钻井液技术.ppt
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《钻井液技术发展》课件
环保技术的推广：推广环保型钻井液技术，提高环保意识
钻井液技术的国际化合作与交流
国际合作：与国外企业、研究机构合作，共同研发新技术 技术交流：参加国际会议、展览，与国外同行交流经验 引进技术：引进国外先进技术，提高国内钻井液技术水平 出口技术：将国内钻井液技术出口到国外，扩大市场份额
Part Five
Part Six
钻井液技术的经济 效益和社会效益
钻井液技术对石油工业的贡献
提高钻井效率：钻井液技术可以降低钻井过程中的摩擦阻力，提高钻井速度，缩短钻 井周期。
保护井壁：钻井液技术可以防止井壁坍塌和井壁失稳，提高井壁稳定性，降低钻井风险。
提高采收率：钻井液技术可以提高油藏的采收率，增加石油产量，提高经济效益。
钻井液技术面临的 挑战与机遇
钻井液技术面临的挑战
环保要求：需要满 足环保标准，减少 对环境的影响
技术难度：钻井液 技术需要解决复杂 的地质条件，提高 钻井效率
成本压力：需要降 低钻井液成本，提 高经济效益
技术创新：需要不 断研发新技术，提 高钻井液性能和适 应性
钻井液技术发展的机遇
市场需求：随着全球能源需求的增长，钻井液技术需求也在增加
深井钻井：用 于钻井液的润 滑、冷却、清 洗和保护钻头， 同时需要解决 高压、高温等
问题
水平钻井：用 于钻井液的润 滑、冷却、清 洗和保护钻头， 同时需要解决 水平段钻井液 的稳定性和流
变性等问题
复杂地层钻井： 用于钻井液的润 滑、冷却、清洗 和保护钻头，同 时需要解决复杂 地层钻井液的稳 定性和流变性等
技术进步：新材料、新工艺的不断出现，为钻井液技术发展提供了新的 机遇
环保要求：环保法规的日益严格，为钻井液技术提供了新的发展方向
钻井液技术的国际化合作与交流
国际合作：与国外企业、研究机构合作，共同研发新技术 技术交流：参加国际会议、展览，与国外同行交流经验 引进技术：引进国外先进技术，提高国内钻井液技术水平 出口技术：将国内钻井液技术出口到国外，扩大市场份额
Part Five
Part Six
钻井液技术的经济 效益和社会效益
钻井液技术对石油工业的贡献
提高钻井效率：钻井液技术可以降低钻井过程中的摩擦阻力，提高钻井速度，缩短钻 井周期。
保护井壁：钻井液技术可以防止井壁坍塌和井壁失稳，提高井壁稳定性，降低钻井风险。
提高采收率：钻井液技术可以提高油藏的采收率，增加石油产量，提高经济效益。
钻井液技术面临的 挑战与机遇
钻井液技术面临的挑战
环保要求：需要满 足环保标准，减少 对环境的影响
技术难度：钻井液 技术需要解决复杂 的地质条件，提高 钻井效率
成本压力：需要降 低钻井液成本，提 高经济效益
技术创新：需要不 断研发新技术，提 高钻井液性能和适 应性
钻井液技术发展的机遇
市场需求：随着全球能源需求的增长，钻井液技术需求也在增加
深井钻井：用 于钻井液的润 滑、冷却、清 洗和保护钻头， 同时需要解决 高压、高温等
问题
水平钻井：用 于钻井液的润 滑、冷却、清 洗和保护钻头， 同时需要解决 水平段钻井液 的稳定性和流
变性等问题
复杂地层钻井： 用于钻井液的润 滑、冷却、清洗 和保护钻头，同 时需要解决复杂 地层钻井液的稳 定性和流变性等
技术进步：新材料、新工艺的不断出现，为钻井液技术发展提供了新的 机遇
环保要求：环保法规的日益严格，为钻井液技术提供了新的发展方向
大学课件钻井液PPT课件
2) 可变负电荷。在粘土晶体的断键边缘上有很多裸露的Al-OH键，其中OH中 的H在碱性条件下解离，会使粘土负电荷过剩；另外粘土晶体的边面上吸附了 OH-、SiO32-等无机离子或吸附了有机阴离子聚电解质也使 粘土带负电。由于 这种负电荷的数量随介质的pH值而改变，故称为可变负电荷。
3) 正电荷。不少研究者指出，当pH值低于9时，粘土晶体边面上带正电荷。 多数人认为其原因是由于裸露在边缘上的Al-O八面体在碱性条件从介质中接受 质子引起的。
高分子化合物对聚结稳定性的影响：
钻井液中粘土颗粒能够和高分子化合物之间发生相互作用，绝大部分高分子 化合物都会吸附在粘土颗粒的表面上。若高分子物质较多，粘土颗粒会尽可能多 地吸附高分子物质在它的表面上，当颗粒完全被高分子所包围，没有剩余的空白 表面，就会失去再吸附其它颗粒上的高分子的可能，使颗粒间的桥联作用无法实 现，使钻井液体系的稳定性增强，这种现象称为胶体的保护作用。
1) 物理吸附。物理吸附是靠吸附剂和吸附质之间分子间引力产生的，物 理吸附是可逆的，吸附速度与脱附速度在一定条件下呈动态平衡。非离子 型的有机处理剂，往往是因在粘土表面发生物理吸附而起作用的。
2) 化学吸附。化学吸附是靠吸附剂与吸附质之间的化学键力而产生的。 例如铁铬木质素磺酸盐在粘土晶体的边缘上可以发生螯合吸附。
离子交换吸附的规律：
浓度相同，价数越高，与粘土表面的吸力越强，交换到粘土表面上的 能力越强；
价数相同、浓度相近时，离子半径越小，水化半径越大，离子中心离 粘土表面越远，吸附能力弱(K+与H+除外)；
当浓度很高时，低价离子同样能交换高价离子。常见的阳离子交换能 力强弱顺序是：
H+>Fe3+>Al3+>Ba2+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+>Li+ 粘土的阳离子交换容量是指在pH等于7的条件下，粘土所能交换下来的 阳离子总量。它包括交换性氢和交换性盐基，其数值均以每100 g粘土所交 换下来的阳离子的量表示。 粘土的阳离子交换容量，直接关系到粘土颗粒带电荷的多少和吸附处 理剂的能力。影响粘土阳离子交换容量的因素有粘土矿物的本性、粘土矿 物的分散度及溶液的pH值。
3) 正电荷。不少研究者指出，当pH值低于9时，粘土晶体边面上带正电荷。 多数人认为其原因是由于裸露在边缘上的Al-O八面体在碱性条件从介质中接受 质子引起的。
高分子化合物对聚结稳定性的影响：
钻井液中粘土颗粒能够和高分子化合物之间发生相互作用，绝大部分高分子 化合物都会吸附在粘土颗粒的表面上。若高分子物质较多，粘土颗粒会尽可能多 地吸附高分子物质在它的表面上，当颗粒完全被高分子所包围，没有剩余的空白 表面，就会失去再吸附其它颗粒上的高分子的可能，使颗粒间的桥联作用无法实 现，使钻井液体系的稳定性增强，这种现象称为胶体的保护作用。
1) 物理吸附。物理吸附是靠吸附剂和吸附质之间分子间引力产生的，物 理吸附是可逆的，吸附速度与脱附速度在一定条件下呈动态平衡。非离子 型的有机处理剂，往往是因在粘土表面发生物理吸附而起作用的。
2) 化学吸附。化学吸附是靠吸附剂与吸附质之间的化学键力而产生的。 例如铁铬木质素磺酸盐在粘土晶体的边缘上可以发生螯合吸附。
离子交换吸附的规律：
浓度相同，价数越高，与粘土表面的吸力越强，交换到粘土表面上的 能力越强；
价数相同、浓度相近时，离子半径越小，水化半径越大，离子中心离 粘土表面越远，吸附能力弱(K+与H+除外)；
当浓度很高时，低价离子同样能交换高价离子。常见的阳离子交换能 力强弱顺序是：
H+>Fe3+>Al3+>Ba2+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+>Li+ 粘土的阳离子交换容量是指在pH等于7的条件下，粘土所能交换下来的 阳离子总量。它包括交换性氢和交换性盐基，其数值均以每100 g粘土所交 换下来的阳离子的量表示。 粘土的阳离子交换容量，直接关系到粘土颗粒带电荷的多少和吸附处 理剂的能力。影响粘土阳离子交换容量的因素有粘土矿物的本性、粘土矿 物的分散度及溶液的pH值。
盐膏层钻井液技术精品PPT课件
盐膏层钻井液技术
一、概述
井达6800米）。在钻井过程中，复合盐层中的石膏、膏泥岩吸水膨 胀，盐岩蠕变，软泥岩塑性流动，地层应力变化等，容易引起扩径、 缩径、卡钻、掉块、坍塌、套管下不下去、套管受挤变形损坏等复 杂情况和事故，造成钻井周期延误、井眼报废的严重后果，带来巨 大的经济损失。据不完全统计，10多年来，因此，有9口井21次发 生卡钻事故，6口井13次侧钻，1口井2次套铣，损失时间近1000天； 埋钻具1546.28米；报废进尺4865米，报废井1口。
盐膏层钻井液技术
一、概述
醇氯化钾饱和盐水高密度（密度高达2.30克/厘米3）仿油基钻井液体 系，顺利快速钻完了克拉-203、克拉-204井近300米盐膏层和400米 的多套高压气层（比同一地区相邻其它井提前50-100天完钻）。从 井径电测的曲线来看，利用这种钻井液体系，在盐层所处井段，没 有出现缩径、井径扩大现象，保持了井壁稳定，同时也解决了多套 压力系统处于同一裸眼段所带来的难题。这种钻井液体系的特点是： 粘切低、流动性好、API和高温高压失水很低、泥饼薄、造壁和润 滑性好、井壁稳定、性能稳定、易维护，不需要采取大量排放钻井 液的办法来维护性能，大大降低了成本。
盐膏层钻井液技术
一、概述
础上，使用欠饱和盐水钻井液，完成了塔河一线所钻8口石炭系深 层复合盐层井的钻探任务，并使原来钻穿同一地区盐层需20-30天左 右，降低到7-8天或2-5天，大幅度降低了钻井成本。
这一时期，在钻遇复合盐层的施工中，虽然仍有一些井因盐层而发 生卡钻事故，但最终都能够钻穿复合盐层，完成钻探任务。而钻井 液技术上，则存在：粘切高、泥饼厚、流动性差、高密度钻井液容 易受污染，需采取放掉钻井液的办法维护，维护工作量大，成本高 等问题。
高密度钻井液技术
和低失水等特点。
聚合物盐水
聚合物盐水是在盐水中加入一定 量的聚合物，形成高密度盐水， 具有高密度、高粘度、低失水和
良好的悬浮能力等特点。
植物胶盐水
植物胶盐水是在盐水中加入一定 量的植物胶，形成高密度盐水， 具有高密度、高粘度、低失水和
良好的悬浮能力等特点。
加重剂
重晶石粉
重晶石粉是一种常见的加重剂，具有高密度、低成本、易获取等 优点，但会降低钻井液的粘度和切力。
较高的压力传递性和静液柱压力 ，有利于平衡地层压力。
定义：高密度钻井液技术是指利 用高密度钻井液（通常指密度大 于1.7g/cm³的钻井液）进行钻井 作业的相关技术和方法。
良好的悬浮、携带能力，能够悬 浮钻屑并保持地层稳定。
可根据不同地层条件和钻井要求 调整钻井液密度。
高密度钻井液技术的发展历程
20世纪80年代
详细描述
高密度钻井液技术在矿产资源开发、地热资源利用等 领域也有广泛的应用。例如，在铜矿开采中，高密度 钻井液可以提供稳定的压力支撑，防止矿洞坍塌；在 地热资源开发中，高密度钻井液可以提供高效的热量 传输和隔热效果，提高地热资源的利用效率。此外， 高密度钻井液还具有较好的化学稳定性，可以有效防 止各种化学反应的发生，保证矿产资源的纯度和质量 。
高密度钻井液技术
汇报人：
日期:
CATALOGUE
目 录
• 高密度钻井液技术概述 • 高密度钻井液的组成与性能 • 高密度钻井液技术的关键技术 • 高密度钻井液技术的优势与挑战 • 高密度钻井液技术的应用实例
01
CATALOGUE
高密度钻井液技术概述
定义与特点
特点：高密度钻井液技术具有以 下特点
高密度钻井液技术开始得到应 用，主要应用于深井、超深井
聚合物盐水
聚合物盐水是在盐水中加入一定 量的聚合物，形成高密度盐水， 具有高密度、高粘度、低失水和
良好的悬浮能力等特点。
植物胶盐水
植物胶盐水是在盐水中加入一定 量的植物胶，形成高密度盐水， 具有高密度、高粘度、低失水和
良好的悬浮能力等特点。
加重剂
重晶石粉
重晶石粉是一种常见的加重剂，具有高密度、低成本、易获取等 优点，但会降低钻井液的粘度和切力。
较高的压力传递性和静液柱压力 ，有利于平衡地层压力。
定义：高密度钻井液技术是指利 用高密度钻井液（通常指密度大 于1.7g/cm³的钻井液）进行钻井 作业的相关技术和方法。
良好的悬浮、携带能力，能够悬 浮钻屑并保持地层稳定。
可根据不同地层条件和钻井要求 调整钻井液密度。
高密度钻井液技术的发展历程
20世纪80年代
详细描述
高密度钻井液技术在矿产资源开发、地热资源利用等 领域也有广泛的应用。例如，在铜矿开采中，高密度 钻井液可以提供稳定的压力支撑，防止矿洞坍塌；在 地热资源开发中，高密度钻井液可以提供高效的热量 传输和隔热效果，提高地热资源的利用效率。此外， 高密度钻井液还具有较好的化学稳定性，可以有效防 止各种化学反应的发生，保证矿产资源的纯度和质量 。
高密度钻井液技术
汇报人：
日期:
CATALOGUE
目 录
• 高密度钻井液技术概述 • 高密度钻井液的组成与性能 • 高密度钻井液技术的关键技术 • 高密度钻井液技术的优势与挑战 • 高密度钻井液技术的应用实例
01
CATALOGUE
高密度钻井液技术概述
定义与特点
特点：高密度钻井液技术具有以 下特点
高密度钻井液技术开始得到应 用，主要应用于深井、超深井
第六讲保护油气层的钻井液完井液技术
颗粒，其加量应大于1.5%。 • 再加入1～2%可变形的颗粒，其粒径应与充填颗粒相当，其
软化点应与油气层温度相适应。这类颗粒通常从磺化沥青、氧 化沥青、石蜡、树脂等物质中进行选择。﹡
第二节 保护油气层的油基钻井液
• 特点：油为连续相，水为分散相，其滤液为油，能有效地
防止油气层水敏，对油气层损害程度低，此类钻井液最低密 度可达到0.80g/cm3。
各类盐水基液所能达到的最大密度
盐水基液 NaCl KCl NaBr CaCl2 KBr
NaCl / CaCl2 CaBr2
CaCl2 / CaBr2 CaCl2 / CaBr2 / ZnBr2
21℃时饱和溶液密度/g·cm-3 1.18 1.17 1.39 1.40 1.20 1.32 1.81 1.80 2.30
本 ， 可 与 NaCl 配 合 使 用 ， 所 组 成 的 混 合 盐 水 的 密 度 范 围 为 1.20～1.32 g/cm3。
• 常用的添加剂：HEC（羟乙基纤维素）和XC生物聚合物。
• CaCl2：极易吸水的化合物。有两种，其纯度分别为94～
97%（粒状，含水约5%）和77～80%（片状，含水约 20% ）。
无固相清洁盐水钻井液类型
（1）NaCl盐水体系 （2）KCl盐水体系 （3）CaCl2盐水体系 （4）CaCl2-CaBr2混合盐水体系 （5）CaBr2-ZnBr2与CaCl2-CaBr2-ZnBr2
混合盐水体系
（1）NaCl盐水体系
• 特点：NaCl的来源最广，成本最低。其溶液的最大密度可
达1.18 g / cm3左右 。
原钻井液可得到充分利用，配制成本较低。
• 应用情况：在国内外均得到广泛的应用 。
软化点应与油气层温度相适应。这类颗粒通常从磺化沥青、氧 化沥青、石蜡、树脂等物质中进行选择。﹡
第二节 保护油气层的油基钻井液
• 特点：油为连续相，水为分散相，其滤液为油，能有效地
防止油气层水敏，对油气层损害程度低，此类钻井液最低密 度可达到0.80g/cm3。
各类盐水基液所能达到的最大密度
盐水基液 NaCl KCl NaBr CaCl2 KBr
NaCl / CaCl2 CaBr2
CaCl2 / CaBr2 CaCl2 / CaBr2 / ZnBr2
21℃时饱和溶液密度/g·cm-3 1.18 1.17 1.39 1.40 1.20 1.32 1.81 1.80 2.30
本 ， 可 与 NaCl 配 合 使 用 ， 所 组 成 的 混 合 盐 水 的 密 度 范 围 为 1.20～1.32 g/cm3。
• 常用的添加剂：HEC（羟乙基纤维素）和XC生物聚合物。
• CaCl2：极易吸水的化合物。有两种，其纯度分别为94～
97%（粒状，含水约5%）和77～80%（片状，含水约 20% ）。
无固相清洁盐水钻井液类型
（1）NaCl盐水体系 （2）KCl盐水体系 （3）CaCl2盐水体系 （4）CaCl2-CaBr2混合盐水体系 （5）CaBr2-ZnBr2与CaCl2-CaBr2-ZnBr2
混合盐水体系
（1）NaCl盐水体系
• 特点：NaCl的来源最广，成本最低。其溶液的最大密度可
达1.18 g / cm3左右 。
原钻井液可得到充分利用，配制成本较低。
• 应用情况：在国内外均得到广泛的应用 。
《钻井液工艺学绪论》课件
过程中，需要对其润湿性进行监测和控制。
04
钻井液处理剂
增粘剂
总结词
提高钻井液粘度，改善钻屑悬浮效果。
详细描述
增粘剂是一种高分子聚合物，能够显著提高钻井液的粘度，从而有助于更好地 悬浮和运输钻屑。在钻井过程中，钻屑常常会因为钻井液的流动性而难以悬浮 和运输，增粘剂的使用可以有效地解决这一问题。
降滤失剂
THANKS
感谢观看
表面张力
总结词
表面张力是衡量钻井液表面张力的指标 ，对钻井液的流变性和润滑性具有重要 影响。
VS
详细描述
表面张力是钻井液的又一重要化学性质， 它反映了钻井液表面的作用力。表面张力 的大小直接影响钻井液的流变性和润滑性 ，例如表面张力过大会导致钻井液的流变 性变差，润滑性降低。因此，在钻井液的 配制和使用过程中，需要对其表面张力进 行监测和控制。
提供钻井过程中的循环介质，维持井壁稳定，保护油气 层，提高钻速和钻头寿命。
钻井液的组成与分类
01
组成
水、膨润土、分散剂、降滤失剂、增粘剂、润滑 剂等。
02
分类
水基钻井液、油基钻井液、泡沫钻井液等。
钻井液技术的发展历程
水基钻井液
随着石油工业的发展，水基钻 井液成为主流。
泡沫钻井液
泡沫钻井液具有较好的携岩能 力和防漏失性能，适用于易漏 失地层和高压力地层。
06
钻井液工艺学展望
新型钻井液技术的发展趋势
总结词
环保化、高效化、智能化
详细描述
随着环境保护意识的增强和技术的进步，新 型钻井液技术正朝着更加环保、高效和智能 化的方向发展。环保化要求钻井液技术更加 注重环境保护和资源节约，高效化则追求提 高钻井效率和降低成本，智能化则通过引入 人工智能和大数据技术，实现钻井液工艺的 自动化和智能化。
04
钻井液处理剂
增粘剂
总结词
提高钻井液粘度，改善钻屑悬浮效果。
详细描述
增粘剂是一种高分子聚合物，能够显著提高钻井液的粘度，从而有助于更好地 悬浮和运输钻屑。在钻井过程中，钻屑常常会因为钻井液的流动性而难以悬浮 和运输，增粘剂的使用可以有效地解决这一问题。
降滤失剂
THANKS
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表面张力
总结词
表面张力是衡量钻井液表面张力的指标 ，对钻井液的流变性和润滑性具有重要 影响。
VS
详细描述
表面张力是钻井液的又一重要化学性质， 它反映了钻井液表面的作用力。表面张力 的大小直接影响钻井液的流变性和润滑性 ，例如表面张力过大会导致钻井液的流变 性变差，润滑性降低。因此，在钻井液的 配制和使用过程中，需要对其表面张力进 行监测和控制。
提供钻井过程中的循环介质，维持井壁稳定，保护油气 层，提高钻速和钻头寿命。
钻井液的组成与分类
01
组成
水、膨润土、分散剂、降滤失剂、增粘剂、润滑 剂等。
02
分类
水基钻井液、油基钻井液、泡沫钻井液等。
钻井液技术的发展历程
水基钻井液
随着石油工业的发展，水基钻 井液成为主流。
泡沫钻井液
泡沫钻井液具有较好的携岩能 力和防漏失性能，适用于易漏 失地层和高压力地层。
06
钻井液工艺学展望
新型钻井液技术的发展趋势
总结词
环保化、高效化、智能化
详细描述
随着环境保护意识的增强和技术的进步，新 型钻井液技术正朝着更加环保、高效和智能 化的方向发展。环保化要求钻井液技术更加 注重环境保护和资源节约，高效化则追求提 高钻井效率和降低成本，智能化则通过引入 人工智能和大数据技术，实现钻井液工艺的 自动化和智能化。
《钻井液技术》课件
作用
钻井液在钻井过程中起着冷却、润滑、清洁井眼和控制地层压力等重要作用。
钻井液成分
主要成分
钻井液主要由基础液体、固相 悬浮物（如钻屑）和化学添加 剂组成。
辅助成分
辅助成分包括饱和盐水、聚合 物和胶体粒子等。
钻井液添加剂
添加剂用于调节钻液性质
1 密度和重度
2 钻井液技术的前景
钻井液技术将继续为高效、安全的钻井作业提供重要保障，推动油气勘探开发的进程。
3
循环过程的重要性
循环过程要稳定可靠，确保钻井液的性能不受影响，保护地层和井眼的完整性。
钻井液的处理
钻井液的回收
回收钻井液可以降低成本， 减少环境污染，并保护地下 水资源。
钻井液的处理方法
钻井液通常通过离心分离、 过滤、化学处理和固体控制 等方法进行处理。
钻井液的废弃处理
废弃钻井液需要经过处理后 才能进行安全处置，以防止 对环境造成污染。
钻井液的安全
钻井液的毒性
钻井液中的化学物质可能对人 体和环境造成毒害，需要合理 使用和妥善处理。
火灾和爆炸危险
钻井液中的可燃物质和气体可 能引发火灾和爆炸危险，需要 严格的安全措施。
环境污染
不当使用和处理钻井液可能导 致土壤和水源的污染，对周围 环境造成损害。
结语
1 钻井液技术的发展
随着钻井工艺和设备的不断进步，钻井液技术也在不断发展和创新。
油基钻井液
油基钻井液适用于高温、高压或 特殊环境下的钻井，具有优异的 稳定性和润滑性。
气基钻井液
气基钻井液适用于高气藏含油气 井的钻井，可以减少水泥浆和泥 浆替代物对地层的损害。
钻井液的循环
1
钻井液的循环系统
钻井液通过井口到地层，再从地层返回井内循环使用。
钻井液在钻井过程中起着冷却、润滑、清洁井眼和控制地层压力等重要作用。
钻井液成分
主要成分
钻井液主要由基础液体、固相 悬浮物（如钻屑）和化学添加 剂组成。
辅助成分
辅助成分包括饱和盐水、聚合 物和胶体粒子等。
钻井液添加剂
添加剂用于调节钻液性质
1 密度和重度
2 钻井液技术的前景
钻井液技术将继续为高效、安全的钻井作业提供重要保障，推动油气勘探开发的进程。
3
循环过程的重要性
循环过程要稳定可靠，确保钻井液的性能不受影响，保护地层和井眼的完整性。
钻井液的处理
钻井液的回收
回收钻井液可以降低成本， 减少环境污染，并保护地下 水资源。
钻井液的处理方法
钻井液通常通过离心分离、 过滤、化学处理和固体控制 等方法进行处理。
钻井液的废弃处理
废弃钻井液需要经过处理后 才能进行安全处置，以防止 对环境造成污染。
钻井液的安全
钻井液的毒性
钻井液中的化学物质可能对人 体和环境造成毒害，需要合理 使用和妥善处理。
火灾和爆炸危险
钻井液中的可燃物质和气体可 能引发火灾和爆炸危险，需要 严格的安全措施。
环境污染
不当使用和处理钻井液可能导 致土壤和水源的污染，对周围 环境造成损害。
结语
1 钻井液技术的发展
随着钻井工艺和设备的不断进步，钻井液技术也在不断发展和创新。
油基钻井液
油基钻井液适用于高温、高压或 特殊环境下的钻井，具有优异的 稳定性和润滑性。
气基钻井液
气基钻井液适用于高气藏含油气 井的钻井，可以减少水泥浆和泥 浆替代物对地层的损害。
钻井液的循环
1
钻井液的循环系统
钻井液通过井口到地层，再从地层返回井内循环使用。
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概论——钻井液的分类
钙处理钻井液(Calcium treated drilling fluids)
定义：体系中同时含有一定浓度的Ca2+ 和分散剂。 特点
抗盐、钙污染的能力强 抑制粘土的水化分散作用，控制页岩坍塌和井径扩大，减
少对油气层的损害
盐水钻井液(saltwater drilling fluid)
Keep the newly drilled wellbore open untill steel casing can be cemented in the hole.
Cool and lubricate the rotating drillstring and bit.
概论——钻井液不应具有
有利于抑制地层造浆和保持井壁稳定。
概论——钻井液的分类
钾基聚合物钻井液(ium-base polymer DF)
定义：以各种聚合物的钾（或铵、钙）盐和KCl为 主处理剂的防塌钻井液体系
特点
在各种无机盐中，以KCl抑制粘土水化的效果最好。聚合 物处理剂的存在使该钻井液体系具有聚合物钻井液的各种 优良特性。
geological information. Find and protect payzones.
概论——钻井液的分类
分散钻井液(dispersed Drilling Fluids)
定义：用淡水、膨润土和各种对粘土与钻屑起分 散作用的处理剂配制而成的水基钻井液
特点 可容纳较多的固相，适合于配制较高密度的 钻井液 容易在井壁上形成较致密的泥饼，失水较低 某些分散钻井液具有较强的抗温能力，适合 于深井和超深井使用。
既不能伤害钻井人员，又不能损害或污染环境 对所设计的地层评估有不利的性能 对产层产生伤害 对钻井设备和管材造成较大腐蚀 Detrimental to the operators and environment. Detrimental to the formation evaluation . Cause any formation damage. Cause any corrosion of the drilling equipment
定义：用盐水或海水配制而成。含盐量从1％（Cl为6000mg/l)直至饱和(Cl-为189,000mg/l)之前。
特点
对粘土水化有较强的抑制作用
概论——钻井液的分类
饱和盐水钻井液(Saturated saltwater muds)
定义：钻井液中 NaCl的含量达到饱和的钻 井液体系。
特点：用于钻进大段盐层和和复杂的盐膏层
概论——钻井液的分类
合成基钻井液(synthetic base muds)
定义：以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。
特点：使用无毒并且能够生物降解的非水溶性的有机物取代 了油基钻井液中柴油，该钻井液不仅保持了油基钻井液的优 良特性，而且大大减轻了钻井液排放时对环境造成的不良影 响，尤其适合于海上钻井。
广义钻井液: 一切有助于从井眼中产生和 清除钻屑的流体.(drilling fluid)
API定义: 用于钻井的具有各种各样功用以 满足钻井工作需要的循环流体
概论——钻井液的功用
清除井底钻屑并将其携带至地面 稳定井壁及控制地层压力 冷却和润滑钻头、钻具 提供低渗透、韧性好的泥饼保护井壁 停止循环时悬浮环空中的钻屑及加重材料 给钻头传递水力能量
概论——钻井液的分类
聚合物钻井液(Polymer drilling fluid)
定义:以某些具有絮凝和包被作用的高分子 聚合物作为主处理剂的水基钻井液体系。
特点
各种固相颗粒可以保持在较粗的范围内 钻屑不易分散成细微颗粒
优点
钻井液密度和固相含量低，钻速高，地层损害小 剪切稀释特性强 聚合物处理剂有较强的包被和抑制分散的作用，
base base base
(mostly muds
muds muds muds
gas)
(mostly
liquid)
Nature gas
概论——优质钻井液的标准
有利于安全、快速、优质、低耗钻井； 有利于取全、取准各项工程、地质资料； 有利于发现、保护油气层。 Safe,Fast,Best,low-cost drilling. Get all kinds of engineering and
and subsurface tubulars.
概论——钻井液的分类
液体
气体
气－液混合物
水基 油基 合成基 泡沫
充气泥浆 空气 天然气
钻井液 钻井液 钻井液 （以气为主） （以液为主）
概论——钻井液的分类
Liquid
Gas
Gas-liquid mixture
Water Oil Synthetic Foam Areated air
The Primary Functions of Drilling Fluid
Clean the rock fragments from beneath the bit and carry them to the surface
Exert sufficient hydrostatic pressure against subsurface formations to prevent formation fluids from flowing into the well.
在钻遇泥页岩地层时，具有理想的防塌效果。
概论——钻井液的分类
油基钻井液(oil based muds)
定义：以油作为连续相的钻井液为油基钻井 液。油水比在（50－80）: (50－20)油包水 乳化钻井液最为常用。
特点
抗高温 有很强的抑制性 有很强的抗盐、钙的污染能力 润滑性好 能有效地减轻对油气层的伤害 成本较高、配制工艺复杂、污染环境
第三章 钻井液技术
本章内容包括:
概论 粘土矿物和粘土胶体化学基础 钻井液的工艺性能
钻井液的流变性 钻井液的滤失和造壁性 钻井液的其它性能
钻井液处理剂及原材料 钻井液体系 复杂情况处理
概论——钻井液定义
狭义钻井液: 粘土以小颗粒状态(<2μ)分散 在水中所形成的溶胶-悬浮体.(mud)