钻井液的组成和分类

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钻井液工艺技术考点

钻井液工艺技术考点绪论：钻井液定义、组成、分类；基本公用。

第一章：粘土矿物水化膨胀性的好坏，粘土的稳定性、连接方式。

第二章：定义；塑性粘度，动切力，表观粘度，静切力，剪切稀释性。

简述；钻井液流变性与钻井作业的关系第三章：钻井液的虑失和润滑性；定义：滤失，滤失量，滤失范围及合理的滤失量；测量API滤失量指标第四章：水基钻井液：1、细分散钻井液优缺点及使用2、盐水钻井液优缺点及使用3、MMH正电胶钻井液特点4、高温对粘土、处理剂、黏土及处理剂的影响5、聚合物的特点第五章：油基钻井液：组成，滤失量低的原因，活度平衡第六章：振动筛、旋流器工作特点第七章：井壁不稳的机理、井壁失稳的对策、堵漏剂、漏失的原因、堵漏方法。

绪论1、定义：钻井液：指油气钻井过程中，以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。

钻井液俗称钻井泥浆或泥浆。

2、钻井液的组成：钻井液是由分散介质，分散相和化学处理剂组成的分散体。

3、钻井液的分类：1）、按密度分非加重钻井液和加重钻井液。

2）、按其与粘土水化作用强度分非抑制性钻井液和抑制性钻井液。

3）、按其固相含量的多少分低固相含量和无固相含量。

4）、根据分散介质不同：水基钻井液、油基钻井液、气体性钻井液和合成基井液。

4、钻井液的基本功用1）、携带和悬浮岩屑2）、稳定井壁3）、平衡地层压力和岩石侧压力4）、冷却和润滑作用5）、传递水功率6）、获取地下信息第一章、粘土胶体化学基础一、粘土矿物水化膨胀的强弱1、高岭石：为非膨胀性粘土矿物，其水化性能差，造浆性能不好，最不容易发生水化膨胀。

2、蒙皂石：是膨胀型粘土矿物，其晶层表面包括内外表面都可以进行水化及阳离子交换，蒙皂石具有很大的比表面。

最容易发生水化膨胀。

3、伊利石：不易水化膨胀4、绿泥石：非膨胀性粘土矿物，不易发生水化膨胀。

5、海泡石族：膨胀型粘土矿物，具有较好的热稳定性，适用于配制深井钻井液，具有良好的抗盐稳定性。

6、混合晶层粘土矿物：最常见的为伊利石和蒙皂石混合层，简称依蒙混层，是膨胀型粘土矿物。

钻井液

简答题：1、钻井液是如何让分类的？P2-3答：钻井液按密度大小可分为非加重钻井液和加重钻井液；按其黏土水化作用的强弱可分为非抑制型钻井液和抑制型钻井液；按其固相含量的多少，将固相含量较低的叫做低固相钻井液，基本不含固相的叫做无固相钻井液；根据分散（流体）介质不同，分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体和合成基钻井液四种类型。

2、主要钻井液类型有哪些？ P3-5答：主要钻井液类型有：（1）分散钻井液；（2）钙处理钻井液；（3）盐水钻井液和饱和盐水钻井液；（4）聚合物钻井液；（5）钾基聚合物钻井液；(6)油基钻井液；（7）气体型钻井流体；（8）合成基钻井液；（9）保护油气层的钻井液；（10）不侵入地层钻井液。

3、膨润土在钻井液中的主要作用是什么？P31答：膨润土在钻井液中的主要作用是增加粘度和切力、提高井眼净化能力；形成低渗透率的致密泥饼，降低滤失量；对于胶结不良的地层，可改善井眼的稳定性；防止井漏等。

4、常用配制钻井液的粘土有哪些？P31答：钻井液常用粘土有膨润土、抗盐粘土（包括凹凸棒石粘土、海泡石粘土等）及有机膨润土。

5、钻井液的功用有哪些？P5答：钻井液的功用：（1）携带和悬浮岩屑；（2）稳定井壁；（3）平衡地层压力和岩石侧压力；（4）冷却和润滑钻头；（5）传递水动力；（6）获取地下信息。

6、配制泥浆的膨润土的主要作用有哪些？P31答：膨润土在钻井液中的主要作用是增加粘度和切力、提高井眼净化能力；形成低渗透率的致密泥饼，降低滤失量；对于胶结不良的地层，可改善井眼的稳定性；防止井漏等。

7、什么是压力激动？答：8、简述钻井液的循环过程. P5答：钻井液的循环是通过钻井泵（俗称泥浆泵）来维持的。

从钻井泵排出的高压钻井液经过地面高压管汇、立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤到钻头，从钻头喷嘴喷出，然后再沿钻柱与井壁（或套管）形成的环形空间向上流动，返回地面后经排出管线、振动筛流入泥浆池，再经各种固控设备惊醒处理后返回水池，进入再次循环，这就是钻井液的循环过程和循环系统。

钻井液基础知识

钻井液相关基础知识
乳状液泥浆
乳状液是液体(油和水)分散在另一种液体( 乳状液是液体(油和水)分散在另一种液体(水和油 ) 中形成稳定的分散体系. 常用的是水包油型乳状中形成稳定的分散体系 . 液 , 它有较好的润滑性能, 不仅能有效地提高钻头和它有较好的润滑性能 , 钻具的寿命, 而且能明显地降低钻进所需的功率消耗 , 钻具的寿命 , 而且能明显地降低钻进所需的功率消耗, 还可以起到降低或消除钻杆柱的振动, 还可以起到降低或消除钻杆柱的振动 , 从而提高钻具的钻速, 的钻速 , 使小口径金刚石钻进的钻进速度和钻进深度大幅度的提高. 近年来 , 大幅度的提高 . 近年来, 随着小口径金刚石钻进的发展 , 水包油乳状液已成为固体矿床钻探中主要的钻孔冲洗液之一. 钻探时可购买已配制好的乳化油 , 冲洗液之一 . 钻探时可购买已配制好的乳化油, 现场使用时加水稀释成乳化液(乳化油的含量一般为0 使用时加水稀释成乳化液(乳化油的含量一般为0.3% 一0.5%).
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.
钻井液主要分类
液态-清水,低固相-无固相, 水基-油基,细分散-粗分散- 不分散,淡水-盐水等; 气态-空气,天然气; 气液混合态-充气泥浆,泡沫泥浆等.

钻井液体系介绍

PEM钻井液
国内领先近10年的环境可接受的水基防塌钻井液体系（简称PEM泥浆体系，Protecting Environment Mud） - 满足钻井作业要求 - 满足环境保护的要求 - 满足保护油气层的要求 - 节约钻井整体成本 - 提高泥浆服务质量
PEM钻井液
应用范围：用于中下部井眼段、强水敏性复杂地层、大斜度大位移井，环境敏感地区作业井的作业。基本配方（kg/m3）预水化膨润土烧碱 PAC-HV XC PF-JLX KCl 2040 23 35 12 3050 3050 纯碱 PF-FLO PF-PLUS PF-TEX PF-LPF 12 510 35 510 515
海水膨润土浆钻井液
常见性能： FV：30-40 s YP/PV〉2
维护处理：用海水钻进，膨润土稠泥浆塞洗井携砂；维持稠泥浆的YP(Pa)等于或大于PV(mPa.s)；预水化膨润土浆配好以后，在泵入前加入石灰来提高泥浆的粘度和切力，加入石灰后停止循环和搅动以保持絮凝状态。
海水聚合物浆钻井液
分散体系
由水、配浆膨润土和各种对粘土、钻屑起分散作用的处理剂（简称为分散剂）配制而成的水基钻井液称为分散钻井液。为了与钙处理钻井液区别，有时又称为细分散钻井液。在较深井段，需要泥浆密度较高或井眼条件可能比较复杂时，泥浆通常需要分散，典型的分散剂有木质素磺酸盐、褐煤或单宁。它们是有效的反絮凝剂和降滤失剂。经常使用一些含钾化学品可提高页岩稳定性。添加专门的化学品调节或保持特定的泥浆性能。
钻井液体系分类
低固相钻井液体系
该体系的固相体积含量和类型受到控制，总的固相体积含量不能超过 610%。粘土固相体积含量不超过3%并要求钻井固相和膨润土的比例小于2:1。该体系是不分散体系，通常使用结合添加剂作增粘剂和膨润土增效剂。该体系的一个最显著优点是能大大提高钻井速度。

钻井液的组成和分类

钻井液的组成和分类钻井液的组成钻井液是由分散介质（连续相）、分散相和化学处理剂组成的分散体。

例如，以水为连续相的水基钻井液是由水（淡水或盐水）膨润土、各种处理剂、加重材料以及钻屑所组成的多相分散体系。

以油为连续相的油包水钻井液是由油（柴油或矿物油）、水滴（淡水或盐水）、乳化剂、润湿剂、亲油固体等处理剂所形成的乳状液分散体系。

分散体系的分类分散体系是指一种或多种物质分散在另一种物质中所形成的体系。

被分散的物质称为分散相（不连续相）另一种物质称为分散介质连续相）。

热力学上把体系中物理性质和化学性质完全相同的均匀部分称为相。

相与相之间有明显的相界面。

例如，膨润土颗粒分散在水中，膨润土颗粒为分散相，水为分散介质，黏土颗粒和水之间有明显的分界面；水滴分散在油中,水是分散相,油是分散介质,水滴和油之间有明显的分界面。

分散体系按分散相颗粒的大小分为以下几类：1.分子分散体系。

分子分散体系是指溶质以小分子、原子或离子状态分散在溶剂中形成的体系，没有界面，是均匀的单相，其粒子直径在Inrn以下。

通常把这种体系称为真溶液。

2.胶体分散体系。

胶体分散体系是指分散相颗粒的直径小于IOOnm的分散体系。

其目测是均匀的，但实际是相不均匀体系（也有将分散相颗粒的直径为I-IOOOnm的颗粒归入胶体范畴），如AgI溶胶等。

3.粗分散体系。

粗分散体系是指当分散相颗粒的直径大于100nm时，目测是混浊不均匀体系，放置后会沉淀或分层，如浑浊的河水等。

钻井液中的分散相颗粒一般介于胶体分散体系与粗分散体系之间，其稳定性规律可以通过研究胶体体系稳定性规律来获得。

钻井液的分类钻井液按密度可分为非加重钻井液和加重钻井液;按其与黏土水化作用可分为非抑制性钻井液和抑制性钻井液力安其固相含量来分）各固相含量较低的称为低固相钻井液，基本不含固相的称为无固相钻井液；根据分散（流体）介质不同，分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体和合成基钻井液4种类型。

常用钻井液材料

5解卡剂。
6杀菌剂：甲醛、高锰酸钾。
7油脂类：丝扣油、铅锌粉。
8润滑剂：皂化油、十二烷基苯磺酸钠、多功能润滑剂、塑料小珠。
9堵漏剂：801堵漏剂、混合堵漏剂、核桃皮、高粘堵漏剂、膨胀堵漏王、生石灰、锯末。
10絮凝剂：润滑絮凝剂、聚丙烯酰胺、聚丙烯酸钾。
11包被剂：强力包被剂、80A-51、FA367。
12降粘剂：腐植酸钾、磺化褐煤树脂、铁铬盐、栲胶。
13增粘剂：高粘防塌剂、黄原胶、羟乙基纤维素。
14降失水剂：钠羟甲基纤维素、有机硅腐植酸钾、水解聚丙烯腈铵盐、PAC141系列、磺化褐煤树脂、羟甲基玉米淀粉、广谱护壁剂Ⅱ型、磺化沥青粉。
15复合型：广谱护壁剂Ⅰ型、广谱护壁剂Ⅱ型、高粘堵漏剂、润滑絮凝剂、高粘防塌剂、膨胀堵漏王。
Байду номын сангаас
常用钻井液材料是怎样分类的？
按作用为15类。
1膨润土类：钙基膨润土（103/T）、钠基膨润土（153/T）、超级钠土（253/T）。
2无机盐类：纯碱、烧碱、硅酸钾、氯化钾、氯化钙、氢氧化钾。
3加重剂：重晶石粉、工业盐。
4水泥添加剂：水泥速凝剂、水玻璃、水泥缓凝剂。

钻井液的组成和分类优秀课件

定义：用淡水、膨润土和各种对粘土与钻屑起分散作用的处理剂配置而成的水基钻井液
特点：
1)可容纳较多的固相，适合于配置较高密度的钻井液
2)容易在井壁上形成较致密的泥饼，失水较低
3)某些分散钻井液具有较强的抗温能力，适合于深井和超深井使用。
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二、钻井液的分类
钻井液的组成和分类优秀课件
• 钻井液的作用： • 1、清洗井底，携带和悬浮岩屑； • 2 、保护井壁； • 3 、冷却和润滑钻头及钻柱； • 4 、平衡地层压力； • 5 、协助破碎岩石； • 6 、保护油气层。
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一、钻井液的组成
(1)液相：液相是钻井液的连续相，可以是水或油。
(2)活性固相：包括人为加入的商业膨润土、地层进入的造浆粘土和有机膨润土(油基钻井液用)。
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二、钻井液的分类
盐水钻井液(saltwater drilling fluid) 定义：用盐水或海水配置而成。含盐量从1％（Cl-
质量浓度为 6000mg/l) 直至饱和 (Cl- 质量浓度为 189,000mg/l)之前。
特点: 对粘土水化有较强的抑制作用
➢ 油基泥浆：固相颗粒悬浮在油中，水或盐水乳化在油中，即油是连续相。 (柴油+沥青/有机土+处理剂)
➢ 气体：用高速气体或天然气清除钻屑
➢
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二、钻井液的分类
水基钻井液组成: 基本组成: 水+膨润土+处理剂高密度组成: 水+膨润土+处理剂+加重材料实际成分:水+膨润土+处理剂+加重材料+油+钻屑

钻井液体系总汇分类

钻井液的种类（1）稳定泡沫钻井液技术稳定泡沫钻井液是一种低密度钻井液体系，是在钻井液中加入表面活性剂，降低气、液、固三相表面张力，使空气均匀、稳定地存在于体系中，从而降低钻井液密度。

其特点是能够产生低于水的表观密度，在低压地层中产生微泡膨胀桥堵孔隙，保护油气层，提高勘探开发的综合效益。

通过对稳定泡沫钻井液系统研究，开发出适合大港油田低压油气藏特点的稳定泡沫钻井液体系。

我公司进行了稳定泡沫钻井液技术研究，形成了研究成果。

在现场应用中实现钻井液密度可调、泡沫稳定时间较长、抗污染能力强等优点。

在官新10-16井进行了现场试验，现场钻井液密度达到0.7g/cm3,收到了预期的效果。

2003年我公司在长庆油田气探井的服务中成功应用该钻井液技术，解决了低压气藏储层保护的难题。

（2）无固相欠平衡钻井液技术无固相欠平衡钻井液主要是为了解决低压、低渗油气藏而研究的钻井液体系，控制合理的钻井液密度实现欠平衡条件，减少钻井液滤液对储层的损害是该技术的核心，它适用于灰岩地层、稳定的砂泥岩地层。

1999年完成了第一口井深为5191.96m板深7井，所用的钻井液体系为具有防H2S损害、CO2腐蚀及防水锁损害的无土相钻井液，体系的特点主要表现在：体系采用无土相有利于保护油气层；体系的抑制性较强；体系具有防腐能力；体系便于维护；有利于清洗井眼，由于采用欠平衡有利于提高机械钻速；成本低。

到2002年使用该钻井液体系，相继完成了板深8、板深4、千18－18、西G2等16口井的现场应用，使用最高密度为1.42g/cm3，最低密度为0.84g/cm3。

该体系在现场应用中取得了明显的效果，尤其在保护油气层方面成果显著，该体系在大港油田首次欠平衡探井施工作业中一举成功，在所实施井中平均恢复值达到88%，实施井均获得良好的油气显示，为发现和保护油气层展现了光明的前景，尤其板深7井最为突出，经过5～11mm油嘴多次测试，平均产气量为1×105m3/d，其中轻质油31.75 m3/d，完钻后测试表皮系数为-1.35，投产后井口压力和油气产量相对稳定。

钻井液种类及组成

钻井液种类及组成降滤失剂，白油，腐植酸，重晶石，等都是一些处理剂，些都是泥浆性能调节的，重金石是用来增加比重的，每个处理剂都有不同的作用，如果你想写毕业设计，你自己必须看一些有关的书籍，推荐几个书籍，钻井液与岩土工程浆液，岩土钻掘工程等，我以前写过的一个课程报告，发给你吧，1、胶体率成孔液的胶体率是配液材料水化分散程度及悬浮稳定性的简易且有效的衡量指标。

胶体率的测定："将100毫升泥浆装入量筒中，将瓶塞塞紧，静止24小时后，观察量筒上部澄清液的体积（毫升数）。

"胶体率以百分数表示:"2、比重成孔液的比重是指成孔液的重量与同体积水的重量之比。

3、固相含量成孔液的固相含量指成孔液中固体颗粒占的重量或体积百分数。

成孔液中的固相包括有用固相和无用固相，前者如造浆粘土、重晶石等，后者为钻屑。

成孔液中的固相，按固相比重来划分，可分为重固相（重晶石比重为4.5，赤铁矿为6.0，方铅矿为6.9等）和轻固相（粘土比重一般为2.3～2.6，岩屑比重一般在2.2～2.8之间）。

固相含量测定方法⌝“蒸馏分离原理”：A. 取一定量（20ml）成孔液，置于蒸馏管内；B. 用电加热高温将其蒸干；C. 水蒸气则进入冷凝器，用量筒收集冷凝的液相；D. 然后称出干涸在蒸馏器中的固相的重量；E. 读出量筒中液相的体积；F. 计算固相含量；G. 其单位为重量或体积百分比。

4、含砂量钻井液含砂量是指钻井液中不能通过200目筛网，即粒径大于74μm的砂粒占钻井液总体积的百分数。

在现场应用中，该数值越小越好，一般要求控制在0.5%以下。

这是由于含砂量过大会对钻井造成以下危害：（1）使钻井液密度增大，对提高钻速不利。

（2）使形成的泥饼松软，导致滤失量增大，不利于井壁稳定，并影响固井质量。

（3）泥饼中粗砂粒含量过高会使泥饼的磨擦系数增大，容易造成压差卡钻。

（4）增加对钻头和钻具的磨损，缩短其使用寿命。

降低钻井液含砂的最有效的方法，是充分利用振动筛、除砂器、除泥器等设备，对钻井液的固相含砂量进行有效的控制。

_钻井液技术手册(中文版)

_钻井液技术手册(中文版)钻井液技术手册(中文版)本文档旨在介绍钻井液技术相关的知识和操作指南，为钻井工程师和相关人员提供参考。

本手册将详细介绍钻井液的组成、性质、分类、选型以及常见的技术问题和解决方案。

同时，本手册还包括涉及到的法律名词及其注释，以及相关附件列表。

--------------------以下为文档正文--------------------第一章：钻井液概述1.1 钻井液简介1.2 钻井液分类1.3 钻井液的作用第二章：钻井液组成及性质2.1 钻井液的组成2.2 钻井液基础性质2.3 钻井液附加性质第三章：钻井液选型原则3.1 钻井液性能要求3.2 钻井液选型指南3.3 钻井液处理与回收第四章：钻井液问题与解决方案4.1 钻井液稳定性问题4.2 钻井液污染问题4.3 钻井液泥浆损失问题4.4 钻井液气体问题第五章：其他钻井液技术5.1 钻井液预处理技术5.2 钻井液添加剂5.3 钻井液监测与控制技术第六章：常见钻井液配方6.1 基础钻井液配方6.2 高温高压钻井液配方6.3 气体钻井液配方6.4 高灰分钻井液配方第七章：附件列表附件1：国内钻井液技术标准附件2：钻井液处理设备参数表附件3：钻井液配方示例------------------ 此处为文档结尾 ------------------附件：1：附件1：国内钻井液技术标准2：附件2：钻井液处理设备参数表3：附件3：钻井液配方示例法律名词及注释：1：法律名词1：注释12：法律名词2：注释23：法律名词3：注释3。

钻井液概述—钻井液的组成和分类

项目一：钻井液概述
任务一：
钻井液的组成和分类
课程名称：泥浆材料检测与应用
知识点 01 知识点 02 知识点 03
钻井液的定义和组成分散体系的分01 钻井液的组成和分类
知识点 1 钻井液的定义和组成
钻井液,又称泥浆或钻井泥浆，是石油钻井的“血液”。在油气钻井过程中，以其多种功能满
足钻井工作需要的各种循环流体的总称。
一、钻井液的组成：
钻井液主要由液相、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（混油乳状液和反相乳状液）。固相包括有用固相（膨润土、加重材料）和无用固相（岩屑）。
项目一：钻井液概述
任务 01 钻井液的组成和分类
知识点 2 分散体系的分类
胶；互不相溶液体组成的液-液溶胶，例如牛奶、原油等乳状
液；液体和气体组成的液-气溶胶，例如泡沫。
➢固溶胶包括固-固溶胶，例如有色玻璃，不完全互溶的合金；固-
液溶胶，例如珍珠、某些宝石；固-气溶胶，例如泡沫塑料、沸石分子筛。
➢气溶胶气-固溶胶，例如烟、含尘的空气；气-液溶胶，例如雾、云。
（3）盐水钻井液和饱和盐水钻井液
盐水钻井液是用盐水（或海水）配制而成的。含盐量从1%（Cl-质量浓度为6000mg/L）直至饱和（Cl-质量浓度为189000mg/L）之间均属此种类型。
特点：对黏土具有较强抑制性
饱和盐水钻井液是指钻井液中NaCl含量达到饱和时的盐水钻井液体系。它可以用饱和盐水配成，或可先配成钻井液再加盐至饱和。可作为完井液或修井液。
（8）合成基钻井液
合成基钻井液是以人工合成的有机化合物作为连续相，盐水作为分散相，并含有乳化剂、降滤失剂、流型改进剂的一类新型钻井液。有机物为无毒并且能够生物降解的非水溶性有机物。

钻井液的类型

二、钻井液的类型随着钻井液工艺技术的不断发展，钻井液的种类越来越多。

目前，国内外对钻井液有各种不同的分类方法。

其中较简单的分类方法有以下几种：按其密度大小可分为非加重钻井液和加重钻井液。

按与粘土水化作用的强弱可分为非抑制性钻井液和抑制性钻井液。

按其固相含量的不同，将固相含量较低的叫做低固相钻井液，基本不含固相的叫做无固相钻井液。

然而，一般所指的分类方法是按钻井液中流体介质和体系的组成特点来进行分类的。

根据流体介质的不同，总体上分为水基钻井液、油基钻井液和气体型钻井流体等三种类型。

由于水基钻井液在实际应用中一直占据着主导地位，根据体系在组成上的不同又将其分为若干种类型。

下面是在参考国外钻井液分类标准的基础上，在国内得到认可的各种钻井液类型。

1．分散钻井液(Dispersed Drilling Fluids)分散钻井液是指用淡水、膨润土和各种对粘土与钻屑起分散作用的处理剂(简称为分散剂)配制而成的水基钻井液。

它是一类使用历史较长、配制方法较简单且配制成本较低的常用钻井液。

其主要特点是：(1)可容纳较多的固相，较适于配制高密度钻井液。

(2)容易在井壁上形成较致密的泥饼，故其滤失量一般较低。

3)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。

2．钙处理钻井液(Calcium-treatedDrillingFluids)钙处理钻井液的组成特点是体系中同时含有一定浓度(质量浓度)的Ca2+和分散剂。

Ca2+通过与水化作用很强的钠膨润土发生离子交换，使一部分钠膨润土转变为钙膨润土，从而减弱水化的程度。

分散剂的作用是防止Ca2+引起体系中的粘土颗粒絮凝过度，使其保持在适度絮凝的状态，以保证钻井液具有良好、稳定的性能。

钻井液配方资料(修改版)

4、钻井液无机处理剂
钻井液无机处理剂的作用主要有离子交换作用、调节值、控制絮凝、分散、沉淀、络合、形成可溶性盐、水解、形成溶胶、抑制溶解、胶凝、调节密度等作用。现将常用无机处理剂介绍如下。
（1）碱类氢氧化钠别名为烧碱、火碱、苛性钠。烧碱是一种强碱，加入钻井液后，其重要作用是：溶于水中完全电离，可提供钠离子和：氢氧根，遇二价阳离子可形成低溶解度或难溶的氢氧化物，控制阳离子浓度，变难溶有机酸为易溶于水的盐，如配制丹宁碱液、煤碱液等，变纤维素为碱纤维素。分散和活化粘土、增强其它处理剂性能等。氢氧化钙别名消石灰和熟石灰，为白色粉末，常温下密度为，吸潮性强，在空气中能吸收二氧化碳生成碳酸氢钙。它在水中的溶解度小，常与水配成混浊的悬浮体即石灰乳，浓度饱和而澄清的水溶液叫石灰水。氢氧化钙加入钻井液后，其主要作用是：加入钻井液中能控制 Na+和钙蒙脱土的浓度：遇纯碱生成沉淀 CaCO3，可除去遇盐酸生成氯化钙，从而提高 Na+浓度:氢氧化钾别名为苛性钾，为白色半透明晶体，常温密度为 2.044g/cm3 左右，熔点 360℃。氢氧化钾易溶于水，水溶液呈强碱性，也溶于酒精和甘油，难溶于醚及烃类，极易吸潮气和而结成硬块及变质。其商品杂质可能含有氯化物、硫酸盐。在钻井液中，氢氧化钾的作用基本上与氢氧化钠相似，主要用作钾基钻井液的值调节剂，也可提供大量钾离子，增加防塌效果。
钻井液的主要成分有：水，如淡水、盐水、咸水或饱和盐水等；膨润土，如钠膨润土、钙膨润土、有机土或抗盐土等；化学处理剂有无机类、有机类、表面活性剂类、高聚合物类或生物聚合物类等；油类，如轻质油或原油等；气体，如空气或天然气等。由于这些成分在各类钻井流体中所形成的分散体系不同，因此所起的作用也不同。从物理化学观点看，钻井液是一种多相不稳定体系，其包括由重晶石粉、钻屑、粘土粉等组成的的悬浮液、高聚合物组成的胶体、膨润土粉的水溶液等和氯化钠的真溶液、碳酸钠的水溶液等。

钻井液分类：

钻井液分类：
水基钻井液：6 类。

不分散：开钻泥浆、自然造浆泥浆、轻度处理的泥浆。

不加分散剂。

分散：较深深度和较高密度井段，加有各种分散剂，比如木质素磺酸盐、褐煤或者丹宁类等分散剂。

钙处理：石灰、石膏和氯化钙钻井液。

主要通过钙例子控制页岩垮塌和井眼扩大。

聚合物：加有长链聚合物，起到包被钻屑、增加粘度和降低失水的作用。

低固相：固相类型和含量严格控制。

总固相不超过6%~10%，粘土相3%左右或者更低。

盐水：饱和盐水、海水、盐水。

加有CMC、淀粉和其它处理剂。

油基钻井液：需要钻井液稳定和抑制性的时候。

比如：高温、深井、粘卡、井壁垮塌。

反相乳化钻井液、全油基钻井液。

合成基钻井液：主要是具有油基钻井液的优点但对环境损害小。

基液主要有酯、醚类、聚α烯烃、异构化α烯烃
泡沫（泡沫钻井）、空气（干空气钻井）、雾（雾化钻井）和气体（充气钻井）钻井液
我国常用于钻深井和超深井的三磺钻井液的典型配方及性能如表6-3所示。

在这种钻井液中，三种磺化类产品用作主处理剂，其中磺化栲胶（SMT）是抗高温降粘剂，磺化褐煤（SMC）与磺化酚醛树脂（SMP-1）配合使用，具有很强的降滤失作用；添加适量的红矾钾和Span-80，都是为了增强体系的抗温能力。

表6-3 分散型三磺钻井液的推荐配方及性能。

钻井液基础知识

钻井液基础知识一、钻井液概述1、钻井液概念钻井液是由粘土、水（或油）以及各种化学处理剂组成的一种溶胶悬浮体的混合体系。

2、钻井液的分类（1）淡水钻井液（2）钙处理钻井液（3）不分散低固相聚合物钻井液（4）盐水钻井液（5）饱和盐水钻井液（6）钾基钻井液（7）油基钻井液（8）气体钻井液3、钻井液在钻井中的作用（1）清洗井底，携带岩屑，保持井底干净，保证钻头不断的破碎地层，使钻进不中断。

（2）平衡地层中的流体压力，防止井喷、井漏等井下复杂情况，保护油气层。

（3）平衡岩石侧压力，并在井壁形成泥饼，保持井壁稳定，防止地层坍塌。

（4）发挥水力效能，传递动力，冲击井底，帮助钻头破碎井底岩石，提高钻井速度。

（5）悬浮岩屑和加重剂，降低岩屑沉降速度，避免沉砂卡钻。

另外承受钻杆和套管的部分重力。

（6）润滑并冷却钻头钻具。

（7）防止地层中盐水、岩盐、石膏、芒硝等对钻井液的污染，防止硫化氢污染和损害。

（8）利用钻井液，准确获得井下资料。

二、钻井液性能指标1、钻井液密度（1）概念：指单位体积钻井液的质量，常以g/cm3表示。

（2）钻井液密度与钻井的关系密度的大小直接关系着钻井速度的快慢，因此密度必须符合地质和工程的要求，大小适中。

密度过大有以下害处：A、损害油气层B、降低钻井速度C、过大压差易造成压差卡钻D、易憋漏地层E、易引起过高的粘切F、多消耗钻井液材料和动力G、抗污染能力下降密度过低则容易发生井喷、井塌、缩径及携岩能力下降等。

（3）提高钻井液密度的方法一般可在钻井液体系中加入密度较大的惰性物质，如石灰石粉、重晶石粉等；也可加入可溶性盐，另外根据情况可选用除气、除泡等工艺方法。

（4）降低钻井液密度的方法A、机械法：把有害物质通过机械设备清除，如使用震动筛、除砂器等。

B、稀释法：加入一定量的清水稀释钻井液，使其密度下降。

C、使用化学絮凝剂来降低密度。

D、使用发泡剂或充气来增大体积而降低密度。

2、钻井液的流动性（1）、钻井液的粘度、切力A、表观粘度：是用一定体积的钻井液流过规定尺寸的小孔所需的时间来表示。

钻井液的分类

无机化合物除少数单体或主体（如Na2SO3）为工程浆液外大部分是作为钻井液的添加剂改善钻井液使用性能
②有机浆液
原料取自有机化合物及其衍生物
有机化学组成上分类
丹宁类、木质素类、腐殖酸类、纤维素类、丙烯酸类、聚糖类、树脂类、表面活性剂类、其它共聚物类
分子量较大，分子结构比较复杂
有机浆材即可单独或主体作为钻井液，也可作为其他钻井液的添加剂
②饱和盐水钻井液
指含盐量达到饱和（常温下浓度为 3.15×105mg／l左右）的钻井液
（注意NaCl溶解度随温度变化而变化）
制备：饱和盐水制成/配成钻井液后加盐至饱和
应用：（其他水基钻井液难以处理的）大段岩盐层和复杂盐膏层
作完井液、修井液
③海水钻井液
指用海水配制而成的含盐钻井液
体系中不仅含有约3×104mg/l的NaCl，还含有一定量的Ca2+和Mg2+
目前含水量在5%以下的普通钻井液已较少使用
目前主要使用油水比在(50～80)：(50～20)范围内的油包水乳化钻井液
特点：
能抗高温，有很强的抑制性和抗盐、钙污染的能力，润滑性好，并可有有效地减轻对油气层的损害等
（与水基钻井液比较）
配制成本高，对环境有污染
应用：使用该类钻井液已成为钻深井、超深井、大位移井、水平井和各种复杂地层的重要手段之一
7、合成基钻井液
含义：以合成的有机化合物为连续相、盐水为分散相并含有乳化剂、降滤失剂、流型改进剂的一类新型钻井液
组分：合成的有机化合物（连续相）、盐水（分散相）、乳化剂、降滤失剂、流型改进剂
使用无毒、能够生物降解的非水溶性有机物取代了油基钻井液中通常使用的柴油
因而这类钻井液既保持了油基钻井液的各类优良特性，同时有能大大减轻钻井液排放对环境造成的不良影响

钻井液配方资料(修改版)

钻井液配方资料(修改版)很好的钻井液资料钻井液配方资料钻井液材料是配制各种钻井液所用的物质，其中包括原材料及处理剂。

钻井液原材料是指那些组成钻井液的基本组分。

处理剂是指那些用来调整钻井液性能的物质，它是钻井液组分中的关键成分，随着钻井液技术的发展，处理剂的品种正日益增多。

一、钻井液概述钻井流体是在旋转钻井中使用的循环流体，由于绝大多数使用的是液体，少量使用气体或泡沫，因此又称“钻井液”。

钻井液在钻井工程中的主要功用是：清洗井底，携带岩屑；冷却和润滑钻头及钻柱；形成泥饼，保护井壁；控制与平衡地层压力；悬浮岩屑和加重剂；在地面沉除岩屑；提供所钻地层的有关资料；将水功率传给钻头等。

钻井液的主要成分有：水，如淡水、盐水、咸水或饱和盐水等；膨润土，如钠膨润土、钙膨润土、有机土或抗盐土等；化学处理剂有无机类、有机类、表面活性剂类、高聚合物类或生物聚合物类等；油类，如轻质油或原油等；气体，如空气或天然气等。

由于这些成分在各类钻井流体中所形成的分散体系不同，因此所起的作用也不同。

从物理化学观点看，钻井液是一种多相不稳定体系，其包括由重晶石粉、钻屑、粘土粉等组成的的悬浮液、高聚合物组成的胶体、膨润土粉的水溶液等和氯化钠的真溶液、碳酸钠的水溶液等。

钻井液有以下分类方法：按密度可分为低密度未加加重剂和高密度加有加重剂两种；按对粘土的作用可分为“抑制法”和“非抑制性”两种，前者加有抑制粘土水化分散的抑制剂；按分散体系中的连续相可分为水基（以水为连续相）、油基（以油为连续相）和气体。

水基钻井液是目前应用最广泛、研究最深入的一类钻井液；油基钻井液是为了钻复杂地层如岩盐、石膏、泥岩页岩以及钻定向井、高温井和完井、修井的需要而发展出来的；气体钻井使用空气或天然气体做为钻井时的循环流体，是为了钻低压油气层、严重漏失层或坚硬而不含水的地层而发展起来的。

我国标准化钻井液现分为淡水钻井液、钙处理钻井液、木分散聚合物钻井液、盐水（包括海水或咸水）钻井液、饱和盐水钻井液、钾基钻井液、油基钻井液、气体（包括一般气体及泡沫）钻井液等八类。