间31井钻井液技术
不间断循环钻井系统介绍
不间断循环钻井系统介绍
一、不间断循环钻井系统的工作原理：
1.钻井液从钻井液池中被泵送至泵，随后进入到钻柱中进行钻井作业，排出顶部。
2.钻井液进入到搅拌器进行过滤和搅拌，以确保其质量和性能的稳定。
3.过滤后的钻井液进入高压泵，由高压泵提供的高压将钻井液重新送
回到钻井井口，形成连续的循环。
4.钻井液在井底完成清洁井底、冲刷岩层、控制井压等作用，同时通
过气体分离器分离出气体。
5.钻井液经过过滤器进行再次过滤，去除钻屑和其他固体颗粒，保持
钻井液的稳定性。
6.钻井液通过控制系统控制泵的工作和停止，实现钻井液供应的连续
不间断。
二、不间断循环钻井系统的优势：
1.提高钻井效率：不间断循环钻井系统可以节省循环时间，提高钻井
效率，降低作业成本。
2.减少井壁塌陷和漏失问题：不间断循环钻井系统能够稳定钻井井壁，防止井壁塌陷和漏失问题的发生。
3.较低的环境影响：该系统可以减少钻井液流失以及固体废料排放，
降低对环境的影响。
4.高效的作业管理：不间断循环钻井系统集成了数据收集和分析功能，能够实时监测钻井过程，提供及时反馈，为作业管理提供支持。
5.提高工作安全性：该系统可以降低作业危险系数，减少意外事故的
发生。
三、不间断循环钻井系统的应用领域：
总结起来，不间断循环钻井系统通过连续供应钻井液、减少钻井时间
和提高钻井效率等方式，实现了连续不间断地进行钻井。
它具有提高钻井
效率、降低井壁问题、减少环境影响、高效的作业管理和提高工作安全性
等优势。
因此，在深水钻井、高温高压井和复杂井眼等条件下的钻井作业
中具有广泛应用前景。
钻井液工艺学-第三章
第二节
数学表达式：
钻井液的基本流型及特点
y
第二节
钻井液的基本流型及特点
流型判断（作图法）
（1）多点测试（τ，γ ） （2）分别以τ和γ为坐标轴绘图 （3）结合标准流变曲线进行判断
第三节
流变参数测量与计算
一.测量仪器及原理
1、漏斗粘度计
漏斗粘度 Funnel Viscosity 定 单 类 义：定体积泄流时间。 位：秒；s 型：
第四节 钻井液流变性与钻井作业的关系
三.钻井液流变性与井壁稳定的关系
流态对井壁稳定的影响：层流比紊流有利于井壁稳定。
第四节 钻井液流变性与钻井作业的关系
四.钻井液流变性与钻速的关系
第四节 钻井液流变性与钻井作业的关系
五.钻井液流变性与井内压力激动的关系
下钻: 当钻头在井内向下运动时，钻井液被推动着向上流动。这时钻头 处的压力等于钻头以上钻井液的流动阻力与该段钻井液的静液柱压力 。超出静液柱压力的部分被称为“激动压力”。这是造成井漏的原因之 一。 起钻:相反，当钻头在井内向上运动时，钻井液向下流动。这时钻头处 的压力等于钻头以上钻井液的静液柱压力减去该段钻井液的流动阻力 。低于静液柱压力的部分被称为“抽吸压力”。这是诱发井喷、井塌的 原因之一。 主要控制措施： 控制起下钻速度； 降低钻井液粘切。
μ a=τ/γ ，mPa· s
第三节
流变参数测量与计算
某一剪切速率下的表观粘度可用下式表示：
μ a=（300ѲN）/N
N—表示转速，单位为r/min； ѲN—表示转速为N时的刻度盘读数。 在评价钻井液的性能时，为便于比较，如果没有特别注明某一剪切速率， 一般是指测定600r/min时的表观粘度，即：
μp
阿31—102井防漏堵漏低密度水泥浆固井技术
摘要 ：二连油 田阿南老 区阿 ３ —１２井 由于周围生产 井开发政 策不同， １ ０ 各套 目的层压 力 系数差别较 大 ， 高低 压
储层共存 ， 压力 系数为 ０８一１４ ． ． 。钻井过程 中在 １５ ４ ９—１７ ６０ ｍ井段 累计 发 生 ７次漏 失， 漏失钻 井液 １０ ｍ ， 共 ５ 井 漏时钻 井液密度 １３ ／ ｍ 。 井漏 同时也存在较严 重的 油水浸现 象。为 解决此 问题 ， 井温低 、 ．ｌｇ ｃ ’ 在 水泥 用量小 的情 况下， 用低 密度 防漏堵漏 水泥浆体 系固井。该 水泥浆体 系在 降低水泥 浆 密度 的 同时， 水泥 中加入 弹性防 漏堵 采 在
漏材料 ， 以达到 防止 漏失及 油水浸 的双重 目的。现 场应用施 工顺利 ， 未发 生漏失情况 ，６ｈ后 测 井， ３ 固井质 量优质 ，
满足二 连油田老 区复杂储层的低温 防漏 固井要求 。
关键词 ： ３ 一１２井 ；低密度水泥浆 ；防漏 ； 阿 ｌ ０ 堵漏 中图分类号 ：Ｅ ５ ． Ｔ ２６１ 文献标 识码 ： Ｂ
８９ ９ 、 ２ ３１ ２
维普资讯
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＿
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ｑ 睿昶等 ： ３ —１２井防漏堵 漏低 密度 水泥 浆 固井技 术 阿 １ ０
５
选用性能优异的低密度水泥浆稳定剂解决减轻材料 在水泥浆中的上浮问题。由于钻井过程漏失的钻井 液密度为 １３ ｃ 为防止固井时发生漏失 ， ．ｌ ｍ ， 降低
３ 水泥浆技术
３ １ 防漏 堵漏 水 泥 浆技术 ．
针对 阿 ３ １—１２井 的储层 压 力系 数差 别大 及 钻 ０
生油气浸 ， 提高密度到 １３ ／ｍ ， ．３ｇｅ 再次发生井漏 ， 虽经多次堵漏 ， 仍然有漏失存在 。后将钻井液密度
钻井液润滑剂的基础理论和在钻井工艺中的应用技术的研究.
摘要在石油钻井完井作业中，钻头钻进时避免不了会产生各种摩擦，造成设备磨损。
为了减少机械零部件在运行中因摩擦而产生的能量损失及设备损坏，世界各国积极研制各种用以降低摩擦阻力、减缓其磨损的润滑介质，即钻井液润滑剂，以达到润滑减阻的目的。
本论文系统地对钻井液润滑剂的作用、分类、测试评价、应用以及近年国内外的油田应用研发动态进行研究讨论，为钻井液润滑剂的研发提供进一步的依据。
近年来，随着石油勘探开发技术的不断发展，为保证钻井液的润滑及抗磨性能适应各种不同的钻井条件和工艺技术，对钻井液润滑性提出了更高的要求。
我国正在积极开展“安全、健康、高效”的钻井液润滑剂的基础理论和应用技术的研究，并且取得了一系列的研究成果。
相信随着钻井液润滑剂技术的进一步发展，这一技术必将更好地应用于钻井工艺中，产生更大的经济效益。
关键词：钻井液；减阻；润滑剂；钻井工艺AbstractIn the oi l drilling and completion operations，drill bit can not be avoided a variety of caused by the device friction and wear. To reduce the friction loss and equipment damage caused by friction in the operation of drilling，various countries around the world are making active study on the wear of lubricating medium to reduce friction，that is，drilling fluid lubricant，in purpose of the reducing the friction. This thesis systematically discuss the drilling fluid lubricant’s function，classification，testing and evaluation，application and applied research in recent years，the dynamic research in domestic oil fields for the development of drilling lubricant to provide further basis.In recent years，as the development of the oil technology，we put more emphasis on drilling fluid lubricity to ensure the drilling fluid lubrication and wear properties can adapt to different conditions of drilling technology. China is actively make a study on the basic theory and applied technology research of "safe，healthy and efficient" drilling fluid lubricant，and has made a series of research results. I believe that with further development drilling fluid lubricant technology will be better used in drilling process，and will result in greater economic benefits.Key words: drilling；lubricants；friction reduce；drilling technology目录第1章概述 (1)1.1 摩擦的概述 (1)1.2 润滑和润滑剂 (3)1.3 钻井液用润滑剂 (4)1.4 本研究目的与意义 (6)第2章钻井液润滑剂 (8)2.1钻井液润滑剂的分类 (8)2.2 钻井液润滑剂的作用机理 (12)2.3环境友好钻井液润滑剂 (13)2.4常见国产润滑剂组分和特性 (15)第3章钻井液润滑性能的选用与测评 (17)3.1 钻井液润滑剂的选用 (17)3.2 润滑剂的测评 (18)3.3 影响润滑剂润滑性的因素 (21)3.4 实验评价仪器 (22)3.5 实验数据的可靠性问题 (25)3.6 应用实例 (26)第4章钻井液润滑剂的研发动态 (30)4.1国内外润滑剂的应用及研发进展 (30)4.2钻井液润滑剂的发展方向 (34)结语 (36)参考文献 (37)致谢 (41)第1章概述1.1 摩擦的概述当物体与另一物体沿接触面的切线方向运动或有相对运动的摩擦趋势时，在两物体的接触面之间有阻碍它们相对运动的作用力，这种力叫摩擦力。
中煤31处苇子沟项目部主斜井筒明转暗施工安全技术措施
中煤能源新疆鸿新煤业有限公司苇子沟煤矿改扩建工程主斜井井筒明槽转暗硐施工安全技术措施矿别苇子沟煤矿措称名称主斜井井筒明槽转暗硐施工安全技术措施编制单位中煤31处红山西项目部编制人元东龙编制日期：2010年12月17日一、工程概况中煤能源新疆鸿新煤业有限公司苇子沟煤矿工业场地内共布置三个井筒，分别为主斜井、主斜井和回风井。
主斜井井口坐标:X=48488767.448，Y=29469731.713，Z=+1393.000。
井筒方位角为26°，井筒全长1562.6m，井筒倾角为-14°23′下山。
现主斜井井筒明槽段即将施工完毕，将转入暗硐施工。
根据现场揭露地质实际情况,明槽转暗硐施工段采用Φ1.2寸钢管做超前临时支护、架设U29型钢棚、浇注钢筋混凝土的支护方式,段长确定为5m。
为保障施工过程中的安全、优质、高效，特编制本措施。
二、地质水文根据施工现场实际揭露地质情况显示，现迎脸位置巷道至底板向上3米为风化基岩，3～4.2米为砂质泥岩，岩石倾角+20度左右，预计明转暗段施工完后，风化基岩升至顶板上部。
该施工段风化基岩主要以砂质泥岩、细砂岩为主，施工过程中不会有涌水出现。
三、施工准备工作1、测量人员应对主斜井井筒中心线进行校核，并明确标明巷道中心线、腰线位置。
2、施工前将局扇安装好，风筒接至工作面。
3、施工前铺设好轨道，安装完绞车及翻矸袈（临时采用55KW调度绞车提升，主、副提升系统形成后再将55KW调度绞车拆除）。
4、施工器械、运输设备、支护材料、排水设施、安全防护及劳保用品等必须备足、备齐。
5、明槽转暗硐施工前，应首先对门脸及边坡进行找浮（沙、土、矸）处理。
6、本措施传达至每名施工人员，措施传达必须详细，对涉及施工方面的细节问题必须认真讲解。
措施传达必须有交底及职工签字记录。
四、支护设计1、巷道断面苇子沟煤矿主斜井井筒，明槽转暗硐段施工段巷道支护形式为架设U29型钢棚、钢筋混凝土支护，断面型式为直墙半圆拱型，净宽5.4m，净高3.7m，净断面积16.9m2。
钻井液体系优化技术_张珺
第46卷第1期 辽 宁 化 工 Vol.46，No. 1 2017年1月 Liaoning Chemical Industry January，2017基金项目：国家科技重大专项（2011ZX05049）资助钻井液体系优化技术张 珺（中国石油塔里木油田分公司开发事业部，新疆 库尔勒 841000）摘 要：对于深井、超深井而言，钻井过程中钻井液泥浆性起着十分重要的作用。
作为循环冲洗介质，具有清洗井底，携带悬浮尘屑，保持井眼清洁。
同时传递水功率帮助钻头击破岩石，平衡地层压力，防止井壁坍塌、井漏等。
因此如何优化钻井液体系及性能，对提高钻井效率具有重要意义。
通过研究区多年来实际钻井经验，对三开钻井过程不同钻井阶段钻井液体系进行进一步优化，形成了适用于研究区钻井液体系。
最终有效提高钻井综合效益，达到有效地保护油气层和提高钻井效率的目的。
关 键 词：钻井液；无固相钻井液；钻井效率；安全风险中图分类号：TE 245 文献标识码： A 文章编号： 1004-0935（2017）01-0096-03钻井液是钻井的“血液”，在作业中起着非常重要的作用。
实践表明能否实现快速钻进和井下安全，钻井液将起决定性作用[1-2]。
根据研究区油田地质和钻井工艺设计要求，并结合了该区成功的钻井液实践经验，优化设计钻井液以不分散体系、聚磺钻井液和轻泥浆体系为主。
1 一开钻井液体系体系：膨润土-聚合物钻井液体系。
性能：要确保膨润土浆充分预水化，坂土含量在控制在45 g/L 以上，漏斗粘度55 s 左右，切力2/7~8 Pa，确保钻井液有效封堵流沙层段。
特点：表层使用CMC 进行降滤失和护胶，严禁加入大分子聚合物而影响流变性能，给表层套管下入、固井等作业带来困难。
在下套管之前相应的工程措施一定要到位，确保井下安全。
2 二开钻井液体系体系：火成岩以上为聚合物“轻泥浆”体系，火成岩以下为聚磺钻井液体系。
性能及维护要点：塔中上部地层采用“三低一加足”强抑制性聚合物钻井液体系，既钻井液密度控制在1.05~1.08 g/cm 3；漏斗粘度控制在40 s 以下，切力0.8~1/4~5 Pa，动切力4.5~6 Pa；固相含量不超过5％；上返速度大于0.8 m/s；加足两种互补性大分子聚合物KYP-1和80A51，适当复配中小分子聚合物XPM、CPF 和KHPAN。
采油井卫31-6井技术工作总结
采油井卫31-6井技术工作总结卫31-6井技术工作总结我队所施工的卫31-6井是一口油气生产井（斜直井）该井位于位于采油三厂。
构造上属于东濮凹陷中央隆起带卫城构造卫31块。
现就本井施工的基本情况及主要技术措施总结如下：一、基本概况 1、地质概况卫31-6井是东濮凹陷中央隆起带卫城构造卫31块区的一口斜直井设计完钻井深3115.00 m。
设计井口坐标：Ｘ: 3959948.5 Ｙ: 20348269.2 目的层: 沙四上完钻层位: 沙四下完钻原则：钻穿相当于卫31-3井3123m处加30m口袋完钻钻探目的：落实并开发卫31块沙四段油藏 2、完井基础数据该井于20__年03月30日08:00搬迁安装于20__年04月01日06:00一开一开井深356.72m表层套管直径Φ339.7mm下深356.12m；于20__年04月04日04:00二开20__年04月14日16:00完钻,完钻井深3115.00m。
20__年04月16日23:00至04月17日08:00电测一次成功 20__年04月18日19:00至24:00测RFT一次成功（14点）。
20__年04月18日12:00接甲方通知加深25米于20__年04月19日12:00完成加深进尺完井井深3140米。
20__年04月20日01:00下入Φ139.7mm套管267根；Φ141.3mm套管33根。
下深3138.49m；阻位2130.37m；磁定位2878.66m-2881.99m。
20__年04月23日03:00测完声幅__度水泥返高2500.00m, 低密度水泥返高1400.00m人工井底3123.00m。
20__年04月23日04:00完井试压25MPa稳压30分钟压降0.1MPa全井钻机台月0.73台月钻机月速度4301.37m/台月钻井周期13.42天平均机械钻速17.64m/h建井周期23.83天井身质量合格。
三、井身结构一开：Φ444.5mm钻头钻进至井深356.72mΦ339.7mm表层套管下至井深356.12m固井水泥返至地面。
苏里格气井水平井钻井液技术方案
苏里格气井水平井钻井液技术方案苏里格气井水平井钻井液最关键的技术是井眼净化、大斜度井段“双石层”和水平段泥岩的垮塌、预防PDC钻头的泥包、润滑性、产层保护等。
1 基本情况直井段：保持了本区块直井、定向井钻井液方案。
斜井段: 继续采用强抑制无土相复合盐钻井液体系。
水平段：采用无土相酸溶暂堵钻井液体系。
2 技术难点苏里格区块直井段安定底直罗组、延长底部纸纺组顶部易垮塌。
苏里格区块刘家沟组与石盒子组地层承压能力低，普遍存在渗透性漏失和压差性漏失。
尤其是苏5区块漏失最为频繁。
“双石层”、煤层和水平段泥岩的垮塌，是导致水平井易发生复杂和故障的致命的因素。
如何优化钻井液体系、性能、组分，通过钻头选型，水力参数优化，是预防PDC钻头泥包和提高斜井段机械钻速的关键。
如何通过改善泥饼质量，提高钻井液的润滑性是水平井钻井液防卡润滑的关键。
3 技术方案表层技术方案3.1.1表层钻井液配方表层及导管钻进严格按《苏里格气田表层钻井液技术》执行，打导管采用白土浆小循环，导管打完后固定、找正、坐实、水泥回填，侯凝2-3小时，开钻过程中监控导管情况。
若流砂层未封住（流沙层50米以上），采用白土浆钻井，%CMC+5-6%白土，密度:1.05gcm3，粘度:40-50s ；钻穿流沙层50-80米之后，采用低固相钻井液体系，密度:，粘度:31-35s。
若流砂层已完全封住，用清水聚合物钻井液体系，配方为%CMP +%ZNP-1。
钻井液性能：密度:1.02gcm3，粘度:31-32s。
3.1.2下表层表套前技术措施打完表层后配白土浆（约40-50方）密度：-1.05gcm3，粘度：40-50s，采用地面小循环清扫井底后打入井里封固裸眼井段，起钻连续灌白土浆，确保井口流沙层段为白土浆，防止下表套过程中流沙垮塌。
二开直井段技术措施3.2.1二开提前预水化聚合物胶液利用候凝搞井口期间提前预配聚合物胶液300方，%K-PAM +%ZNP-1 +%CMP。
钻井液技术的现状_挑战_需求与发展趋势
文章编号：1001-5620（2011）06-0067-10钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势孙金声， 张希文（中国石油集团钻井工程技术研究院，北京）摘要 介绍了国外钻井液技术的新进展，包括井壁稳定、防漏堵漏、抗高温钻井液、提高机械钻速的钻井液、低密度钻井流体、大位移井钻井液、储层保护、绿色钻井液等技术，以及“十一五”期间中国钻井液技术的主要成果，分析了当前钻井液技术面临的主要挑战及“十二五”发展需求，并讨论了钻井液技术的发展趋势。
关键词 钻井液；现状；发展趋势；综述中图分类号：TE254.3 文献标识码：A近年来，钻井液在保障钻井井下安全、稳定井壁、提高钻速、保护储层等方面的作用日益突出，但随着当前复杂地层深井、超深井及特殊工艺井越来越多，人们对钻井液技术提出了更高的要求。
为此，国外开展了大量的应用基础理论和新技术研究，取得了一系列的研究成果和应用技术，而“十一五”期间中国钻井液技术也取得了较大进展，但与国外相比仍有差距。
因此，为了更好地为钻井作业提供优质高效的钻井液技术，同时也为中国“十二五”钻井液技术发展方向提供科学依据，概述了钻井液技术现状、挑战、需求与发展趋势。
1 国外钻井液技术新进展1.1 井壁稳定技术1.1.1 高性能水基钻井液技术国外各大钻井液公司均研发了一种在性能、费用及环境保护方面能替代油基与合成基钻井液的高性能水基钻井液（HPWM），其典型配方如下。
（2%～4%）聚胺化合物+（1%～2%）铝酸盐络合物+（2%～4%）钻速提高剂+（2%～3%）聚合物（可变形封堵剂）+（0.2%～0.4%）改性淀粉+（0.15% ～0.3%）XC+（0.1%～0.2%）PAC代表性技术有M-I公司的ULTRADRIL体系、哈利伯顿白劳德公司的HYDRO-GUADR TM体系[1-2]。
该钻井液体系中，聚胺盐的胺基易被黏土优先吸附，促使黏土晶层间脱水，减小水化膨胀；铝酸盐络合物进入泥页岩内部后能形成沉淀，与地层矿物基质结合，增强井壁稳定性；钻速提高剂能覆盖在钻屑和金属表面，防止钻头泥包；可变形聚合物封堵剂能与泥页岩微孔隙相匹配，形成紧密填充[3]。
钻井液工艺学-第四章
水在泥浆中所呈状态
吸附水 结晶水 自由水
2
第一节 钻井液滤失量的影响因素
滤失：在压差作用下，钻井液中的自由水向井壁岩石的裂隙或 孔隙中渗透的现象。 造壁性：在滤失过程中，随着钻井液中的自由水进入岩层，钻井 液中的固相颗粒便附着在井壁形成泥饼。 降低滤失量 泥饼的作用 保护井壁
第一节 钻井液滤失量的影响因素
-1 -1
解： ①通过实验数据作流变曲线判断出该钻井液为塑性流体
PV = φ600-φ300 = 26-17 = 9 mPa· s τo（YP） = 0.511（φ300-PV）= 0.511（17-9） = 4.088 Pa τ0 / PV = 4.088/ 9 ≈ 0.45 Pa/mPa.s 钻井一般要求τ0 / PV = 0.36 ~0.478 Pa /mPa.s
第三节 钻井液的润滑性能
沥青类处理剂的润滑机理
沥青类处理剂主要用于改善泥饼质量和提高其润滑性。沥 青类物质亲水性弱，亲油性强，可有效地涂敷在井壁上、在井 壁上形成一层油膜。这样，即可减轻钻具对井壁的摩擦，又可 减轻钻具对井壁的冲力作用。由于沥青类处理剂的作用，井壁 岩石由亲水转变为憎水，所以，可阻止滤液向地层渗透。
粘滞系数测定仪
第三节 钻井液的润滑性能
泥饼摩阻系数测定仪
在仪器台面倾斜的条件下，放在泥饼上的滑块受到向下的重力作 用，当滑块的重力克服泥饼的粘滞力后开始滑动。测量开始时，将由 滤失试验得到的新鲜泥饼放在仪器台面上，滑块压在泥饼中心停放 5min。然后开动仪器，使台面升起，直至滑块开始滑动时为止。读出 台面升起的角度。此升起角度的正切值即为泥饼的粘滞系数。
（5）滤液粘度μ
滤液粘度μ 影响因素：
温度↑→μ ↓
处理井下复杂情况的钻井液技术
G．钻井液的组成与性能
钻井液中所含有机处理剂和可溶性盐的类别及含量、滤液 的pH值等均会影响粘土的水化膨胀。
②地层水化膨胀对井壁稳定的影响
A．孔隙压力升高
钻井液滤液进入地层后，由于压力传递和滤液与地层粘土 矿物之间通过水化作用产生水化应力，均会引起井壁地层孔 隙压力的升高。
(3)压裂的现象
当钻井液的循环压力大于地层的破裂压力时， 就会压裂地层，使地层出现裂缝，从而导致泵压 下降，钻井液漏入地层，井筒中液柱压力下降。 如液柱压力降至上部易塌地层的坍塌压力或孔隙 压力之下，就可能发生井塌或井喷等井下复杂情 况。
二.井壁不稳定的原因分析
井壁不稳定的实质是力学不稳定，当井壁 所受应力超过其本身强度就会发生井壁失稳 其原因十分复杂，主要可归纳为三个方面： 1．力学因素 (1)原地应力状态 (2)地层钻开后引起井眼围岩应力状态的变化 • 当井眼被钻开后，地应力被释放，井内钻井液作 用于井壁的压力取代了所钻岩层原先对井壁岩石的 支撑，破坏了地层和原有应力的平衡，引起井壁周 围应力的重新分布。
0.731
高岭石
48.6
2.7
0.122
伊利石
105
6.6
0.184
蒙脱石
633
6.7
0.179
图1—3 各种黏土膨胀率与时间的关系
小时/h
图中各种粘土矿物的膨胀率与时间的关系可见，各 种粘土矿物膨胀能力的顺序如下： 蒙脱石>伊蒙间层矿物>伊利石>高岭石>绿泥石。 则由此看来，地层的水化作用强弱主要取决于地
进一步的研究表明，井眼围岩的应力水 平与井眼液柱压力有关。若钻井液密度降 低，井眼围岩差应力(径向应力减小，切向 应力增大)水平就升高。当应力超过岩石的 抗剪强度时，就要发生剪切破坏(对于脆性 地层就会发生坍塌，井径扩大；而对于塑 性地层，则发生塑性变形，造成缩径)。
钻井液技术
狭义胶体：胶体大小（三维中任一维尺寸在1100nm之间）的微粒分散在另一种连续介质中所 形成的分散体系。
广义胶体：包括粗分散体系（悬浮体、乳状液、 泡沫）；溶胶；高分子真溶液；缔合胶体。
学习本章的意义:
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
气体：用高速气体或天然气清除钻屑
概论——钻井液的组成
概论——钻井液技术发展概况
发展
水基钻井液
清水 分散钻井液 抑制性钻井液 不分散聚合物钻 井液
油基钻井液
原油 柴油为连续相钻井液 油包水乳化钻井液
预测
钻井液强化井壁技术 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
晶层间靠微弱的分子间力连接，连接不紧密，水分 子容易进入两个晶层之间发生膨胀（全脱水时晶格 间距为9.6A，吸水后可达21.4A），水化分散性能 较好（造浆能力强），是配制泥浆的优质材料。
粘土矿物的晶格构造和特点
伊利石
伊利石的晶体构造和 蒙脱石相类似，不同 之点在于伊利石中硅 氧四面体中有较多的 硅被铝取代，因取代 所缺的正电荷由处在 相邻两个硅氧层之间 的K+补偿，因K+存在 于晶层之间并进入相 邻氧原子网格形成的 孔穴中，使各晶胞间 拉得较紧，水分不易 进入层间，因此它是 不易膨胀的粘土矿物 。
钻井液对钻井的影响及对策(毕业论文)
钻井液对石油钻井的影响及对策1.绪论石油钻井是一项复杂的技艺工程，需要诸多方面的工种协调密切配合才能使钻井顺利完成。
钻井主要的工种有钻井、内燃机、石油泥浆。
这是紧密联系的三兄弟。
有人形象比喻说：“石油内燃机犹如人的心脏、钻井液（泥浆）犹如人的血液、石油钻井犹如人的骨骼。
”我认为这种比喻有一定的道理。
石油钻井就是由这三种主要的工种组成的一个完整的钻井体系。
钻井技术不断发展，对钻井液要求越来越高。
钻井液性能好坏在很大程度上决定了钻井的成败。
而钻井液性能的好坏是靠处理剂来调节的。
最早使用的钻井液处理剂是天然高分子化合物，例如丹宁、栲胶和无机物来处理钻井液。
后来引进聚丙烯酰胺钻井液。
现在又使用了阳离子、两性离子和正电胶钻井液等，这些都借用了化学学科特别是高分子化学的发展。
钻井液处理剂材料更是和高分子化学密不可分。
因此，钻井液对石油钻井影响很大。
2. 什么是钻井液钻井液就是在钻井过程中的其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体总称。
钻井液的循环是通过钻井泵来维持的，从钻井泵排出的高压钻井液，经过地面高压管、立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤到达钻头，从钻头水眼上的喷嘴喷出，从清洗井底、携带钻屑。
然后由沿环形空间（钻柱与井壁形成的空间）向上流动。
到达地面后，经地面，低压管汇流入钻井液池，再经各种固控设备进行处理后返回上水池，最后进入钻井泵循环再用。
钻井液经流的各种管件、设备构成了一整套钻井液循环系统。
要深入了解钻井液对钻井的影响还要知道钻井液的作用。
3.钻井液的作用3.1携带和悬浮岩屑是钻井液首要和最基本的功能在悬浮中，沿钻杆向下或从钻孔中向上流动的钻井液有时会停止运动。
出现这种情况只能有两种原因：一是出现了故障，二是在更换钻头时将钻杆提出了钻孔。
钻探停止时，悬浮在钻井液中的钻屑就会沉入钻孔的底部，将钻孔堵塞。
钻井液被设计为具有一种非常有趣的特性，而该特性可以解决这一问题。
钻井液的稠度（或粘度）随钻井液流速降低而增加。
31油南1井防漏堵漏钻井液技术
油南1井防漏堵漏钻井液技术王祥武钟明（青海石油管理局井筒服务公司甘肃敦煌）摘要：油南1井油南1井位于柴达木盆地西部茫崖坳陷区中部的一个大型中央隆起带，该地区地层破碎，成岩性差，严重井漏是该井时效和速度的最大障碍。
在本井的施工中，一开采用盐水钻井液体系，通过多种堵漏技术和工艺的具体实践，一方面保证顺利施工，另一方面为二开摸索最有效的工艺和方法，达到快速、优质钻进的目的。
现场应用表明，一开采用盐水钻井液体系并采用桥堵+水泥复合堵的方法能很好的解决浅层井漏的问题；二开采用桥堵+水泥复合堵漏方法的方法并采用随钻桥浆钻进达到了防漏、提高地层承压能力和减少漏失的效果。
前言井漏是在钻井、固井、测试等各种井下作业中，各种工作液（包括钻井液、水泥浆、完井液及其它流体等）在压差作用下漏入地层的现象。
钻井液漏失是钻井作业中一种常见的井下复杂情况。
井漏可以发生在浅、中及深层中，也可以在不同地址年代如第四系直到古生界中发生，而且各类岩性的地层中都可能出现。
一旦发生漏失，不仅延误钻井时间，损失钻井液，损害油气层，干扰地质录井工作，而且还可能引起井塌、卡钻、井喷等一系列复杂情况与事故，甚至导致井眼报废。
造成重大经济损失。
油南1井于1999年12月23日开钻，2001年1月10日钻至设计井深4560m，在钻进过程中共计发生大小井漏83次，发现漏层16个，分别为25.85-26.38米、58.28-59.13米、68.62-89.75米、106.39-121.47米、147-165米、176-201.21米、243-249米、445-451米、457-460米、485-514米、534-542米，705-707.6米、756.69-776.87米、871-875.58米、1057-1063.38米、1231.7-1283米，这些漏层具有如下共同特点：①漏速大，一般双泵有进无出；②漏失井段一般长达10米以上；③裂缝小，漏失面积大，属平面层状层间漏失，即360°均漏；④地层破碎，承压能力不高，即使一次堵住，但试不起压，容易再漏。
塔河油田小井眼侧钻水平井钻井液技术
塔河油田小井眼侧钻水平井钻井液技术塔河油田是中国大陆一处重要的油田，近年来油田的发展对于能源的供应有着重要的作用，并且油田开采和油井的多样化建设也得到了更多投入。
其中小井眼侧钻水平井的建设是其中的一项重点项目，而钻井液技术的应用则是保障工程的重要保证。
小井眼侧钻水平井的特点在于：地层组构相对稳定、储层建立在底泥中、钻井深度不高等，因此比传统直井井筒小，但是水平段的地层水平较大。
钻井液技术在小井眼侧钻水平井建设中的作用极其重要。
由于整座油田的油气藏被充分勘探，垂直井的钻井很难找到新的储层，因此小井眼侧钻水平井的钻井液要确保其不破坏储层和井壁，不污染地下水、同时满足长时间不失水解稳定性和良好的物理化学性能。
传统的钻井液主要由黏土、水和化学剂组成，而现今的钻井液多采用聚合物化合物、纳米材料等进行改进。
（一）聚合物化合物聚合物化合物是指由多个单体通过共价键结合而成的化合物，如聚乙烯、聚丙烯等。
在小井眼侧钻水平井的建设中，常常需要用到多种不同的聚合物化合物来达到不同的钻井液性能。
例如，黏度传统的钻井液黏度较大，不适用于小井眼侧钻水平井，而高分子聚丙烯可以提高液体的流动性，降低液体阻力，从而提高钻速；聚乙烯醇可以降低钻井液的黏度，保证井壁稳定；聚醚酰胺可以减少钻井液破坏储层的风险，而且聚醚酰胺本身稳定性优良，对井壁的破坏极小。
（二）纳米材料纳米材料是指至少在一维，如纳米粒子、纳米管等尺寸小于100nm的材料。
在小井眼侧钻水平井的建设中，纳米材料可以作为一种新型钻井液添加剂使用。
与传统的化学剂添加剂相比，纳米材料的添加可以改善钻井液的物理和化学性质，提高稳定性和韧性，但成本较高。
纳米石墨烯作为一种纳米材料应用于钻井液中，可以提高小井眼侧钻水平井的钻井效率和工作效率。
（三）其他改进钻井液在小井眼侧钻水平井建设中还需要满足一些其他的要求，如抑制垢积、降低井筒摩擦力、防止井架、砂、泥等进入井下等。
钻井液中加入的硅烷可以提高液体的附着性，防止垢积，降低井筒摩擦力和防止垃圾进入井下，外层环状体可以增加钻井液的剪切稳定性，从而降低井架、泥等物质的流入井下。
石南31井区水平井钻井液工艺技术
石南 ３ 区水 平井钻 井液 工 艺技 术 １井
邢鹏 云 张 岐安 徐 先 国 汤 红 琳 李森
（ 疆 石 油 管 理 局钻 井 公 司准 东 泥 浆 公 司 ， 疆 准 东 ） 新 新 摘 要 石 南 ３ ｌ井 区地 层 压 力 系 数 较低 ， 井 过 程 中 易 发 生 井 漏 、 差 卡 钻 以及 造 斜 段 、 平 段 易 形 成 岩 屑 床 钻 压 水 和 钻 具 大 面积 贴 靠 井 壁 造 成 井 下发 生 复杂 事 故 。通 过 综 合 录 井 、 殊 测 井及 投 产 井 电 性 和 生产 等 资 料 对 比研 究 ， 特 确定 石 南 ３ ｌ井 区水 平 井钻 井液 密度 控 制 为 ｌＯ ～ １ １ ／ｍ。 动 塑 比 为 ０ ３ Ｏ ６Ｐ ／ ａｓ 直 井段 静切 力 为 （ ＿ ９ ． ３ｇ ｃ ， ． ～ ． ａｍＰ ・ ， １ ～３ ／ ５ ）Ｐ ／ ａ 斜 井 段和 水 平 段 为 （ ～４ ／ ９ １ ）Ｐ ／ ａ 针 对 该 区地 质 特 点 ， 用 聚 磺 钻 井 液 和 配 套 工 艺 ） （ ～７ ａ Ｐ ， ２ ） （ ～ １ ａＰ 。 采 技 术 。现 场 应 用 表 明 ， 磺 钻 井 液 性 能 稳定 ， 有 良好 的流 变 性 ， 聚 具 润滑 防卡 性 ， 屑 能力 强 ， 效 地 防止 了井 壁 坍 塌 携 有 和 井 漏 ， 护 油 气 层效 果 好 ， 保 满足 了石 南 ３ ｌ井 区大 斜 度 水 平 井 的 钻 井 要 求 。
大， 油气 水关 系复杂 。２ ０ ０ ５年 通 过对 １ ０多 口直 井 ０ 的开发 钻井 和 试采 得 知 ， 区 １０ ０ｍ 以上井 段 井 该 ０
及 灰色泥 质粉砂 岩 ， 钻性 好 ， 层 多 ， 可 夹 易发 生 井 漏 和井 斜 。艾里 克 湖 组 底 部 有 ２ ～ ３ 灰 色 砂 砾 ０ ０ｍ
钻井液
剪切应力—液流中各层速度不同，层间必有相对运动，发生内摩擦， 剪切应力 液流中各层速度不同，层间必有相对运动，发生内摩擦，阻碍液层
作相对运动。单位面积上的内摩擦力称为剪切应力，简称切力。 作相对运动。单位面积上的内摩擦力称为剪切应力，简称切力。
3．静滤失 ．
钻井液在停止循环时的滤失称为静滤失。 钻井液在停止循环时的滤失称为静滤失。 随着滤失过程的进行，滤饼逐渐增厚，滤失阻力逐渐增大，滤失速率逐渐减小。 随着滤失过程的进行， 滤饼逐渐增厚 ， 滤失阻力逐渐增大， 滤失速率逐渐减小 。
第三节 钻井液的性能
（三）影响滤矢量的因素
静滤失方程: 静滤失方程
液体流动的四种流型： 液体流动的四种流型：
dv 牛顿方程 dx dv 宾汉方程 τ = τ 0 + µ PV 塑性流型： 塑性流型： dx
牛顿流型： 牛顿流型： τ = µ
流速 梯度 dv/dx
假塑性流型： 假塑性流型： 膨胀流型： 膨胀流型：
dv τ = k dx
n
幂率方程
τs
µ 4. 表观粘度（视粘度或有效粘度） Av 表观粘度（视粘度或有效粘度）
dv
µAV =τ /
dv dv dv = τ −τ0） +τ0 / = µpv + µ结构 （ / dx dx dx
表观粘度等于塑性粘度与由屈服值和流速梯度所决定的那部分粘度（ 表观粘度等于塑性粘度与由屈服值和流速梯度所决定的那部分粘度（结构 等于塑性粘度与由屈服值和流速梯度所决定的那部分粘度 粘度）之和，它反映两者的总的粘滞作用， 总粘度”的意思。 粘度）之和，它反映两者的总的粘滞作用，是“总粘度”的意思。 5. 动塑比 τ 0 / µ PV ——动切力与塑性粘度之比，反映了钻井液结构强度与 动切力与塑性粘度之比， 动切力与塑性粘度之比 塑性粘度的比例关系。 塑性粘度的比例关系。 它影响钻井液在环空中的流态和剪切稀释特性。动塑比大， 它影响钻井液在环空中的流态和剪切稀释特性。动塑比大，流动过水断 面较平缓，剪切稀释能力强，但流动阻力大，要求的泵压高。 面较平缓，剪切稀释能力强，但流动阻力大，要求的泵压高。 τ 理想值： 理想值： 0 / µ PV = 0.36~0.48。 。 调整方法：采用调整动切力和塑性粘度的方法。 调整方法：采用调整动切力和塑性粘度的方法。
石南31井区水平井钻井液工艺技术
石南31井区水平井钻井液工艺技术随着现代化技术的不断更新，水平井钻井液的工艺技术也在不断的改进和完善，以适应当前石油勘探和开发的需求。
本文将以石南31井区为例，探讨其水平井钻井液的工艺技术。
一、石南31井区概述石南31井区位于中国南方某个地区，地质条件复杂，包括了石灰岩、泥岩、砂岩等多种岩石。
该井区属于页岩气勘探区，页岩气是目前天然气勘探最火热的领域之一，因其存在量大、分布广、开发难度高等特点而备受关注。
二、水平井钻井液的定义水平井钻井液是指用于打水平井的工业材料，其主要作用是输运钻屑，降低钻头磨损，维持井壁稳定，同时还具有一定的冷却和润滑作用。
三、石南31井区水平井钻井液工艺技术（一）配方设计钻井液的配方设计需要结合井口地质条件、井深、井壁稳定要求以及环保要求等多种因素，制订出一种科学合理的配方。
在石南31井区中，由于地质条件复杂，因此使用的钻井液配方需要经过多次改进和调整，最终确定为：水基钻井液。
（二）水基钻井液的制备1.加入基础液体：首先向搅拌器中加入基础液体，由于井口地质条件复杂，因此使用的基础液体需要具有较强的稳定性以及抗污染性能，常用的基础液体包括水和原油。
2.加入钻井液材料：接着，向搅拌器中加入钻井材料，包括泥浆液、润滑剂、聚合物等。
3.调节粘度：通过权衡井深、井壁稳定、钻头的冷却和钻进效率等多种因素，确定钻井液的粘度范围。
（三）注意事项1.化验每批次水基钻井液：以确保水基钻井液中各种成分含量的质量符合规定标准。
2.钻井过程中根据井口地质情况随时调整水基钻井液的性能和配方。
3.由于地质条件复杂，有可能出现井壁塌陷和井漏等问题，在遇到此类情况时需要及时处理，采取钻井液的防漏措施。
四、总结随着钻井技术的发展，水平井钻井液的工艺技术也在不断创新和完善。
本文针对石南31井区的地质条件复杂性，探讨了钻井液的配方设计、制备过程中的注意事项，以及在钻井过程中应该注意的要点。
良好的钻井液工艺技术不仅可以提高钻进效率，还可以降低成本和采油成本，是非常有益的研究领域。
高温小井眼长水平段钻井液技术
高温小井眼长水平段钻井液技术随着工程技术的不断发展，石油勘探与开发也在不断改进和升级。
钻井液作为钻井过程中不可或缺的一部分，其质量和特性的要求越来越高。
尤其是在高温小井眼长水平段的钻井作业中，钻井液的选择及其技术水平的提高，对于地质采样、井壁稳定、钻头保护及减少环境影响等方面都起到举足轻重的作用。
因此，高温小井眼长水平段钻井液技术成为近年来石油勘探领域关注的热点问题。
一、高温小井眼长水平段描述高温小井眼长水平段的特点是井眼直径小，深度深，环境温度高，井壁地质条件难，更易发生井壁塌陷和钻头损坏，同时也更易造成地下良渐对下洋区域的环境污染和危害。
因此，需要非常注重从以下三个方面在钻井液的选择和投入方案上面进行优化：1.温度不稳与压力高：由于地下的热流，油气田地下热度高，井深小直径。
因此，相较于浅井，井眼温度会快速升高，需要选择合适的加热处理方式以保证钻井液的性能和水合物控制。
2.空间环境狭小：相较于普通的钻井，高温小井眼长水平段的采集层位往往在井底处。
小直径的井眼空间很狭小，要求钻井液的性能稳定、颗粒小、流变能力强，既要保证取心质量，又要保证钻头处于最优状态保持完整。
3.产生对下影响：井眼狭小直径，地质条件不断变化，要求钻井液的配方具有足够的流变能力，减小分散力一边防止井壁塌陷、钻头卡塞，一边降低环境污染要求。
二、高温小井眼长水平段钻井液的技术方案由于高温小井眼长水平段的复杂性，钻探人员需要制定适合该类井段的特殊钻井液技术方案，以保持井眼的稳定、完整和采集高质量地质样品。
下面是一些提高高温小井眼长水平段的钻井液质量的技术方案：1.选择高温稳定性强的钻井液基础油。
高温稳定性强的基础油可以有效地控制钻井液的粘度，稳定井眼，以保持采样质量。
2.选择高温增稠剂。
钻井液为了在高温温度下发挥相应的流变性能，需要选择一些高温增稠剂来辅助增稠，提高动力粘度，以保证其在井眼中的不断稳定表现。
3.提供高温稳定性强的抗砂化剂。
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间31井泥浆技术报告
1概况
间31井地理位置：河北省河间市时村乡李安庄村；构造位置：冀中坳陷饶阳凹陷马西洼槽间31断块；钻探目的：预探马西洼槽间31断块沙1段含油气性；井型为直井；设计井深：2600米；实际井深：2600米；目的层：Ed、Es1段。
间31井钻井周期19天9：30小时,建井周期26天15：00小时,平均机械钻速9.58M/H,固井质量、井身质量全部合格，符合甲方要求。
2工程简况
一开: Φ444.5mm×184.6m+Φ339.7mm×183.33m
二开：φ215.9mm×2600m
3泥浆措施
本井一开用般土浆开钻，泥浆性能为：比重1.05，粘度28秒。
二开预处理采用大、中、小分子复配的方法，加入K－PAM和NPAN，控制泥浆粘度和失水。
二开后，随着井深的增加及时补充K－PAM和NPAN，保持其在泥浆中的含量。
进入馆陶组前加入一定量的SMP和FT-103改善泥饼质量,同时加足K－PAM和NPAN以控制造浆和失水，保证了第一趟钻的起下顺利, 并且为转型做好了基浆准备。
馆陶组底部加入足量SMP和FT-103，将聚合物泥浆转型为聚磺泥浆。
进入东营段后，每班将K－PAM和NPAN按1：2的比例配成胶液以细水长流的方式补充，同时加足SMP和FT-103，以控制造浆、中压失水和高温高压失水，提高泥饼质量。
本井沙一段有一段油页岩，为了防止油页岩垮
塌，根据设计在打开油页岩前加入一定量的HY-212。
在以后钻进过程中，及时补充SMP、FT-103、NPAN、K－PAM等处理剂，确保了全井泥浆性能稳定，特别是泥浆的失水得到了很好的控制，进入油层的中压失水、高温高压失水都在设计范围内，从而保证了钻进顺利和井下的安全。
完钻后，调整好泥浆，首先进行了短起下，到底后大排量充分循环钻井液，直至振动筛没有砂子，打入一段重塞对油页岩段进行了封堵以后，方起钻电测，电测一次成功。
4电测情况
本井泥浆性能符合设计要求，全井没有因泥浆性能引起的井下复杂和井下事故，起钻电测前，首先进行了短起下，反复刮拉井壁，到底后采用大排量充分循环钻井液，用重塞对油页岩段进行封堵后，起钻电测，电测一次到底。
5小结
本井泥浆性能较好，各项性能符合设计要求，进入油层段后的失水特别是高温高压失水控制得较好，有效的降低了井下事故发生的可能性。
每次起下钻都很顺利，钻进周期相对缩短，减少了泥浆对油层的浸泡时间。
全井没有因泥浆性能而引起的井下事故和井下复杂。
值得注意的是该地区明化镇和东营段的严重造浆，以及沙一段的特殊岩性。
在明化镇和东营段必须把大分子的量加足，用好固控设备，降低泥浆的固相含量；进入沙一前把失水控制好。