第二章 钻井液化学
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第二章 第5节流变性及其调整
3. 流体的基本流型：
按照流体流动时剪切速率与剪切应力之间的关系，流体可以划分为不同的 类型，即所谓流型。除牛顿流型外，根据所测出的流变曲线形状的不同，又可 将非牛顿流体归纳为塑性流型、假塑性流型和膨胀流型。以上四种基本流型的
流变曲线如图所示。符合这四种流型的流体分别叫做牛顿流体、塑性流体、 假塑性流体和膨胀性流体。
性和水化膜）极不均匀引起的。片状的粘土颗粒有两种不同的表面，即带永久负电荷的板 面和既可能带正电荷也可能带负电荷的端面，这样粘土表面在溶液中就可能形成两种不同 的双电层。一般说来，粘土胶体颗粒的相互作用受三种力的支配，即双电层斥力、静电吸 引力和范德华引力。粘土颗粒间净的相互作用力是斥力和吸力的代数和，因此在不同条件 下，会产生以上三种不同的连结方式。
③牛顿内摩擦定律：液体流动时，液体层与层之间的内摩擦力（F）的大 小与液体的性质及温度有关，并与液层间的接触面积（S）和剪切速率 （g）成正比，而与接触面上的压力无关，即 F = m S g 。 ④剪切应力 τ：内摩擦力F除以接触面积S即得液体内的剪切应力τ ，剪切 应力可理解为单位面积上的剪切力，即τ = F/S 。
①曲线过原点 原因：无网架结构；有脆弱不连续的网架结构，一经拆散不易恢复，故 一触即动。
②无直线段：γ ↑，dτ/dγ ↓，即剪切应力与剪切速率之比总是变化的。
（4）假塑性流体的流变模式： = K g n （0<n <1）
又称幂律模式（Power Low Model）。n 为流性指数和K 为稠度系数，是假塑 性流体的两个重要流变参数。
共七十六页
塑性(sùxìng)流体
一、钻井液的基本(jīběn)流型及其特点
（1）塑性流体：如高粘土含量的钻井液、 油漆和高含蜡原油等。 （2）静切应力s ：塑性流体当g = 0时， 0。 也就是说，它不是加很小的剪切应力就 开始流动，而是必须加一定的力才开始 流动，这种使流体开始流动的最低剪切 应 力 （ s） 称 为 静 切 应 力 （ 又 称 静 切 力 、
按照流体流动时剪切速率与剪切应力之间的关系，流体可以划分为不同的 类型，即所谓流型。除牛顿流型外，根据所测出的流变曲线形状的不同，又可 将非牛顿流体归纳为塑性流型、假塑性流型和膨胀流型。以上四种基本流型的
流变曲线如图所示。符合这四种流型的流体分别叫做牛顿流体、塑性流体、 假塑性流体和膨胀性流体。
性和水化膜）极不均匀引起的。片状的粘土颗粒有两种不同的表面，即带永久负电荷的板 面和既可能带正电荷也可能带负电荷的端面，这样粘土表面在溶液中就可能形成两种不同 的双电层。一般说来，粘土胶体颗粒的相互作用受三种力的支配，即双电层斥力、静电吸 引力和范德华引力。粘土颗粒间净的相互作用力是斥力和吸力的代数和，因此在不同条件 下，会产生以上三种不同的连结方式。
③牛顿内摩擦定律：液体流动时，液体层与层之间的内摩擦力（F）的大 小与液体的性质及温度有关，并与液层间的接触面积（S）和剪切速率 （g）成正比，而与接触面上的压力无关，即 F = m S g 。 ④剪切应力 τ：内摩擦力F除以接触面积S即得液体内的剪切应力τ ，剪切 应力可理解为单位面积上的剪切力，即τ = F/S 。
①曲线过原点 原因：无网架结构；有脆弱不连续的网架结构，一经拆散不易恢复，故 一触即动。
②无直线段：γ ↑，dτ/dγ ↓，即剪切应力与剪切速率之比总是变化的。
（4）假塑性流体的流变模式： = K g n （0<n <1）
又称幂律模式（Power Low Model）。n 为流性指数和K 为稠度系数，是假塑 性流体的两个重要流变参数。
共七十六页
塑性(sùxìng)流体
一、钻井液的基本(jīběn)流型及其特点
（1）塑性流体：如高粘土含量的钻井液、 油漆和高含蜡原油等。 （2）静切应力s ：塑性流体当g = 0时， 0。 也就是说，它不是加很小的剪切应力就 开始流动，而是必须加一定的力才开始 流动，这种使流体开始流动的最低剪切 应 力 （ s） 称 为 静 切 应 力 （ 又 称 静 切 力 、
2钻井液化学
（1）油包水泥浆 以柴油或原油作分散介质，水及有机膨润土或其
它的亲油粉末物质作分散相，加乳化剂等处理剂配制 而成。
特点：热稳定性高，有较好的防塌、润滑效果， 对油气层的损害小，常用于超深井的高温地段，钻进 易塌地段。
（2）油基泥浆 由柴油或原油和氧化沥青或有机膨润土及有关
处理剂配成。
特点：对油层损害小，抗可溶性盐浸的能力强。 大部分地区使用水基钻井液。 油基钻井液由于成本高一般用于钻高温、复杂 的水敏地层，钻大斜度的定向井和水平井，或者水 基钻井液会使油层严重破坏的地层。
第二节 钻井液性能要求与调整
一、钻井液密度 ❖定义：指单位体积内钻井液的质量kg/m3。 ❖作用：主要用来调节钻井液的静液柱压力，以平衡地 层压力，防止发生井喷、井塌。 ❖要求：必须根据所钻地层的孔隙压力、破裂压力以及 钻井液的流变参数加以确定。 ❖调整：（1）提高密度采用合格的加重剂如：石灰石、 重晶石；（2）降低密度可采用加水稀释，或是气体或 加稀的处理剂。
四、可溶性盐类含量 ❖ 总矿化度：是指钻井液中水溶性无机盐的总浓度 ❖ 含盐量：指钻井液中NaCl的含量 ❖ 含钙量：指钻井液中游离的Ca2+含量 ❖ 游离石灰含量：指在钻井液中未溶解Ca(OH)2的含量
❖可溶性盐含量对钻井液性能的影响
（1）钾盐有抑制粘土膨胀及分散的作用，故可以减 轻粘土含量高时对油层的损害，并可控制地层造浆，有利 于防塌。
❖钻井液固含量对钻速的影响
固相含量是影响钻速最主要的因素，因而现代 钻井工艺中特别强调控制固相含量。
空气和天然气是钻速最快的流体。水是钻速最 快的液体，当水中加入固体物质以后将导致钻速下 降。固相含量是影响钻速最主要的因素，因而现代 钻井工艺中特别强调控制固相含量。
第二章 钻井液体系
第二章钻井液体系目前，国内常用的钻井液体系分为水基、油基和含气钻井液三大系列。
水基钻井液因使用方便、配制简单、价格低廉、对环境污染较小而应用广泛；油基钻井液由于其良好的抗泥页岩水化膨胀缩径性能而主要应用于泥页岩水化缩径严重的区块和对油气层保护要求较高的井；含气钻井液主要用于钻易漏的低压底层。
上世纪90年代又成功发展出合成基钻井液、超低渗透钻井液和不渗透钻井液并在大量井现场应用中取得良好的效果。
合成基钻井液对环境污染更小，并具有部分油基钻井液的特性，能很好的保持井壁稳定；超低渗透钻井液和不渗透钻井液在防止地层损害和提高油气井产量上有较突出的效果而得到较广泛的应用；各种钻井液体系是人们在钻井液技术发展过程中不断实践创造和完善的，不要死记硬背，生搬硬套，而应该对其熟练掌握、灵活应用，并在解决所遇到的各种钻井液问题中不断总结，积累并不断的加以完善。
一、膨润土浆（坂土浆）1、膨润土浆是常用的水基钻井液的基础结构，用于代替清水开钻，形成泥饼以加固上部地层井壁防止冲坏基础和防止井漏；也用于储备钻井液，在钻井过程中各种事故复杂处理后钻井液量不足时用于做配制钻井液的基浆。
2、常规膨润土浆配方：（1）钠膨润土：水+ 0.1-0.2%烧碱+ 0.2-0.3 纯碱+ 6-10% 钠膨润土（2）钙膨润土：水+ 0.3-0.5%烧碱+ 8-12% 钙膨润土+ 纯碱（钙膨润土的6%）配置好水化24小时以后可加入0.1-0.3%的CMC-LV护胶降失水。
土是膨润土浆的基础结构，烧碱用于除去水中镁离子和调节膨润土浆PH值并促进膨润土水化，纯碱用于除去水中钙离子和促进膨润土水化；实际应用中，烧碱和纯碱的加量可根据配浆水中的钙镁离子含量来适当增减调节。
3、配置步骤（1）清淘干净一个配浆罐，用清水清洗干净后装入配浆水（配浆水要求总矿化度小于1000mg/L）。
（2）软化配浆水：检测配浆水中钙镁离子含量，根据钙镁离子含量加入纯碱、烧碱除去配浆水中钙镁离子，软化水质，以提高膨润土的造浆率，使配制出的膨润土浆有较理想的粘度。
钻井液完井液化学
10
石油钻井工程标委会钻井液分委会 综合分类法
• 不分散聚合物钻井液（用 • 饱和盐水泥浆
大中小分子聚合物处理的
低固相泥浆） • 钾基钻井液 , K+≮1800mg/L • 分散钻井液 • 盐水钻井液
• 钙处理钻井液
• 修井液，完井液
• 油基钻井液
• 气体类钻井流体
11
钻井液的分类
• 按是否使用加重材料分为: 非加重泥浆 加重泥浆(密度高于1.25g/cm3) • 按钻井液的抑制性强弱分为: 分散泥浆 抑制性泥浆 • 按粘土的聚集状态分为 细分散泥浆 粗分散泥浆 不分散泥浆
28
预测钻井液技术发展方向
– – – – – – – – 钻井液强化稳定井壁技术 复杂地质条件下深井、超深井、大位移井钻井液技术 新型钻井液体系及其处理剂的研制与应用 废弃钻井液的处理技术 保护油气层的钻井液技术 低密度钻井液完井液体系及技术 恶性漏失的防治技术 ……
29
国内钻井液技术与国外对比
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）。 狭义完井液 —— 钻开油气层的钻井液（钻开液）。 (completion fluid)
3
第二节、
钻井液的组成、类型及性能
1. 钻井液的组成 主要由水、粘土和添加剂组成的体系 分散介质+分散相+化学处理剂 连续相+不连续相 液相+固相+化学处理剂
38
39
• 凝晶质（晶体Crystalloid）+溶剂 食盐 白糖
• 胶质 （胶体Colloid） • 蛋白质 明胶 氢氧化铝 +溶剂
钻井液完井液化学
第一章、 钻井液概论
石油钻井工程标委会钻井液分委会 综合分类法
• 不分散聚合物钻井液（用 • 饱和盐水泥浆
大中小分子聚合物处理的
低固相泥浆） • 钾基钻井液 , K+≮1800mg/L • 分散钻井液 • 盐水钻井液
• 钙处理钻井液
• 修井液，完井液
• 油基钻井液
• 气体类钻井流体
11
钻井液的分类
• 按是否使用加重材料分为: 非加重泥浆 加重泥浆(密度高于1.25g/cm3) • 按钻井液的抑制性强弱分为: 分散泥浆 抑制性泥浆 • 按粘土的聚集状态分为 细分散泥浆 粗分散泥浆 不分散泥浆
28
预测钻井液技术发展方向
– – – – – – – – 钻井液强化稳定井壁技术 复杂地质条件下深井、超深井、大位移井钻井液技术 新型钻井液体系及其处理剂的研制与应用 废弃钻井液的处理技术 保护油气层的钻井液技术 低密度钻井液完井液体系及技术 恶性漏失的防治技术 ……
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国内钻井液技术与国外对比
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）。 狭义完井液 —— 钻开油气层的钻井液（钻开液）。 (completion fluid)
3
第二节、
钻井液的组成、类型及性能
1. 钻井液的组成 主要由水、粘土和添加剂组成的体系 分散介质+分散相+化学处理剂 连续相+不连续相 液相+固相+化学处理剂
38
39
• 凝晶质（晶体Crystalloid）+溶剂 食盐 白糖
• 胶质 （胶体Colloid） • 蛋白质 明胶 氢氧化铝 +溶剂
钻井液完井液化学
第一章、 钻井液概论
钻井液基础知识
• • • • • • • •
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。
• 式中 W加——加重剂量，t； • V加——加重钻井液体积，m3； • V原——原钻井液体积，m3； • ρ重——加重剂的密度，g/cm3； • ρ加——加重钻井液密度，g/cm3； • ρ原——原钻井液密度，g/cm3。
• 3）、清洁器 • 清洁器是旋流器与超细网振动筛的组合。 上部为旋流器，下部为超细网振动筛。 • 清洁器是二次处理设备。它处理钻井液 的过程分为两布：第一步是旋流器把钻 井液分离成低密度的溢流和高密度的底 流。第二步是超细网振动筛将高密度的 底流再分离成两部分，一部分是重晶石 和其它小于网孔的颗粒透过筛网，另一 部分是大于网孔的颗粒从筛网尾部排出。
• 四）、增粘剂 • 1、高粘CMC • 代号HV－CMC，不溶于酸和醇等有机溶剂， 易分散于水中成胶体溶液。主要用作水基钻 井液增粘剂，也可作乳化剂。有一定降滤失 作用和抗盐能力。 • 2、复合离子型聚丙烯酸盐 • 代号PAC141，为白色或微黄色可流动粉末。 本品不仅可以提高粘度,还可改善流变参数、 提高剪切稀释能力、降低滤失量、包被岩屑 和抑制粘土颗粒分散的作用，并有抗盐、抗 钙、和抗温能力。主要用于水基钻井液，也 可用于海水及饱和盐水钻井液。
• 3、固相含量高、滤失量大时，泥饼必然 厚，摩阻系数增大，因而易引起井下复 杂情况的发生。 • 4、固相含量高，钻井液的流变性难以控 制，且流阻大，功耗多，钻井效率低。 • 5、含砂量大，易造成钻头、钻具等机械 设备的磨损。 • 6、在固相含量高时，钻井液受外界影响 大且敏感（如对温度、各种污染物等的 影响变大）。
钻井用化学剂
01
02
1
钻井液：钻井时用来清洗井底并把岩屑携带到地面，维持钻井操作正常进行的流体
2
钻井液的功能：携带和悬浮钻屑；稳定井壁；冷却和清洗钻头、净化井底；平衡地层压力；获取井下信息
3
钻井液的类型：水基钻井液、油基钻井液
复习:
2.2 钻井液处理剂
2.2.1 稀释剂 --降低钻井液粘度和切力的化学剂 钻井液稠化的原因 钻井液中固相颗粒含量过多 粘土颗粒形成网状结构
2.3 固井水泥外加剂
固井作业可以分为两部分：下套管和注水泥
固井是油井建设中的重要环节
2.3 固井水泥外加剂
固井作业可以分为两部分：下套管和注水泥
固井是油井建设中的重要环节
油井水泥的主要作用:
隔绝流体在地层中的流动，支撑套管，防止管壁腐蚀，封隔漏失层或低压层
2.3 固井水泥外加剂
固井是油井建设中的重要环节
钻井液配制时需注意:
钻井液中必须有大、中、小各种颗粒，并有合理的分布
钻井液中必须有大、中、小各种颗粒，并有合理的分布
胶体颗粒类型---颗粒扁平、水化性好，则在压力下容易变形
01
02
钻井液配制时需注意:
1、降滤失剂作用原理
稳定胶体颗粒作用---护胶作用
羧甲基纤维素与粘土颗粒的吸附方式
护 胶 作 用
部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）
聚丙烯酰胺 絮凝+降滤失
部分水解的聚丙烯酰胺
醋酸乙烯酯—顺丁烯二酸酐共聚物（VAMA）
几种典型的高分子絮凝剂:
井壁坍塌的原因
非膨胀性页岩裂解
页岩水化膨胀
---高岭石和伊利石吸水后会引起层间裂解
2.2.4 页岩抑制剂
无机盐---效果最好的是KCl、(NH4)2SO4
02
1
钻井液：钻井时用来清洗井底并把岩屑携带到地面，维持钻井操作正常进行的流体
2
钻井液的功能：携带和悬浮钻屑；稳定井壁；冷却和清洗钻头、净化井底；平衡地层压力；获取井下信息
3
钻井液的类型：水基钻井液、油基钻井液
复习:
2.2 钻井液处理剂
2.2.1 稀释剂 --降低钻井液粘度和切力的化学剂 钻井液稠化的原因 钻井液中固相颗粒含量过多 粘土颗粒形成网状结构
2.3 固井水泥外加剂
固井作业可以分为两部分：下套管和注水泥
固井是油井建设中的重要环节
2.3 固井水泥外加剂
固井作业可以分为两部分：下套管和注水泥
固井是油井建设中的重要环节
油井水泥的主要作用:
隔绝流体在地层中的流动，支撑套管，防止管壁腐蚀，封隔漏失层或低压层
2.3 固井水泥外加剂
固井是油井建设中的重要环节
钻井液配制时需注意:
钻井液中必须有大、中、小各种颗粒，并有合理的分布
钻井液中必须有大、中、小各种颗粒，并有合理的分布
胶体颗粒类型---颗粒扁平、水化性好，则在压力下容易变形
01
02
钻井液配制时需注意:
1、降滤失剂作用原理
稳定胶体颗粒作用---护胶作用
羧甲基纤维素与粘土颗粒的吸附方式
护 胶 作 用
部分水解聚丙烯酰胺（HPAM）
聚丙烯酰胺 絮凝+降滤失
部分水解的聚丙烯酰胺
醋酸乙烯酯—顺丁烯二酸酐共聚物（VAMA）
几种典型的高分子絮凝剂:
井壁坍塌的原因
非膨胀性页岩裂解
页岩水化膨胀
---高岭石和伊利石吸水后会引起层间裂解
2.2.4 页岩抑制剂
无机盐---效果最好的是KCl、(NH4)2SO4
《钻井液化学》课件
固相控制设备
固控设备是实现固相控制的关键设备，包括振动筛、除砂器、除泥器、离心机等 ，用于分离和清除钻井液中的固相物质。
钻井液的油气层保护技术
油气层保护的重要性
油气层是油田开发的重要资源，保护油气层不受损害对于提 高油田采收率和降低开发成本至关重要。
油气层保护技术
采用适当的钻井液和完井液体系，减少对油气层的损害，同 时采取有效的油气层保护措施，如采用屏蔽暂堵技术、酸化 解堵技术等，提高油气层的渗透率和产能。
钻井液的滤失性
滤失性
钻井液中的水分通过滤饼在井壁上形成的液柱压 力差，向地层渗透的性能。
滤失量的测量
使用滤失仪测量钻井液在一定时间内向滤纸渗透 的水量。
滤失性的控制
通过调节钻井液的配方，控制滤失量，以保持井 壁稳定和防止地层水化膨胀。
钻井液的润滑性
01
02
03
润滑性
描述钻井液在钻柱与井壁 、钻屑与钻柱之间的润滑 性能。
润滑系数的测量
使用润滑系数测试仪测量 钻柱在钻井液中旋转时的 摩擦阻力。
润滑性的改善
通过添加润滑剂，降低摩 擦阻力，减少磨损和卡钻 事故。
钻井液的抗温性与抗盐性
抗温性
描述钻井液在高温下保持其性能稳定的能力。
抗盐性
描述钻井液在高盐度的地层水中保持其性能稳定的能力。
抗温性与抗盐性的改善
通过使用耐温、耐盐的钻井液处理剂，提高其抗温性和抗盐性，保 证钻井作业的安全和效率。
率。
教训分析
在钻井液技术应用中，也出现过一些问题和事故。这些问题和事故的原因主要包括技术 不成熟、操作不当、管理不善等。在教训分析中，需要深入剖析问题原因，提出改进措
施，避免类似问题的再次发生。
固控设备是实现固相控制的关键设备，包括振动筛、除砂器、除泥器、离心机等 ，用于分离和清除钻井液中的固相物质。
钻井液的油气层保护技术
油气层保护的重要性
油气层是油田开发的重要资源，保护油气层不受损害对于提 高油田采收率和降低开发成本至关重要。
油气层保护技术
采用适当的钻井液和完井液体系，减少对油气层的损害，同 时采取有效的油气层保护措施，如采用屏蔽暂堵技术、酸化 解堵技术等，提高油气层的渗透率和产能。
钻井液的滤失性
滤失性
钻井液中的水分通过滤饼在井壁上形成的液柱压 力差，向地层渗透的性能。
滤失量的测量
使用滤失仪测量钻井液在一定时间内向滤纸渗透 的水量。
滤失性的控制
通过调节钻井液的配方，控制滤失量，以保持井 壁稳定和防止地层水化膨胀。
钻井液的润滑性
01
02
03
润滑性
描述钻井液在钻柱与井壁 、钻屑与钻柱之间的润滑 性能。
润滑系数的测量
使用润滑系数测试仪测量 钻柱在钻井液中旋转时的 摩擦阻力。
润滑性的改善
通过添加润滑剂，降低摩 擦阻力，减少磨损和卡钻 事故。
钻井液的抗温性与抗盐性
抗温性
描述钻井液在高温下保持其性能稳定的能力。
抗盐性
描述钻井液在高盐度的地层水中保持其性能稳定的能力。
抗温性与抗盐性的改善
通过使用耐温、耐盐的钻井液处理剂，提高其抗温性和抗盐性，保 证钻井作业的安全和效率。
率。
教训分析
在钻井液技术应用中，也出现过一些问题和事故。这些问题和事故的原因主要包括技术 不成熟、操作不当、管理不善等。在教训分析中，需要深入剖析问题原因，提出改进措
施，避免类似问题的再次发生。
第二章钻井液处理剂
第二章钻井液处理剂一、稀释剂（1）稀释剂是指能解除钻井液稠化的化学剂。
钻井液稠化的主要原因是钻井液中固相颗粒过多及粘土颗粒形成网架结构。
在含有聚合物的钻井液中，聚合物长链分子和粘土颗粒作用，或聚合物分子间相互作用形成网架结构也会引起钻井液粘切增大。
无机电机质的污染，使粘土颗粒水化层变薄也易形成空间网架结构导致钻井液增稠。
（2）稀释剂的作用机理稀释剂的稀释作用首先是通过试剂吸附在粘土颗粒的边-端面上，拆散或削弱了粘土颗粒形成的网架结构达到稀释作用。
同时，由于稀释剂具有较强的吸附能力及与聚合物分子形成化和物等作用，可使吸附在粘土颗粒上的长链聚合物分子解吸，从而起到稀释的作用。
单宁碱液单宁存在于植物的根、茎、叶、皮、果壳和果实中，是多元酚的衍生物，属弱有机酸。
单宁水解生成的双五倍子酸、五倍子酸在NaOH溶液中生成双五倍子酸钠、五倍子酸钠，统称为单宁酸钠或单宁碱液，在钻井液中起降粘作用。
单宁碱液的降粘机理单宁类降粘剂主要是通过拆散结构而起到降粘的作用，它主要降低动切力，对塑性粘度影响较小，其它分散型降粘剂的作用机理均与之相似。
由于降粘剂主要在粘土的端面上起作用，因此与降滤失剂相比，一般用量较少。
单宁类降粘剂的特点单宁碱液在高浓度的无机盐溶液中会发生盐析或生成沉淀，失去降粘效果,其抗盐、抗钙能力差。
单宁酸钠含有脂键，高温下易断裂,其抗温能力在100~120°C。
为提高单宁酸钠的使用效果，常通过磺甲基化制得磺甲基单宁（SMT），其抗温能力在180~200°C，加量0.5 ~1%,抗钙达1000ppm,抗盐效果差,小于1%。
铁铬木质素磺酸盐（FCLS）简称铁铬盐，是有含有大量木质素磺酸盐的纸浆废液制成。
由于铁铬盐分子中含有磺酸基，Fe3+和Cr3 +与木质素磺酸盐形成了稳定的螯合物。
所以FCLS是一种具有抗盐、抗钙能力强的稀释剂，其热稳定性高，可抗150˚以上的高温。
由于铁铬盐具有弱酸性，因此必须配合烧碱使用才能发挥良好的稀释作用。
油田化学-第2章钻井液化学-第5节
第五节 钻井液体系及其应用
（2）基本性能及配方
我国各油田在地层较稳定地区，正常压力地层 及3500米以内的井，固控设备齐全时，大多使用下 列配方：
膨润土： 15-40kg/m3； 纯碱： 1.2-3.2kg/m3； 絮凝剂： KH-PAM或80A-51， 0.5-5 kg/m3；
第五节 钻井液体系及其应用
第五节 钻井液体系及其应用
举一个实际的例子： 水油体积比（水/油） 30：70 主乳化剂：石油磺酸铁 10% 环 烷 酸 7% 助乳化剂：腐植酸酰胺 3.5% 油中可分散胶体：有机粘土 2%
第五节 钻井液体系及其应用
钙处理泥浆的优点是： 1）流动性好、粘度、切力低、稳定性高。 2）可抑制泥页岩的水化膨胀、防止地层 坍塌。 3）可钻进石膏层和岩盐层。 4）抗温和抗粘土侵，抗钙侵抗盐侵能力 强。 5）对油层渗透性损害小。
第五节 钻井液体系及其应用
（2）钙处理钻井液的配制原理
以石灰、石膏、CaCl2或水泥加入泥浆中提供 Ca2+，交换粘土表面的吸附的Na+，使粘土表面吸 附的阳离子大部分变成Ca2+。粘土的水化能力减弱， 电位降低，粘土水化膜变薄。粘土颗粒形成一定的、 适度的絮凝状态，再配以钻井液稀释剂和滤失剂的 作用下，使钻井液的分散度保持稳定，形成适度絮 凝和性能良好的粗分散体系。
第五节 钻井液体系及其应用
其优势如下： 1）可抑制水敏性粘土水化分散； 2 ）抗钙、抗盐能力强，适用于钻进岩 盐层和深井。 3）性能稳定、流动性好。
第五节 钻井液体系及其应用
盐水钻井液中含有大量的NaCl，粘土絮凝成 一定的大颗粒，由细分散体系变成粗分散体系。在 此时加入一定的稀释剂和降滤失剂，它们吸附在粘 土颗粒周围，将其保护起来形成稳定的粗分散体系。
第二章钻井液化学1-4节
b.容易在井壁上形成较致密的泥饼，故其滤失量一般较低；
c.某些分散钻井液，如以磺化栲胶﹑磺化褐煤和磺化酚醛树脂作为主处理 剂的三磺钻井液具有较强的抗温能力，适于在深井和超深井中使用。但与其 它钻井液类型相比，它也有一些缺点。除抑制性和抗污染能力较差外，还因 体系中固相含量高，对提高钻速和保护油气层均有不利的影响。
第21页，共49页。
第四节 钻井液滤失造壁性及其调整
一、钻井液滤失、造壁性概念
一1、滤失及分类 ①在压差作用下钻井液中自由液相向地层孔隙内滤失的作用。 （形成失水，与漏失不同） Filtation Loss
评价指标 滤失量多少：一般要求“适当”（根据岩样成分等）
滤液性质：pH值↓矿化度↑有助于井稳、油保
稠油油层。
特点：密度低，钻速快，可有效保护油气层，并能有效防止井漏等复 杂情况的发生。
第8页，共49页。
4种类型： a.空气或天然气钻井流体（Air/Natural Gas Drilling Fluids）
一即够大钻的井注中入使压用力干，燥以的保空证气能或达天到然将气全作部为钻循屑环从流井体底。携其至技地术面关的键环在空于流必速须。有足 b.雾状钻井流体（Mist Gas Drilling Fluids）
在一定程度上控制页岩坍塌和井径扩大，同时能减轻对油气层的损害。
③ 盐水钻井液（Saltwater Drilling Fluids）
盐水钻井液是用盐水（或海水）配制而成的。在含盐量从1%（Cl– 浓度为
6000 mg/L）直至饱和（Cl– 浓度为189000 mg/L）之前的整个范围内都
属于此种类型。盐水钻井液也是一类对粘土水化有较强抑制作用的钻井 液。
第3页，共49页。
②钙处理钻井液（Calcium-Treated Drilling Fluids）
c.某些分散钻井液，如以磺化栲胶﹑磺化褐煤和磺化酚醛树脂作为主处理 剂的三磺钻井液具有较强的抗温能力，适于在深井和超深井中使用。但与其 它钻井液类型相比，它也有一些缺点。除抑制性和抗污染能力较差外，还因 体系中固相含量高，对提高钻速和保护油气层均有不利的影响。
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第四节 钻井液滤失造壁性及其调整
一、钻井液滤失、造壁性概念
一1、滤失及分类 ①在压差作用下钻井液中自由液相向地层孔隙内滤失的作用。 （形成失水，与漏失不同） Filtation Loss
评价指标 滤失量多少：一般要求“适当”（根据岩样成分等）
滤液性质：pH值↓矿化度↑有助于井稳、油保
稠油油层。
特点：密度低，钻速快，可有效保护油气层，并能有效防止井漏等复 杂情况的发生。
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4种类型： a.空气或天然气钻井流体（Air/Natural Gas Drilling Fluids）
一即够大钻的井注中入使压用力干，燥以的保空证气能或达天到然将气全作部为钻循屑环从流井体底。携其至技地术面关的键环在空于流必速须。有足 b.雾状钻井流体（Mist Gas Drilling Fluids）
在一定程度上控制页岩坍塌和井径扩大，同时能减轻对油气层的损害。
③ 盐水钻井液（Saltwater Drilling Fluids）
盐水钻井液是用盐水（或海水）配制而成的。在含盐量从1%（Cl– 浓度为
6000 mg/L）直至饱和（Cl– 浓度为189000 mg/L）之前的整个范围内都
属于此种类型。盐水钻井液也是一类对粘土水化有较强抑制作用的钻井 液。
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②钙处理钻井液（Calcium-Treated Drilling Fluids）
油田化学-第二章钻井液化学-第四节
（15）加重剂。
一些常用和重要的处理剂可分为：
无机处理 剂； 有机处理剂； 表面活性剂。
二、有机处理剂
按主要作用一般将有机处理剂分为： 稀释剂； 降滤失剂； 絮凝剂； 增粘剂。
它们大多是水溶性高分子化合物。从来源看， 可分为天然高分子及合成高分子。
（一）稀释剂
多聚磷酸盐 丹宁 铬木质素磺酸盐 FCLS 磺化苯乙烯-马来酸酐共聚物钠盐 （SSMA）
为了使稀释剂分子能在粘土颗粒上形成多 点吸附，并能给粘土颗粒带来高的负电荷 密度，要求稀释剂分子有一定的分子量， 但也不能太高，分子量在2000-6000。
（二）降滤失剂 1、钻井液滤失量过大的危害及使用降 滤失剂的必要性 钻井过程中钻井液滤失量大，容易引 起泥页岩的水化膨胀、造浆和井漏、井 塌，造成井壁不稳定； 钻井液和滤液侵入地层引起粘土膨胀， 堵塞地层油气流通道损害产层。
2、烧碱(NaOH) 溶解时放热，水溶液呈强碱性PH =14 在钻井液中的主要功用： 用于控制钻井液的PH值； 控制Ca2+ 浓度， Ca2+ + 2OH- → Ca(OH)2
与丹宁、褐煤等有机物配成碱液，使其有效
成份变为溶解态。
3、石灰
生石灰是CaO，吸水后变成熟石灰Ca(OH)2。
在钻井液中的功用： 提供Ca2+ ,使粘土的分散能力保持适度的粗 分散，配合稀释剂、降滤失剂进行钙化处理， 以得到性能稳定、对可溶盐侵污不敏感、对 泥页岩防塌性能较好的钙处理钻井液体系； 提高钻井液的碱度； 配制石灰乳堵漏剂。
8、水玻璃（Na2SiO3，Na2O· xSiO2）
又称泡花碱，一般为粘稠的半透明液体， PH=11.5-12，能溶于水和碱性溶液。
水玻璃在钻井液中的功用： 水玻璃加入到泥浆后，可以部分水解 成溶胶，属于无机高分子：
油田化学-第2章钻井液化学-第1-3节
第二章 钻井液化学
三、钻井液的酸碱度 PH值：控制在8.5--11.5 OH-、CO32-、HCO3酚酞碱度：当PH值降到8.3所需酸的 数量称为酚酞碱度，一般用Pm表示钻 井液的酚酞碱度。用Pf表示钻井液滤 液的酚酞碱度，单位是ml。控制在 1.3--1.5ml HCO3- 还存在，
第二章 钻井液化学
第二章 钻井液化学
五、钻井液的滤失性和造壁性 滤失性 在钻井过程中，在液柱压力与地 层压力差（以及浓度）的作用下，钻 井液的水向地层渗透的现象。 造壁性 钻井液在滤失水的同时，其中固体颗 粒在井壁上形成一层滤饼，称为造壁 性。
第二章 钻井液化学
滤失量
钻井液在一定的压差下和温度下，通 过45.8±0.6cm2过滤面积的滤纸，经过 30min后滤液的数量称为滤失量，单位是 （ml）。 常规滤失量(API)：压差0.69MPa、24℃ 高压高温滤失量：压差3.45MPa，150℃
第二章 钻井液化学
硅氧四面体晶片
第二章 钻井液化学
硅氧四面体的六方网格结构 内切圆直径0.288nm,硅氧四面体片的厚度0.5nm
第二章 钻井液化学
铝氧八面体与铝氧八面体晶片 铝氧八面体的六个顶点为氧或氢氧原 子团，Al3+或Fe3+、Fe2+、Mg2+置于八面体 的中央，通常是Al3+。
铝氧八面体
第二章 钻井液化学
调整： （1）提高密度采用合格的加重剂，如 石灰石、重晶石； （2）降低密度可采用加水稀释，或是 气体或加稀的处理剂。
第二章 钻井液化学
二、钻井液的固相含量 定义：泥浆中所含固相物质的多少称为泥 浆的固相含量，一般用体积来表示。 分类：根据钻井液中固体的性质可将其分 为两类： （ 1）活性固体。这些固体在水中水化分散，它 （2）惰性固体。这些固体不溶于水，它在水中
第2章 聚合物钻井液
四、不分散低固相聚合物钻井液的特点
不分散低固相聚合物钻井液包括两个要求： “不分散”：指钻井液中包含的各种固相粒子的粒度分 布，一直保持在所需的范围内，不再进一步分散；钻井液 对新钻出岩屑的进一步分散起抑制作用。
低固相”：指钻井液中低密度活性固相的含量较抵(主要 指膨润土)。 不分散是为了尽量减少小于一微米颗粒的含量，提高钻 速。低固相则是要求包被所有的钻屑，阻止其分散变细，利 于地面清除。
注意使用顺序
大颗粒— — 小颗粒 按钻井液最大排量的125%配备
设备处理能力
二、达到不分散低固相的措施
2、化学方法絮凝
利用高聚物的吸附－桥联作用，絮凝清除钻井液中较小的固体颗粒。
(1)絮凝剂分类
a、压缩双电层； b、有机类：吸附－架桥作用。高分子有旋转运动，可把吸附 粘土的高分子链缠在一起。 (a)完全絮凝剂：粘土、岩屑全部絮凝。如：PAM； (b)增效选择性絮凝剂：只絮凝岩屑，增效是指还增加钻井液的 粘度。如：VAMA； (c)非增效选择性絮凝剂：只絮凝岩屑，对钻井液的粘度不增加。
(5)基浆固相含量高、粘切大时，大分子比例要低， 因为大分子的增绸效应大，不易控制。
四、不分散钻井液配方的组配
由于各种处理剂的分子量不同、结构不同，则在钻井液中所起的作 用也不同，必须了解各种处理剂的性能特点，取长补短，进行组配。 1、作为降滤失剂，分子量要求小一些，一般分子量在5～20 万左右，同时具有水化能力较强的阴离子官能团； 2、作为降粘剂，要求比降滤失剂更小的分子量，同时 具有更多的水化基团； 3、作为流型改进剂或抑制包被剂，则要其分子量较大，同时具有吸 附性较强的非离子官能团，或一定数量的阳离子官能团； 4、当钻井液使用高矿化度水时，选用含有磺酸基团或含有极 性较强的非离子基团处理剂，而尽量不用含有羧基的； 5、当钻井液处于高温时，选用带有苯乙烯和适当烷基的乙烯基单体，而 避免用醚链联结的聚合物。
第二章 钻井液化学6-10.
3. 常加入解卡剂解卡（解卡剂包括油基和水基） →渗入界面破坏泥饼、降阻
提力=粘附面积×粘附压差×摩 擦系数
F rLmgh p f
r——卡钻处钻柱半径； θ——滤饼粘附钻杆的包角； L——粘附长度； h——卡钻部位的井深； f——滤饼与钻杆的摩擦系数。
第十节 漏失与堵漏
一、漏失及危害 钻进中钻井液（本身） 漏入地层的现象（与滤失不 同），复杂情况之一。
危害：钻井液损失，油层损害，引发井塌、井喷、 卡钻、甚至报废井。
注意：漏失往往是油气层的先兆，防堵。 二、漏失分类
渗透性漏失 裂缝性漏失 溶洞性漏失 完全漏失
三、堵漏方法 井漏的根本原因 内因：存在漏失通道（孔、缝、洞），地层强度低 外因：井内压差大（ΔP=钻井液与地层内压差） 1. 严格控制井内压力 如钻井液密度， 循环压降， 压力激动 （ 静压） （V，粘切） （操作） 2. 加入桥堵剂：封堵漏失通道
第六节 钻井液固相含量及其控制
一、钻井液固相组成 粘土（配浆） —活性固相 有用固相
固相种类 加重剂（必要） 惰性固相
钻屑—无用固相 二、固相对钻速的影响
1. 固含↑→V钻速↓ 测定总固含—加热蒸馏法 膨润土含量（活性固含）—亚甲基兰滴定法
2. 固相类型：
高造浆率粘土＞钻屑、劣质土＞砂、重晶石粒最大（12倍）
三、固相控制方法（固控意义及要求）
1. 机械法：用固控机械设备有振动筛、除砂器、除泥 器、离心机分离无用固相；
2. 化学法：用絮凝剂絮凝细小粘土（劣土）聚集变大， 下沉法，机械—化学联合除固效率高；
3. 其它：沉淀、稀释法、替换法等。
（大颗粒重力下降）
2. 井塌现象、危害
现象：上返岩屑量多，混杂块大；钻井液性能变坏，蹩泵、 钻；起下钻受阻卡。
提力=粘附面积×粘附压差×摩 擦系数
F rLmgh p f
r——卡钻处钻柱半径； θ——滤饼粘附钻杆的包角； L——粘附长度； h——卡钻部位的井深； f——滤饼与钻杆的摩擦系数。
第十节 漏失与堵漏
一、漏失及危害 钻进中钻井液（本身） 漏入地层的现象（与滤失不 同），复杂情况之一。
危害：钻井液损失，油层损害，引发井塌、井喷、 卡钻、甚至报废井。
注意：漏失往往是油气层的先兆，防堵。 二、漏失分类
渗透性漏失 裂缝性漏失 溶洞性漏失 完全漏失
三、堵漏方法 井漏的根本原因 内因：存在漏失通道（孔、缝、洞），地层强度低 外因：井内压差大（ΔP=钻井液与地层内压差） 1. 严格控制井内压力 如钻井液密度， 循环压降， 压力激动 （ 静压） （V，粘切） （操作） 2. 加入桥堵剂：封堵漏失通道
第六节 钻井液固相含量及其控制
一、钻井液固相组成 粘土（配浆） —活性固相 有用固相
固相种类 加重剂（必要） 惰性固相
钻屑—无用固相 二、固相对钻速的影响
1. 固含↑→V钻速↓ 测定总固含—加热蒸馏法 膨润土含量（活性固含）—亚甲基兰滴定法
2. 固相类型：
高造浆率粘土＞钻屑、劣质土＞砂、重晶石粒最大（12倍）
三、固相控制方法（固控意义及要求）
1. 机械法：用固控机械设备有振动筛、除砂器、除泥 器、离心机分离无用固相；
2. 化学法：用絮凝剂絮凝细小粘土（劣土）聚集变大， 下沉法，机械—化学联合除固效率高；
3. 其它：沉淀、稀释法、替换法等。
（大颗粒重力下降）
2. 井塌现象、危害
现象：上返岩屑量多，混杂块大；钻井液性能变坏，蹩泵、 钻；起下钻受阻卡。
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qFL ALSC / SM 1
——渗流面积， 2 ； m ——滤饼厚度，m；
（2-1）
式中，
q FL ——钻井液滤失量， 3 ； m
A L
SC ——固相在滤饼中所占的体积分数； SM ——固相在钻井液所占的体积分数。 整理式（2-1），可得 (qFL AL)SM ALSC （2-2）
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将式（2-11）代入式（2-10），可得
AV PV
d
（2-12）
从式（2-12）可以看到，Bingham流体的表观粘度是由塑性
粘度和 d / 两部分组成。由于 d / 决定于Bingham流体中结 构的强弱，所以称为结构粘度。 用膨胀土配制的钻井液的流变性一般符合Bingham模式。 (图2-8)是这类钻井液的流变曲线。
2kp SC / SM 1t q FL A
式（2-4）称为钻井液静滤失方程。
1/ 2
（2-4）
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由静滤失方程可以看到，钻井液滤失量与渗滤面积成正比；与 渗滤时间、滤饼渗透率、固相含量因子 (SC / SM 1) 、滤饼两侧压 差（或称滤失压差）的平方根成正比；与滤液粘度 的平方根成反 比。 由于一定流速的钻井液在经过一定时间的流动后，它对井壁滤
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2．剪切应力
式中，
F A
（2-6）
——剪切应力；F——剪切力；
A——相邻流动层的接触面积。
3．剪切速率
式中，
dv dz
（2-7）
——剪切速率； dv——相邻流动层之间的速度差； dZ——相邻流动层之间的垂直距离。
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在钻井液循环过程的不同位臵，有不同的剪切速率：
低于钻井液密度。
可用加入高密度材料的方法提高井液密度。 提高钻井液密度的材料有两类：
一类是高密度的不溶性矿石（表2-1）的粉末。这些粉末可悬浮
在粘土矿物颗粒形成的空间结构中提高钻井液密度。由于重晶石来源 广、成本低，所以它为目前使用最多的高密度材料。 另一类是高密度的水溶性盐（表2-2） 。这些盐可溶于钻井液中提高 钻井液密度。
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2．降滤失剂作用机理
（1）增粘机理
（2）吸附机理 作用机理 （3）捕集机理 （4）物理堵塞机理
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第五节 钻井液流变性及其调整
一、基本概念
1．流态
流体的流态可分为层流和紊流两种类型。 层流是指流体质点呈层状流动，流动的每一层（流动层） 的流速不等，但都与流动方向平行。 紊流是指流体质点完全呈不规则流动。在整个流体体积内 充满小漩涡，质点的宏观速度基本相同。
第二章
钻井液化学
钻井液（原称泥浆）是指钻井中使用的工作流体。它可以是液体或
气体。因此，钻井液应确切地称为钻井流体。
第一节 钻井液的功能与组成
1．冲洗井底 2．携带岩屑 3．平衡地层压力 4．冷却与润滑钻头
一、钻井液的功能
5．稳定井壁 6．悬浮岩屑和密度调整材料
7．获取地层信息 8．传递功率
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碳酸氢钠控制钻井液酸碱性的作用与碳酸钠类似。由于碳酸氢 钠为酸式盐，它可将钻井液的pH值控制到更低的数值（可达8.3）因
此它比碳酸钠更有利于控制钙侵：
Ca2 OH NaHCO3 CaCO3 Na H2O
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第四节 钻井液滤失性及其控制
一、钻井液滤失性
钻井液滤失性是指钻井液是否易于滤失进地层的性质。它可 用钻井液滤失量衡量。钻井液滤失量是指钻井液在一定温度、一 定压差和一定时间内通过一定面积的渗滤面所得的滤液体积（单
二、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以是水、油或是气体。
钻井液中的分散相，若为悬浮体则为粘土和（或）密度调整材料； 若为乳状液则为油或水；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。钻井
液处理剂，若按元素组成，可分为无机钻井液处理剂（包括无机的酸、 碱、盐和氧化物等）和有机钻井液处理剂（如表面活性剂和高分子等）； 若按用途，则可分为下列15类，即钻井液pH值控制剂、钻井液除钙剂、
除pH值外，还可用碱度表示钻井液的酸碱性。
碱度是指用浓度为0.01 mol L1的标准硫酸中和1mL样品至酸碱 中和指示剂变色时所需的体积（单位用mL表示）。
从碱度定义可以看到，钻井液的碱度越大，则其碱性越强。
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用酚酞做酸碱中和指示剂测得碱度称为酚酞碱度（记为 Pf ）， 用甲基橙做酸碱中和指示剂测得的碱度称为甲基橙碱度（记为 M f ） 钻井液的碱度最好保持在1.3～1.5mL范围，而所以 M f / Pf 控
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和高温高压滤失量（即在温度为150℃±3℃，压差为3.45MPa，渗 滤面积为45.8 cm2 ，时间为30min下测得的滤失量）。（图2-3）为 钻井液常规滤失量测试仪的示意图。
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可根据滤失前后的一些边界条件和Darcy公式，推导钻井液的静 滤失方程。 由滤失前后固相体积不变，而钻井液中的固相体积分数也保持 不变的条件，可得
3．碳酸钠
碳酸钠是通过在水中解离和碳酸根在水中水解，间接产生 OH
起调整钻井液pH值的作用： 2 Na2CO3 2Na CO3
CO3 H2O HCO3 OH
HCO3 H2O H2CO3 OH
2
碳酸钠在控制钻井液pH值的同时，还可起降低钻井液 中 Ca 2 、 2浓度的作用： Mg
它也可使井壁的页岩膨胀、分散，因而不利于井壁稳定。
2．氢氧化钾 氢氧化钾也可在水中解离，直接给出 OH ：
KOH K OH
因此氢氧化钾控制pH值的能力与氢氧化钠相同。与氢氧化钠不同的 是氢氧化钾解离产生的 K 对井壁的页岩有抑制膨胀、分散作用，
有利于提高井壁的稳定性。
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AV
式中，
（2-10）
AV ——表观粘度。
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5．触变性
一些非牛顿流体在机械作用下变稀（或变稠），在机械作用消
除后则变为稠（或变稀）的性质称为触变性。
二、钻井液的流变模式
1．Bingham模式 图2-7所示的流变曲线（直线）可用下面的Bingham模式表示：
d pv
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从图2-8可以看到，这类钻井液的流变曲线（0→1→2→3→4→5） 可将流动过程分成五个阶段：
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静止阶段（0→1）：当所受剪切应力小于 时，钻井液不发生流
动；
的钻井液结构破坏，产生塞流流动；
1
塞流阶段（1→2）：当所受的剪切应力大于 1 时，只有接近管壁 塞流-层流过渡阶段（2→3）：所受的剪切应力继续增大（ 2 → 3 ) 钻井液内部结构逐渐破坏，流动由塞流向层流过渡； 层流阶段（3→4）：所受的剪切应力大于 3后，钻井液内部的结 构破坏与结构恢复处于平衡状态，钻井液呈层流流动；
1．钻井液降滤ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ剂分类 （1）改性褐煤（又称改性腐殖酸） 下列改性褐煤，可用做钻井液降滤失剂：
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（2）改性淀粉
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（3）改性纤维素
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（4）改性树脂
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（5）烯类单体聚合物
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Ca 2 CO32 CaCO3 Mg 2 CO32 MgCO3
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4．碳酸氢钠
碳酸氢钠是通过在水中解离和碳酸氢根在水中水解，间接产
生 OH 起调整钻井液pH值的作用：
NaHCO3 Na HCO3
HCO3 H 2O H 2CO3 OH
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下式为Darcy公式：
dqFL kAp dt L
（2-3）
式中，
dq FL 3 1 ——钻井液滤液的渗滤速率，m s ； dt 2
m ； K ——滤饼的渗透率， p ——滤饼两侧的压力差，Pa； ——滤液的粘度，Pa· s。
将式（2-2）代入式（2-3）并积分，可得
饼的冲蚀速率可与固体颗粒在滤饼上的沉积速率相等，即滤饼厚度
趋于不变，因此可假设k和L均为常数。在此条件下将式（2-3）积 分，可得动滤失方程：
qFL
kApt L
（2-5）
从式（2-4）和式（2-5）可以看到，影响静滤失量的因素同样
对动滤失量也有影响，但影响程度不同。
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二、钻井液滤失性的控制
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第三节 钻井液酸碱性及其控制
钻井液的酸碱性与钻井液中粘土的分散程度，Ca 2、 Mg 2 和钻 井液处理剂的存在状态，钻井液的流变性和钻井液对钻具的腐蚀密 切相关。 钻井液的酸碱性可用pH值表示。 钻井液的pH值一般控制在弱碱性（8～10）范围，因为在这个 pH值范围，钻井液中的粘土有适当的分散性，钻井液处理剂有足够 的溶解性，对 Ca 2、Mg 2 在钻井液中的浓度有一定的抑制性，钻井 液对钻具有低的腐蚀性。