钻井液知识总结

钻井液知识总结

首先，我了解到了钻井液的主要功用: (1)携带和悬浮岩屑(2)稳定井壁和平衡地层压力(3)冷却和润滑钻头、钻具(4)传递水动力(5)传递井下信息、及时发现油气显示和高、低压地层(6)保护油气层。钻井液的分类，综合分类法：分为10类①分散钻井液②钙处理钻井液③盐水钻井液④饱和盐水钻井液⑤聚合物钻井液⑥钾基聚合物钻井液⑦油基钻井液⑧合成基钻井液⑨气体型钻井流体⑩保护储层的钻井液。钻井液流变性是指在外力作用下，钻井液发生流动和变形的特性，其中流动是主要的方面。其次，还可以充当加重剂、降失水剂和分散剂。1）加重剂：当钻井液的液柱压力不能平衡地层压力或出现井喷需要压井时，需向体系中加入加重剂来提高钻井液的比重，以达到平衡地层压力和制止井喷事故的目的，常用的加重剂是重晶石(BaSO4)．2）降失水剂：为了减少钻井液向地层中的滤失，保证井身安全，而采用的保护泥浆胶体稳定性的化学剂称为降失水剂。

目前常用的降滤失剂有：

羧甲基纤维素，羟乙基纤维素，改性淀粉等。这些产品能分散于水中，但不溶解．以堵塞地层中的孔隙，防止滤失，又因其是油溶性的．所以不会堵塞油气通道，同时它们也可用于完井液，修井液和射孔液中。

3）分散剂(又称稀释剂)

当钻井液中的粘土和钻屑达到一定浓度时，会形成空间网状结构．钻遇盐膏层时，地层水中的溶解盐，尤其是高价阳离子会加剧网状结构的形成．使钻井液的流动性变差。能够拆散这种网状结构，释出自由水，使钻井液粘度和切力降低的添加剂称为分散剂。常用的分散剂有：木质素磺酸盐及其与铁铬，钛，锰，锡离子形成的络合物等。

常见的粘土矿物有三种；高岭石、蒙脱石、伊利石。

降失水剂：能够降低水泥浆滤失量的材料统称为水泥浆降失水剂，目前较常用的降失水剂有，聚丙烯酰胺类、羧甲基纤维素和有机酸的复合物等。

2、减阻剂(稀释剂、分散剂、减水剂、紊流诱发调节剂)

用紊流泵送水泥浆常常可取得满意的结果，减阻剂能控制水泥浆的流动性，在低的泵排量下，引起紊流流动。磺甲基单宁、单宁碱液、磺甲基褐煤等在一定掺量范围都有较好的减阻效果。

3 稠化时间调节剂

由于固井井深不同，要求水泥浆具有适当的稠化时间，以满足安全作业的需要。稠化时间调节剂包括促凝剂和缓凝刺。促凝剂是能使水泥快速凝固的添加剂，常用的有氯化钙，氯化

钠．氯化铵等；缓凝剂是能使水泥浆凝固或稠化时间延长的添加剂，常用的缓凝剂有木质素磺酸盐及其衍生物，羟基羧酸的盐类(如柠檬酸酒石酸)及其衍生物等。

4 比重调节剂

根据不同的地层压力条件，需用不同密度的水泥浆，能改变水泥浆密度的添加剂称比重调节剂，包括减轻剂和加重剂。

减轻剂有膨润土(也称搬土)、硬沥青等；加重剂有重晶石、赤铁矿、砂，食盐等。

钻井进入目的层时，为了保护油气层，常采用一种特殊的钻井液进行钻井，这一种特殊的钻井液即完井液。常用的完井液添加剂有羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚丙烯酸衍生物、聚阴离子纤维素等。

目前较为普遍使用的钻井助剂有：

1.腐植酸盐类

腐植酸(HA)是一种芳香类高分子化合物，具有降失水、耐高温和抗盐的功能。腐植酸与KOH 溶液反应后，经过抽提，可得到含有HA的腐植酸钾(KHm)。

2.聚合物类

聚合物类钻井助剂主要利用乙烯、丙烯等烯类单体发生缩聚或共聚反应制得，在不分散泥浆中应用广泛。。常见的产品有PAC、丙烯酸多元共聚物和速溶PAN等。PAC由氢氧化铝与盐酸发生中和反应生成，由于氯化铝中铝原子的共价性强，在不同的条件下，可生成不同聚合度的PAC。PAC絮凝体成型快，活性好，适应pH值宽，利于油水分离。而丙烯酸多元共聚物由于可以在碳链上添加酰胺基、羟基和磺酸基等多种亲水或疏水基团，使得其产品性能广泛，抗盐能力突出。

聚合物类产品的应用性能与分子聚合度密切相关。由于分子中含有较长的分子链，其宏观表现为具有良好的剪切稀释性能和热稳定性，因此，该类助剂都具有较好的耐温性。

3.三磺类

三磺类助剂是指磺化酚醛树脂、磺化沥青粉、磺化褐煤三类产品，其中以磺化酚醛树脂的应用较为广泛。主要用作降滤失剂，抗盐、抗钙效果显著。磺化酚醛树脂是由苯酚、甲醛与亚硫酸氢钠缩合与磺化后，再与水进行树脂化和络合反应制得，能显著改善钻井液的流变性。磺化褐煤是在苯环上添加一磺酸基，能够抗高温。磺化沥青是使沥青与发烟硫酸发生磺化反应后，再水解得到的产物该助剂水化作用强，可防钻井井壁坍塌。此外，还具有润滑、堵漏和降阻的作用。

三类助剂共同使用，是理想的高温深井泥浆体系。