钻井液常识解答分析
钻井液相关知识
钻井液知识钻井液的概念:钻井液是由粘土、水(或油)以及各种化学处理剂组成的一种溶胶悬浮体的混合体系。
粘土是具有可塑性的、软、有各种颜色的泥土。
一般是含水氧化铝的硅酸盐,由长石和其它硅酸盐分解而成,颗粒直径约在0.1-100µm之间,在水中有分散性,带电性、离子交换性,属于多级分散体系。
简单地说,钻井液是粘土分散在水中形成的溶胶悬浮体(颗粒直径小于2µm)为使钻井液满足钻井工艺要求,常加入各种化学处理剂及惰性物质来调节钻井液的性能,使钻井液“由稀变稠,由稠变稀”。
因此钻井液的性能变化受粘土、水和化学处理剂三方面因素的影响。
我国标准化委员会钻井液分委会将钻井液分为八种:1、淡水钻井液:由淡水、粘土和一般的降粘剂、降滤失剂配制而成。
2、钙处理钻井液;3、不分散低固相聚合物钻井液;4、盐水钻井液(包括海水及咸水钻井液)5、饱和盐水钻井液;6、钾基钻井液;7、油基钻井液;8、气体(包括一般气体及气泡)钻井液。
各类新型钻井液体系:正电胶(MMH)钻井液体系、聚合物-铵盐钻井液体系、两性离子聚合物钻井液体系、大小阳离子钻井液体系、水基无粘土相钻井液。
我国于1986年经钻井液标准化委员会研究决定,把钻井液材料分为16类:1、粘土类:主要用来配制原浆,亦有正反增加粘切、降低漏失量作用,常用的膨润土、抗盐土及有机土等;2、加重材料:主要用来提高钻井液的密度,以控制地层压力,防塌防喷;3、降滤失剂:主要用来降低钻井液的漏失量,常用的有CMC、预先胶化淀粉,聚丙烯酸盐等;4、降粘剂:改善钻井液的流动特性,如粘度、切力,以增加可泵性,减少摩阻。
常用的有单宁、各种磷酸盐、褐煤制品、木质素磺酸盐等5、增粘剂:主要用来促进钻井液中粘土颗粒网状结构的形成,增加胶凝强度以形成高流阻。
常用的有CMC、高聚物、预先胶化淀粉等。
6、润滑剂:主要用来降低摩阻系数,减小扭矩,增加钻头的水马力以及防止粘卡。
常用的有某些油类、石墨、塑料小球及表面活性剂。
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。
钻井液基础知识解析
第二部分、钻井液性能及调整
(3)钻井液密度的测试 钻井液比重称(钻井液密度计)
现场最常用密度计
1-称杆;2-主刀口;3-泥浆杯;4-杯盖;5-校 正筒;6-游码; 7-底座;8-主刀垫;9-档壁
钻井液基本性能:
密
度:比重计
抑 制 性: PH﹑矿化度、防侵污、防塌等
滤失造壁性: 滤失量、泥饼性能等
流 变 性: 粘度、切力等
固 相 含量:
含 砂 量:
钻井液特殊性能:
高温高压性能、乳化稳定性、润滑性等。
第二部分、钻井液性能及调整
1、钻井液密度
(1)定义:单位体积钻井液的质量。 g/cm3 (进出口泥浆密度差≤0.02 g/cm3 ) t/m3
酸溶性 酸溶
铁矿粉 钛铁矿粉 方铅矿
Fe2O3 TiO2.Fe2O3
PbS
4.9-5.3 4.5-5.1 7.4-7.7
酸溶 酸溶 酸溶
第二部分、钻井液性能及调整
钻井常用可溶性盐类加重材料
水溶性盐
KCl NaCl CaCl2 CaBr2 ZnBr2
饱和盐水密度 g/cm3
1.16(20℃) 1.20 (20℃) 1.40 (60℃) 1.80 (10℃) 2.3 0(40℃)
第二部分、钻井液性能及调整
(5)滤失量的调节 滤失量的调节通常采用在钻井液中加入降滤失剂的方式进行。
(6)常用滤失量调节剂 ①羧甲基纤维素钠盐(Na-CMC,CMC); ②水解聚丙烯腈盐类(Na-HPAN、Ca-HPAN、NH4-HPAN); ③腐植酸类(NaHm、Na-NHm、CrHm、SH23、SH24);
钻井液
简答题:1、钻井液是如何让分类的?P2-3答:钻井液按密度大小可分为非加重钻井液和加重钻井液;按其黏土水化作用的强弱可分为非抑制型钻井液和抑制型钻井液;按其固相含量的多少,将固相含量较低的叫做低固相钻井液,基本不含固相的叫做无固相钻井液;根据分散(流体)介质不同,分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体和合成基钻井液四种类型。
2、主要钻井液类型有哪些? P3-5答:主要钻井液类型有:(1)分散钻井液;(2)钙处理钻井液;(3)盐水钻井液和饱和盐水钻井液;(4)聚合物钻井液;(5)钾基聚合物钻井液;(6)油基钻井液;(7)气体型钻井流体;(8)合成基钻井液;(9)保护油气层的钻井液;(10)不侵入地层钻井液。
3、膨润土在钻井液中的主要作用是什么?P31答:膨润土在钻井液中的主要作用是增加粘度和切力、提高井眼净化能力;形成低渗透率的致密泥饼,降低滤失量;对于胶结不良的地层,可改善井眼的稳定性;防止井漏等。
4、常用配制钻井液的粘土有哪些?P31答:钻井液常用粘土有膨润土、抗盐粘土(包括凹凸棒石粘土、海泡石粘土等)及有机膨润土。
5、钻井液的功用有哪些?P5答:钻井液的功用:(1)携带和悬浮岩屑;(2)稳定井壁;(3)平衡地层压力和岩石侧压力;(4)冷却和润滑钻头;(5)传递水动力;(6)获取地下信息。
6、配制泥浆的膨润土的主要作用有哪些?P31答:膨润土在钻井液中的主要作用是增加粘度和切力、提高井眼净化能力;形成低渗透率的致密泥饼,降低滤失量;对于胶结不良的地层,可改善井眼的稳定性;防止井漏等。
7、什么是压力激动?答:8、简述钻井液的循环过程. P5答:钻井液的循环是通过钻井泵(俗称泥浆泵)来维持的。
从钻井泵排出的高压钻井液经过地面高压管汇、立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤到钻头,从钻头喷嘴喷出,然后再沿钻柱与井壁(或套管)形成的环形空间向上流动,返回地面后经排出管线、振动筛流入泥浆池,再经各种固控设备惊醒处理后返回水池,进入再次循环,这就是钻井液的循环过程和循环系统。
钻井液知识问题
三、计算题1.某钻井液测得Φ600=30,Φ300=18,计算流性指数。
解:n=3.32Lg(Φ600/Φ300)=3.32Lg(30/18)=0.742.某钻井液测得Φ600=30,Φ300=18,计算表观粘度、塑性粘度和动切力。
解:A V=Φ600/2=15 PV=Φ600-Φ300=12 YP= A V- PV=3四、简答题1、简述钻井液的主要功能。
(1、携带和悬浮钻屑;2、稳定井壁;3、冷却钻头和冲洗钻头,清扫井底钻屑;4、保护油气层。
)2、简述发生井漏的原因。
(1、天然地质条件形成的漏失。
2、钻井液性能不合适造成井漏。
3、钻井工艺不当引起井漏。
)3、简述泡沫钻井液的分类。
(硬胶泡沫,由气体、坂土浆、稳定剂和发泡剂配成稳定性比较强的分散体系;稳定泡沫,由空气、液体、稳定剂和发泡剂配成的分散体系)4、简述乳化剂的概念和类型。
(乳化剂是指能促使两种互不相溶的液体形成稳定乳状液的物质。
水包油型乳化剂、油包水型乳化剂)5、简述固控设备使用顺序。
(振动筛、除砂器、除泥器、离心机)6、简述滤失量对钻速的影响。
(1、钻井液瞬时失水量大时则钻速较大。
2、钻井液瞬时失水量小时则钻速较小。
3、滤失量影响钻速还与粘度有关。
)7、简述常用的钻井液流变参数有哪些?(1、表观粘度;2、塑性粘度;3、动切力;4、静切力;5、流性指数;6、稠度系数)8、简述烧碱在钻井液中的作用。
(1、调整钻井液的PH值;2、促进粘土水化;3、与某些有机处理剂配合使用改善性能;4、在钙处理钻井液中,可控制石灰溶解度和钙离子含量。
)9、简述如何判断井塌。
(返出岩屑增多,砂样混杂,有上部地层岩石,有大块棱角的东西;钻井液粘度、切力、密度、含砂量增高,泵压忽高忽低,有时突然蹩泵;钻进时蹩钻严重,接单根下不到井底,起钻遇卡。
下钻不到井底,频繁遇阻,划眼困难。
)10、压井成功的特征有哪些?(进出口密度相等;关井后立压和套压为零。
)11、简述影响钻井液粘度的基本因素。
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。
钻井液基本知识
流动时,固体棵粒之间,固体颗粒与液体分子之间,以及液体分子之间内摩擦得总反映,钻井液粘度可用漏斗粘度计与旋转粘度计进行测定,由于测定得方法不同,有不同得粘度值,现场常采用漏斗粘度计测量钻井液得粘度,单位就是秒。
2、钻井液与钻井工作关系,钻井液粘度得大小,对钻井液携带岩屑能力有很大得影响,一般来说,钻井液粘度大,携带岩屑能力强,但在钻井过程中,钻井液粘度要适当,否则将会引起不良后果。若钻井液粘度过低,不利于携带岩屑,井内沉砂快,冲刷井壁,易造成井壁剥落,坍塌,井漏等,钻井液粘度过高,则可能造成下列危害:(1)流动阻力大,泵压高,井底清洗效果差,严重影响钻速。(2)钻头易泥包,起下钻易产生抽吸作用或压力激动。以至引起井漏、井喷、井塌等复杂情况。(3)沉砂困难,净化不良,磨损钻具与配件。(4)除气困难,钻井液密度下降,易引起下钻复杂情况。(5)岩屑在井壁形成假泥饼,易引起阻卡。(6)固井时水泥浆易串槽,影响固井质量。
由于起钻时可能产生抽吸或液面下降,另外,气体进入井内,也会引起液柱压力降低,因此钻井液密度要有附加值。
钻井液基本知识
钻井液基本知识钻井液是用于钻井的流体,在钻井中的功用:1、清洗井底,悬浮携带岩屑,保持井眼清洁。
2、平衡地层压力,稳定井壁、防止井塌、井喷、井漏。
3、传递水功率、以帮助钻头破碎岩石。
4、为井下动力钻具传递动力,5、冷却钻头、钻具。
6、利用钻井液进行地质、气测录井。
钻井液常规性能对钻井工作有很大的影响。
一、钻井液密度1、钻井液密度概念:单位体积钻井液的质量称为钻井液的密度,其单位是克/厘米3(g/cm3)常用符号表示。
现场一般用钻井液密度计测定钻井液的密度。
2、钻井液密度的计算公式P=(P地×102)÷H+PeP----钻井液密度g/cm3式中:P地----地层压力MPaH-----井深mPe-----附加密度、油层附加0.05—0.1气层附加0.07—0.15由于起钻时可能产生抽吸或液面下降,另外,气体进入井内,也会引起液柱压力降低,因此钻井液密度要有附加值。
3、钻井液密度与钻井工作的关系:在钻井作业中,钻井液密度的作用是通过钻井液柱对井底和井壁产生压力,以平衡地层中油、气压力和岩石侧压力、防止井喷、保护井壁,同时防止高压油气水侵入钻井液,以免破坏钻井液的性能引起井下复杂情况,在实际工作中,应根据具体情况,选择恰当的钻井液密度,若钻井液密度过小,则不能平衡地层流体压力,和稳定井壁,可能引起井喷、井塌、卡钻等事故,若钻井液密度过大则压漏地层,并易损害油气层。
钻井液对钻速有很大的影响,密度大液柱压力也大,钻速变慢,因钻井液柱压力与地层压力之间的正压差使岩屑的清除受到阻碍。
造成重复破碎,降低钻头破碎岩石的效率,使钻速下降,通常在保证井下情况正常的前提下,为了提高钻速,应尽量使用低密度钻井液。
二、钻井液粘度1、钻井液的粘度概念:钻井液粘度是指钻井液流动时,固体棵粒之间,固体颗粒与液体分子之间,以及液体分子之间内摩擦的总反映,钻井液粘度可用漏斗粘度计和旋转粘度计进行测定,由于测定的方法不同,有不同的粘度值,现场常采用漏斗粘度计测量钻井液的粘度,单位是秒。
钻井液知识详解
钻井液钻井液是用于钻井的一种循环流体,在钻井过程中有着特别重要的作用。
人类最早进行旋转钻井时用的循环流体是清水,钻进时因地层中的泥质成分不断分散在水中而变成混浊的泥水,当时,把它称之为“泥浆”。
以后,随着钻井的实践和进展,钻井时用的泥浆还可用油和气体,从而形成了不同类型的钻井液流体,故而称其为钻井液。
钻井液是钻井施工中非常重要的组成部分,钻井液性能的优劣对钻井速度、钻井平安和油井投产后产量的凹凸有着至关重要的作用。
钻井过程中若失去钻井液的循环,钻井工作则无法进行,故人们常用“泥浆是钻井的血液”来形象地比方钻井液在钻井中的重要地位。
钻井液主要有六项功能。
携带和悬浮井筒中的岩屑。
钻井液是一种胶状的流体,在钻进循环钻井液时能将钻头破裂的岩屑带出地面,在钻井泵不能工作或起下钻的过程中,钻井液还可将岩屑悬浮在井筒内并使之不致下沉到井底。
平衡井下地层压力。
地层中油、气、水层的压力是不同的,因此要求使用有肯定密度的钻井液,平衡地层流体的压力以防止发生井喷。
冷却、润滑钻头和钻具。
钻头和钻具在井下工作时与地层摩擦发热,钻井液在不断循环的过程中可汲取并带走热量,钻井液从井内返出流到地面后,可自行放出汲取在钻井液中的热量,同时,钻井液还对钻头和钻具有润滑的作用。
爱护井壁。
由于井下地层岩石中有孔隙、裂缝,在压力下钻井液中的自由水会向地层内渗透,钻井液中固相颗粒粘附在井壁上形成薄而坚韧的滤饼,可爱护井壁不垮不塌。
爱护油气层。
钻井过程中使用优质的钻井液可削减钻井液液柱压力与井下产层的压差,在井筒的井壁上形成优质的滤饼,防止钻井液中的水和微细颗粒进入地层,这些方法和措施都可有效的爱护油气层。
提高钻井速度。
在喷射钻井过程中,钻井液的高压射流可帮助破岩,并清除井底钻头破裂地层处的垫层,大大加快钻头的钻进速度。
随着油气勘探开发工作的不断深化和进展,钻井的深度越来越大、地层也越来越简单,钻井井型也越来越多种多样,因此,对钻井液就提出了新的更高的要求,所以,钻井液技术的进展也越来越受到关注。
(问答)钻井液常规性能参数
钻井液常规性能参数问答1.什么是钻井液的密度?答∶钻井液的密度是指单位体积钻井液的质量,一般用符号p 表示,常用单位是g/cm³或kg/m²。
2.钻井液的粘度有哪两类?答∶钻井液的粘度分为塑性粘度和表观粘度(也称为有效粘度、视粘度)。
3.什么是塑性粘度?答∶塑性粘度是指钻井液在层流时,钻井液中的固体颗粒与固体颗粒之间、固体颗粒与液体分子之间、液体分子与液体分子之间内摩擦力(剪切力)的总和,符号PV,常用单位是mPa·s (或)cP。
4.什么是钻井液的表观粘度和漏斗粘度?答∶钻井液的表观粘度就是钻井液内所有颗粒的内摩擦力的总和。
用漏斗粘度计测得的漏斗黏度就是一种表观粘度。
表观粘度也可以用旋转粘度计测得,单位是mPa·s。
漏斗粘度是指一定量的钻井液从规定的漏斗粘度计中流出所需的时间,用马氏(或范式)漏斗测定,用FV 表示,单位是s。
5.什么是钻井液的切力?答∶钻井液的切力是指钻井液中的粘土颗粒,由于其形状不规则,表面带电性和亲水性不均匀,形成网状结构。
当钻井液静止时,破坏其内部单位面积上的网状结构所需的最小切应力,称为钻井液的极限静切力,用符号θ表示,单位是mg/cm³。
钻井液静止10s 后测得的切力称为初切力,用θ1,表示;静止10min 后测得的切力称为终切力,用θ10表示。
6.什么是钻井液的触变性?答∶钻井液的触变性是指搅拌后钻井液变稀(切力降低),静置后又变稠的性质。
终切力与初切力的差值表示了钻井液的触变性,差值越大,触变性越强;反之,触变性越弱。
7.什么是钻井液的滤失?答∶在压差作用下,钻井液中的部分水向井壁岩石的裂隙或孔隙中渗透,这种现象称为滤失。
滤失的多少称为滤失量(失水量)。
在井内静止条件下的滤失称为静滤失,在井内循环条件下,即滤饼形成和破坏达到动态平衡时的滤失称为动滤失。
在滤饼未形成之前,钻井液中的大量水分在短时间内迅速渗入地层,称为瞬时滤失。
钻井液技术简答题1
钻井液技术简答题11、什么是DLVO理论?其要点是什么?p50-51答:该理论是由四位科学家提出的关于静电稳定理论,是目前对胶体稳定性,以及电解质对胶体稳定性的影响解释比较完善的理论。
根据这一理论,溶胶粒子之间存在两种相反的作用力:吸力与斥力。
如果胶体颗粒在布朗运动中相互碰撞,吸力大于斥力,溶胶就聚积;反之,当斥力大于吸力时,粒子碰撞后又分开了,保持其分散状态。
2、常见粘土矿物有哪些?他们的晶体构造各有什么特点?p27-35答:粘土中常见的粘土矿物有三种:高岭石、蒙脱石、伊利石。
(1)高岭石单元晶层构造特征是1:1型(硅氧四面体:铝氧八面体),单元晶层一面为OH层,另一面为O层,而OH键具有强的极性,晶层与晶层之间容易形成氢键。
因而晶层之间连接紧密,故高岭石的分散度低且性能比较稳定,为非膨胀型粘土矿物,几乎无晶格取代现象。
(2)蒙脱石单元晶层构造特征是2:1型,它由于晶格取代作用而带电荷,晶层上下面皆为氧原子,各晶层之间以分子间力连接,连接力弱,水分子易进入晶层之间,引起晶格膨胀,为膨胀型粘土矿物。
由于晶格取代作用,蒙脱石带有较多的负电荷,于是吸附等电量的阳离子。
(3)伊利石单元晶层构造特征是2:1型,晶格取代作用多发生在四面体中,铝原子取代四面体的硅,它的晶格不易膨胀,水不易进入晶层之间,由于它的负电荷主要产生在四面体晶片,离晶层表面近,K+与晶层的负电荷之间的静电引力比氢键强,水也不易进入晶层间,另外K+的大小刚好嵌入相邻的晶层间的氧原子网格形成的空穴中,起到连接作用,通常非常牢固。
3、什么叫粘土的阳离子交换容量?其大小与水化性能有何关系?与钻井液性能、井壁稳定又有何关系?答:粘土的阳离子交换容量是指在分散介质的PH值为7的条件下,粘土所能交换下来的阳离子总量,包括交换性盐基和交换性氢。
粘土矿物的阳离子交换容量越大,这种粘土矿物的水化作用就越强。
例如蒙脱石阳离子交换容量最大,水化能力最强,属于膨胀性粘土矿物,适合作为配浆材料,当钻遇含蒙脱石含量高的地层时水化的地层土易造成钻井液粘切升高,固相含量上升;而高岭石阳离子交换容量比较小为非膨胀型粘土矿物,水化能力差,造浆能力差,在钻井过程中易剥落掉快,注意井壁稳定;伊利石阳离子交换容量介于前面两者之间,其水化程度不如蒙脱石,在含有伊利石的地层钻进时也易剥落掉快需采用抑制粘土分散的钻井液体系。
钻井液技术简答题1
1、什么是DLVO理论?其要点是什么?p50-51答:该理论是由四位科学家提出的关于静电稳定理论,是目前对胶体稳定性,以及电解质对胶体稳定性的影响解释比较完善的理论。
根据这一理论,溶胶粒子之间存在两种相反的作用力:吸力与斥力。
如果胶体颗粒在布朗运动中相互碰撞,吸力大于斥力,溶胶就聚积;反之,当斥力大于吸力时,粒子碰撞后又分开了,保持其分散状态。
2、常见粘土矿物有哪些?他们的晶体构造各有什么特点?p27-35答:粘土中常见的粘土矿物有三种:高岭石、蒙脱石、伊利石。
(1)高岭石单元晶层构造特征是1:1型(硅氧四面体:铝氧八面体),单元晶层一面为OH层,另一面为O层,而OH键具有强的极性,晶层与晶层之间容易形成氢键。
因而晶层之间连接紧密,故高岭石的分散度低且性能比较稳定,为非膨胀型粘土矿物,几乎无晶格取代现象。
(2)蒙脱石单元晶层构造特征是2:1型,它由于晶格取代作用而带电荷,晶层上下面皆为氧原子,各晶层之间以分子间力连接,连接力弱,水分子易进入晶层之间,引起晶格膨胀,为膨胀型粘土矿物。
由于晶格取代作用,蒙脱石带有较多的负电荷,于是吸附等电量的阳离子。
(3)伊利石单元晶层构造特征是2:1型,晶格取代作用多发生在四面体中,铝原子取代四面体的硅,它的晶格不易膨胀,水不易进入晶层之间,由于它的负电荷主要产生在四面体晶片,离晶层表面近,K+与晶层的负电荷之间的静电引力比氢键强,水也不易进入晶层间,另外K+的大小刚好嵌入相邻的晶层间的氧原子网格形成的空穴中,起到连接作用,通常非常牢固。
3、什么叫粘土的阳离子交换容量?其大小与水化性能有何关系?与钻井液性能、井壁稳定又有何关系?答:粘土的阳离子交换容量是指在分散介质的PH值为7的条件下,粘土所能交换下来的阳离子总量,包括交换性盐基和交换性氢。
粘土矿物的阳离子交换容量越大,这种粘土矿物的水化作用就越强。
例如蒙脱石阳离子交换容量最大,水化能力最强,属于膨胀性粘土矿物,适合作为配浆材料,当钻遇含蒙脱石含量高的地层时水化的地层土易造成钻井液粘切升高,固相含量上升;而高岭石阳离子交换容量比较小为非膨胀型粘土矿物,水化能力差,造浆能力差,在钻井过程中易剥落掉快,注意井壁稳定;伊利石阳离子交换容量介于前面两者之间,其水化程度不如蒙脱石,在含有伊利石的地层钻进时也易剥落掉快需采用抑制粘土分散的钻井液体系。
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。
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2.影响钻ห้องสมุดไป่ตู้液密度的因素 在钻井液中存在着水、粘土(惰性及活性)、处理剂 (包括加重剂)、岩屑以及地层中的可溶性盐类等,因而 其密度也与这几个方面有关。 (1)钻井液密度随钻井液中固相含量的增加而增大,随固 相含量的减小而减小。 (2)钻井液中液相体积减少或液相密度加大,都能使钻井 液密度升高。 (3)油、气侵入钻井液后,密度会很快下降。
(3)钻井液的粘度和切力控制不当危害。钻井液的粘 度和切力必须维持适当的数值,否则会引起一些不良的后 果。 1)粘度、切力过大的危害。流动阻力大,能量消耗 多,功率低,钻速慢;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;易泥包钻头,压力波动大, 易引起卡、喷、漏和井塌等事故;脱气较难,影响气测并 易造成气侵。 2)粘度和切力过低的危害。洗井不良,井眼净化效 果差;冲刷井壁加剧,引起井塌等井下事故;岩屑过细影 响录井。
初切力是钻井液静止1分钟后所测得的切力,用θ1表 示。 终切力是钻井液静止10分钟后所测得的切力,用θ10 表示。 初切力与终切力的差值表示了钻井液的另一特征—— 触变性,即网状结构随静止时间的长短恢复的程度。差值 越大触变性越强;反之,触变性越弱。
2.钻井液粘度、切力与钻井关系 钻井液粘度对钻井的影响主要是钻井液从钻头水眼 处喷射至井底粘度对钻速的影响,钻井液粘度高,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 井底的冲击力和切削作用,使钻速降低。若清水钻进钻速 提高,由于它的密度低,形成的液柱压力小,而且粘度小, 液流对井底的冲击力强,使钻头冲击和切削岩石的阻力小, 不分散低固相钻井液具有很好的剪切稀释效应,
(5)充气亦可大大降低钻井液密度,如钻低压油层 可用充气钻井液。 (6)提高密度可加入各种加重材料,其中以重晶石 粉最为理想。 (7)加重钻井液时不能过猛,应逐步提高,每次以 增加0.10g/cm3较适宜。 (8)对加重前的钻井液固相含量必须加以控制。所 需密度越高,加重前的固相含量应越低,粘度切力亦应越 低。应根据钻井液的类型加以调控。
测井基础常识
淡水泥浆通常是指18℃时泥浆电阻率大于0.5Ω·m的泥浆。
而咸水泥浆则是指18℃时泥浆电阻率小于0.5Ω·m的泥浆。
2、钻井液的性能钻井液的性能常用密度、粘度、含砂量、失水量、泥饼厚度、矿化度、钻井液切力等指标来衡量。
(1)钻井液密度:是指20℃是每立方厘米钻井液的质量。
单位是克/厘米3。
(2)钻井液粘度:是指一定量的钻井液通过一定的流程所需的时间。
单位是Pa•s。
它代表了钻井液流动时的粘滞程度。
(3)钻井液含砂量:是指钻井液中所含直径大于0.05mm的砂子体积占钻井液总体积的百分数。
(4)钻井液失水量:是指钻井液中的水渗入地层的多少,单位是毫升。
它表示了钻井液中的水渗入地层的能力。
(5)泥饼厚度:钻井液在失水时形成的附着于井壁的固相物叫泥饼。
其厚度的大小就是泥饼的厚度,单位是毫米。
泥饼厚度的大小对测井的安全施工及测井资料的质量都会造成很大影响(6)钻井液矿化度:是指钻井液中所含氯化物的数量。
单位是毫克/升。
钻井液矿化度的高低决定了钻井液的导电性能,矿化度高的钻井液导电性能好,钻井液电阻率就低;反之导电性能差,电阻率高。
(7)钻井液切力:使钻井液由静止到开始流动时,作用在单位面积上的力。
单位是毫克/平方厘米。
它表示了钻井液静止时防止岩屑下沉的能力。
为保证测井施工安全顺利地进行,一般对钻井液有如下要求:(1)测井前,钻井液应充分循环并调整好钻井液性能,同时尽量保证测井全井段钻井液矿化度基本一致。
(2)要求钻井液粘度不宜过大,通常要求钻井液粘度小于90Pa•s。
因为粘度太大,将使井壁粘附较多的钻屑,导致井壁太脏,造成仪器下放遇阻,上提时电缆、仪器粘卡。
(3)钻井液厚度一般应小于1.5mm。
(4)钻井液失水量一般应小于5ml。
(5)钻井液含砂量小于2%。
(6)钻井液电阻率1~5Ω•m较为适宜。
钻井液基础知识资料讲解
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。
钻井液相关基础知识
细分散泥浆
细分散泥浆一般指的是含盐量小于1%、含 钙量小于1.2×10-4、不含抑制性高聚物的分散 型泥浆。其组分除黏土、碳酸钠和水外,往往 还加稀释剂和降失水剂,以满足降粘和降失水 的需要。常用的添加剂有铁络盐(主要起稀释 作用,为了降失水,常加入Na-CMC),以及 木质素磺酸盐(一般与煤碱剂配合使用)等。
钻井液相关基础知识
不分散泥浆
不分散低固相聚合物泥浆是指在高聚物的作 用下,粘土颗粒聚成较大的颗粒,且泥浆中的 固相含量(包括膨润土和岩屑)按体积计不大 于4%。这种泥浆是以聚丙烯酞胺((PAM)絮 凝剂为主要处理剂的不分散低固相聚合物泥浆, 其主要组成包括:预水化膨润土、PAM、降失 水剂、润滑剂和水。
钻井液基础知识
什么是钻井液?其有什么作用? 钻井液主要分类及其适用范围 钻井液相关基础知识 钻井液主要性能及其测定 钻井液使用及其调整维护要点
与钻井液有关的基础理论知识
无机化学 有机化学 高分子化学 胶体化学 流体力学 矿物学
钻井液相关基础知识
什么是钻井液?
钻进过程中,用液体或气体的连续循环 把孔内的岩屑冲洗或吹洗出来,称为钻孔冲 洗。冲洗用的介质,不论是液体还是气体习 惯上都被叫做冲洗液或钻井液(drilling fluid)。 由于早期的冲洗液多为粘土与水的混合物, 所以冲洗液也被笼统地称做泥浆(mud) ,泥 浆这个术语一直沿用,现在还有不少人把冲 洗液统称为泥浆。
钻井液相关基础知识钻井液的主要能参数密度drilling fluid density与固相含量solid content ; 流变性能(漏斗粘度funnel viscosity 、塑性粘度 plastic viscosity 、表观粘度apparent viscosity 、 动切力yield point 、静切力等gel strength ); 滤失性能(失水量与滤饼filter cake厚度); filtration qualities 含砂量sand content ; 润滑性drilling fluid lubricity ; 胶体率和pH值等。
石油工作者必备的行业知识——钻井液篇
石油工作者必备的行业知识——钻井液篇钻井液26.钻井液都有哪些主要功用?答:1携带岩屑2悬浮岩屑3冷却润滑钻头和钻具4清洗井底冲刷地层5依靠液柱压力平衡油气层压力,防止井喷6防止井塌,稳定井壁7通过循环,进行岩屑录井8帮助涡轮或迪纳钻具传递动力。
27.通常钻开盐层或盐膏层之前,应备足哪些主要钻井液药品?答:烧碱,纯碱和铁铬盐。
28.请写出五种常用的堵漏材料?答:1石棉粉2蚌壳粉(渣)3云母粉4胶质水泥5棉籽壳或花生壳。
29.请写出五种钻井液加重材料?答:1重晶石(BaSO4)2石灰粉(CaCO3)3氧化铁粉(Fe2O3)4钛铁矿粉(FeTiO3)5镜铁矿粉(FeCO3?Fe2O3)30.请写出五种常用的降粘度,降切力,降失水的钻井液材料?答:1烧碱2单宁3栲胶4煤碱剂5铁铬盐31.请写出五种常用的提粘度,提切力,降失水的钻井液材料?答:1CMC(羧基甲基纤维素)2芒硝(硫酸钠)3磺化沥青4聚丙烯酰胺5改性石棉32.目前钻井现场所测钻井液性能都包括哪些具体内容?答:1密度2粘度3失水4泥饼5初切力/终切力6含砂7固相含量8含油量9PH 值33.钻井液失水太大,对钻井施工有什么影响?答:1钻井液失水太大会使泥饼加厚,增大钻具与井壁之间的摩擦阻力,容易发生粘卡。
2在钻井液液柱压力作用下,渗入井壁,使某些遇水膨胀的地层发生缩径或垮塌,甚至造成卡钻。
3由于井内出现缩径,起钻时往往会出现拔活塞现象。
34.钻井液密度太高对钻井施工有什么影响?答:1使钻速减慢2容易引起压差卡钻3有时会把地层压漏4上提或下放钻具擦阻力增大5流动性差,导致泵压增高。
35.钻井液含砂量太大对钻井施工有什么影响?答:1容易刺坏钻井泵液力端配件,缩短凡尔座、凡尔体、活塞、缸套及盘根等零部件的寿命;2容易刺坏井下钻具和钻头水眼;3容易刺坏地面高压管线及组装闸门的弯头;4井内钻井液静止时间太长,会沉淀形成砂桥,导致下钻遇阻或遇卡;5如果在循环罐内静止时间较长,同样会发生沉淀,清理循环罐要花费大量劳动力,是一项艰苦的工作;6直接影响钻井液密度的稳定。
钻井液基本解析
提高钻井液密度的方法是加入各种加重材料。在加重之前,应调整好 钻井液的各种性能,特别是要严格控制低密度固相的含量。所需密度 值越高,加重前钻井液的固相含量应越低,粘度、切力亦应越低。此 外,加入可溶性无机盐也是提高密度较常用的方法,如NaCl可将钻井液 密度提高到1.20 g/cm3左右。
降低钻井液密度的方法有以下几种: 1、用机械和化学絮凝的方法清除固相,降低钻井液固相含量; 2、加水稀释; 3、钻井液充气(钻低压油层时可选用)。
钻井液工艺是以基础理论和工程原理相结合的一门应用技术,具体来 说,钻井液工艺包括地质、化学和物理的基础理论与基本知识,同时 也包括技艺与工程的应用。运用各种物料、原材料处理剂的科学配伍, 合理的使用各种设备,以最经济的成本满足钻井工程的目的。钻井液 工艺不但是设计和配制最理想的的钻井液,而且要以最经济的投资, 成功地完成每口井的钻井任务。
四、钻井液的PH值
钻井液的pH值测定和调整是控制钻井液的性能的基本手段。
由于酸碱性的强弱直接与钻井液中粘土颗粒的分散程度有关,因此会 在很大程度上影响钻井液的粘度、切力和其它性能参数。在实际应用 中。大多数钻井液的PH值要求控制在8~11之间,即维持一个较弱的 碱性环境。这主要是由于有以下几方面的原因:(1)可减轻对钻具的 腐蚀;(2)可预防因氢脆而引起的钻具和套管的损坏;(3)可抑制 钻井液中钙、镁盐的溶解;(4)有相当多的处理剂需在碱性介质中 才能充分发挥其效能,如褐煤类和木质素磺酸盐类处理剂等。
注:详见第四章
钻井液工艺技术是油气钻井工程的重要组成部分。随着钻井难度的逐 渐增大,该项技术在确保安全、优质、快速钻井中起着越来越重要的 作用。钻井液最基本的功用有以下几点: 1、携带和悬浮岩屑 。 2、稳定井壁和平衡地层压力。 3、冷却和润滑钻头、钻具。 4、传递水动力。 5、保护油气层。 6、形成一层簿的泥饼从而封住所钻开地层的孔隙和裂缝。 7、帮助收集与解释从钻屑、岩芯与测井所得到的信息。
钻井液常识解答分析
钻井液常识一、什么是钻井液?钻井液是指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。
二、钻井液的功用是什么?1、冷却钻头和润滑钻头钻具。
2、携带和悬浮岩屑、沉淀岩屑。
3、护壁和堵漏。
4、传递水动力。
三、地层分为几种类型?1、稳定地层。
2、未胶结或胶结性很差的松散破碎地层。
3、水敏性溶胀地层。
4、水敏性剥落地层。
5、水溶性地层。
6、裂隙溶洞地层。
四、钻井液循环系统是怎样构成的?1、泥浆泵。
2、地面管路。
3、钻杆内孔。
4、钻头水孔。
5、钻具与井壁环状间隙。
6、循环槽泥浆池。
五、常用的钻井液类型有哪些?1、清水。
2、无固相钻井液。
3、不分散低固相钻井液。
4、分散钻井液。
六、水基钻井液的基本组成是什么?1、水。
2、粘土。
3、化学处理剂。
七、粘土矿物有哪几种?1、高岭石。
2、蒙脱石。
3、伊利石。
4、海泡石。
八、钻井液的性能有哪些?钻井液的性能包括流变性(它包括视粘度、塑性粘度、结构粘度、静切力、动切力和触变性)、滤失性(滤失量、泥皮厚度)、密度、含砂量、胶体率、PH值。
九、水泥固土层管遵循什么样的程序?1、洗井。
2、搅拌水泥浆。
3、送水泥浆。
4、加替浆水。
5、蹩压。
6、待凝固。
十、常见的井内事故有哪些?1、井漏。
2、井涌。
3、缩径卡钻。
4、沉砂埋钻。
5、钻头泥包卡钻。
6、泥皮厚粘附卡钻。
7、井塌卡钻。
十^一、油矿对钻井液性能有什么要求?1、比重小于或等于1.05。
2、漏斗粘度19-22秒。
3、失水量小于或等于5mL/30min。
4、泥皮厚度小于或等于0.5毫米。
5、PH值在7-8范围内。
十二、斜井钻井对钻井液的要求相对于直井有什么不同?1、携带岩屑要求能力更强。
2、钻井液在井壁上形成的泥皮要求更薄,更富有润滑性。
十三、常用的泥浆仪器有哪些?比重称、漏斗粘度计、含砂仪、PH试纸、失水仪、静切力计、旋转粘度计、烧杯、天平。
十四、泥浆工的职责是什么?1、设计钻井液类型及配方。
2、开钻前做好材料的各项准备工作。
关于钻井液,你必须知道这些…
关于钻井液,你必须知道这些…1.钻井液的组成是什么?答:钻井波是由液相,固相和化学处理剂组成。
液相可以是水(淡水、咸水)、油(原油、柴油)或乳状液(油包水和水包油)固相包括有用固相(造浆土和加重材料)和无用固相(钻屑)。
化学处理剂包括无机、有机及高分子化合物。
2.钻井液的作用有哪些?答:1)清除井底岩屑,并携带至地面。
2)冷却,润滑钻头和钻具,给地层以冲击力,加快破碎岩石速度。
3)悬浮岩屑。
4)平衡地层压力,防上井喷、井漏、井塌和卡钻等事故。
5)形成低渗透性泥饼巩固井壁。
6)涡轮钻具的井底动力液。
7)控制腐蚀。
8)承受部分钻柱和套管的重量.9)帮助录井。
10)减少油气层伤害。
3.何谓黏土的扩散双电层?它是怎样形成的?答:由于黏土表面带负电行,在钻井液中形成一个负由场,粘枯上周围就吸引与粘土所带负电荷数相同的带正电的离子。
其中一部分正电离子吸附在粘土颗粒表面上,形成紧密层(吸附层),其余的正离子则扩散分布在溶液中,称为扩散层。
这种分布模型称为扩散双电层。
在淡水中的扩散双电层是由粘土晶层中的可交换阳离子电离、扩散而形成的。
4.何谓粘土的ξ电位?答:粘土的ξ电位是指由粘土颗粒所具有的负电荷与紧密层(吸附层)中的阳离子相抵消后的剩余电位,通常为负值。
它是粘土颗粒在体系中运动时所具有的实际电位,又称电动电位。
5.粘土矿物有几种基本种?黏土矿物的两种基本构造单位是什么?答:常见的粘土矿物有:高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石、伊蒙混层、绿蒙混层、凹凸棒石和海泡石等。
粘土矿物的两种基本构造单位为硅一氧四面体和铝一氧八面体。
6.什么是黏土的水化作用?什么是胶体体系?答。
粘土的水化是指水分子被粘土表面及其所带阳离子极化后定向排列而形成水化膜的作用。
它包括表面水化(主要由粘土表面吸附产生)和渗透水化(主要由吸附阳离子在表面和本体浓度差产生)两种。
胶体体系一般是指分散相的粒径在1nm~1μm范围的体系。
7.黏土的阳离子交换容量(CEC)的含义是什么?答:CEC是指分散介质在PH=7时,每100g黏土能交换下来的阳离子的毫克当量数(按1价阳离子定义)。
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钻井液常识一、什么是钻井液?钻井液是指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。
二、钻井液的功用是什么?1、冷却钻头和润滑钻头钻具。
2、携带和悬浮岩屑、沉淀岩屑。
3、护壁和堵漏。
4、传递水动力。
三、地层分为几种类型?1、稳定地层。
2、未胶结或胶结性很差的松散破碎地层。
3、水敏性溶胀地层。
4、水敏性剥落地层。
5、水溶性地层。
6、裂隙溶洞地层。
四、钻井液循环系统是怎样构成的?1、泥浆泵。
2、地面管路。
3、钻杆内孔。
4、钻头水孔。
5、钻具与井壁环状间隙。
6、循环槽泥浆池。
五、常用的钻井液类型有哪些?1、清水。
2、无固相钻井液。
3、不分散低固相钻井液。
4、分散钻井液。
六、水基钻井液的基本组成是什么?1、水。
2、粘土。
3、化学处理剂。
七、粘土矿物有哪几种?1、高岭石。
2、蒙脱石。
3、伊利石。
4、海泡石。
八、钻井液的性能有哪些?钻井液的性能包括流变性(它包括视粘度、塑性粘度、结构粘度、静切力、动切力和触变性)、滤失性(滤失量、泥皮厚度)、密度、含砂量、胶体率、PH值。
九、水泥固土层管遵循什么样的程序?1、洗井。
2、搅拌水泥浆。
3、送水泥浆。
4、加替浆水。
5、蹩压。
6、待凝固。
十、常见的井内事故有哪些?1、井漏。
2、井涌。
3、缩径卡钻。
4、沉砂埋钻。
5、钻头泥包卡钻。
6、泥皮厚粘附卡钻。
7、井塌卡钻。
十一、油矿对钻井液性能有什么要求?1、比重小于或等于1.05。
2、漏斗粘度19-22秒。
3、失水量小于或等于5mL/30min。
4、泥皮厚度小于或等于0.5毫米。
5、PH值在7-8范围内。
十二、斜井钻井对钻井液的要求相对于直井有什么不同?1、携带岩屑要求能力更强。
2、钻井液在井壁上形成的泥皮要求更薄,更富有润滑性。
十三、常用的泥浆仪器有哪些?比重称、漏斗粘度计、含砂仪、PH试纸、失水仪、静切力计、旋转粘度计、烧杯、天平。
十四、泥浆工的职责是什么?1、设计钻井液类型及配方。
2、开钻前做好材料的各项准备工作。
3、材料使用前对材料的各项性能进行鉴定。
4、按设计配制钻井液并严加管理。
5、发生问题如:缩径、坍塌、井漏、岩粉上返不利等应立即拿出解决方案,使问题尽快解决。
6、保护好泥浆材料及泥浆仪器。
7、不断地学习(特别是向干的好井队学习)。
8、完钻后对该井泥浆使用情况做详细总结。
十五、密闭取心钻井液一、密闭取心:就是用密封液将钻取的岩心迅速保护起来的一种取心工艺。
二、密闭取心筒的特点1、整个内筒是密封的。
里面装满了密封液。
上端由带密封圈的丝堵密封,下端由密封活塞及内筒插入钻头腔的填料密封。
密封活塞下面连接有活塞头,密封活塞通过活塞销固定在钻头进口处。
2、内筒的悬挂总成中午轴承、无单流阀。
3、取心钻头采用斜水眼偏向井壁。
三、密封液配方蓖麻油过氯乙烯树脂硬脂酸锌重晶石粉100 10 1 20四、对井内要求1、井壁稳定,起下钻畅通无阻。
2、井内干净,井底无沉砂。
五、装密封液将密封液加热到50°,在井口向内筒缓慢灌入,要保证内筒的空气同时排除。
液面到分水接头水眼位置后要静止5分钟,保证灌满,最后将丝堵上紧,装加压中心杆,连接加压接头。
六、下钻1、下放钻具要平稳、遇阻不得超过30KN,不得用取心钻头划眼强下。
2、将取心钻头下至距井底10米左右,缓慢开泵,启动泵压不同大于8MP2,充分循环钻井液。
同时按规定数量均匀地想钻井液中加入示踪剂加药时间不少于1个循环周期。
在钻头不接触井底的条件下,可适当上下活动或转动钻具,使钻井液示踪剂含量达到1±0.2kg/m3,且分散均匀,以连续4个检测值符合规定为合格。
七、取心钻进先将钻头缓慢放到井底,加压10KN,静压井底剪断密封活塞固定销,然后调整钻压至20KN,启动转盘在钻进0.3米的过程中将钻压由小到大调至正常。
八、割心钻完进尺后投球,待钢球全部就位以后,转动钻具10圈以上。
停转盘、停泵、缓慢加压到200KN,上提钻具到投球方余,间断转动转盘就割心。
当试转无蹩劲后开泵,顶通水眼起钻。
九、起钻1、割心完毕后应立即起钻,严禁队转盘卸扣。
2、起钻要平稳。
十、岩心取筒要在2个小时内取出岩心并取样完毕,同时要确保岩心不与水接触。
十六、起下钻问题起钻前要循环1-2周,必须时还需一灌稠浆循环1-2周,力争将井内掉块核岩屑全带出井外。
(一)起钻可能出现的问题1、掉块与岩屑引起的去钻遇阻:①、立即开泵循环,同时增加钻井液的粘度和切力,如果能顺利起钻,那就不用在处理钻井液;②、如果仍起钻遇阻,那就得增加钻井液的比重了,狠加膨润土、纯碱、广谱护壁剂和高粘防塌剂,将此比重提到1.16以上,粘度提到60s以上;③、如果发生掉块埋钻,那就只有一个活塞小泵量开泵,看能否建立起循环,加入井已蹩漏,钻井液仍旧不能建立循环,那就只有动反扣了。
2、井壁缩径引起的起钻遇阻:①、上下串动,但上提力不要超过钻柱总悬重的50%,然后猛向下放;②、倒划眼;③、下钻到井底继续钻进1-2单根,然后再起钻;④、发生卡钻后,立即用吊锤向下砸或用震击器向下震击。
3、钻头泥包引起的起钻遇阻:①、降低钻井液比重,固相含量和失水量;②、下钻继续钻进1-2单根,然后再起钻;③、发生卡钻,用解卡剂浸泡。
4、键槽引起的起钻遇阻:①、只有慢慢倒划眼和上下串动;②、发生卡钻,用吊锤砸或用震击器震。
5、井涌井喷:立即停止起钻,关闭防喷器,然后增加钻井液比重。
(二)下钻可能出现的问题1、下钻遇阻:开泵划眼,如果划眼困难,提上来又放不下去,那就是井壁已严重垮塌,那就得一次性将比重提到1.2以上,粘度提到100s以上,然后再反复划眼。
2、出现新井眼:井塌段下部是规则井眼,如果在超径段下部大压力划眼,很有可能出现新井眼。
(三)加杆、解杆中可能出现的问题在加钻杆和解钻杆过程中,由于钻具有几分钟或十几分钟的静止时间,很有可能发生粘附卡钻事故。
十七、意外情况紧急处理办法凡事都有可能发生意外,钻进过程中会突然发生钻具折断,刺穿及脱扣,钻头掉牙轮,泥浆泵故障,钻机故障,停钻等意外情况发生后,应立即采取紧急预案,将问题顺利解决。
1、钻杆刺穿。
发现泵压突然下降而钻具悬重不变,那就肯定是钻杆刺穿,此时,应立即关泵起钻,不然,井壁会被刺射成大洞,引发埋钻事故。
2、钻具折断或脱扣。
发现泵压下降而钻具悬重也下降,那就是钻杆或钻铤脱扣、折断,此时,不应立即关泵停止循环,而要继续循环,甚至要调整钻井液性能增加护壁与携砂能力,待井壁已彻底稳定,井内掉块和岩屑全携带出井外后,方可起钻进行打捞。
如果匆匆起钻,掉块和岩屑埋死井内钻具,那得动反扣钻具了。
3、修泵。
泥浆泵发生故障需要检修,一定要将钻头提至安全井段,最好是套管里面。
万不可心存侥幸,不起钻而修泵,待泵修好了却开不动泵,岩屑将钻具埋住了。
4、钻机故障。
钻具发生故障,不能转动,要上下活动,不能上下活动,要转动,但不管什么情况,泥浆泵不能停止循环,以免埋钻。
5、停钻。
钻至易塌层或钻穿易塌层,需要停钻2天以上,要在易塌层或钻穿易塌层,需要停钻2天以上,要在易塌注比重1.2,粘度≥80s 的封闭浆,以延长其稳定期,防止井壁坍塌,下钻遇阻。
6、测井斜时埋钻。
测井斜时,钻具要静止十几分钟,如果井内掉块和岩屑很多,很容易造成埋钻事故,如果井壁泥饼很厚,还可能造成粘钻事故。
因此,测斜前,一定要循环1-2周,必要时还需备一灌稠浆强行携砂,让井内干净,确保测斜安全。
十八、测井遇阻钻井液的处理办法一、测井遇阻的原因1、井壁发生坍塌,出现超径,坍塌物在大井眼下规则井段架桥,导致测井遇阻。
2、在易塌井段定向或扭方位,在大井眼下处稳定地层形成台阶,导致测井遇阻。
3、在配封闭浆时,加膨润土和羧甲基纤维素钠太快,一直形成的团块,就像掉块架桥一样,导致测井遇阻。
二、测井遇阻的处理办法1、处理测井遇阻跟处理井塌方法相近。
首先是测试钻井液能否加进膨润土,如果不能加进膨润土,,那就得用清水重新配制钻井液,比例为10m3清水中加进3吨膨润土,0.15吨纯碱,0.2吨磺化褐煤树脂,0.1吨高粘防塌剂,将全井钻井液性能调到:比重≥1.2,漏斗粘度90s-100s,同时有很好的流动性和润滑性。
如果能加进膨润土,那就将钻具下入井内,边循环边加磺化褐煤树脂、膨润土、高粘防塌剂(先配10%的胶液),最后加纯碱,把全井钻井液性能跳起来。
若想更安全测井,钻头起出易塌地层后,再下钻穿过常测井遇阻井段。
2、假如测井遇阻点固定在某个位置,那就是台阶遇阻,如果下钻到台阶遇阻一转就下去了,那就不用再加处理钻井液,只需采用倒划眼的办法将台阶消灭就好了。
即下钻到台阶下5米,然后倒划眼,反复15次至20次,测井就自然顺利了。
3、假如测井遇阻是由于在配封闭浆时膨润土形成团块造成的,那就下钻到井底开泵循环3周,膨润土团块也分散了,测井也就顺利了。
4、遇到复杂情况,如测井遇阻又井漏,那就先下φ140套管穿过遇阻点,测完井后,再将套管取出。
十九、正常钻进时如何观察钻井液一、井内情况1、井深多少、钻头已进入哪个层位,该岩层的特性怎样?2、进尺快慢,钻一单杆需多长时间,平均时速多少?3、起钻是否遇阻,摩阻多少,是否正常?4、加杆时是否有粘钻迹象?5、下钻可顺利?井底有多少尘砂?6、钻杆内是否涌浆、喷浆?二、钻井液1、一上班补充了多少钻井液,井内是否漏失,漏失量多少?2、井内是否涌水?是否有油气侵入钻井液?3、井外(包括循环灌、搅拌机、泥浆池)有多少有用钻井液?4、钻井液性能(比重、粘度、失水量、泥饼厚)是多少?5、井场现有钻井液材料多少?尚可用多少天?是否需要进材料?三、泥浆泵1、看泥浆泵泵压值是多少?与上一班相比,可正常?2、开泵时可蹩压?综合分析以上三个方面的实际情况,确定下一步钻井液配制方案。
二十、测井电阻率低钻井液处理办法一、完井测井电阻低的原因1、受油田注水影响,地层中水的矿化度逐渐降低,而与钻井液矿化度较高,接近地层中的矿化度时,扩散吸附点位就很小甚至为零。
2、地层压力大于钻井液柱压力,钻井液滤液不能向地层中移动,不能形成过滤电位,造成自然电位曲线接近平直。
二、钻井液处理办法㈠、材料选择1、选用矿化度小于0. %的淡水。
2、选用不含无机盐的钻井液处理剂。
3、不用纯碱和烧碱。
4、不用人工钠土,只用含砂小的膨润土。
㈡、重配钻井液1、要将井内钻井液全换掉,重新配等容量的淡水高比重钻井液。
2、配制办法①、计算准井内及井外可循环钻井液总体积,然后计算需要体积的水及处理剂。
②、配制比例:1m3水+300公斤膨润土+10斤磺化褐煤树脂+100公斤高粘防塌剂。
③、处理过程:下钻到井底,将新浆全抽入井内,将井内原浆全排掉,最后用新浆在循环4-5周,就可起钻测井了。
二十一、钻井的种类钻探的矿种有:石油、天然气、煤炭、煤层气、冻结井、有色金属、水井、地热井、盐井、桥梁、桩基、通风井、道、可燃冰等几十种。