钻孔冲洗及常用添加剂
清洗剂常用助剂
清洗剂常用助剂清洗剂常用的助剂有以下几种：（1）磷酸盐，清洗助剂中常用的磷酸盐有正磷酸盐、二聚磷酸盐（焦磷酸盐）、三聚磷酸盐和六偏磷酸盐等，而且多以钠盐形式作为助洗剂。
正磷酸是磷酸中最重要的一种，它可以形成三种类型的盐，即磷酸盐（正盐）M3PO4,如Nq3PO4:磷酸氢盐M2HPO4,如Na2HPO4;磷酸二氢盐MH2PO4,如NaH2P04o大多数磷酸二氢盐都易溶于水，而磷酸氢盐和正盐，除Nq+、K+、NHj的盐外，一般都不溶于水。
用作清洗助剂的磷酸盐主要是三聚磷酸钠'（STPP,Na5P3Oio）和焦磷酸钠（No4P2O7）,由于其多电荷胶体结构，被称为“无机活化物”，其中以三聚磷酸盐用得最多。
在清洗液中，当三聚磷酸盐含量太少时，硬水中会发生浑浊现象，这是生成二钙络合物不溶的缘故。
当三聚磷酸盐过量时，二钙络合物可转化为一钙络合物而溶解。
三聚磷酸钠对污垢具有良好的分散作用，同时对钢还有缓蚀作用。
总的来说，三聚磷酸钠是目前综合性能最好的助洗剂。
但是，值得注意的是，三聚磷酸钠或其他磷酸盐排放后将导致天然水体富营养化，造成严重的水质污染（过肥）。
近年来世界各国相继提出限磷和禁磷的措施。
三聚磷酸盐的代用品有NTA（参见⑤NTA）、柠檬酸钠等、4A沸石（N32Ah2Sh2O48-27也0,一种无毒、无臭、无味且流动性较好的白色粉末，具有较强的钙离子交换能力，对环境无污染）。
（2）硅酸钠（Na2SQ3）硅酸钠的浓水溶液通常称为水玻璃，它是没有固定组成的碱性硅酸盐。
清洗剂中的硅酸钠是一种重要的助洗剂，它与其他助洗剂配合使用可起到协同效果，而且它在清洗剂中可以维持溶液一定的碱性，分散、悬浮污垢微粒，抑制金属腐蚀等。
（3）碳酸钠（Na2CO3,纯碱）碳酸钠在水溶液中呈碱性，能使脂肪污垢皂化，提高表面活性剂对油性污垢的清洗能力，且对泡沫的生成有促进作用，同时可以与Ca2+生成CoCoS沉淀，有效地降低溶液中Ca2+浓度，降低水的硬度。
钻井液处理剂类型与功用1121
防塌/抑制剂 降粘剂 提粘/流型调节剂 润滑剂 堵漏剂 其他
三、加重材料
（一）固体加重剂
名称 重晶石 石灰石 铁矿粉 钛铁矿粉 方铅矿
分子式
BaSO4 CaCO3 Fe2O3 TiO2. Fe2O3 PbS
密度g/cm3 4.2-4.6 2.7-2.9 4.9-5.3 4.5-5.1 7.4-7.7
三、加重材料
BZ-W3
加量(W/V水) 10%
密度(g/cm3) 1.072
加量(W/V水) 160%
密度(g/cm3) 1.635
20%
1.123
170%
1.653
30%
1.195
180%
1.675
40%
1.240
190%
1.689
50%
1.306
200%
1.701
加
60%
1.342
210%
1.713
BZ-W2
加量(W/V水) 10%
20%
30%
40%
50%
加
60%
量
70%
和
80%
密
90%
度
100%
的
110%
关 系
120% 130%
140%
150%
密度(g/cm3) 1.06 1.12 1.16 1.23 1.26 1.33 1.35 1.37 1.40 1.43 1.45 1.47 1.50 1.53 1.55
2.几种常见粘土矿物的晶体构造
（2）高岭石（1:1型）： 一层四面体片和一层八面体 片组成，所有硅氧四面体的 尖顶都朝向八面体，通过共 用氧原子连接成晶层。晶层 间连接紧密，阳离子交换容 量低，水化分散性膨胀性差， 矿物稳定行强，C轴间距 =7.2埃。
钻孔冲洗技术
冲洗钻孔第一节概述一、冲孔的目的与意义清除孔底堆积的岩粉和对钻头进行及时冷却，冲孔不利都会影响钻头有效继续破碎孔底岩石，降低钻进速度，甚至造成孔内严重事故。
因此，在钻进过程中，必须要冲洗钻孔。
冲洗钻孔目的如下：1、清除孔底岩粉利用循环的冲洗液将岩粉携带到地面，以保持孔底清洁。
当冲洗液循环中断时，利用冲洗液本身的一定性能将岩粉悬浮起来，防止岩粉迅速下沉造成埋钻事故；2、冷却钻头利用循环的冲洗液将钻头与岩石摩檫而生的热量携带走，以冷却钻头。
在金刚石钻进过程中，如果冲洗液对钻头冷却不良就会出现慢烧，只要冲洗液循环停止1—2分钟就会造成烧钻事故，所以，金刚石钻进中对钻头的冷却是非常重要的。
3、润滑钻具减少磨檫利用循环的冲洗液本身的一定性能使钻具表面吸附一层薄膜，以减少钻具与孔壁的摩擦。
有利于实现高转速（1000转/分以上）钻进。
4、为特殊钻具提供动力具有一定泵压和泵量的冲洗液流是涡轮、螺杆钻具和孔底液动冲击回转钻具、液动潜孔锤钻进的动力来源。
5、保护孔壁利用孔内液柱所形成静压力和冲洗液本身的造壁性能，防止孔壁坍塌、掉块、漏水、井喷等事故发生；借助冲洗液本身的性能亦可防止冲洗液漏失及溶蚀的岩矿层的溶蚀。
二、冲孔方式地质勘探钻进冲洗钻孔的方法，根据冲洗液循环的方式不同可分为以下三种：1、正循环冲洗冲洗液由水泵经高压水龙头送入钻杆，在经过钻具送至孔底，再经钻头、钻具、钻杆与孔壁的环状间隙返回地面。
此种方法是当前地质勘探应用最普遍的一种方法。
2、反循环冲洗冲洗液由水泵经孔口密封装置后，沿钻杆、钻具与孔壁的间隙送到孔底，经钻头进入岩心管与岩心的环状间隙，然后经此间隙经钻杆内孔返回地面。
此种方法冲洗液返回流速大，携带岩粉能力强，对孔壁冲刷作用较正循环为小，因为需要有密封性能良好的密封装置，故目前很少使用。
3、孔底反循环冲洗冲洗液由水泵经水龙头送入钻杆，再经特制钻具使一部分冲洗液沿钻杆与孔壁环状间隙上返，另一部分冲洗液沿岩心管与孔壁间隙送至孔底，再经钻头、岩心管与岩心间的环状间隙上返经特制钻具流经钻杆与孔壁间隙上返至地面。
钻孔冲洗、裂隙冲洗及压水试验技术探讨
1 钻孔冲洗钻孔冲洗（简称洗孔、冲孔）是指使用清水或压缩空气与水将钻孔孔底沉淀的岩屑和孔壁上粘附的岩粉等污物冲出孔口以外，以使与钻孔相交的岩石裂隙口不被泥渣堵塞，达到便于浆液注入的目的。
灌浆工程对钻孔冲洗的要求是冲洗后孔底沉积厚度不大于20cm。
严格地说，冲孔是钻孔工序的一部分，钻孔（全孔或一个孔段）完成以后就应当及时地将钻孔冲洗干净，并保护好孔口，防止污水流进或异物落入。
冲孔是灌浆工程中不可缺少的一个环节。
灌浆孔的冲洗通常采用水冲法，即在钻孔完成后，取出岩芯，再下入钻具（或仅下入钻杆），开大水流，使孔内钻渣随循环水流悬浮带出孔外。
冲孔水量要尽可能地大一些，直至回水清净，肉眼观察无岩粉为止。
如果这样不能冲洗干净，不能达到孔底沉积小于20cm的要求，那就要采取捞砂取粉等措施。
如果孔壁有很多黏着物，或有特殊的冲洗要求，可能还应当专门对孔壁进行侧向冲洗。
孔深较浅的灌浆孔和使用风动钻孔机械钻进的灌浆孔也可使用压缩空气与水作冲洗介质。
冲孔的特点是，孔口不封闭，冲洗水流的水量大，但压力不一定大。
冲洗时间以回水变清为原则，施工中有的要求回水变清后持续多少时间的，这种做法实际上并无必要。
2 裂隙冲洗2.1裂隙冲洗的目的裂隙冲洗（简称洗缝）是指采用水或压缩空气等介质对钻孔周围的岩体的裂隙或孔隙进行的冲洗。
其目的是：（1）希望将缝隙中的软弱充填物冲出孔口外，或推移至灌浆区域的一定范围之外；（2）使被灌裂隙变得畅通，以扩大灌注范围和注入量；（3）使被灌裂隙变得干净，以利于浆液注入后与裂隙两面的岩石黏结紧密，增强灌浆效果。
以前工程界对裂隙冲洗的必要性和有效性尚存争议，通过许多试验和工程实践，特别乌江渡水电站帷幕灌浆取得成功以后，认识趋于一致：除非采取特别的冲洗方法和付出大的代价，裂隙冲洗难以取得明显的效果；对于帷幕灌浆，裂隙冲洗并非是完全必要的，一些软弱物质可以通过提高灌浆压力来灌注或挤压密实，使抗渗能力满足要求；固结灌浆的目的主要是提高岩体的变形模量，因而对裂隙冲洗的要求高于帷幕灌浆。
第四讲 钻探冲洗液与护壁堵漏
第四讲钻孔冲洗与护壁堵漏第一部分：钻孔冲洗液一、冲洗液概述1、冲洗液的定义：用于钻孔冲洗的液体和气体，统称为“冲洗介质”，习惯上叫冲洗液。
2、冲洗液的功用排除、携带和悬浮岩粉；冷却钻头；润滑钻头、钻具，降低回转阻力；保护孔壁，平衡地层压力，防止塌孔、掉块、漏失、井喷、超径、缩径等复杂情况具有良好的效果；软化和破碎岩石；传递动力，驱动孔底钻具；保护岩矿心、传递孔内信号。
3、冲洗液的种类及适用条件①清水。
适应于稳定地层钻进时的钻孔冲洗。
②泥浆。
由粘土、水和处理剂共同组成的悬浮液和胶体溶液的混合物。
适应于复杂地层钻进时的钻孔冲洗与护壁。
土为分散相，水为分散介质。
③乳状液。
两种互不相溶的液体（如水和油）加入乳化剂后，经强力搅拌而制成的稳定的胶体的一种冲洗液，乳状液具有良好的润滑性能，有利于钻具开高转速。
适应于小口径金刚石钻进稳定地层时的钻孔冲洗。
④空气。
以压缩空气为钻孔循环介质。
适应于沙漠、干旱缺水、高山缺水、严重漏失地层和永冻层钻进时的钻孔冲洗。
⑤无固相冲洗液。
由无机盐和有机高分子（或聚合物）配制而成的，不含粘土或其它固相的冲洗液。
适应于裂隙发育、易坍塌和轻微膨胀的地层钻进时的钻孔冲洗。
⑥气液混合液（泡沫冲洗液、低密度冲洗液）。
通过泡沫剂向水中充以气形成稳定的气液混合体的冲洗液。
适应于低压油层和水层、严重漏失和供水困难的地区以及寒冷冰冻地区钻进时钻孔的冲洗护壁。
⑦饱和盐水冲洗液。
盐溶于水中形成的饱和盐水冲洗液。
适应于钻进冻结岩层、岩盐层及可溶性岩层钻孔冲洗。
4、钻孔冲洗方式与地表循环系统①钻孔冲洗方式②地表循环系统A、组成：地表循环系统由水源箱（池）、水泵及吸水管、高压胶管、循环槽、沉淀坑（池）等组成。
B、作用：为了净化冲洗液，即将冲洗液携带上来的岩粉、岩屑通过自然沉淀排除掉一部分。
二、泥浆概论1、泥浆的基本概念：由粘土、水和化学处理剂共同组成的悬浮液和胶体溶液的混合物。
其中，粘土作为分散相（固相），水作为分散介质（液相），组成固－液分散体系。
中外常用钻井液处理剂名称对照及主要用途
IDBOND P
配制不分散低固相体系并作页岩包被抑制剂
搬土增效剂
GELEX
X-TENDⅡ
DV-POLYMER 354
增加粘土造成浆率
配制低固相体系
阳离子聚丙烯酰胺
ZXW-Ⅱ
APS-725
PHPA-500
强絮凝包被剂
聚合氯化铝
碱式氯化铝
SEG-2
碱式氯化铝
无机强絮包被剂
聚丙烯酰胺
PAM
SMK，FSK
磺化栲胶
831
Q-B-T
MIL-QUEBRACHO
石灰钻井液和淡水钻井液降粘剂
褐煤产物或苛性褐煤等
腐植酸钠，NAHM
腐植酸钾
无铬磺化褐煤
GSMC
PFC
CARBONOX
TANNATHIN
LIGCO
CAUSTI-LIG
K-LIG
XKB-LIG
水基钻井液降粘剂和乳化剂及辅助降失水剂或页岩抑制剂
CT-91
INSTAVIS
水基钻井液增粘
高粘度聚阴离子纤维素
高粘度聚阴离子纤维素
PAC
DRISPAC-R
Polypac-HV
MIL-pac HV
水基钻井液增粘剂
及包被剂和降失水
高粘度羧甲基纤维素
高粘CMC
HV-CMC
ZJT-1
CMC-HV
IDF RHEOPOL
MILPARK CMCHV
CELLEX（HV）
铁铬木质素磺酸盐
FCLS-FC
无铬木质素磺酸盐
M-9，MC
UNI-CAL
Q-BROXIN
SPERSENE
水基钻井液降粘剂，无污染钻井液降粘剂
金刚石岩芯钻探钻孔冲洗液的应用
控制失水 ， 常加入 多种失水 剂。 ４ 固相 含量 。 、 固相 含量过高 ， 尤其是岩粉含量过高， 给
钻进工作带来很 多问题（ 如钻来自下降 、 头寿命 降低 、 钻 设备
磨损加快 、 内事故多等 ） 孔 。固相含量 的多少 和类 型， 直接
影 响 到 钻 井 液 的 流变 性 、 失 性 和 润 滑 性 。岩 芯 钻 探 通 常 滤
． 。
誊 ・
磊
井 雪 性 润 … 一 …… 液 … ２ 曼 动 １ 生 篓 ， … 妻 冀 ： 嬖 金 Ｉｌ ｋ 正 ｋ ￣ ￣ ｌ ： 兰 詈 间 ＇择 变 能 ： 井 ＇ Ｌ、 际 题 选 流 性 好 钻 液取 ， 的 ， 要 Ｉ Ｖ Ｉ ｋ ， ， 得 妻 较
维普资讯
金 刚石 岩 芯钻 探 钻 孔 冲洗 液 的应 用
赵春 芳
（ 山西省煤炭地质 １ ４勘查院 ， ４ 山西 太原 ０ ０ ０ ３ ０ ６）
摘 要 ： 述 了金 刚 石 岩 芯 钻 探 对 冲 洗 液 的 要 求 及 各 类 冲 洗 概
失 性 能要 注 意失 水 量 、 皮 厚 度 及 滤 液 成 分 ｊ 个 方 面 。 为 泥
关 键 词 ： 刚 石 岩 芯钻 探 ； 金 冲洗 液 ； 能对 比 性
中图分类 号 ：Ｄ１ ６ Ｔ ６
文 献标 识码 ： Ｃ
文 章编 号 ：
１０ — ８ １２ ０ ０— １４ ０ ８ ８ ８ （ ０ ７）４ ０ — ２ ０ ０
钻孔液不仅起 着冲洗孔底 ， 携带 岩粉的作用 ， 还起 着
能已能赶上美 国商品土的指标 。
二 、 展 多 种 泥 浆添 加 剂 发
表现在 ： 钻井液类型多样 化 ； 浆组成从 高固相转化 为低 泥 度 固相 ，从就 地取劣土造浆转 变为用优质搬 地泥浆处 理
钻井用化学剂
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
深孔钻进冲洗液的配制与管理
深孔钻进冲洗液的配制与管理王朝垒;罗艳美;孔令【摘要】勘探深度的增加,对钻探技术提出了更高的要求,在钻探设备、机具满足深孔钻进需求的前提下,冲洗液作为钻探工程的血液,则成为深孔钻进技术要点的重中之重.文章介绍了在赞比亚铜带省某矿区深孔施工中低固相泥浆和无固相冲洗液的配制与管理方法.%For the increment of exploration depth, higher requirement for drilling technique is needed. On the premise that drilling equipment and implement meet the need of deep hole drilling, flushing fluid,as the blood of drilling, is the most important for the deep hole drilling. In the aticie, it is introduced that the method of compounding and managing low - solid and solid - free fluid in deep ore - drilling, which is in Copperbelt province, Zambia.【期刊名称】《矿产勘查》【年(卷),期】2011(002)004【总页数】3页(P438-440)【关键词】深部钻探;钻探技术要点;低固相和无固相冲洗液【作者】王朝垒;罗艳美;孔令【作者单位】中矿资源勘探股份有限公司,北京 100089;中矿资源勘探股份有限公司,北京 100089;中矿资源勘探股份有限公司,北京 100089【正文语种】中文【中图分类】P634.6我公司在赞比亚铜带省某矿区共计施工钻孔59 个，共完成54200.18 m，平均孔深 918.65 m，其中最深钻孔孔深达到了1474.5 m。
钻井液种类及采油应用
钻井液种类及采油应用1、综述钻井液又称钻孔冲洗液，是钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质。
钻井液是钻井的血液。
钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。
清水是使用最早的钻井液，无需处理，使用方便，适用于完整岩层和水源充足的地区。
泥浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。
2、钻井液类型依据基液和主要处理剂的不同，钻井液可以分为以下几类：（1）气体配制成的：空气、氮气钻井液；（2）水配制成的：充气--泡沫钻井液、硬胶黏土钻井液、聚合物钻井液；（3）非水配制成的：油基或合成基钻井液、全油基钻井液和逆乳化钻井液。
钻井液可以有液相、固相和化学处理剂构成。
液相可以是水（淡水、盐水）、油（原油、柴油）或乳状液（混油乳化液和反相乳化液）。
固相包括有用固相（膨润土、加重材料）和无用固相（岩石）。
化学处理剂包括无机、有机及高分子化合物。
钻井液按分散介质（连续相）可分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体等。
2.1水基钻井液水基钻井液是一种以水为分散介质，以粘土（膨润土）、加重剂及各种化学处理剂为分散相的溶胶悬浮体混合体系。
其主要组成是水、粘土、加重剂和各种化学处理剂等。
水基钻井液可分为：（1）淡水钻井液。
氯化钠含量低于10mg/m3，钙离子含量低于0.12mg/m3。
（2）盐水钻井液（包括海水及咸水钻井液）。
氯化钠含量高于10mg/m3。
（3）钙处理钻井液。
钙离子含量低于0.12mg/m3。
（4）饱和盐水钻井液。
含有一种或多种可溶性盐的饱和溶液。
（5）混合乳化（水包油）钻井液。
含有3%-40%乳化油类的水基钻井液（6）不分散低固相聚合物钻井液。
固相含量低于4%，含有适量聚合物。
（7）钾基钻井液。
氯化钾含量高于3%。
1978年以来开始在我国钻井现场使用。
（8）聚合物钻井液。
它是以聚合物为主体，配以降粘剂，降滤失剂、防塌剂和润滑剂等多种化学处理剂所组成的钻井液。
钻井液基础知识
钻井液相关基础知识
泥浆密度与固相含量
泥浆的相对密度是泥浆的质量与同体积 水质量之比。泥浆的相对密度取决于泥浆中 的固相含量和固相的相对密度，也与泥浆中 可溶性盐的含量有关。泥浆中的固相含量是 指泥浆中固体颗粒占的重量或体积百分数。 泥浆中的固相包括有用固相（如粘土、重晶 石等）和无用固相（如岩屑等）。
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。
钻井液相关基础知识
分散泥浆的特点
分散钻井液是用淡水、膨润土和各种分散剂配制而成的钻 井液。由于它的配制方法简单且成本较低，所以是常用的一种 钻井液。其主要特点在于： 可以容纳较多的固相，适于配制高密度钻井液； 容易在井壁上形成较致密的滤饼，因此其滤失量一般较 低； 某些分散钻井液，如三磺钻井液的抗高温能力较强，可 以用于钻深井和超深井； 钻井液的分散性强，因此其抑制性和抗污染能力差； 钻井液的固相含量高，对提高钻速和保护油气层不利。
钻井液相关基础知识
无固相冲洗液
这是仅含有无机盐和有机高分子（聚合物） 这是仅含有无机盐和有机高分子（聚合物）的 溶液。 它与泥浆相比， 因不含固相（ 溶液 。 它与泥浆相比 ， 因不含固相 （ 配制的原 液 ） ， 故其相对密度低 ， 因而可获得较高的钻进 故其相对密度低， 效率。 与清水相比， 效率 。 与清水相比 ， 它有较好的携带和悬浮岩屑 的能力。 的能力 。 它可在孔壁上形成薄膜而对孔壁起保护 作用， 有较好的润滑和减阻作用。 作用 ， 有较好的润滑和减阻作用 。 无固相冲洗液 可用于裂隙地层。 在小口径金刚石钻进中 ， 可用于裂隙地层 。 在小口径金刚石钻进中， 特别 适用于绳索取心钻进， 适用于绳索取心钻进 ， 它可防止钻杆内壁结泥皮 和降低压力损失。 在石油钻井中钻进生产层时 ， 和降低压力损失 。 在石油钻井中钻进生产层时， 可减轻对油层的损害。 可减轻对油层的损害。
钻孔冲洗要点
• 驱动孔底动力机带动钻头破碎岩石，如液力冲击 钻进，螺杆钻进；
• 对岩石起减硬效应，即冲洗液中含某些盐时，对 一些岩石能降低其硬度，有利于钻头碎岩。
6. 输送岩矿芯至地表 反循环连续取芯钻进利用冲洗液的循环，将钻头钻取
清洁井底；
作用
钻孔控冷起在冲制却介井冲 吹洗地和质壁洗洗下润的上（压滑作形介）或力钻用成质使吹；头使滤在用、钻饼孔钻屑（孔的）杆在使内介是和地井连质钻面壁钻铤泥与续主井；浆渗的要过池透或是中层程沉分定用的降隔期液重；开的体）要；循（环环包节。 括。由充冲于气洗冲液的洗体实（和质或泡是 防止沫地）层坍，塌因；此常称为冲洗液，它在孔内的循环，称为钻 避免孔损冲害产洗层。的产能；
岩屑无悬浮能力。
•
适用：一般用于地层压力不大的稳定和非冲蚀性岩层中。如大部
分完整的岩浆岩和变质岩中。在取水容易的地区用于部分漏失和
强度。 • 润滑膜的强度取决于使用的冲洗液类型和往冲洗液中添加的添加剂
的种类和数量。 • 乳状液，表面活性剂溶液，乳化泥浆和油基泥浆的润滑性能远高于
空气、清水和普通的水基泥浆。表面活性剂的添加，可提高冲洗液 的润滑性能。
4. 保护孔壁
• 复杂地层：松散、破碎、坍塌、遇水膨胀等岩层； • 维护孔壁的影响因素：冲洗液类型、冲洗液的性能参数、在环空中
冲洗部减防分少止的粉地下钻目）帮套杆助管疲的; 承的劳：担费腐钻用蚀1.柱；；为和了套从管的孔重底量清； 除碎岩的产物——岩屑（岩
2有.利冷于却电和测解润释滑；孔底的碎岩工具和孔内钻具
3将.地护面壁水马力传输到钻头上； 4在这.停些在止所石循有油环的时功钻悬能井浮必中岩须屑做维和到持加不井重对材井内料队压；人力员造平成衡任等何危作险用。。
钻井液处理剂名称及作用
四川威远天然气化工厂
ABS
烷基苯磺酸钠
乌鲁木齐日用化工厂
SP-80
斯盘系列
旅顺口五一路422号化工厂
ABSN
烷基苯磺酸三乙醇胺
烟台实验化工厂
乌鲁木齐五家渠梧桐化工厂
乌鲁木齐新华南路日用化工厂
快T
渗透剂
乌鲁木齐五家渠梧桐化工厂
安丘城能膨润土厂
OFA
低毒油基泥浆OFA
安丘城能膨润土厂
OP-10
0.2～0.5
成都得道实业有限公司
028—5312828,5317878
ZJT-1
羧甲基纤维钠盐
上海青东化工厂
HV-CMC
高粘羧甲基纤维钠盐
聚合度较高而醚化度在0.8～1.0之间，主要用作淡水或盐水浆增粘剂，抗钙能力差
徐州霸王山气体厂
安丘城能膨润土厂
改性石棉
遵化市第四化工厂
HN-1
改性石棉携砂剂
华莱石油助剂有限公司
盐水浆0.3～0.5
饱和盐水浆0.4～0.8
鄢陵一化工厂
HZC-1
压井用高效增粘剂
用于水平井超深井等
和静银河化工事业有限公司
MMH
正电胶
白色或微土黄色的胶体物，改善流型，提高动塑比
五、乳化剂
代号
名称
组成
功能
推荐加量%
AS
烷基磺酸钠
天津东郊程林庄合成洗涤剂厂
HFR-101
乳化剂
华孚油田化学有限公司
SPAN-80
新乡第五化工厂
SM-1
改性石棉纤维
四川彭县岷江石棉制品厂
HEC
羟乙基纤维素
有纤维素碱化后经氧乙烷羟乙基化而成，用作完井液及修井液提粘切尤其在盐水中增粘效果较好，并降失水，可溶于酸，便于酸化，保护产层。
冲洗液
钻孔冲洗与护壁堵漏（一）、概述冲洗液和堵漏防渗液是指地质钻孔中用于地表和孔内循环使用的液体、气体或泡沫介质的统称，包括钻井液、堵漏固井浆材、注浆液等。
一、钻孔冲洗与护壁堵漏的目的1清洁井底，携带岩粉。
2冷却和润滑钻头及相应部件。
3平衡井壁岩石侧压力。
4平衡地层压力，在井壁形成泥皮，封闭和稳定井壁。
5悬浮岩屑和加重剂。
6在地面能沉除砂子和岩屑，调配后能循环利用。
7承受钻杆和套管的部分重力。
8提供所钻地层的大量信息。
9水力破碎岩石根据钻井液的消耗和携带岩粉的情况，判断地层岩性情况，调整钻进工艺参数，或修正作业方法。
护壁堵漏可处理复杂地层，保证钻孔深度或成井。
当钻井遇到卵石层、破碎带、大裂隙、溶洞、厚砂层等复杂地层，用泥浆难于护壁时，常采用水泥等固结材料进行堵漏。
这时，需要停止钻进，从钻孔中拔出钻具，再向钻孔中灌注水泥浆液或混泥土，待水泥浆液渗透、充填地层空隙并凝固复杂层段后，再重新放入钻具，扫孔钻进成井。
因此，与普通泥浆护壁相比，水泥护壁堵漏在工序上增加了专门灌注、侯泥固结、重新扫孔的时间，钻进有间断性。
二、冲洗液的类型及性能要求冲洗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（混油乳化液和反相乳化液）。
固相包括有用固相（膨润土、加重材料）和无用固相（岩石）。
化学处理剂包括无机、有机及高分子化合物。
钻井液按分散介质可分为水基冲洗液、油基冲洗液、气体型钻井流体等。
1）冲洗液分类1水基冲洗液水基冲洗液是一种以水为分散介质，你粘土、加重剂及各种化学处理剂为分散相的溶胶悬浮体混合体系。
分为：淡水冲洗液、盐水冲洗液、钙处理冲洗液、饱和盐水冲洗液、混合乳化冲洗液、不分散低固相聚合物冲洗液、钾基冲洗液、聚合物冲洗液。
2油连续相冲洗液油连续相冲洗液是一种以油（柴油、原油）为分散介质、以加重剂、各种化学处理剂及水等为分散相的溶胶悬浮混合体系。
其主要组成是原油、柴油、加重剂、化学处理剂和水。
地面钻孔冲洗液消耗量法方案
地面钻孔冲洗液消耗量法方案一、方案背景。
咱们在进行地面钻孔的时候啊，这个冲洗液的消耗量可是个很重要的事儿。
它就像我们身体里的水分一样，消耗多少能告诉我们好多关于钻孔内部情况的秘密呢。
二、目的。
1. 判断地层特性。
就好比通过观察一个人喝水的量来判断他的身体状况一样。
如果冲洗液消耗得多，可能地层比较疏松，就像海绵吸水似的，容易让冲洗液渗进去；要是消耗得少呢，地层可能比较致密，就像石头一样不太容易让冲洗液进去。
2. 发现潜在的孔洞或者裂隙。
这就像找房子的漏洞一样。
如果在某个地方冲洗液突然消耗变大了，那这个地方可能就有孔洞或者裂隙，冲洗液都跑到那些地方去了。
三、准备工作。
# （一）设备与材料。
1. 冲洗液供应系统。
得有个靠谱的冲洗液供应装置，就像一个大水箱或者专门的泵送设备，能持续稳定地给钻孔提供冲洗液。
这个供应系统要能精确控制冲洗液的流量，就像水龙头能控制水流大小一样。
2. 测量设备。
流量计是必不可少的。
它就像一个小管家，能准确地告诉我们冲洗液流出去了多少。
还有液位计，用来看看水箱里的冲洗液还剩多少，就像看水杯里的水还剩多少一样。
3. 冲洗液类型选择。
根据钻孔的地层情况来选冲洗液。
如果地层比较软，可能用清水或者简单的泥浆就可以；要是地层复杂，像有很多岩石或者容易坍塌的地方，就得用特制的、粘性比较大的冲洗液了。
这就像给不同的伤口选择不同的药膏一样。
# （二）钻孔准备。
1. 确定钻孔位置。
要找个合适的地方钻孔。
这个地方得经过勘察，不能在有地下管线或者其他障碍物的地方乱钻。
就像我们建房子得选个合适的地基一样。
2. 钻孔设备安装调试。
把钻孔设备安装好，并且调试到最佳状态。
这就像给汽车做个全面检查，确保它能顺利行驶一样。
钻孔设备要稳稳当当的，钻头要锋利，这样才能顺利钻进地层。
四、操作流程。
# （一）初始测量。
1. 记录冲洗液初始量。
在开始钻孔之前，先看看水箱里有多少冲洗液，这就是初始量。
就像我们出门前看看手机有多少电量一样，得心里有数。
钻井液的基本类型及选用要点分析 张宁
钻井液的基本类型及选用要点分析张宁摘要：随着科技的发展，钻井技术也取得巨大进步。
在进行石油开采的过程中，钻井液对于石油钻井工作的开展具有重要意义。
基于此，本篇文章将研究钻井液的基本类型及选用要点，仅供参考。
关键词：钻井液；基本类型；选用要点1钻井液概述钻井液有钻井的血液和钻孔冲洗液之称，应用于钻探过程中对钻孔进行冲洗。
对钻井液安装组成物质不同可以分为：清水、泥浆、乳状液、无粘土相冲洗液和压缩空气等几类。
清水是最早开始用来清洗钻井的液体，它的优势十分明显：易获取、成本低、易处理，在水源丰富、岩层完整的地区使用率较高。
另外一种被普遍使用的钻井液就是泥浆，因其自身的粘稠度，因此在松散和不稳定的岩区被使用的频率较高。
经过调查显示，钻井液的使用之初十分广泛，一般是用来清洁井底，或者对钻头或钻柱进行保养和润滑、冷却，从而让这些部位使用期限更长。
1.1钻井液的概念钻井液是在石油钻井过程中以它的多种性能能够满足钻井工作需要地各种循环流体的总称。
钻井液还有一个名称叫做钻井泥浆，简单的就叫它泥浆。
按照钻井液成分的差别我们又将钻井液归类为清水钻井液、浆钻井液、高分子钻井液、压缩空气等。
然而泥浆钻井液和清水钻井液在石油钻井作业过程中得到了非常广泛的应用的。
钻井液的主要作用是悬排钻渣，平衡地压，冷却润滑，防止垮滑等功能。
随着我国的进步和发展，我国的科学技术也得到了相应的发展和提高，石油钻井液方法和钻井工艺越来越多，但是它们都各有各的特点和各自的方法以及局限性。
1.2钻井液技术的研究现状随着对钻井液技术的广泛关注，许多专家和学者都对其进行了研究和分析，本章内容就对国内外的研究情况进行分析和总结，发现国内对技术研究以及管理上会存在的一些不足，知不足而求进步，更好的推动钻井液技术的进步和研究。
在国外在钻井液制作过程都有严格的制度要求和操作流程，泥浆工程师在操作过程中必须照章办事，不能胡乱操作，这样才能严格按照制作工艺进行。
此外，国外更早经历了工业革命，也更早体会到了以破坏生态环境为代价的经济发展的恶果，因此，他们对环保、技术创新等方面的意识更加先进和强烈，对经济结构调整和产业升级的必要性认识更加清楚。
造孔剂的种类
造孔剂的种类
1. 什么是造孔剂
造孔剂是一种用于制造孔洞、孔道和孔眼等的材料。
通常用于建筑和工程领域，用来穿透材料或创建通道，以便管道、电线和其他设备可以通过。
2. 造孔剂的种类
造孔剂被广泛应用于建筑和工程领域，不同任务需要使用不同种类的造孔剂。
以下是几种常见的造孔剂：
1）电钻
电钻是最常用的造孔工具之一。
它具有旋转钻头来钻孔的功能。
在使用电钻时，通常需要使用钻头，而钻头的类型可以根据不同的材料进行选择，包括木材、金属和石材。
2）钻井液
钻井液是钻井的剂浆，由水、泥浆、聚合物等复合物配制而成。
在钻井过程中，钻井液被注入到井孔中去减少摩擦和散热，并帮助冷却钻头。
3）砂轮
砂轮是一种金属磨削工具，是用来进行金属切割和擦洗的。
砂轮通过旋转产生摩擦来削除金属表面，从而形成孔洞。
4）气动钻机
气动钻机通过压缩空气来运行其驱动轴，以便在表面上制造圆形孔洞。
由于可控性、速度和能力，它是特别适用于大型高强材料如钢材的孔洞制造。
5）钻头沥青
钻头沥青是一种特殊的润滑剂，用于钻机中的钻头和钻位之间，以减少摩擦。
钻头沥青能提高钻头的使用寿命，并减少钻孔过程中的磨耗。
3. 总结
几种通用的造孔剂包括公认的工具，例如电钻和气动钻机，以及其他的一些应用，如钻井液和钻头沥青。
技术的发展和改进使得这些方法的效率得到了显著的提高。
随着需求的变化和材料创新的推动，未来将出现新的造孔剂，以满足更广泛的应用需求。
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钻孔冲洗液
一、概述
一、概念
3、冲洗液的类型 乳化液： 液体（油或水）分散在另一种液体（水或油）中形成 的稳定的分散体系。 优点: 较强的润滑性能，减少磨损有效提高钻头与钻具的使 用寿命，降低功率损耗；可降低或消除钻杆柱的振动，提 高转速；具有良好的冷却效果。
钻孔冲洗液
一、概述
一、概念
3、冲洗液的类型 气—液混合液: 密度与黏度较大；钻进效率较低；需要有专门的配浆 材料，配制较为复杂；对环境有一定的污染。 适用地层: 泥浆主要用于风化、破碎、松散和遇水失稳等复杂地 层。
一、概念
1、钻孔冲洗液的功用 (2) 冷却钻头与润滑钻具 钻头碎岩时与岩石摩擦产 生大量的热如不及时冷却，钻头将因高温改变性能，失 去碎岩能力，严重的会造成钻头与孔底岩屑和岩石烧结 在一起的烧钻事故。对于金刚石钻进，钻头的冷却尤为 重要。润滑钻具是指润滑钻头、钻杆和岩心管，减少它 们与岩石之间的摩擦，降低摩擦功耗，延长钻具的寿命。
钻孔冲洗液
一、概述
一、概念
3、冲洗液的类型
缺点：
容易大量渗入地层或沿岩层的裂隙渗漏；引起地层的 膨胀、分散、坍塌或掉块；造成一些岩层被冲蚀和溶解； 无法保护复杂地层孔壁；对钻具润滑性能差；携带岩粉能 力不强 适用地层：
一般适用水文孔、稳定地层（非冲蚀岩层）或套管隔 离后的非稳定地层。
钻孔冲洗液
一、概述
高压空气 乳化液 气—液混合液（泡沫）
钻孔冲洗液
一、概述
一、概念
3、冲洗液的类型 清水：包括清水与矿化水 优点： 黏度小、密度低；冲洗孔底时使用经济、简便；水源 广，不须加工处理，减少了加工设施及处理费用；对机场 环境卫生及农田没有污染和危害，流动性、泵压低，对钻 头的冷却效果好；钻进效率高；并可根据孔口返出的冲洗 液颜色判断地层。
钻孔冲洗液
一、概述
第一节 概述
一、概念
钻孔冲洗是钻井的三大基本工序之一。各种类型 的泥浆，是解决复杂岩层钻进的主要手段。要优质高效 地完成钻井任务，必须掌握钻孔冲洗的有关工艺技术。
钻孔冲洗液的意义： 钻孔冲冼是指在钻进过程中，利用某些流体介质冲 洗钻孔底部。实质是利用液体、气体或者气—液混合 体在钻孔内形成连续的或定期的循环流动，保持钻头 底部碎岩面的清洁，以使钻探工作能够顺利进行。由 于冲洗使用的介质主要是用液体，因此常称冲洗液。
一、概念
3、冲洗液的类型 泥浆：
黏土分散在液体（水或油）中形成的分散体系。
优点： 形成泥皮加固孔壁；循环停止时转为溶胶状态悬浮岩屑； 性能可大范围调节，适用能力强；有一定的润滑作用。
钻孔冲洗液
一、概述
一、概念
3、冲洗液的类型 缺点： 密度与黏度较大；钻进效率较低；需要有专门的配浆 材料，配制较为复杂；对环境有一定的污染。 适用地层： 泥浆主要用于风化、破碎、松散和遇水失稳等复杂地 层。
钻孔冲洗液
一、概述
一、概念
2、钻探对冲洗液的要求 ①类型与性能符合地层要求；完成冲洗孔底、冷却钻具、 护壁的基本任务；性能应在较大范围内进行调节，适应地 层变化。 ②使用时能抵抗各种外界干扰，性能基本稳定。外界干 扰包括各种盐侵、钙侵、粘土侵、水泥侵和温度升高等影 响。
钻孔冲洗液
一、概述
一、概念
钻孔冲洗液
一、概述
一、概念
3、冲洗液的类型 无固相冲洗液： 不含固相，只含无机盐和有机高分子（或聚合物）的 溶液。 优点： 密度低，有较高的钻进速度；性能可在一定范围内调 节，较好的携带与悬浮能力；在孔壁形成薄膜可起到护壁 作用；防止钻杆内壁结泥皮；降低孔内液柱压力损失。
钻孔冲洗液
一、概述
一、概念
常 用 的 化 学 添 加 剂
Exploration Engineering
钻
孔 冲 洗
液
授课内容
概述
泥浆性能及其测定 钻探常用泥浆的添加剂 及作用机理 泥浆的配制及日常管理
钻孔冲洗液
要求
要求：
了解钻孔冲洗液在钻探中的重 要性；熟悉泥浆的各性能参数，熟 悉各种钻孔常用的添加剂，及泥浆 配制的注意问题。
3、冲洗液的类型 缺点： 添加剂种类繁多，价格昂贵；配制复杂，需要严格 的配制流程；对环境有一定的污染。 适用地层： 适用于裂隙发育、易坍塌和轻微膨胀的地层，特别 适用于绳索取心钻进。
钻孔冲洗液
一、概述
一、概念
3、冲洗液的类型 空气： 具有密度低、黏度小、容易得到、无需化学处理的特 点，在足够的流速下，孔底冲洗干净，钻进效率高。 缺点： 需要专门的空气压缩机，在湿润的孔内和含水地层使 用困难。 适用地层： 缺水地区，干孔或严重漏失地层
钻孔冲洗液
一、概述
一、概念
1、钻孔冲洗液的功用 (4)其它功用 特殊情况下，冲洗液还可以起到:破碎孔 底岩石-石油钻井中的高压喷射钻井中，冲洗液直接破碎岩 石，一些冲洗液对某些岩石能产生降低硬度的作用，有利于 钻头碎岩；传递动力，螺杆钻、涡轮钻、液动冲击器等孔底 动力钻进都是依靠冲冼液实现动力的传递；输送岩矿心到地 表，反循环连续取芯钻进利用冲洗液的循环，将岩矿芯连续 不断地通过钻杆内孔输送到地表；传递孔底信息。
钻孔冲洗液
一、概述
一、概念
1、钻孔冲洗液的功用 (3) 护壁与堵漏：当钻井钻穿岩层时，孔壁往往不稳 定。为维护孔壁稳定，需采用具有护壁效能的冲洗液；冲 洗液可平衡地层压力，阻止坍塌掉块；同时，不断地形成 具有一定强度的泥皮，增加孔壁的完整性，使孔壁稳定。 堵漏是指在地层涌、漏水时，选用相应的泥浆、水泥浆、 化学浆液，或采取其它措施，减轻或堵住涌、漏通道，保 证冲洗液正常循环。
钻孔冲洗液
一、概述
一、概念
1、钻孔冲洗的大量岩屑，如 不及时冲离孔底，排出孔外，会造成孔底岩屑的重复破碎， 影响钻进效率，增加磨损，甚至烧钻、卡钻、埋鉆等孔内 事故。冲洗液携带岩粉到地表需要一定的上返速度，一般 要求大于0.35m／s。
钻孔冲洗液
一、概述
2、钻探对冲洗液的要求 ③冲洗液对施工地区周围环境不产生污染或很小污染， 不腐蚀钻具和设备。所用冲洗液对岩样的溶蚀与污染小， 不污染油、气、水层，不影响其自然渗透率。 ④ 在施工地区使用品质稳定、材料来源方便、经济合 理、配置方法与工艺简单。
钻孔冲洗液
一、概述
一、概念
3、冲洗液的类型
清水
泥浆
无固相冲洗液