固相含量过高，尤其是钻屑含量过高，给钻进工作带来很多问题，如钻速下降、钻头寿命降低，设备磨损加快、孔内事故多。
固相含量的多少和类型，直接影响到钻井液的流变性、滤失性和润滑性。
煤田金刚石绳索取钻进通常用低固相泥浆，固相含量可由比重观测。
一般要求固相含量(体积)在4%以内，泥浆比重在1.06以下。
白油基钻井液
白油基钻井液导言在石油钻井过程中，钻井液扮演着重要的角色。
它不仅用于冷却钻头、悬浮钻屑和保持井壁稳定，还能提供丰富的地质信息。
传统的钻井液通常是以水为基础，但由于水的局限性，在特定的情况下需要采用白油基钻井液。
1. 白油基钻井液的概述白油基钻井液，又称为沥青基钻井液，是一种以矿物油或合成油为基础的钻井液。
相比于传统的水基钻井液，白油基钻井液具有许多优点，如良好的温度稳定性、高度的清洁性和低毒性。
2. 白油基钻井液的组成白油基钻井液主要由以下组成部分组成：2.1 基础油基础油是白油基钻井液的主要成分。
它可以分为矿物油和合成油两种类型。
矿物油主要来自于石化工业中的矿物油产品，而合成油则是通过特定的合成工艺生产得到的。
基础油的选择需要考虑钻井环境和井下温度等因素。
2.2 增稠剂增稠剂用于增加钻井液的黏度，以提高其悬浮钻屑的能力。
常见的增稠剂包括有机胶体和聚合物。
它们可以根据钻井液的需要进行适当的调整。
2.3 乳化剂乳化剂用于使基础油和水混合形成乳液。
它可以帮助乳化稳定，并减少沉淀物的产生。
乳化剂的选择取决于基础油的性质和水质。
2.4 调节剂调节剂用于调整钻井液的性能，包括PH值、酸碱度和电解质含量等。
它可以保持钻井液的稳定性，并对井壁起到一定的保护作用。
3. 白油基钻井液的应用白油基钻井液适用于一些特殊的钻井环境和井下条件，如高温地层、有毒地层和敏感地层。
它具有以下优点：•温度稳定性：白油基钻井液可以在高温条件下保持较好的稳定性，不易产生泡沫和降解。
•清洁性：白油基钻井液不含水，因此不会导致岩心的膨胀和溶解，能够提供更准确的地质信息。
•低毒性：白油基钻井液对环境的影响较小，不会对生物和水源造成污染。
然而，白油基钻井液的成本相对较高，处理和回收也较为复杂，所以在一般的钻井作业中，还是以水基钻井液为主。
4. 白油基钻井液的安全性白油基钻井液相对于传统的水基钻井液具有较低的毒性和环境影响。
但在使用过程中，仍需要注意以下安全事项：•避免直接接触：白油基钻井液可能对皮肤和眼睛有刺激作用，因此在使用时要戴好防护设备，避免直接接触。
第二章 钻井液基础知识
第二章、钻井液基础知识钻井液在钻井中的作用。
1、清洗井底，携带岩屑，保持井底清洁，保证钻头不断地破碎地层，使钻进不中断。
2、平衡地层中的流体（油、气、水）压力，防止井喷、井漏等井下复杂情况，保护油气层。
3、平衡岩石侧压力，并在井壁形成泥饼，保持井壁稳定，防止地层坍塌。
4、发挥水力效能，传递动力，冲击井底，帮助钻头破碎井底岩石，提高钻井速度。
5、悬浮岩屑和加重剂，降低岩屑沉降速度，避免沉砂卡钻。
另外承受钻杆和套管的部分重力。
6、润滑并冷却钻头，钻具。
7、防止地层中盐水、盐岩、石膏、芒硝等对钻井液的化学污染，防止硫化氢污染和损害。
8、利用钻井液，准确获得井下资料。
一、钻井液性能与钻井工作的关系一）、钻井液密度与钻井的关系密度过大有以下害处：1、损害油气层；2、降低钻井速度；3、过大压差造成压差卡钻；4、易憋漏地层；5、易引起过高的粘切；6、多消耗钻井液材料及动力；7、抗污染能力下降。
密度过低则容易发生井喷、井塌（尤其是负压钻井）、缩径（对塑性地层，如较纯的粘土、盐岩层等）及携屑能力下降等。
二）、钻井液粘度、切力与钻井的关系1、粘度、切力过大有以下害处。
⑴流动阻力大，能量消耗多，功率低，钻速慢；⑵净化不良（固控设备不易充分发挥效力），易引起井下复杂情况；⑶易泥包钻头，压力波动大，易引起卡、喷、漏和井塌等事故；⑷脱气较难，影响气测并易造成气侵。
2、粘度和切力过低也不利于钻井，如：⑴洗井不良，井眼净化效果差；⑵冲刷井壁加剧，引起井塌等井下事故；⑶岩屑过细影响录井。
三）、滤失量和泥饼质量与钻井工作的关系钻井液滤失量过大，泥饼厚而虚，会引起一系列问题。
1、易造成地层孔隙堵塞而损害油气层，滤液大量进入油气层，会引起油气层的滲透率等物性变化，损害油气层，降低产能。
2、泥饼在井壁堆积太厚，环空间隙变小，泵压升高。
3、易引起泥包钻头，下钻遇阻、遇卡或堵死水眼。
4、在高滲透地层易造成较厚的滤饼而引起阻卡，甚至发生压差卡钻。
钻井液基础知识
水基钻井液
水基钻井液是以水为分散介质，以粘土、碱、润滑剂等为添 加剂的钻井液。它是最常用的一种钻井液类型，具有制备方 便、成本低、易于维护等优点，适用于大多数地质条件。
水基钻井液根据其组成和性质可分为淡水钻井液、盐水钻井 液、钙处理钻井液等。不同类型的水基钻井液在性能、稳定 性、抗污染能力等方面存在差异，应根据具体地质条件和工 程需要进行选择。
01
钻井液的处理剂
粘土分散剂
作用
抑制粘土水化，防止粘土膨胀 和分散。
原理
通过离子交换或物理吸附，使处理 剂吸附在粘土颗粒表面，改变其表 面电性质，从而抑制粘土水化和膨 胀。
常用种类
有机处理剂如栲胶、磺化沥青；无 机处理剂如水玻璃、氯化钙。
降滤失剂
01
02
03
作用
降低钻井液的滤失量，保 持钻井液的稳定。
研究纳米材料在钻井液中 的应用
纳米材料具有许多独特的性质，如大的比表 面积、良好的化学稳定性等，将其应用于钻 井液中可以提高钻井效率、降低钻井成本。
提高钻井液的抗污染能力
要点一
加强钻井液的滤失性和稳定性
滤失性和稳定性是评价钻井液抗污染能力的重要指标 ，加强这两种性能的研究可以提高钻井液的抗污染能 力。
采用适当的过滤和净化设备， 去除钻井液中的杂质和有害物 质，提高钻井液的水质。
控制钻井液的密度
根据钻井工程的需要，控制钻井 液的密度以保证适当的浮力和稳
定性。
通过添加加重剂或减少水分含量 等方式，调整钻井液的密度。
定期检测钻井液的密度，确保其 在合适的范围内，以保证钻井工
程的顺利进行。
防止钻井液受污染
表面活性剂是钻井液处理剂的重要组成部分，开发保型表面活性剂可以降低钻井液对环 境的污染。
钻井液基础知识
钻井液相关基础知识
乳 状 液 泥 浆
乳状液是液体(油和水)分散在另一种液体( 乳状液是液体(油和水)分散在另一种液体(水和 油 ) 中形成稳定的分散体系. 常用的是水包油型乳状 中形成稳定的分散体系 . 液 , 它有较好的润滑性能, 不仅能有效地提高钻头和 它有较好的润滑性能 , 钻具的寿命, 而且能明显地降低钻进所需的功率消耗 , 钻具的寿命 , 而且能明显地降低钻进所需的功率消耗, 还可以起到降低或消除钻杆柱的振动, 还可以起到降低或消除钻杆柱的振动 , 从而提高钻具 的钻速, 的钻速 , 使小口径金刚石钻进的钻进速度和钻进深度 大幅度的提高. 近年来 , 大幅度的提高 . 近年来, 随着小口径金刚石钻进的发 展 , 水包油乳状液已成为固体矿床钻探中主要的钻孔 冲洗液之一. 钻探时可购买已配制好的乳化油 , 冲洗液之一 . 钻探时可购买已配制好的乳化油, 现场 使用时加水稀释成乳化液(乳化油的含量一般为0 使用时加水稀释成乳化液(乳化油的含量一般为0.3% 一0.5%).
钻井液相关基础知识
泥浆密度与钻井的关系
平衡地层压力和井壁侧压力
钻井过程中,钻井液的密度过小,钻井液的液 柱压力过小,一方面不足以平衡地层压力,地层中 的油,气,水可进入钻井液中,破坏钻井液性能, 同时造成钻井液密度下降,引起井喷事故的发生; 另一方面液柱压力过小,不足以提供足够的支撑力 来平衡井壁侧压力,易使井壁垮塌.密度过大,钻 井液的液柱压力过大,当液柱压力大于地层压力, 钻井液进入地层中去,对油气层造成破坏;当钻井 液的液柱压力大于地层的破裂压力时,压漏地层, 产生井漏.
钻井液主要分类
液态-清水,低固相-无固相, 水基-油基,细分散-粗分散- 不分散,淡水-盐水等; 气态-空气,天然气; 气液混合态-充气泥浆,泡沫泥 浆等.
01 钻井液概述 功能 组成和类型
钻井液的性能要求 (Properties )
1）悬浮和携岩 2）保护井壁，防止垮塌 保护井壁， 平衡地层压力， 3 ） 平衡地层压力 ， 防止 井喷 4）传递水功率，清洗底 传递水功率， 5）冷却和清洗钻头 6）传递井下信息
─ 要求有足够的粘滞性和密度； 要求有足够的粘滞性和密度； 要求有足够的密度、良好的造壁性、 ─ 要求有足够的密度、良好的造壁性、 以及适当的化学性能； 以及适当的化学性能； 要求有适当的密度； ─ 要求有适当的密度； ─ 要求有较低的流动阻力(流变性)； 要求有较低的流动阻力(流变性) 要求有较好的散热性能； ─ 要求有较好的散热性能； ─ 要求与地层岩石或流体有较好的相容 性。
最早的钻井工艺 — 顿钻 软化地层、 泥浆的作用 — 软化地层、携带岩屑
初期的钻井液是由简单的泥土和水组成，俗称“泥浆” 初期的钻井液是由简单的泥土和水组成，俗称“泥浆”， 泥浆”就成为钻井液沿用至今的代名词。 “泥浆”就成为钻井液沿用至今的代名词。
钻井液(DRILLING 钻井液(DRILLING FLUIDS) 钻井过程中在钻具管内和钻具与井壁 的环形空间中流动的一种工作液。 的环形空间中流动的一种工作液。 有钻井的血液之称。 有钻井的血液之称。 最初常用粘土和水配制而成， 最初常用粘土和水配制而成，故又称 泥浆” Mud） “泥浆”（Mud）。
水（淡水、盐水、饱和盐水等） 分散介质油（轻质油等） 气体（空气、氮气、天然气等）
膨润土（钠、钙膨润土 ，有机土，抗盐土等） 分散相 加重材料（重晶石，铁 矿粉等） 水，气，油
二、钻井液的组成和类型
1、钻井液的组成 处理剂： 各种维护分散体系稳定和调整体系 处理剂 ： 性能的化学处理剂。 性能的化学处理剂。
钻井液参数
钻井液参数钻井液参数是指在石油钻井过程中使用的液体，主要用于冷却钻头、悬浮岩屑、平衡井压等。
钻井液参数的合理选择对于保证钻井作业的顺利进行至关重要。
本文将从密度、黏度、滤失和pH值四个方面介绍钻井液的参数。
一、密度钻井液的密度是指钻井液的重量与单位体积的比值。
密度的选择应根据井深、井眼直径、井壁稳定性、岩层压力等因素进行考虑。
一般来说，钻井液的密度应略大于地层压力，以防止井壁塌陷。
常用的钻井液密度包括低密度、中密度和高密度三种类型。
低密度钻井液适用于较浅的井深，而高密度钻井液适用于深井或高压地层。
二、黏度钻井液的黏度是指钻井液流动阻力的大小。
黏度的选择应根据井深、井眼直径、井壁稳定性、岩层类型等因素进行考虑。
一般来说，钻井液的黏度应适中，既要保证液体在井眼中的流动性，又要能够悬浮岩屑。
常用的钻井液黏度包括低黏度、中黏度和高黏度三种类型。
低黏度钻井液适用于较浅的井深，而高黏度钻井液适用于深井或复杂地层。
三、滤失钻井液的滤失是指钻井液在通过井壁进入地层中的速度。
滤失的选择应根据井壁稳定性、井深、岩层类型等因素进行考虑。
一般来说，钻井液的滤失应适中，既要保证液体在井壁中形成滤饼，又要避免过大的滤失量。
常用的滤失类型包括低滤失、中滤失和高滤失三种类型。
低滤失钻井液适用于井壁稳定的情况，而高滤失钻井液适用于需要快速钻进的情况。
四、pH值钻井液的pH值是指钻井液的酸碱性程度。
pH值的选择应根据岩层类型、井壁稳定性等因素进行考虑。
一般来说，钻井液的pH值应接近中性，以避免对地层产生不良影响。
常用的钻井液pH值包括酸性、中性和碱性三种类型。
酸性钻井液适用于需要溶解碳酸盐岩的情况，而碱性钻井液适用于需要减少黏土膨胀的情况。
钻井液参数的选择对于保证钻井作业的顺利进行至关重要。
在选择钻井液参数时，需要考虑井深、井眼直径、井壁稳定性、岩层压力等因素。
合理选择钻井液的密度、黏度、滤失和pH值，可以有效地提高钻井作业的效率和安全性。
石油钻井液配方规范
石油钻井液配方规范随着石油行业的快速发展，石油钻井液在勘探和生产活动中扮演着重要的角色。
为了确保钻井作业的安全和高效进行，制定和遵守石油钻井液配方规范至关重要。
本文将从石油钻井液的基本原理、配方材料和常见规范三个方面探讨石油钻井液配方规范。
一、石油钻井液的基本原理石油钻井液是一种复杂的体系，由基础液体、添加剂和固相颗粒组成。
其主要功能包括润滑和冷却钻头、控制地层压力、传递钻井液在井内的孔隙中以稳定井壁等。
合理的钻井液配方能够有效提高石油钻井作业的效率和安全性。
二、配方材料1. 基础液体：基础液体的选择通常基于井的地质条件、温度等因素。
常见的基础液体包括水基液体和油基液体。
在选择基础液体时需要考虑其可得性、价格、环境影响等因素。
2. 添加剂：添加剂用于改变钻井液的性质和性能，常见的添加剂包括增稠剂、分散剂、乳化剂、酸碱调节剂等。
不同类型的添加剂在配方中所起的作用不同，根据实际需要合理选择。
3. 固相颗粒：固相颗粒用于增加石油钻井液的密度、改变其流动性等。
根据井深、井底温度等因素选择合适的固相颗粒，并注意其尺寸分布、形状等。
三、常见规范1. 配方比例：石油钻井液的配方比例是指各配方材料在钻井液中的比例。
根据不同的井况、地质条件和钻井作业需求，制定合理的配方比例，以保证钻井液的性能满足要求。
2. 流变性能：钻井液的流变性能对于钻井作业至关重要。
规范中应指定钻井液的粘度、流动性和悬浮性等要求，并设计相应的测试方法和标准，以确保钻井液能够顺利地在井中循环。
3. 密度控制：密度是石油钻井液的另一个重要参数。
根据井深、地层压力、井壁稳定性等因素，规范应明确石油钻井液的密度要求，并控制在合适的范围内。
4. 环保要求：石油钻井液的配方应符合环保要求，减少对环境的不良影响。
规范中应明确有关废液处理、固体废弃物处置等方面的要求，推动绿色钻井液的开发和应用。
总结：石油钻井液配方规范对于石油行业的发展至关重要。
制定合理的石油钻井液配方规范能够提高钻井作业的效率和安全性，同时也能减少对环境的不良影响。
石油钻井相关知识点总结
石油钻井相关知识点总结一、石油钻井的基本原理1. 钻井的目的石油钻井的主要目的是为了获取地下储存的石油资源。
在钻井的过程中，通过地层的钻探和分析，可以找到地下石油储层的位置和分布，确定石油资源的储量和质量，为后续的生产开采做准备。
2. 钻井的原理石油钻井的基本原理是通过机械设备将钻头送入地层，以石油勘探及开采的要求对地下储层进行钻探和分析，以确定地下石油资源的位置和分布。
根据钻井地点的不同，钻井可以分为陆上钻井和海上钻井，其基本原理都是通过旋转钻杆的方式，使钻头不断地向下进入地层，直至达到设计的目标。
二、石油钻井的流程及相关设备1. 钻井前期准备在进行石油钻井之前，需要进行各种前期准备工作，包括选择钻井地点、进行地质勘察和地层分析、确定钻井目标和方案、采购和搭建钻井设备等。
2. 钻井液系统钻井液是钻井过程中的重要工作介质，通过钻具管柱将钻井液输送到井底，然后在钻头和井眼之间形成一定的压力，帮助钻头冷却和清理井眼，控制地层压力，提高钻井效率，保护井壁稳定，减少井眼塌陷，保障井下环境安全等。
常用的钻井液包括水基钻井液、油基钻井液、复合钻井液等。
3. 钻井设备石油钻井需要使用各种设备和工具，包括钻头、钻杆、钻机、转盘、顶管、泥浆泵、钻井管道等。
这些设备和工具在钻井过程中起着不同的作用，比如钻头用于钻取地层，钻杆和钻机用于传递动力，泥浆泵用于输送钻井液等。
4. 钻井过程石油钻井的过程大致包括井场布置、吊钻、下井、钻井、取心、取样、录井、水泥固井、测井、冲洗测试等一系列工作环节。
整个过程中需要严格控制各项参数，确保钻井的正常进行和最终取得预期目标。
三、石油钻井中的危险及安全保障1. 钻井过程中的危险石油钻井是一项危险性较大的工程活动，包括井口坍塌、井下爆炸、钻具断裂、地层突然喷出石油和天然气等。
这些危险因素在钻井过程中都有可能发生，对工作人员和设备都会造成严重的影响。
2. 安全保障措施为了应对石油钻井中的各种危险情况，需要采取一系列的安全保障措施，包括加强安全教育培训、配备专业安全人员、严格执行安全规程、配备应急救援设备等。
钻井液概述—钻井液循环与功用
➢稳定井壁
稳定井壁、井眼规则是实现安全、优质、快速钻 井的基本条件。
性能良好的钻井液应能借助液相的滤失作用，在 井壁上形成一层薄而韧的泥饼，用来稳定已钻开的 地层，并阻止液相侵入地层，减弱泥页岩的水化膨 胀和分散程度。
一、钻井液的循环过程：
钻井液的循环是通过钻井泵（俗称泥 浆泵）来维持的。
循环过程：
钻井液 泥浆泵 地面高压管汇 立管 水龙带 水龙头 方钻杆 钻杆 钻铤 钻头 环形空间 地面 排出管线 振 动筛 泥浆池 上水池再次循环
项目一：钻井液概述
任务 01 钻井液循环和功用
知识点 2 钻井液的功用
三、钻井液的功用：
➢传递水动力
钻井液在喷头喷嘴处以极高的流速喷出，所形成 的高速射流对井底产生强大的冲击力，大大提高钻 井速度和破岩效率。
在使用涡轮钻头钻进时，钻井液由钻杆内以高速 流经涡轮叶片，使涡轮旋转并带动钻头破碎岩石。
➢获取地下信息
钻井过程中，通过岩屑和钻井液性能的变化可以 获得井下各种信息，为钻井施工提供制定技术措施 的依据。
项目一：钻井液概述
任务一：
钻井液循环与功用
课程名称：泥浆材料检测与应用
知识点 01 知识点 02 知识点 03
钻井液的循环 钻井液的功用 钻井工程对钻井液性能的要求
项目一：钻井液概述
任务 01 钻井液循环与功用
知识点 1 钻井液的功用
钻井液,又称泥浆或钻井泥浆，是石 油钻井的“血液”。
在油气钻井过程中，以其多种功能 满足钻井工作需要的各种循环流体的总 称。
➢平衡地层压力和岩石侧压力
石油钻井液流变学研究
石油钻井液流变学研究石油钻井液是一种用于钻井过程的重要溶液，其性质通常由其流变学特性所决定。
因此，石油钻井液的流变学研究对于钻井工程的进展与开展至关重要。
几十年来，石油钻井液流变学研究已成为了石油工业的一个重要领域，不断推动着石油工业的发展与进步。
石油钻井液的基本组成和类型石油钻井液通常由黏土、钡或铋等化合物的微细颗粒、有机聚合物、钻井液添加剂等材料组成。
根据情况不同，石油钻井液可分为水基钻井液、油基钻井液和气基钻井液三种基本类型。
流变学基本概念流变学是应用力学及物理学原理来研究物质流动、变形和应力的学科。
其重要原理主要是显性粘滞流动：所涉及物质的粘度与所作用的外界力之间的关系式往往包含不同类型的复杂度系数，并在粘度表达式中显示。
石油钻井液的流变学参数石油钻井液的流变学参数主要包括动力粘度、静力粘度、剪切应力、剪切速率、剪切应力指数等。
流变学测试技术流变学测试技术是石油钻井液流变学研究的核心内容之一。
流变性能测试通常由动态和静态两个方面组成。
动态测试指实验过程中材料的变形和应力的变化，剪切速率和剪切应力之间的关系，而静止测试则是通过应用永久型应力来评估材料的应力–应变行为，在每个特定的剪切速率下测试材料的变形。
石油钻井液流变学研究在钻井领域的应用石油钻井液流变学研究在钻井领域有着非常广泛的应用。
首先，流变学参数是评估石油钻井液性能的关键因素，因此在油气开采中广泛运用。
其次，合适的石油钻井液流变学特性能有效帮助泥浆在极端环境下获得最佳钻井效果。
石油钻井液流变学研究的发展趋势石油钻井液流变学研究的发展趋势主要体现在以下几个方面：一是应用流体力学数学模型，对石油钻井液流变学做出更为精准的预测。
二是石油钻井液流变学研究的快速高效化，以及对流变学监测和控制的进一步深入研究。
三是对石油钻井液组成及结构性质的研究，进一步细化液体体系，进一步探索新型钻井液体系的开发创新。
结语通过对石油钻井液流变学的研究，可以有效地优化油气开采过程中钻井泥浆的浆体组成和结构特征，提高钻井泥浆的性能，促进钻井工作效率的提高，这对于石油工业的未来发展具有十分重要的意义。
钻井液概述—钻井液的组成和分类
任务一：
钻井液的组成和分类
课程名称：泥浆材料检测与应用
知识点 01 知识点 02 知识点 03
钻井液的定义和组成 分散体系的分01 钻井液的组成和分类
知识点 1 钻井液的定义和组成
钻井液,又称泥浆或钻井泥浆，是石 油钻井的“血液”。 在油气钻井过程中，以其多种功能满
足钻井工作需要的各种循环流体的总称。
一、钻井液的组成：
钻井液主要由液相、固相和化学处理剂组 成。液相可以是水（淡水、盐水）、油（原 油、柴油）或乳状液（混油乳状液和反相乳 状液）。固相包括有用固相（膨润土、加重 材料）和无用固相（岩屑）。
项目一：钻井液概述
任务 01 钻井液的组成和分类
知识点 2 分散体系的分类
胶； 互不相溶液体组成的液-液溶胶，例如牛奶、原油等乳状
液； 液体和气体组成的液-气溶胶，例如泡沫。
➢固溶胶 包括固-固溶胶，例如有色玻璃，不完全互溶的合金；固-
液溶胶，例如珍珠、某些宝石； 固-气溶胶，例如泡沫塑料、沸石分子筛。
➢气溶胶 气-固溶胶，例如烟、含尘的空气； 气-液溶胶，例如雾、云。
（3）盐水钻井液和饱和盐水钻井液
盐水钻井液是用盐水（或海水）配制而成的。 含盐量从1%（Cl-质量浓度为6000mg/L）直至饱和 （Cl-质量浓度为189000mg/L）之间均属此种类型。
特点：对黏土具有较强抑制性
饱和盐水钻井液是指钻井液中NaCl含量达到饱 和时的盐水钻井液体系。它可以用饱和盐水配成， 或可先配成钻井液再加盐至饱和。可作为完井液或 修井液。
（8）合成基钻井液
合成基钻井液是以人工合成的有机化合物作为 连续相，盐水作为分散相，并含有乳化剂、降滤失 剂、流型改进剂的一类新型钻井液。有机物为无毒 并且能够生物降解的非水溶性有机物。
石油钻井液的配方设计与性能研究
石油钻井液的配方设计与性能研究石油钻井液是一种较新型的钻井技术，可以提高钻井效率，保障作业安全。
在石油钻井液的使用过程中，配方设计是非常重要的，关系到石油钻井液的性能和使用效果。
本文就石油钻井液的配方设计与性能研究展开讨论。
一、石油钻井液的定义石油钻井液是指在石油钻井中使用的一个特殊的液体，通俗点说就是“液态泥浆”。
石油钻井液的主要作用是冷却钻头、清洗井眼、平衡岩层压力。
二、石油钻井液的分类根据石油钻井液的基础液体，可以将其分为水基钻井液、油基钻井液和气基钻井液三种类型。
1.水基钻井液主要由淡水、盐水和混凝土原浆等组成，优点是环保性和安全性高，但其溶解度较低，其它性能如稳定性、黏度、清洁性比较差。
2.油基钻井液以天然华西冷却液、液化石油气、重质油等液体为基础，其优点是耐高温性好，但其环保性不佳，成本较高。
3.气基钻井液气基钻井液是注入气体（空气、氮等）作为基础，并加入一些助剂调配而成，与其他两种不同，其优点在于不会对储层造成影响，缺点是整体技术成熟度较低。
三、石油钻井液的配方设计石油钻井液的配方设计是非常重要的，一般要考虑到多个方面的因素。
主要包括以下几个方面：1.岩层性质钻井过程中遇到的不同岩层需要使用不同性能的石油钻井液。
经过岩层性质分析，再根据钻井参数和井口环境条件，进一步确定合适的配方和配比，使得石油钻井液能够在不同的岩层中表现出最佳的性能。
2.液体性质液体性质主要是指石油钻井液的基础液体的性质和组成，不同的基础液体会影响石油钻井液的性能。
淡水、盐水和混凝土原浆等不同基础液体与其他助剂结合时的不同反应会影响性质参数，如黏度、密度、pH值等。
因此，在配方设计时，需要合理选择基础液体，并针对特定的石油钻井液需求调整组份和配比。
3.加剂选型加剂是指石油钻井液中除基础液体外的助剂，其种类和用量对石油钻井液的性能有显著的影响。
例如，添加聚合物、胶体物质、清洁剂和稳定剂都能改善石油钻井液的性能。
配方设计时，需要针对具体的石油钻井液需求选择适当的加剂，合理调整加剂的比例，以获得最佳的加工效果。
石油配液知识点总结
石油配液知识点总结一、石油配液的物质成分石油配液一般由以下成分组成：基础液、增稠剂、乳化剂、密度剂、碱液和清洁剂等。
其中，基础液包括水、油类及其他溶剂，用于稀释和运载其他添加剂；增稠剂用于增加液体的粘度，以便于润滑、承载和带出钻屑；乳化剂用于稳定水和油的混合体系，防止分层；密度剂用于调节配液密度，以满足地层压力平衡需求；碱液用于调整液体PH值，促进地层保护和减少钻井液对地层的侵害；清洁剂用于清除钻屑和污染物，保持地质构造的原始性。
二、石油配液的配比原则石油配液的配比原则包括密度控制、黏度控制、PH值控制和流变性控制等。
密度控制是指通过调整配液中的重金属盐类、铅成分、高分子聚合物等物质来调整配液的密度，以保证钻井的安全与顺利进行。
黏度控制即通过添加增稠剂、胶体材料、饱和盐溶液等来调整配液的黏度，以提高其承载和润滑性能。
PH值控制是指通过添加氢氧化钠、氢氧化钾等调整配液的PH值，以保护地层和减少钻井工具的侵蚀。
而流变性控制则是通过添加分散剂、滑石粉、测定粘土等调整液体的流变性能，以适应不同的地层和钻井工艺需要。
三、常见的石油配液类型根据石油配液的成分和性能特点，可以将其分为水基配液、油基配液和气泡配液三种类型。
水基配液是以水为基础液体的配液，其主要优点是环境友好、成本低廉，但同时也存在着水敏感性、对地层保护要求高等缺点。
油基配液是以石油或有机溶剂为基础液体的配液，其主要优点是耐高温高压、对地层侵害小，但同时也存在着对环境污染、处理困难等问题。
气泡配液是以气体和一定比例的液体（通常为水和油）组成的配液，主要用于减少钻井过程中的摩擦和阻力。
四、石油配液的重要作用石油配液在油田钻井作业中发挥着重要的作用，其主要作用包括冷却和润滑钻头、清洗钻井孔道、平衡地下压力和对钻孔进行支撑等。
冷却和润滑钻头是石油配液最基本的作用，它可以有效地降低钻头和井下设备的温度，减少磨损和延长使用寿命。
清洗钻井孔道是指通过配液的流动和冲刷作用，及时将钻屑和污染物带出井口，以保证钻井孔道的通畅。
石油钻井液
油气层对钻井液的要求
1、必须与油气层岩石相匹配
对于水敏性地层，应选用不引起粘土水化膨胀的强抑制性钻井液 对于盐敏性地层，应选用不小于临界矿化度的钻井液 对于碱敏性地层，应选用不超过临界PH值的钻井液 对于酸敏性地层，最好不选用酸溶性暂堵剂……
2、必须与油气层流体相匹配
主要是针对钻井液滤液而言的。设计钻井液配方时必须考虑以下因 素： 滤液组分不与地层流体之间发生沉淀反应，以防止发生结垢等损害 滤液组分不与地层流体之间发生乳化反应 滤液的表面张力不宜过高，以防止水锁损害 滤液中有可能含有的细菌不会在油气层所处的环境中生长
3、 气体类流体 ( 或钻井液 )
对于低压裂缝油气田、稠油油田、低压强水敏或易发生严重
井漏的油气田及枯竭油气田 , 其油气层压力系数往往低于 0.8,
为了降低压差的损害 , 需实现近平衡压力钻井或负压差钻井。 气体类流体以气体为主要组分来实现低密度。该类流体可分为四种 1）空气：由空气或天然气、防腐剂、干燥剂等组成 2) 雾：由空气、发泡剂、防腐剂和少量水混合组成
完井的井底结构可分为四类： 1）封闭式井底—钻开后下油套或尾管固井，射孔； 2）敞开式井底—钻开后产层裸露，或下筛管不固井； 3）混合式井底—产层下部裸露，上部套管固井射孔； 4）防砂完井——砾石充填，筛管。
四类完井井底结构，细分为11种完井方法：
（1）射孔完井法 （2）裸眼完井法 （3）贯眼完井法 （7）筛管防砂完井法 （8）裸眼砾石充填完井法 （9）渗透性材料固井射孔完井法 （10）渗透性材料衬管完井法
从泥浆泵排出的高压钻井液 地面高压管汇
钻井液的循环 再经各种固控 设备进行处理 再沿钻柱与井壁（或套管） 形成的环形空间向上流动 方钻杆、钻杆、钻铤到 钻头，从钻头喷嘴喷出 水龙头、水 龙带、立管
石油钻井开采钻井液的组成
石油钻井开采钻井液的组成
钻井液由分散介质、分散相和钻井液处理剂组成。
钻井液中的分散介质可能是谁、油或者是气体。
钻井液中的分散相，若为悬浮体则为黏土或者是密度调整材料；若为乳状液则为油或者水；若为泡沫则为气体。
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。
一、若按元素组成:可分为无机钻井液处理剂和有机钻井液处理剂；
二、若按用途，则可以分为大概15类：
1、钻井液pH值控制剂。
2、钻井液除钙剂。
3、钻井液絮凝剂。
4、钻井液缓蚀剂。
5、页岩抑制剂（页岩指黏土含量高的岩石）。
6、钻井液起泡剂。
7、钻井液乳化剂。
8、钻井液降粘剂。
9、钻井液增粘剂。
10、钻井液降滤失剂。
11、钻井液润滑剂。
12、钻井液解卡剂。
13、钻井液温度稳定剂。
14、钻井液堵漏材料。
15、钻井液密度调整材料。
其中钻井液处理剂按用途分类中密度调整材料和堵漏材料一般钻井特殊情况下过程中用量比较大。
石油化工技术专业《常用钻井液材料》
常用钻井液材料一膨润土类一、组成膨润土是岩浆岩或变质岩中硅酸盐矿物〔如长石〕风化沉积形成的，其组成为1、粘土矿物：蒙脱石、高岭石、伊利石和海泡石，钻井用膨润土主要粘土矿物为蒙脱石，含量在70%以上。
2、砂子：石膏、石英、长石、云母、氧化铁等含量越小越好。
3、染色物：木屑、树叶及腐质物起染色作用，膨润土有红色、黄色、紫色等不同颜色，就是这个原因。
4、可溶性盐类：碳酸盐、硫酸盐和氯化物等。
二、分类膨润土分为钙基膨润土钠基膨润土和改性膨润土三种。
1、钙基膨润土：造浆率8-12立方米每吨。
2、钠基膨润：造浆率15-18立方米每吨。
3、改性膨润土：通过参加纯碱、烧碱、羧甲基纤维素、低分子量聚丙烯酰胺等无机盐和有机分散剂来提高膨润土的造浆率，到达钠基膨润土性能指标。
三、作用及用途1、堵漏：黄土层漏失、基岩裂隙漏失都需要用来配浆堵漏。
2、护壁：在井壁上形成泥饼，减少钻井液内的水份向井壁渗透，起到保护井壁稳定的作用。
3、携砂：配制一定数量的高比重大粘度的膨润土泥浆定期打入井内，将井内掉块、岩屑顺利携带出井外，保持井内干净。
4、配治塌泥浆：井壁长时间浸泡发生垮塌，常规泥浆仍不能维护井壁时，就要加膨润土以提高比重、切力、粘度到达稳定井壁之目的。
5、配加重泥浆：遇到涌水或高压油气层时，都需在泥浆中加膨润土来平衡地层压力。
6、配完井液和封闭浆：为顺利测井，完钻时需配完钻液；在易塌井段需配封闭浆，这些都需加膨润土。
四、影响膨润土性能的因素1、原矿质量：原矿石蒙脱石含量上下是影响膨润土性能最重要的因素，蒙脱石含量越高，膨润土造浆率相应地就高。
2、粒度：粒度越细造浆率相应的就越高，反之亦然。
3、添加剂：合理地参加分散剂，会明显改善膨润土的性能。
4、水质：膨润土在高矿化度和酸性中水造浆率会明显降低甚至不造浆。
五、简单测试1、造浆率：1吨膨润土配制出胶体率95%以上的泥浆的体积。
如造浆率15立方米每吨，就是在100克水中加克膨润土搅拌30分钟倒入试管〔100毫升〕中，24小时胶体率在95%以上。
石油钻井施工中钻井液的选择及使用
石油钻井施工中钻井液的选择及使用摘要：随着国家的经济发展越来越市场化、规范化，各行业也会进行相应改变，因此对于石油钻井泥浆环保处理技术的优化是发展趋势，选择石油钻井液，方便钻井施工，同时加强对储层的保护，防止发生储层污染的状况，实现绿色钻探施工，基于此，本文对石油钻井液体系概述以及石油钻井施工中钻井液的选择及使用进行了分析。
关键词：石油钻井液；选择；使用钻井液属于石油钻井作业中常见的基础设备，在具体的石油钻井施工过程中可起到重要的作用。
首先，钻井液可充当起到冷却、冲洗、清理作用的反复循环使用介质，在钻井液的不断循环中，不仅能够持续地实现冷却钻头作用，还可促使钻井进尺达到预定的目标，在钻井液的循环中，岩屑被携带出井，有效地避免了因岩屑堵塞而引发卡钻情况，由此可见，钻井液的使用是石油钻井施工作业中必不可少的重要部分，也是保障石油钻探工作安全、顺利、稳定进行的重要前提。
从另一角度上说，在不同的石油钻井施工工程中，钻井液的具体选择与使用也不尽相同，而准确地选择适宜钻井液，并在施工过程中对其进行正确的使用，则是实现石油钻探作业效率提升的主要途径。
1 石油钻井液体系概述作为石油钻井施工过程中所必须要配备的循环物质，钻井液和合理选择及应用直接关系到钻井设备及相关机械的运转效率，而通过适当地调整钻井液性能，则能够更加贴合钻井施工需求，为安全钻探施工奠定坚实基础。
从种类上说，钻井液主要包括水基、油基以及合成钻井液三大类，不同类型的钻井液有着明显的性质特点区别，不过从作用上说，钻井液的使用都是为了确保钻井施工更为顺畅。
首先，应用钻井液能够将钻探过程中所产生的岩屑顺利地携带出来，有效地防止了因地下岩屑阻塞而造成卡钻情况，反之，若石油施工中缺少钻井液，那么钻井工作无疑步步维艰，难以顺利、快速展开。
其次，钻井液通过将岩屑携带至地面上也能够起到一定程度的钻井底部清洁作用，及时消除底部杂物，为钻探施工的顺利推进保驾护航。
另外，钻井液也能够防止已经被钻井钻头磨碎的岩屑再度粘合，一方面有效地减少了重复性操作，另一方面也有助于整体钻井效率的大程度提升。
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石油钻井用钻井液类型及相关知识一、抑制性聚合物钻井液（一）代号：P—Fe（二）特点：本钻井液是以PHP作为絮凝剂，抑制地层造浆；以FCLS配合烧碱水作为稀释剂，控制钻井液粘度、切力及流变性能，以CMC作为降失水剂的抑制性钻井液体系。
具有适应范围广、维护处理简单、成本低等特点。
（三）推荐使用范围：油田各地区3200米以内的井，水型不限。
（四）主要组分：1、低密度固相含量不大于10%2、PHP 0.1-0.3%3、FCLS 1—2%4、CMC 0.3—0.5%5、烧碱水用于调节PH值6、加重按设计要求（五）性能指标1、密度：非加重钻井液不大于1.15g/cm32、漏斗粘度：28—45S3、API失水：10—5ml4、静切力G：2—5/3—8 Pa5、含砂量：＜0.5%6、PH值:淡水9—11;咸水:11—137、塑性粘度:8—20mPa.S8、动切力：3—6Pa（六）维护处理要点：1、大循环改小循环以后，使用震动筛、除砂器控制固相含量，配合清水调整性能1—2周，进行转化处理。
本次处理主要以控制低粘、低切、降低失水为目的。
（采用PHP、FCLS 、NaOH、CMC综合处理）。
2、转化处理以后，用PHP配合烧碱水进行维护处理。
PHP应配成0.5—1%溶液，每班定量均匀加入。
东营组以上地层，钻井液中PHP保持0.1—0.15%的含量。
进入沙河街组地层，PHP保持0.2—0.3%的含量，烧碱量以维护要求的PH为佳。
3、每只钻头下钻完，根据性能要求，用清水、FCLS配合烧碱水处理，用CMC控制失水。
根据失水量的大小决定其用量，然后用PHP维护性能。
FCLS 与烧碱水的比例：一般按淡水2：1；咸水1：1或1：2。
4、钻进中坚持使用好固控设备，保持含砂量小于0.5%。
5、加重前，先用FCLS与烧碱水进行降粘切处理之后再进行加重。
加重时，应按加入的重晶石数量补充0.05—0.1%的PHP量，以确保重晶石在钻井液中的悬浮。
6、完钻前，提前用FCLS与烧碱水处理好，用CMC降失水和提粘充分洗井后，才能起钻电测，以确保完钻电测一次成功。
7、固井时，应将顶替水泥浆的钻井液用FCLS与烧碱水处理，将PH值提至12以上，提高抗水泥侵污的能力，确保声放磁测井一次成功。
8、咸水一旦产生泡沫时，可以选用适当的消泡剂消泡。
二、聚胺CMC钻井液（一）代号：P—C（二）特点：本钻井液是以PHP为主要处理剂，配合CMC控制失水，用适量烧碱维持一定的PH值的一种不用FCLS的低固相体系。
具有抑制造浆能力强、粘度低、剪切稀释特性好、容易达到较低的固相含量，并对于携带岩屑、清洁井眼有利，配合喷射钻井，有利于提高钻井速度。
但存在失水较大、井眼不够稳固的弱点。
需在应用过程中逐渐完善提高。
（三）推荐使用范围：1、地层不太复杂地区的开发井2、设备较好的喷射达二三阶段的钻井3、梁家搂地区的钻井4、淡水（四）主要组分：1、低密度固相含量不大于10%2、PHP 0.1-0.5%3、CMC 0.5—1%4、烧碱水用于调节PH值，控制在8—9范围5、加重按设计要求（五）性能指标：1、密度：非加重钻井液不大于1.15g/cm32、漏斗粘度：28—40S3、API失水：12—5ml4、静切力G：2—5/3—8 Pa5、含砂量：＜0.5%6、PH值:8--97、塑性粘度:8—15mPa.S8、动切力：3—6Pa（六）维护处理要点1、为确保上部井眼质量，用般土浆或快钻液进行二开。
2、钻至500—600米，开始加入PHP ，每钻进100米，加入2%浓度PHP1方左右。
3、改小循环以后，使用震动筛、除砂器或两除，降低含砂量，控制低固相，同时进行转化处理。
转化处理时，2%浓度PHP加量控制在4—6方，CMC0.3—0.5%并配合1/5浓度烧碱水1—2方，控制失水10—15ml。
4、正常钻进中，每班加入2%浓度PHP 2--3方，1/5浓度烧碱水0.2—0.5方，以保持PH值8—9范围。
钻进中视粘度高低、失水大小，可用适量CMC调整，每次加量可控制在0.2—0.5%。
5、起钻前应先把井内砂子携带干净，再用CMC提高粘度3—5秒。
6、加重时，应按所加入加重料的数量补充0.05—0.1%PHP量。
7、遇特殊情况（如：油气侵污、盐水侵、固井时顶替水泥浆预处理等），需降低粘度、切力、改善流动性能时，可用2：1或1：1 FCLS、烧碱处理。
8、完钻前一般不作特殊处理，可加CMC 0.2—0.5%。
提粘降失水，以确保完钻电测一次成功。
三、钾基聚合物钻井液（一）代号：K—P（二）特点：本钻井液是以KOH提供钾离子，以一定量的钾离子浓度配合一定量的聚合物，达到抑制泥岩水化、膨胀及坍塌的目的。
（三）推荐使用范围：1、地层中含蒙脱石较高的地区。
如孤东、孤岛地区。
2、易坍塌的地层3、淡水泥浆（四）主要组分：1、低密度固相含量不大于10%2、聚合物（PHP）0.15-0.2%3、KOH维持PH9--114、FCLS 0.5—1%5、CMC 0.3—0.5%6、加重按设计要求（五）性能指标1、密度、非加重钻井液不大于1。
152、漏斗粘度：30—45 S3、API失水10—5ml4、静切力：2—5/3—8 Pa5、含砂量：＜0.5%6、PH：9—117、塑性粘度:8—15mPa.S8、动切力：3—7Pa（六）维护处理要点：维护处理要点和抑制性聚合物钻井液相同。
在维护处理过程中，关键是应自始至终保持K的浓度在2000—3000PPM；维护PH值9—11及一定聚合物含量，才能起到防塌的作用。
四、80A—51钻井液（一）代号：80A—51（二）特点：本钻井液是以80A—51为主要处理剂的一种体系。
具有良好的剪切稀释特性，低的水眼粘度，并对地层泥页岩有一定的抑制分散能力。
配合喷射钻井能大幅度地提高钻井速度。
（三）推荐使用范围：1、井深3200米以内2、矿化度小于30000PPM（四）主要组分：1、低密度固相含量不大于10%2、80A--51 0.2--0.3%3、NaOH 0.3—0.5%4、FCLS 0.3—0.5%5、降失水剂（CMC或HPAN）0.3—0.5%6、加重按设计要求（五）性能指标：1、密度、非加重钻井液不大于1.152、漏斗粘度：30—45 S3、API失水10—5ml4、静切力：2—5/3—8 Pa5、含砂量：＜0.5%6、PH：9—117、塑性粘度:8—15mPa.S8、动切力：3—7Pa（六）维护处理要点：1、二开用含80A—51成分的快钻剂2吨至3吨配成快钻液钻进。
2、改小循环后，使用震动筛、除砂器控制低固相，将含砂量降至0.5%以下。
3、钻进中细水长流地补充1%浓度的80A—51溶液，一般初期按每钻进100米补充80A—51胶液4—5方，随着井的加深，加量逐渐增大（具体加量视性能而定）。
4、NaOH配成烧碱水加入，维持PH值9—11为宜。
5、每钻进200米左右，根据粘度和失水大小，加CMC 0.2—0.3%降低失水。
6、在下列情况下可以采用FCLS、NaOH处理：（1）需要降低粘度、切力时（2）泥浆受油气污染时（3）加重之前后（4）完钻之前（提前50—100米处理）（5）固井之前及顶替水泥浆的泥浆五、聚合物钾盐钻井液（一）代号：P—K（二）特点：本钻井液是以聚合物及氯化钾为主的一种防塌体系。
通过调节KCL和聚合物的量，达到抑制不同类型的泥页岩水化膨胀及坍塌的目的。
具有适应范围广泛、防塌、抗盐、抗污染等特性。
（三）推荐使用范围1、水型不限2、水敏性较强、易坍塌的泥页岩井段3、含盐、膏层井段4、裸眼井段较长的深井（四）主要组分：1、预水化般土浆或井浆为基浆，粘土含量不大于10%2、聚合物0.5—2%（按具体配方选择聚合物种类）3、KCL 3—15%（按泥页岩类型选择）4、FCLS适量5、KOH适量6、降失水剂0.5—1%7、NaCL按需要（盐水及饱和盐水钻井液使用）8、消泡剂、防腐剂适量9、按设计密度加重（五）性能指标:1、密度按设计要求控制2、漏斗粘度：30—55 S3、API失水15—8ml4、静切力：2—5/3—8 Pa5、含砂量：＜0.5%6、PH：8—107、塑性粘度:8—20mPa.S8、动切力：3—10Pa（六）维护处理要点：凡使用此种泥浆，必须经过专门配制或转化，性能达到设计要求后，才能投入使用。
1、配制及转化工艺：（1）先配制一定数量、要求浓度的聚合物溶液（2）用FCLS、NaOH调整泥浆性能，粘度、切力处在合适范围（3）分多个循环周加入已配制好的聚合物溶液，先少量后逐步增多，达到泥浆不增稠为最佳浓度（4）加入KCL。
如果有增稠现象，可以配合FCLS、烧碱水处理。
需要时，同时加入NaCL。
（5）加其它处理剂调节性能（降低失水、消泡等）（6）按设计要求加重注意：上述程序均在地面或技术套管内进行，切勿在裸眼中进行转化。
2、维护处理应注意的问题（1）本钻井液对基浆中的粘土含量十分敏感。
粘土含量过高，转化配制将很困难（增稠严重）；粘土含量太低，悬浮加重料困难。
一般要求在配制和转化时，尽量将基浆粘土含量降低。
在维护时，增加聚合物浓度不足提高悬浮加重料能力时，可补充预水化般土浆来解决。
（2）尽量采用固控设备来降低泥浆中的固相和含砂量，确保性能稳定。
固控效果不好时，可采用等浓度稀释或替换的办法来保证井内泥浆性能。
但必须保持各组分的含量不能降低。
（3）严格控制PH值。
PH值过高，聚合物在井内容易进一步水解，效能降低（尤其使用PHP的泥浆）。
（4）有条件的井队，应将聚合物、KCL及其它处理剂按比例配成胶液，作到定时、定量地补充，保持性能优质稳定。
（5）使用盐水及饱和盐水泥浆，不允许用清水维护性能。
（6）在维护泥浆过程中，应随时掌握泥浆中聚合物、K离子浓度。
保持稳定的浓度是本泥浆能否使用成功的关键。
（7）高密度钻井液不准加入清水，必须用胶液维护。
六、聚合物乳化钻井液（一）代号：O/W（二）特点：本钻井液是在某种水基钻井液的基础上，采用混油（柴油、原油、白油等）并加入表面活性剂及减阻材料（石墨粉、塑料小球等），使其具有润滑、防卡兼有防塌特点的水基钻井液。
（三）推荐使用范围：1、定向井2、大位移延伸井3、水平井4、高密度钻井液（四）主要组分：1、低密度固相含量不大于10%2、聚合物0.3—0.5%3、油类：10—15%4、表面活性剂0。
1—0。
5%5、NaOH 1—2%6、FCLS 1--2%7、KCL根据地层需要确定加否和加量8、按设计密度加重（五）性能指标：1、密度、非加重钻井液不大于1.152、漏斗粘度：30—50 S3、API失水7—5ml4、静切力：3—7/5—10 Pa5、含砂量：＜0.5%6、PH：淡水9—10；咸水10--117、塑性粘度:12—20mPa.S8、动切力：5—10Pa9、Kf：＜0.1（六）维护处理要点：1、一开一律用预水化般土浆开钻。