钻井液性能评价测试doc
钻井液封堵剂性能评价及应用
钻井液封堵剂性能评价及应用一、引言随着石油勘探开采技术的不断发展，钻井液封堵剂在油田开发中扮演着越来越重要的角色。
随着深层、复杂地质条件下油气储层的钻井条件的复杂性不断增加，钻井液封堵剂性能的高低直接关系到钻井效率和油田开发效益。
对钻井液封堵剂的性能进行评价并合理应用，对于提高钻井技术水平、降低钻井成本、保障油井稳定生产具有重要意义。
二、钻井液封堵剂的作用和分类钻井液封堵剂是用来封堵钻井液在井壁和地层中的漏失、防止地层层间窜水和提高井壁稳定性的物质。
其作用主要包括：(1) 填塞漏失孔隙：钻井液封堵剂可以填塞地层中的孔隙，防止钻井液向地层中渗透和漏失，减少钻井液对地层渗透性的破坏。
(2) 稳定控制井壁：钻井液封堵剂在井眼壁上形成封堵层，增加井壁的抗渗能力，提高井眼壁的稳定性，减少井壁的塌陷和崩塌现象。
(3) 防止地层层间窜水：在地层中形成一定的封堵层，阻止地层层间的水、油、气窜动，保持地层的稳定和完整。
根据封堵剂的成分和性质，钻井液封堵剂可以分为物理封堵剂和化学封堵剂。
物理封堵剂主要包括地层水泥浆、泥浆钻井液和封堵球等，其封堵效果主要通过密度和粘度来实现；化学封堵剂主要包括有机高分子物质和胶体颗粒等，其封堵效果主要通过化学反应和吸附作用来实现。
三、钻井液封堵剂性能评价方法1. 封堵效率评价封堵效率是评价钻井液封堵剂性能的关键指标之一。
通过实验室模拟地层条件，可以进行封堵效率的评价。
一般可以采用孔隙压力、渗透率和封堵剂压力等指标来评价封堵效率。
封堵效率越高，表示钻井液封堵剂具有更好的封堵性能。
2. 粘结性评价粘结性是钻井液封堵剂的另一个重要性能指标。
通过实验室试验和现场钻井液测试，可以评价钻井液封堵剂的粘结性。
主要包括粘结力、粘结时间和粘结强度等指标。
粘结性好的封堵剂能够快速在井眼壁上形成封堵层，增强井壁的稳定性。
3. 环境友好性评价钻井液封堵剂在使用过程中应具有较好的环境友好性，不仅要对地层和井眼壁具有一定的封堵效果，还要对环境具有一定的稳定性和不产生毒害物质。
缓蚀润滑剂在水基钻井液中的性能评价
第51卷第6期 辽 宁 化 工 Vol.51，No. 6 2022年6月 Liaoning Chemical Industry June，2022缓蚀润滑剂在水基钻井液中的性能评价陈志阳（中国石化西北油田公司， 新疆 乌鲁木齐 830000）摘 要：钻井过程中，钻具与裸眼井壁、金属套管之间的磨损以及钻井液中高浓度无机盐对金属设备造成点蚀，缩短了金属设备的使用寿命，以二乙醇胺，甲醛，苯乙酮，氯乙酸钠为原料合成了曼尼希碱季铵盐缓蚀润滑剂ZE，应用在钻井液中起到保护金属的作用。
采用失重法评价缓蚀润滑剂ZE在钻井液中对N80钢的缓蚀性能。
采用极压润滑仪、四球摩擦仪评价缓蚀润滑剂ZE对钻井液的润滑性能的影响。
实验表明，随缓蚀润滑剂ZE加量增加，使N80钢在钻井液中的腐蚀速率以及钻井液润滑系数逐渐降低，当其加量为2%时，N80钢的腐蚀速率低于0.012 mm·a-1，钻井液润滑系数仅为0.084，可有效降低金属与金属之间的摩擦阻力，且与该钻井液具有良好的配伍性能。
关 键 词：季铵盐； 缓蚀机理； 曼尼希反应；水基钻井液中图分类号：TE254 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2022）06-0766-03随着国内工业迅速发展，对能源资源的需求日益增加，尤其是油气资源[1]。
多年来对常规油气资源的开发使其逐渐衰竭，定向井、水平井、大位移井所占开采井的比例越来越高[2]，此类井对钻井液的润滑性能、携岩性能要求高[3-4]。
油基钻井液具有优异的润滑性能，但其剪切稀释性能较差，无法有效保证钻屑在井筒内及时返出，另外油基钻井液的高成本，且不符合环境保护要求限制其使用[5-6]。
因此需要提高水基钻井液用润滑剂性能，能有效降低钻具与裸眼井壁、金属套管之间的磨损。
对于泥页岩或黏土（蒙脱石、伊利石）含量较高的地层，钻进过程中需提高钻井液的抑制性能，避免其水化膨胀引起井眼应力改变，进而导致井壁失稳、掉块卡钻等[7]。
钻井液用高性能增黏剂的研制及性能评价
DOI: 10.12358/j.issn.1001-5620.2024.01.009钻井液用高性能增黏剂的研制及性能评价孙振峰， 杨超， 李杰， 张敬辉， 赵凯强， 王晨（中石化(大连)石油化工研究院有限公司, 辽宁大连 116045）孙振峰，杨超，李杰，等. 钻井液用高性能增黏剂的研制及性能评价[J]. 钻井液与完井液，2024，41（1）：84-91. SUN Zhenfeng, YANG Chao, LI Jie, et al.Development and performance evaluation of a high performance drilling fluid viscosifier[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid ，2024, 41（1）：84-91.摘要 为了解决钻井液用增黏剂高温高盐易降解失效的问题，以两性离子单体N-甲基二烯丙基丙磺酸（MAPS ）、甲基丙烯酰胺（MAC ）、N-乙烯基吡咯烷酮（NVP ）为聚合单体，以偶氮二异丁脒盐酸盐（AIBA ）为引发剂，采用自由基共聚法合成了高性能增黏剂DV-1。
通过正交实验对合成过程中的主要影响因素进行了考察，确定了最佳合成条件：反应温度为50 ℃，单体浓度为40%，引发剂用量为0.4%，反应时间为4 h 。
利用FTIR ，1H-NMR ，TG-DTA 等方法对DV-1进行了表征测试，并对产物的增黏性能、抗高温抗盐性能及长效性能等进行了评价。
评价结果显示，1%的DV-1水溶液表观黏度可达44.7 mPa·s 。
180 ℃、16 h 高温老化后，溶液黏度保持率高达53.2%；DV-1对高浓度盐离子的耐受性能较好。
经180 ℃老化72 h 和120 h 后，溶液黏度保持率能够达到50.5%和40.7%，长效性能优异。
DV-1的半致死浓度EC 50值为30 200 mg·L −1，符合水基钻井液在海域的排放标准。
钻井液性能评价测试及设计
钻井液性能评价测试及设计 指导书
郑秀华主编
中国地质大学（北京） 2005 年 03 月编制
第 1 页 共 48 页
前
言
《钻井液性能评价测试及设计指导书》 主要是为勘查技术与工程专业和相关专业四年制 本科生编写的实践用教材，配合《Principles of Drilling Fluids》教材，为《钻井液工 艺原理》课程提供实验和钻井液设计指导。本教材也可作为相关的现场技术人员，尤其是岩 心钻探技术人员、管理人员的参考书。 目前，大学本科教学正在向素质教育转变，本教材理论联系实际，有助于学生掌握知识 和应用知识。本教材有四部分组成：第一部分介绍钻井液基本性能及其测试方法，第二部分 钻井液用膨润土性能评价，第三部分钻井液碱处理及钙、盐污染及处理，第四部分钻井液添 加剂及钻井液体系评价。 本教材从钻井液基本性能出发，针对岩心钻探向深部发展，钻遇地层更加复杂，对钻井 液性能要求更高等问题， 结合近年来的钻井液研究成果， 借鉴油气开发的一些先进钻井液技 术，进行岩心钻探技术钻井液设计，为学生提供实践经验，同时为岩心钻探提供一些成功的 钻井液技术。 钻井液基本性能包括：钻井液密度、钻井液流变性能、钻井液失水造壁性、钻井液固相 含量、钻井液含砂量、钻井液的润滑性。 膨润土性能评价包括：钻井液中膨润土含量、泥浆用膨润土品质评价。 钻井液处理包括：泥浆碱处理，钙、盐侵污染和处理 钻井液添加剂及钻井液体系评价包括:水解聚丙烯酰胺的性能应用、钻井液的抑制性评 价以及各种添加剂在相应体系中作用原理的分析与评价。 本教材第一部分由郑秀华与杨浩编写， 第二部分由郑秀华与李国民编写。 全书由郑秀华 负责统稿。在编写过程中，得到刘选朋、陈立敏、詹美萍、张天笑、刘翠娜等研究生的大力 支持和帮助，在此向他们及其他未提及的研究生们表示衷心的感谢。 限于编者的水平，书中错误和不妥之处在所难免，敬请读者批评指正。
钻井液润滑性评价方法对比研究
2020年10月第36卷第10期石油工业技术监督Technology Supervision in Petroleum IndustryOct.2020Vol.36No.102021年4月第37卷第4期Apr.2021Vol.37No.4钻井液润滑性评价方法对比研究赵虎中国石化中原石油工程有限公司钻井工程技术研究院（河南濮阳457001）摘要摩阻和扭矩高是长水平井、三维井和长裸眼段井等作业中普遍存在的问题，提高钻井液的润滑防卡能力是解决该问题的主要措施之一。
较为精准地评价钻井液的润滑减磨性，选取合理的钻井液体系和润滑剂成为关键技术。
分析了几种常用钻井液润滑性评价方法的优缺点，结合实际需要，在不同条件下选择合理的评价方法。
关键词钻井液；润滑防卡；评价方法Comparison of Evaluation Methods for Lubricity of Drilling FluidZhao HuDrilling Engineering Technology Research Institute,PetroChina Zhongyuan Petroleum Engineering Co.,Ltd.(Puyang,Henan457001,China)Abstract High friction and high torque is common problem in long horizontal wells,three-dimensional wells and long open hole wells. One of the main measures to solve this problem is to improve the lubrication and anti sticking ability of drilling fluid.It is the key to ac⁃curately evaluate the lubrication and wear reduction performance of drilling fluid and reasonably select drilling fluid system and lubri⁃cant.This paper analyzes the advantages and disadvantages of several commonly used evaluation methods of drilling fluid lubricity, and in practice,reasonable evaluation method should be selected under different conditions.Key words drilling fluid;lubrication for anti sticking;evaluation method赵虎.钻井液润滑性评价方法对比研究[J].石油工业技术监督,2021,37(4):24-27.Zhao parison of evaluation methods for lubricity of drilling fluid[J].Technology Supervision in Petroleum Industry,2021, 37(4):24-27.钻井液润滑性是影响实钻过程中定向顺利、起下钻通畅、电测与下套管成功等的重要因素，尤其是长水平井、三维井和长裸眼段井等对钻井液润滑性提出了更高的要求[1-5]。
2014年度钻井液检测评价报告 (1)
油气藏评价事业部钻井液、油井水泥浆检测评价报告大港油田分公司检测监督评价中心质量监督站2014年12月目录前言 (2)实验室资质 (2)一、钻井液检测 (3)1、监督检测的目的和意义 (3)2、检验测试内容 (3)3、完成的工作量 (4)4、检测结果分析与建议 (4)1）检测结果分析 (4)2）建议 (6)二、油井水泥浆检测 (7)1、监督检测的目的和意义 (7)2、检验测试内容 (7)3、完成的工作量 (8)4、检测结果分析与建议 (8)1）检测结果分析 (8)2）建议 (9)三、结束语 (9)附件 (10)油气藏评价事业部钻井液、油井水泥浆检测评价报告前言检测监督评价中心质量监督站受油气藏评价事业部委托，按照要求和施工情况对2014年油气藏评价事业部开发井的钻井液和油井水泥浆开展监督检测，全年共对28口井进行了检测，其中钻井液检测84井次，油井水泥浆检测19井次，出具103份检测报告。
实验室资质检测监督评价中心质量监督站创建于1991年，1998年通过天津市计量认证，2004年通过了国家认监委计量认证和国家实验室认可，成为国家级二合一实验室，是一所石油行业具有第三方公正性地位的产品质量监督检验机构。
实验室占地面积3000平方米，主要从事钻井液材料，钻井液性能，采油助剂，压裂、酸化助剂，水处理剂，油田注水，油井水泥及添加剂，天然气，石油机械产品的检验工作。
质量监督站下设化验室、技术综合室﹑技术资料室，可以承担150多个参数，200多种产品的检验工作，该站以强化检验手段为先导，不断充实先进的仪器设备，具备很强的检验手段和能力，能充分发挥质量监督的有效作用。
一、钻井液检测1、监督检测的目的和意义钻井液技术是钻井系统工程的一个重要组成部分，人们常用“钻井液是钻井的血液”形象地比喻其在钻井作业中的重要地位。
随着钻井难度的逐渐增大，钻井液技术在确保安全、优质、快速钻井中起着越来越重要的作用。
钻井液与钻井速度和钻井成本密切相关，钻井液的性能是关系到钻井成败的重要因素之一。
@钻井液性能解析
– n=0.4-0.7
34
钻井液流变性与钻井的关系
• 钻井液的流变性与井眼净化的关系
– 实现平板型层流的方法
• 加适量的电解质，提高0
• 加入大分子量的聚合物，提高0、塑
• 强化泥浆固相控制措施，以降低塑
d0
0 /塑 (D d)2 24v 3 0 /塑 (D d)
35
钻井液流变性与钻井的关系
当量循环密度和环空密度 当量循环密度：考虑了由于泥浆流动而增加的附加压耗 环空密度：在当量循环密度基础上考虑了由于井筒内岩
屑产生的附加压耗
4
密度和压力平衡
• 钻井液密度的作用
– 平衡地层压力，防止井喷、井漏和钻井液受地 层流体的污染；
– 平衡地层压力，保持井壁稳定，防止井塌； – 实现近平衡钻井技术，减少压持效应，提高机
– 流体静止状态下的静切力悬浮
• 悬浮球形岩屑或加重材料所需要的静切力为：
s (Pa) 5ds (s m ) / 3
• ρs——岩石密度,g/cm3; • ρm——钻井液密度,g/cm3; • ds——球形岩屑颗粒直径，mm
– 如岩• 果屑V—岩的—屑当岩颗量屑粒直体不径积,呈予cm球以3. 形修，正可：根据d体p积相3 等6V的关系计算
– 钻井液的切力是指静切力，其胶体化学的实质是凝胶强 度，凝胶强度取决于单位体积中结构链环的数目和单个
链环的强度。
– 钻井液的动切力：反映层流流动时，粘土颗粒之间及高 聚物分子之间的相互作用力（形成空间网架结构的能
力）。
• 触变性(thixotropy)
– 定义:搅拌后泥浆变稀（切力降低），静置后变性
• 流变参数的调整
– 降低PV：通过合理使用固控设备、加水稀释 或化学絮凝等方法，尽量减小固相含量。
钻井液实验报告
本科生实验报告2. 钻井液中膨润土含量一、实验目的通过实验掌握：1）用亚甲基蓝(Methylene Blue)测定钻井液的阳离子交换容量（Cation Exchange Capacity--CEC ）的方法；2）确定钻井液中膨润土含量（Bentonite Content of Mud ）；3）进一步加深对粘土矿物吸附特性的认识。
二、实验内容亚甲基蓝测试、阳离子交换容量和钻井液中膨润土含量测定。
三、实验原理亚甲基蓝分子式为O H SCl N H C 2318163 ，是一种常见染料，在水溶液中电离出有机阳离子和氯离子，其中的有机阳离子很容易与膨润土发生离子交换。
四、仪器和试剂1. 亚甲基蓝溶液(Methylene blue solution)：1mL=0.01毫克当量（3.20克试剂级亚甲基蓝溶成1L 溶液）2. 双氧水(Hydrogen peroxide)：3％溶液3. 稀硫酸(Dilute sulfuric acid)：约2.5mol/L4. 250mL 带胶塞烧瓶(250mL Erlenmeyer flask with rubber stopper)5. 移液管(Serological pipettes)：1mL 一只，5mL 一只6. 滴定管(Burette)：10mL7. 量筒(Graduated cylinder)：50mL 8. 电炉(Hot plate)9. 玻璃棒(Stirring rod) 10. 滤纸(Filter paper) 五、实验方法及步骤 a) 将2mL 钻井液（或需使用2～10mL 亚甲基蓝的对应的体积）加入已加入10mL 水的250mL烧瓶中，加入15mL 3％的双氧水和0.5mL 稀硫酸。
缓缓煮沸10min ，然后用水稀释至50mL 。
b) 用移液管向烧瓶中加入亚甲基蓝溶液（1mL=0.01毫克当量），待滴入0.5mL 亚甲基蓝溶液后，摇动烧瓶约30s 。
钻井液封堵剂性能评价及应用
钻井液封堵剂性能评价及应用1. 引言1.1 研究背景钻井液封堵剂是钻井工程中重要的辅助剂之一，它具有防漏、提高钻井液性能、减轻井身液压力等功能。
当前钻井液封堵剂的性能评价方法并不完善，存在着一些问题。
现有的性能评价方法有一定的局限性，无法全面准确地评价钻井液封堵剂的性能。
钻井液封堵剂的性能评价指标比较分散，没有统一的标准和规范。
目前关于钻井液封堌剂性能评价实验研究的案例较少，缺乏实际应用的参考依据。
对钻井液封堵剂的性能评价进行深入研究具有重要的意义。
通过建立科学合理的评价方法，明确统一的评价指标，开展大量的实验研究，提高钻井液封堵剂的性能评价水平，将有助于提高钻井作业的效率和安全性。
钻井液封堵剂的性能评价研究也将推动该领域的技术发展，促进钻井工程的持续健康发展。
1.2 问题现状钻井液封堵剂在油气钻井过程中起着至关重要的作用，能够有效封堵漏失地层和井壁，保障钻井作业的安全顺利进行。
在实际应用过程中，钻井液封堵剂性能存在一些问题。
目前市场上存在着各种不同类型和品牌的钻井液封堵剂，性能参差不齐，有些产品在封堵效果和稳定性方面表现不佳。
由于地层条件复杂多变，传统的钻井液封堵剂对于一些特殊情况下的漏失难以完全封堵，存在着封堵效果不尽如人意的问题。
现有的钻井液封堵剂性能评价方法相对单一，无法全面客观地评估钻井液封堵剂的性能优劣，难以满足实际应用需求。
如何科学准确地评价钻井液封堵剂的性能，提高其封堵效果和稳定性，成为当前研究的一个迫切问题。
【字数：207】1.3 研究意义钻井液封堵剂性能评价的研究意义十分重大。
钻井工程是石油勘探开发中的重要环节，而钻井液封堵剂作为保障钻井过程安全和高效的关键材料，其性能评价直接影响着钻井工程的顺利进行。
随着油气资源勘探开发逐渐进入复杂、深部、高温高压等恶劣条件下，对钻井液封堵剂性能的要求也越来越高。
开展钻井液封堵剂性能评价的研究工作，可以为提高钻井工程的安全性、效率性和成本控制提供技术支撑。
钻井液封堵剂性能评价及应用
钻井液封堵剂性能评价及应用钻井液封堵剂是指用于封堵井眼或井壁漏失的物质，在钻探过程中起到防止井漏、控制井底压力和维持井壁稳定的作用。
它们主要用于钻井工程、油井水泥固井、地层注水、地层水化学调剂等领域。
钻井液封堵剂的性能评价和应用对于确保井底压力和井壁稳定至关重要。
在评价钻井液封堵剂性能时，需要考虑以下几个方面：1. 密度：封堵剂的密度需要与地层的压力相匹配，以确保封堵剂在井眼中能够有效地封堵漏失的部分。
2. 粘度：封堵剂的粘度需要适中，太低的粘度会导致封堵剂无法有效地粘附在井壁上，太高的粘度则会使封堵剂很难流动到需要封堵的部位。
3. 成膜性：封堵剂需要具备良好的成膜性能，使得它能够形成一个坚固的薄膜，覆盖在井壁上，防止井眼漏失。
4. 渗透性：封堵剂应具有适当的渗透性能，能够穿透并填补井壁中的裂缝和孔隙，从而实现封堵效果。
5. 稳定性：封堵剂需要具备较好的稳定性，能够在钻井液中长时间保持其封堵性能，不易受到钻井液中其他物质的影响而失效。
1. 钻井过程中的井眼封堵：在钻井过程中，由于地层变化或是钻井液压力控制不当等原因，井眼可能会发生漏失。
此时，可以使用适当的封堵剂进行封堵，以确保井底压力和井壁稳定。
2. 油井水泥固井：在油井水泥固井过程中，封堵剂可以用于填补井眼周围的缝隙，增强固井质量，防止固井过程中的水泥浆漏失。
3. 地层注水：在地层注水过程中，为了防止注入水流经地层后流失到岩层下部，可以使用封堵剂进行封堵，提高注水效果。
4. 地层水化学调剂：在地层水化学调剂过程中，如果地层中某些成分可能会产生不良影响，可以使用封堵剂进行封堵，防止这些成分与地层反应。
钻井液封堵剂在钻井工程和油井运营中具有广泛的应用前景，其性能评价和应用对于确保钻井工程的顺利进行和油井的安全运行非常重要。
2第2章 钻井工作流体性能测定-pH值、砂含、固含
4 pH值和碱度 pH值和碱度
在一般情况下，钻井液滤液中这三种离子的浓度可按表2.11中的有 在一般情况下，钻井液滤液中这三种离子的浓度可按表2.11中的有 关公式进行计算。但需注意，有时钻井液滤液中存在着某些易与H 关公式进行计算。但需注意，有时钻井液滤液中存在着某些易与H+起反 应的其它无机离子（如SiO32-、PO43+等）和有机处理剂，这样会使Pf和 和有机处理剂，这样会使P 应的其它无机离子（ Mf的测定结果产生一定误差
由储备碱度( kg/m3 ) = 0.742 ( Pm − f w ⋅ Pf ) 得
Pf = 1.0，M f = 1.1，Pm = 7.0，f w = 1.0 − 0.10 = 0.90
悬浮Ca ( OH )2 的量 = 0.742 7.0 − ( 0.90)(1.0) = 4.526kg / m3
4 pH值和碱度 pH值和碱度
根据现场经验，钙处理钻井液中悬浮石灰的量一般保持在3～6kg/m3 根据现场经验，钙处理钻井液中悬浮石灰的量一般保持在3 范围内较为适宜， 范围内较为适宜，可见该钻井液中所保持的量合乎要求 由于该例中测得的P 由于该例中测得的Pf和Mf值十分接近，表明滤液中HCO3- 和CO32值十分接近，表明滤液中HCO 几乎不存在，滤液的碱性主要是由于OH - 的存在而引起的。在钻井液 几乎不存在，滤液的碱性主要是由于OH 的存在而引起的。 中 HCO3- 和CO32-均为有害离子，它们会破坏钻井液的流变和降滤失 均为有害离子， 性能，因此应尽量予以清除 性能， 用Pf与Mf的比值可相对表示它们的污染程度：当 Mf/Pf=3时，表 的比值可相对表示它们的污染程度： =3时 明CO32-浓度较高，即已出现CO32-污染；如果Mf/Pf≧5 ，则为严重的 浓度较高，即已出现CO 污染；如果M 污染。根据其污染程度， CO32-污染。根据其污染程度，可采取相应的处理措施 pH值与这两种离子的关系是：当 pH＞11.3时， HCO3-几乎不会 pH值与这两种离子的关系是 值与这两种离子的关系是： pH＞11.3时 存在；当pH＜8.3时，则只存在 HCO3- 。因此，在pH=8.3~11.3时，这 因此， pH=8.3~11.3时 存在； pH＜8.3时 两种离子可以共存
GreenDrill新型环保钻井液体系实验效果评价
GreenDrill新型环保钻井液体系实验效果评价[摘要]鉴于目前渤海湾环保要求越来越严格，对油田开发使用的钻井液提出了新的环保要求。
本文主要对新研发出的钻井用环保材料在钻井液体系中的性能进行试验评价、对比，了解新型环保类润滑剂和封堵剂是否对小阳离子钻井液体系的性能有所影响，实验内容包括体系的流变性、润滑性、失水造壁性、封堵性和储层保护性能。
通过实验评价，加入环保类添加剂后的greendrill钻井液体系颜色明显浅于jfc泥浆体系，新配方更有利于环保，失水造壁性和润滑性能更加优越，具有推广价值。
[关键词] 低荧光 , 海洋钻井, 环保, 钻井液, 实验 ,评价[abstract] in view of the bohai bay more and more strict requirements of environmental protection, the use of the drilling fluid oilfield development put forward new environmental requirements. this paper focuses on the research and development of a new drilling with environmental protection material in drilling fluid system performance in the test evaluation, contrast, understand new environmental protection kind of lubricant and blocking agent to small cationic whether drilling fluid system performance influence, experiment contents include the rheology of system, lubricity, water loss made sex, sex and wall block reservoir protection performance. through the experimental evaluation, withenvironment protection class after greendrill drilling fluid system of additives in shallow color obvious jfc mud system, a new formula is more advantageous to the environmental protection, water loss wall sex and lubrication performance made more superior and has application value.[key words] low fluorescence, sea oil drilling, environmental protection, drilling fluid, experiment, evaluation中图分类号： te2 文献标识码： a 文章编号：鉴于当前环保形势严峻，海洋钻井对泥浆的使用、添加剂的要求越来越高，为适应环保方面的要求[1]，渤海油田相关专业服务公司就环保型的润滑剂和封堵剂进行了研究，在原小阳离子钻井液体系的基础上进行改进，提出了一套新型环保钻井液体系。
无固相完井液的性能评价
无固相完井液的性能评价完井液的性能直接影响完井效率，关系到完井工作的成败及其质量的好坏。
我国完井液体系近些年有了较快的发展。
本文介绍的主要是水基完井液。
水基完井液具有配制成本较低，所需处理剂来源广，可供选择的类型多以及性能比较容易控制等特点。
本文研究了不同浓度、不同密度的氯化钠、氯化钙完井液体体系，并对其进行了配方及性能的研究。
确定了不同密度完井液的经济配方；并且测试了温度对完井液密度的影响；评价了不同密度的完井液对粘土的膨胀性能；最后利用岩心流动实验装置，评价完井液对不同岩心渗透率的影响。
寻求最佳的比例，确定了氯化钠、氯化钙完井液体系的经济配方。
密度；完井液；经济配方；温度；膨胀性能第 1 章概述1.1 本文研究的背景及目的意义钻井完井液密度问题是伴随石油钻井和完井过程中的世界性重大工程技术难题[1]，半个多世纪以来，钻井完井液密度问题是国内外学者和工程技术人员普遍关注的热点问题，通过不懈努力，虽然取得了长足进步，但目前仍没有彻底解决。
我国钻井技术人员对钻井完井液调节密度技术进行了几十年的研究，也取得了较大发展，但它仍然是当前钻井工程普遍存在的井下复杂情况之一，离彻底研究透还有相当大的距离。
当前老油田尽管绝大部分井均能钻达目的层，但井喷、井泳时常存在，底层空隙被堵死，不能完成采油的要求，而新区钻探时，由于对地层组构特性和压力剖面认识不清，防喷措施缺乏准确预测性和针对性，钻井过程井喷、井泳仍然有少数发生，尤其是在西部深井钻井、钻遇较复杂地层构造和大段泥页岩井段过程中井漏问题表现的尤为突出。
此外，钻进多压力层系井段，强地应力作用下山前构造带，煤层、玄武岩、辉绿岩、凝灰岩、石灰岩、岩膏层、含盐膏软泥页岩等非泥页岩地层时，钻井完井液不配伍问题仍然相当严重。
因而为了攻克此难题，必须继续加强研究钻井完井液密度技术。
石油钻探的目的是为了发现油气层和正确评价油气藏，以及最大限度的开发油气层。
然而从钻开油层到固井、射孔、试油、修井、取芯以及进行增产措施诸如压裂、酸化、注水过程中，由于外来液体和固体侵入油层，与油层中的粘土发生物理化学作用，使井眼周围油层渗透率下降形成低渗透带，增加油流阻力，降低原油产量导致油气层损害[2]，由于油层损害使原油产量降低，储采比减小，这一问题对中、低渗透性的油层至关重要，对于高渗透油层也不可忽视。
钻井液综合性能评价实验
三、实验步骤
2．测定钻井液流变性能
（1）测量步骤
②将刚搅拌过的钻井液倒入样品杯刻线处 （350ml）并立即放在托盘上。上升托盘使 液面恰到外筒刻线处，拧紧托盘手轮。
③、从600rpm、300rpm、200rpm，100rpm、 6rpm、3rpm依次测定
注意换档,并应在指针稳定时读数。
三、实验步骤
2、塑性流体
视粘度： 视0.560r0/mi（ n 读数） mP•as 塑性粘度 塑： 60r0/mi（ n 读数3） 0r0/mi（ n 读数m）P•as
动切力： 0 0.51130r0/mi读 n 数塑Pa
静切力： 初0.51130r0/mi（ n 读数P） a（静置一分钟） 终0.51130r0/mi（ n 读数P） a （静置十分钟）
测量步骤
(1) 测定前，标定密度计。将密度计浆杯中盛满水， 盖好杯盖， 擦净溢出的水，然后将其放在刀架上；
(2) 移动游码至1.0处。这时秤臂应呈水平状态；如 不准确应进行调整；
(3) 标定之后将钻井液倒入密度计内，盖好杯盖后擦 去溢出的浆液。放置于刀架上并调整游码，使秤臂呈 水平状态。读出秤臂上的数值，即钻井液的密度。单 位为g/cm3。
三、实验步骤
2．测定钻井液流变性能
（1）测量步骤
①校正旋转粘度计。
打开旋转粘度计的开关，指示灯亮。 将调速旋扭钮调到低速档（电机转数为750rpm）。 变换变速手把，将转筒转速调至300rpm。 用浆杯盛清水进行测试，此时旋转粘度计刻度盘
上的读值应为1毫帕秒（即旋转一格）。 若有误差，应进行调整；
一、实验目的
钻井液的基本性能：
密度、流变性
实验目的
（1）了解钻井液常规性能（密度、流变性能） 的测试方法。
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钻井液基本性能评价测试方法目录1 钻井液基本性能及其测试 (3)一、实验目的 (3)二、实验内容 (3)三、实验仪器、设备及药品 (3)（一）仪器、设备 (3)（二）药品 (3)四、实验方法及步骤 (3)（一）泥浆比重的测定 (3)（二）泥浆粘度、切力的测定 (4)1、漏斗粘度的测定 (4)2、旋转粘度计测泥浆流变性能 (5)3、泥浆中压失水量及滤饼厚度的测定 (6)4、实验数据记录与分析 (7)5、泥浆高温高压滤失量及滤饼厚度的测定 (7)2钻井液的润滑性 (11)一、实验目的 (11)二、实验内容 (11)三、实验仪器及测试原理 (11)3.1 EP-B型极压润滑仪 (11)3.1.1、工作原理 (11)3.1.2、操作步骤 (12)3.1.3、注意事项 (14)3.2 Fann212型极压润滑仪 (14)3、钻井液抑制性及抑制剂评价实验 (17)一、实验目的 (17)二、实验内容 (17)三、实验仪器及材料 (17)（1）实验仪器 (17)（2）试验材料 (17)四、实验操作步骤 (17)1、岩心回收率实验 (17)2、页岩膨胀率实验 (18)1 钻井液基本性能及其测试一、实验目的通过实验：1）掌握钻井液基本性能指标及其测定方法；2）掌握常规钻井液性能测定仪器使用方法；理解钻井液性能对钻井作业的影响。
二、实验内容1、比重、流变参数（漏斗粘度、表观粘度、塑性粘度、动切力、静切力、流行指数和稠度系数）、失水造壁（失水量、泥饼）等主要性能的测定仪器结构原理及操作方法。
2、比重、粘度、切力、失水量等性能测定。
三、实验仪器、设备及药品（一）仪器、设备天平、D90-1型电动搅拌机、GJ-1型高速搅拌机、量具、不锈钢尺、秒表、1002泥浆比重秤、1006型泥浆粘度计（漏斗粘度计）、ZNN-D6型电动六速旋转粘度计、SD型多联中压滤失仪、GGS71-B型高温高压滤失仪、XGRL-4A型高温滚子加热炉、定性滤纸等。
（二）药品膨润土粉、碳酸钠（Na2CO3）四、实验方法及步骤（一）泥浆比重的测定1、仪器：1002型泥浆比重秤(液体密度计)2、测定步骤校正比重秤：先在泥浆杯中装满清水，盖好杯盖，将盖上及周围溢出的清水擦干后，再将比重秤横梁置于支架上，移动游码至比重为1.00的刻度处。
如水平泡位于中间，则仪器是准确的；否则应调整调重管内的铅屑，使水平泡处于正中位置。
泥浆比重的测定：将校准好的比重秤擦干，把待测泥浆注入泥浆杯中，加盖并将溢出的泥浆擦干，然后将其置于支架上。
移动游码，使水平泡处于中间位置，此时读出横梁上的刻度值（精确到0.01）便是所测泥浆的比重（单位g/cm3）。
测定结束后，将泥浆杯中的泥浆倒出，洗净，擦干放置，不应把横梁长期置于支架上。
（二）泥浆粘度、切力的测定1、漏斗粘度的测定（1）仪器：马氏漏斗（2）测定步骤将漏斗垂直，用左手握紧漏斗，并用手指堵住漏斗下部的流出口，将新取的钻井液样品经筛网注入干净并直立的漏斗中，直到钻井液样品液面达到筛网底部为止。
（倒入漏斗中的钻井液必须要有1500ml，否则会影响漏斗粘度）移开手指并同时启动秒表，测量钻井液流至量杯中的946毫升（一夸脱）刻度线所需要的时间。
以秒为单位记录马氏漏斗粘度。
（3）仪器校正由于漏斗粘度是泥浆相对水的粘度，在使用前应对粘度进行校正。
校正的方法是用漏斗粘度计测量清水的粘度。
清水标准的漏斗粘度为26s。
误差在±1秒内，泥浆的实际粘度应根据下列公式校正：()秒清水实测粘度泥浆实测粘度泥浆实际粘度⨯=26如果误差超过±1秒，该漏斗粘度计应停止使用。
2、旋转粘度计测泥浆流变性能（1）仪器：ZNN —D6六速旋转粘度计（2）工作原理电机经传动装置带动外筒恒速旋转，借助于被测液体的粘滞性作用于内筒一定的矩，带动与扭力弹簧相连的内筒旋转一个角度。
该转角的大小与液体的粘性成正比。
于是，液体粘度的测量转换为内筒转角的测量。
（3）测定步骤将刚搅拌好的泥浆倒入样品杯刻度线处（350毫升）立即放置在托盘上，上升托盘使液面至外筒刻度线外，拧紧手轮，固定托盘。
迅速从高速到低速进行测量，待刻度盘读数稳定后分别记录600θ、300θ、200θ、100θ、6θ、3θ的读数。
上述测定完成后，用600转/分的转速将杯中泥浆搅拌10秒，静置10秒后，开始用3转/分测量，读出刻度盘的最大值31θ-。
重新搅拌后，静置10分钟，同样以3转/分测量，小心的读出刻度盘的最大值32θ-。
计算流变参数：表观粘度： (mP a .s)塑性粘度: (mP a .s)动切力: (Pa)流性指数: n= 3.322600300lg θθ稠度系数： nK 511511.0300θ=（Pa.s n ） 静切力（初切）： τ初=0.511×31θ- （Pa ） 静切力（终切）： τ终=0.511×32θ- （Pa ）3、泥浆中压失水量及滤饼厚度的测定（1）仪器：SD 型多联中压滤失仪（2）原理：泥浆失水量的测定是按美国石油学会标准（API ）进行的，即在0.69MPa 的气体压力下，记录30分钟时的失水量。
（3）测定步骤a) 用左手拿住泥浆杯，用食指堵住泥浆杯的气接头小孔，倒入被测泥浆，高度以低于密封圈2～3毫米为最好，放好密封圈，铺平一张滤纸，拧紧泥浆杯盖，然后将泥浆杯连接在三通接头上，将20ml 量筒放在泥浆杯下面，对准出液孔。
b) 打开气源，使压力表指示保持在0.69MPa,打开氮气源，开始计时。
c) 当测量时间在7.5分钟时，如果失水量小于8毫升，可继续测量至30分钟，如果失水量大于8毫升，则用7.5分钟的失水量乘以2作为泥浆30分钟的失水量。
大多说情况下，都测定7.5min 后钻井液的滤失量，其结果乘2。
60021θ=AV 300600θθ-=PV )2(511.0)(511.0600300300θθμθ-=-=p YPd)当测量时间到时，随意取下量筒，关闭气源，放出余气。
待泥浆杯中的空气放尽后，取下泥浆杯并倒转后拧开杯盖，取出滤纸，洗掉泥饼上的浮层，用不锈钢尺测量其厚度，并观察泥饼的特征，记录结果。
4、实验数据记录与分析（1）设计表格，记录原始数据（2）绘制所测泥浆的流变曲线（3）描述泥饼的特征（4）讨论钻井液性能与钻井作业的关系，分析各种性能对实现安全快速钻进所起的作用及影响，怎样调控钻井液性能？当钻井液常温性能测定完之后，我们需要测定钻井液的高温高压性能。
这时我们需要把浆液根据所要测定的温度及时间，放进XGRL-4A型高温滚子加热炉进行滚动。
滚动过后测其六速及高温高压滤失。
5、泥浆高温高压滤失量及滤饼厚度的测定（1）仪器：GGS71-B型高温高压滤失仪高温高压滤失仪是一种摸拟深井（高温高压）下钻井液和水泥浆的滤失量，并同时可制取在高温高压状态下，滤失后形成的滤饼。
是按照美国石油协会（API）规范制造,具有精度高，重复误差小，操作简单，测试数据准确等特点。
广泛使用于各油田、科研院所、实验室等部门。
（2）仪器结构a、主体：由底座、立柱、加热系统等组成，是仪器的主体组件。
b、三通组件：用来连接输气管和连通阀杆。
可放掉管汇系统内余气。
c、浆杯：容量为500ml，耐腐蚀的不锈钢容器。
d、回压接收器组件：是用来接收滤液，调节接收器内压力用。
上下浆杯结构图上下杯盖的区别：下杯盖是带有密封圈和滤网，而上杯盖则是没有滤网的。
下杯盖示意图：装入浆液后浆杯示意图：三通组件使用结构图（3）仪器的操作a、预热。
将加热套和相应电压电源接通，将温度计插入温度计孔。
将加温套加热至比选定的测量温度高10ºF（6℃），在整个测试过程中用恒温器保持温度恒定。
b、装入样品前，先检查两连通阀杆是否通畅，“O”型圈是否受损c、先将上杯盖放入浆杯，六个螺丝对角上紧，将阀杆上紧。
否则，倒入钻井液后会漏液。
d、将样品搅拌10min装入浆杯，注意样品液面不要超过离杯上端1.5in(3.81mm)处，不能超过刻度线。
放上“O”型圈及滤纸，上好下杯盖及连通阀杆。
然后将浆杯倒立，放入高温高压滤失仪加热套内，用扳手将浆杯转一圈，固定好，将温度计插入温度计孔中。
e、将加压管汇与上、下两连通阀杆连接，并将其销住。
在气阀关闭状态下将上、下管汇施加0.7MPa的压力,将回压接受器通气排水。
然后逆时针旋转90℃打开上端连通阀杆，通入气压，大概10s后关闭上端气阀，并加温至选定的温度。
样品在杯中加热的时间不应超过1h。
f、当温度达到设定的温度时，将上端气压加至4.2MPa，打开上、下端连通阀杆，计时开始测量30min的滤失量。
在30 min的整个测量过程中，保持预先设定的温度（±3℃），收集滤液。
在测量过程中使下端压力保持在0.7MPa的压力，若下端回压超过0.7MPa，泄放回压接收器中的一些滤液，以放掉一些回压。
记下测量温度和压力下的滤液体积的毫升数。
g、在测量结束后，先关电源，再关闭总氮气阀，然后关闭上下两连通阀杆，放掉管线和压力调节器中的气压，拔掉“T”型销。
h、以毫米或1/32in为记录单位，量测泥饼厚度，并描述泥饼质量。
注意：拆卸浆杯时，液杯中将仍有4.2MPa的气压。
要使液杯保持在垂直状态，直至冷却至室温。
所以拆卸前一定先将上杯盖的压力卸掉，然后再拧开螺丝。
（4）故障原因及维修2.描述滤饼泥饼的特征2钻井液的润滑性一、实验目的通过实验掌握：1）测试钻井液润滑性的测试方法及原理；2）理解钻井液润滑特性对安全快速钻进的影响作用及润滑剂所起的作用原理。
二、实验内容测试泥浆的润滑系数三、实验仪器及测试原理3.1 EP-B 型极压润滑仪图一 仪器结构图1、托板2、测试杯3、摩擦块托架4、主轴5、皮带护罩6、电机开关7、调速旋钮8、调零旋钮9、扭矩扳手 10、主机体 11、加压手把 12、数显转速表 13、数显摩阻系数表3.1.1、工作原理当一个物体在另一个物体的表面做平行滑动时，就会产生一个摩擦力，其大小与作用在摩擦面上的作用力成正比。
即：P F μ= 式中：F——摩擦力——摩阻系数P——摩擦面上的垂直作用力摩阻系数μ，不但与接触物体的质料及表面状况有关，而且与相对运动速度的大小有关。
为了减小摩阻系数，可以在两个接触面之间涂复一层“液膜”，即“润滑膜”。
摩阻系数的降低幅度，决定于这层液膜的质量，而润滑剂就是改善液膜质量的化学剂。
在一定的压力下，润滑膜可能破裂，使两表面直接接触，因而摩擦力猛增。
这个刚好使润滑膜破裂的最小压力，就称为“膜强度”。
膜强度是表征润滑剂质量的重要参数。
3.1.2、操作步骤（1）校正仪器每一次使用仪器时，必须先校正，如果读数达到要求时，即可正常测试。
（达不到要求时必须进行磨合工作即标准化）。
a、将摩擦块、摩擦环及仪器上所有接触样品的部位用洗涤剂或肥皂清洗并用蒸馏水彻底洗净擦干，不得有油污，正确安装摩擦块（见图二）月牙面朝向主轴方向，否则会损坏摩擦块。