钻井液体系配方及井下复杂情况处理对策1

滤失量大，说明地层渗
透性强，也说明钻井液 形成封堵渗透层泥饼的 能力差。 在水敏性泥、页岩地层 、渗透性强的砂岩地层 都要严格控制API滤失 量。
滤失量概念
滤失量的意义
二、钻井液性能及测量仪器
（三）API滤失量
二、钻井液性能及测量仪器
（三）API滤失量
测定方法 该仪器是将泥浆用惰性气体 （二氧化碳、氮气或压缩空气） 加压的情况下，测量泥浆的失水 量。当泥浆在0.69MPa压力的作 用下，30分钟内通过截面为 45.6±0.5㎝2过滤面渗透出的水 量，以毫升表示。同时，可以测 按逆时针方向缓缓旋转放空阀5手 柄，同时观察压力表指示。当压力 表稍有下降或听见泥浆杯有进气声 响时，即停止旋转放空阀手柄，微 调减压阀3手柄，使压力表指示为 0.69MPa，泥浆杯内保持0.69MPa的
定义
是指钻井液中 不能通过200 目筛网，即粒 径大于74微米 的砂粒占钻井 液总体积的百 分数。在现场 应用中，该数 值越小越好， 一般要求控制 在0.5％以下。
意义
含砂量高 密度大，对提 高钻速不利； 泥饼松软，导 致滤失量增大， 不利于井壁稳 定； 摩擦系数增大， 容易造成压差 卡钻； 增加对钻头和 钻具的磨损
（6）邻井钻井情况。
一、钻井液简介
（五）钻井液施工需要的资料、数据 2、重点探井、非常规井、深井、超深井
（1）范围
①重点探井：河南油田、集团公司重点探井、风险探井； ②非常规井：页岩油水平井、致密砂岩水平井、其它气井； ③深井、超深井： 深井：指井深大于4500米的井。 超深井：指井深大于6000米的井。
7、钻井液维护处理要点
10、钻井液材料汇总
8、钻井液材料
11、其它要求
一、钻井液简介
（二）设计原则 1、有利于保护油气层的原则；（实现地质目标是钻井的目的）
2、有利于安全钻井的原则；（安全钻井是钻井液的责任）
3、有利于经济的原则；（兼顾成本高效开发） 4、便于配制、维护的原则。（实现前3项目标的前提下操作方便） （三）设计依据
，锥体下口直径与导流管直径4.76mm， 锥体长度305mm，漏斗总长356mm，筛 底以下的漏斗容积1500ml。
二、钻井液性能及测量仪器
（二）漏斗粘度
二、钻井液性能及测量仪器
（三）API滤失量
钻井过程中，当钻头 钻过渗透性地层时， 由于钻井液的液柱压 力一般总是大于地层 孔隙压力，在压差作 用下，钻井液的液体 便会渗入地层，这种 特性常称为钻井液的 滤失性。滤失量的大 小称为滤失量。常用 ml表示。
剂、降滤失剂、流型调节剂、润滑剂、增粘剂、降粘剂等。
油基钻井液以油为连续相，加入有机土、乳化剂、润湿剂等。 钻井流体： 除水基、油基钻井液外，还有空气、氮气、雾、泡沫等
一、钻井液简介
狭义钻井液——粘土以小颗粒状态(‹2um)分散在水中所形成
的溶胶－－悬浮体。(泥浆) 钻井液 广义 钻 井 液 —— 凡钻进中一切有助于从井眼清除钻屑 的流体（液、气、液+气）
测 定 步 骤
在蒸馏器内注入20 m1钻井液， 将插有加热棒的套简连接到蒸 馏器上。
将蒸馏器的引流管插入冷凝 器的孔中，然后将量筒放在 引流嘴下方，以接收冷凝成 液体的油和水。
接通电源，使蒸馏器开始工作， 直至冷凝器引流嘴中不再有液 体流出时为止。这段时间一般 需20一30 min。
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待蒸馏器和加热棒完全冷却 后，将其卸开。刮去蒸馏器 内和加热棒上被烘干的固体。 用天平称取固体的质量，并 分别读取量简中水、油的体 积。
酸碱度概念
酸碱度的意义
正常酸碱度范围及 控制意义
二、钻井液性能及测量仪器
（五）钻井液酸碱度
常用的材料：NaCO3、NaOH、KOH、CaO
二、钻井液性能仪器
（六）含砂量
含砂量
测定方法
将一定体积的钻 井液注入玻璃器 皿中，然后注入 清水至刻度线， 用力振荡，将容 器中的流体倒入 筛网过滤。漏斗 套入筛网反转， 漏斗嘴插入玻璃 器皿，将不能通 过筛网的砂充入 器皿中，读取。
用手指堵住漏斗出口； 向漏斗中注入1500ml钻 井液； 移动手指，同时启动秒 表； 流出946ml的钻井液时 停止秒表； 记录时间，即为漏斗粘 度。
粘度概念
粘度的意义
密度测量方法
二、钻井液性能及测量仪器
（二）漏斗粘度
马氏漏斗：ZMN型马式漏斗粘度计由锥
体马式漏斗、孔径1.6mm的滤网和
946ml量杯组成。锥体上口直径152mm
层，是否存在高压、H2S等，对体
系设计、计算钻井液量很关键，如 易漏的下二门、安棚、新庄等油田 要考虑井漏损耗。
一、钻井液简介
（六）钻井液施工必须明确的内容 3、井身结构 （1）开次： （2）各开次钻头尺寸； （3）各开次套管下深。
泌页２HF井井身结构--实例
用来计算各开次井筒钻井液
量。 4、钻井液地面循环罐、加重
得泥浆失水后泥饼的厚度，以毫
米表示。
恒定状态，当见到第一滴滤液开始
记时。
二、钻井液性能及测量仪器
（三）API滤失量
清除钻屑等有害物质，保持适量的膨 润土含量
加入降滤失剂，依靠高分子化合物的 保护作用和增加滤液粘度来降低滤失 量
钻井液爱污染后分析污染原因，加入 电解质清除污染，恢复粘土良好的水 化分散状态
狭义完井液 —— 钻开油气层的钻井液。
完井液 广义完井液 —— 一切与产层接触的流体（各种盐水、聚合 物溶液、钻井液、泡沫等）。
一、钻井液简介
钻井液的发展与钻井工程的发展紧密相关。随着定向井、大斜度井、水平井、易 塌、漏地区钻井、盐膏层钻井、超高温深井钻井、欠平衡钻井的出现，产生了相应 的钻井液。
定，携岩效果变差。 泥饼厚、松散，摩擦 系数大，起下钻遏阻， 易粘附卡钻。 泥饼质量差、滤失量 大，泥页岩水化膨胀、 井径缩小、井壁剥落或 坍塌； 易发生盐钙侵、粘土 侵，抗温性能变差； 影响钻速。
固相含量概念
固相含量的意义
固相对钻井液及钻 井的影响
二、钻井液性能及测量仪器
（七）固相含量
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单位体积钻井液的质
量，常用g/cm3(或 kg/m3)表示。
变化，可调节钻井液在
井筒内的静液柱压力， 以平衡地层孔隙压力时 亦用于平衡地层构造应
力，以避免井塌的发生
。
钻井液密度是用一种专 门设计的钻井液比重秤 (Mud Balancer）测得 的，比重秤的外观如下 图所示。测定时，首先 在泥浆杯中盛满钻井液 ，盖上计量盖，然后用 棉纱布擦净从计量盖小 孔溢出的钻井液。再将 比重秤刀口放置在底座 的刀垫上，不断移动游 码，直至水平泡位居两 条线密度测量。此时游 码左侧的到度即表示所 测量钻井液的密度。
二、钻井液性能及测量仪器
（四）泥饼
二、钻井液性能及测量仪器
（五）钻井液酸碱度
由于酸碱性的强弱直接 通常用钻井液滤液PH 与钻井液中粘土颗粒的 分散程度有关，因此会
代表钻井液的酸碱性
。
在很大程度上影响钻井 液粘度、切力和其它性 能参数。
钻井液PH值一般控制在 8-11，维护一个较弱的 碱性环境。 可减少对钻具的腐蚀； 可预防因氢脆引起的钻 具和套管损坏； 可抑制钻井液中钙、镁 盐的溶解； 有相当多的处理在碱性 环境中才能发挥作用。
控制、平衡压力
携带、悬浮岩屑 及加重材料
传递水功率
形成泥饼
防止钻具腐蚀
破岩、清岩
冷却、润滑 钻头和钻具
保护油气层
提供地层资料
一、钻井液简介
由此看出，钻井液是一门集流体力学、有机化学、无机化学、流变学、 粘土矿物学、胶体化学、岩石力学及地质学基础等为一体的综合科学。所
以从事钻井液工作需要学习这些知识，才能使研究、开发的钻井液更好地
二、钻井液性能及测量仪器
（一）密度 钻井液密度的调整
二、钻井液性能及测量仪器
（二）漏斗粘度
钻井液的粘度是液相 、固相摩擦阻力的综
钻井液粘度与携岩、井 壁稳定、提高机械钻速
合量度，向漏斗中注
入1500ml钻井液，流 出946ml的时间。常用 s表示。
和环空水力参数计算等
一系列钻井工作密切相 关，因此它是钻井液最 重要的性能之一。
漏斗、固控设计配备情况
用来计算地面钻井液量、钻 井液配制、加重、固相清除。
二、钻井液性能及测量仪器
（一）钻井液性能测试标准
二、钻井液性能及测量仪器
（二）需检测的钻井液性能
二、钻井液性能及测量仪器
（二）需检测的钻井液常规性能
二、钻井液性能及测量仪器
（一）密度
钻井液密度是确保安全 、快速钻井和保护油气 层的一个十分重要的参 钻井液的密度是指每 数。通过钻井液密度的
正常情况下全性能（密度、粘度、滤失量、泥饼厚度、塑性粘度、动 切力、静切力、PH值、固相含量、含砂量）录取要求； 4、钻遇井漏记录：时间、井深、漏失速度、漏失量等； 5、溢流、井涌：时间、井深、溢流量、钻井液密度、粘度等； 6、深井：温度。
一、钻井液简介
（五）钻井液施工需要的资料、数据 1、一般生产井资料、数据 （1）地质分层表； （2）分层地层岩性； （3）密度设计依据：邻井最新地层实测压力； （4）地温梯度、目的层温度； （5）根据地层岩性、裂缝发育情况、动态压力监测结果等对钻井故障 进行提示；
降低办法
降低钻井液含 砂量量有效的 方法，是充分 利用振动筛、 除砂器、除泥 器等设备，对 钻井液的固相 含量进行有效 的控制。
含砂量%=（V砂/V钻井液）100%
二、钻井液性能及测量仪器
（七）固相含量
二、钻井液性能及测量仪器
（七）固相含量
钻井液流变性能不稳
固相含量的高低、颗粒 通常用钻井液中全部 固相的体积占钻井液 总体积的百分数来表 示。 的类型、尺寸和性质均 对井下安全、钻速、油 气层损害程度等有直接 的影响。因此，必须对 其进行有效的控制。