钻井液基本知识
石油钻井用钻井液类型及相关知识
石油钻井用钻井液类型及相关知识一、抑制性聚合物钻井液（一）代号：P—Fe（二）特点：本钻井液是以PHP作为絮凝剂，抑制地层造浆；以FCLS配合烧碱水作为稀释剂，控制钻井液粘度、切力及流变性能，以CMC作为降失水剂的抑制性钻井液体系。
具有适应范围广、维护处理简单、成本低等特点。
（三）推荐使用范围：油田各地区3200米以内的井，水型不限。
（四）主要组分：1、低密度固相含量不大于10%2、PHP 0.1-0.3%3、FCLS 1—2%4、CMC 0.3—0.5%5、烧碱水用于调节PH值6、加重按设计要求（五）性能指标1、密度：非加重钻井液不大于1.15g/cm32、漏斗粘度：28—45S3、API失水：10—5ml4、静切力G：2—5/3—8 Pa5、含砂量：＜0.5%6、PH值:淡水9—11;咸水:11—137、塑性粘度:8—20mPa.S8、动切力：3—6Pa（六）维护处理要点：1、大循环改小循环以后，使用震动筛、除砂器控制固相含量，配合清水调整性能1—2周，进行转化处理。
本次处理主要以控制低粘、低切、降低失水为目的。
（采用PHP、FCLS 、NaOH、CMC综合处理）。
2、转化处理以后，用PHP配合烧碱水进行维护处理。
PHP应配成0.5—1%溶液，每班定量均匀加入。
东营组以上地层，钻井液中PHP保持0.1—0.15%的含量。
进入沙河街组地层，PHP保持0.2—0.3%的含量，烧碱量以维护要求的PH为佳。
3、每只钻头下钻完，根据性能要求，用清水、FCLS配合烧碱水处理，用CMC控制失水。
根据失水量的大小决定其用量，然后用PHP维护性能。
FCLS 与烧碱水的比例：一般按淡水2：1；咸水1：1或1：2。
4、钻进中坚持使用好固控设备，保持含砂量小于0.5%。
5、加重前，先用FCLS与烧碱水进行降粘切处理之后再进行加重。
加重时，应按加入的重晶石数量补充0.05—0.1%的PHP量，以确保重晶石在钻井液中的悬浮。
钻井液基础知识
第三章钻井液基础知识一、钻井液概念钻井液是指油气开发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。
钻井液的循环是通过泥浆泵实现的。
循环池中的钻井液由泥浆泵泵入地面高压管汇，经过立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤到达钻头，然后从钻头喷嘴喷出，沿着钻柱与井壁（或套管）形成的环形空间返出，到达地面后经各种固控设备处理后返回循环池。
因此，钻井液又被人们普遍称为石油钻井工程的“血液”。
钻井液又称做钻井泥浆或简称泥浆。
钻井液工艺技术是油气钻井工程的重要组成部分，在确保安全、优质、快速钻井中起着越来越重要的作用。
现场钻井液循环系统如图所示。
泥浆池泥浆泵地面高压管汇立管水龙带水龙头方钻杆固控设备沉砂池震动筛泥浆槽井眼环空钻头钻铤钻杆二、钻井液的组成1、分散介质---水（盐水）或油2、分散相---膨润土、加重材料、各种处理剂、钻屑膨润土是常用的配浆材料，主要起提粘和造壁作用，加重材料用于提高钻井液密度，处理剂用于调整钻井液性能，钻屑是无用固相应通过各种固控措施除去。
三、钻井液的基本功用1、携带和悬浮岩屑通过钻井液循环将钻头破碎的岩屑从井底携带到地面，让钻头始终接触、破碎新地层，保证快速钻进。
钻井液停止循环时使钻屑在钻井液中悬浮不下沉，防止沉沙卡2、稳定井壁和平衡地层压力钻井液借助液相滤失作用，在井壁上形成一层薄而致密的泥饼，阻止液相进一步滤失，从而减弱泥页岩水化膨胀和分散程度，达到稳定井壁的作用。
平衡地层压力是通过钻井液提供的液注压力来实现，从而防止井塌、井喷、卡钻等复杂情况。
3、冷却和润滑钻头钻具钻进过程中钻头破碎岩屑，钻具与井壁摩擦会产生大量热，这些热量通过钻井液循环被带出地面从而达到冷却钻头钻具的作用。
钻具在井下旋转过程中钻井液在钻具与地层之间又会起到很好的润滑作用。
4、传递水动力钻井液将地面泥浆泵赋予的动力除了用于克服沿程阻力外，当它从钻头喷嘴高速喷出时，对井底产生强大冲击力从而显著提高钻速。
预备知识3：钻井液简介
塑性粘度：
动切力（屈服值）：
0 0.511300 pv )(Pa) (
600 (无因次) 300
流性指数：
n 3.321lg
稠度系数：
k
0.511 600 (mPa s ) n 1022
四、钻井液的造壁性能
（1）滤失和造壁过程 钻井液中的液体在压差作用下向地层中渗透的 过程称为钻井液的滤失。 在钻井液产生滤失的同时，钻井液中的固相颗 粒附着在井壁上形成滤饼。一般，滤饼的渗透率比 地层的渗透率小几个数量级，所以形成的滤饼阻止 滤液向地层渗透，同时又有保护井壁的作用。滤饼 在井壁上的形成过程称为造壁过程。
稠度系数k、流性指数n upv为塑性粘度
钻井液大多数为塑性流体，某 些为假塑性流体。
塑性流型的特点:
（1）所加切应力达到某一最低值 s 之后才开始流动，这个最低切应力称为 静切应力，又称凝胶强度。
静切应力越大，悬浮岩屑能力强， 但流动阻力大，开泵困难。
（2）当切应力继续增大，流变曲线出 现直线段，延长该直线与切应力轴线交于
常见的粘土矿物
高岭土（Kaolinite） 蒙脱石(Montmorillonite) 伊利石(illite)
二、钻井液的分类
用的最多
分三类：水基体系；
油基体系；
空气-天然气体系。
(1) 水基钻井液体系： 固相颗粒悬浮在水中或盐水中，油可以乳化到水中，此时， 水是连续相。 膨润土+水+化学处理剂+加重材料＋钻屑 淡水、盐水、钙处理钻井液、聚合物钻井液等
四、钻井液的造壁性能
（2）几种不同的滤失情况
瞬时滤失、动滤失、静滤失
瞬时滤失 在钻头破碎岩石形成新井眼而滤饼尚未形成的一段时间内， 钻井液迅速向地层内渗滤，此时的滤失称为瞬时滤失，瞬时滤 失量有利于提高钻速，但严重损害油气层。
钻井液基础知识解析
第二部分、钻井液性能及调整
（3）钻井液密度的测试 钻井液比重称（钻井液密度计）
现场最常用密度计
1-称杆；2-主刀口；3-泥浆杯；4-杯盖；5-校 正筒；6-游码； 7-底座；8-主刀垫；9-档壁
钻井液基本性能:
密
度：比重计
抑 制 性: PH﹑矿化度、防侵污、防塌等
滤失造壁性: 滤失量、泥饼性能等
流 变 性: 粘度、切力等
固 相 含量：
含 砂 量：
钻井液特殊性能:
高温高压性能、乳化稳定性、润滑性等。
第二部分、钻井液性能及调整
1、钻井液密度
（1）定义：单位体积钻井液的质量。 g/cm3 （进出口泥浆密度差≤0.02 g/cm3 ） t/m3
酸溶性 酸溶
铁矿粉 钛铁矿粉 方铅矿
Fe2O3 TiO2.Fe2O3
PbS
4.9-5.3 4.5-5.1 7.4-7.7
酸溶 酸溶 酸溶
第二部分、钻井液性能及调整
钻井常用可溶性盐类加重材料
水溶性盐
KCl NaCl CaCl2 CaBr2 ZnBr2
饱和盐水密度 g/cm3
1.16(20℃) 1.20 (20℃) 1.40 (60℃) 1.80 (10℃) 2.3 0(40℃)
第二部分、钻井液性能及调整
（5）滤失量的调节 滤失量的调节通常采用在钻井液中加入降滤失剂的方式进行。
（6）常用滤失量调节剂 ①羧甲基纤维素钠盐（Na－CMC，CMC）； ②水解聚丙烯腈盐类（Na－HPAN、Ca－HPAN、NH4－HPAN）； ③腐植酸类（NaHm、Na－NHm、CrHm、SH23、SH24）；
钻井液基本知识
钻井液基本知识钻井液就是用于钻井的流体,在钻井中的功用:1、清洗井底,悬浮携带岩屑,保持井眼清洁。
2、平衡地层压力,稳定井壁、防止井塌、井喷、井漏。
3、传递水功率、以帮助钻头破碎岩石。
4、为井下动力钻具传递动力,5、冷却钻头、钻具。
6、利用钻井液进行地质、气测录井。
钻井液常规性能对钻井工作有很大的影响。
一、钻井液密度1、钻井液密度概念:单位体积钻井液的质量称为钻井液的密度,其单位就是克/厘米3(g/cm3)常用符号表示。
现场一般用钻井液密度计测定钻井液的密度。
2、钻井液密度的计算公式P=(P地×102)÷H+PeP----钻井液密度g/cm3式中:P地----地层压力MPaH-----井深mPe-----附加密度、油层附加0、05—0、1气层附加0、07—0、15由于起钻时可能产生抽吸或液面下降,另外,气体进入井内,也会引起液柱压力降低,因此钻井液密度要有附加值。
3、钻井液密度与钻井工作的关系:在钻井作业中,钻井液密度的作用就是通过钻井液柱对井底与井壁产生压力,以平衡地层中油、气压力与岩石侧压力、防止井喷、保护井壁,同时防止高压油气水侵入钻井液,以免破坏钻井液的性能引起井下复杂情况,在实际工作中,应根据具体情况,选择恰当的钻井液密度,若钻井液密度过小,则不能平衡地层流体压力,与稳定井壁,可能引起井喷、井塌、卡钻等事故,若钻井液密度过大则压漏地层,并易损害油气层。
钻井液对钻速有很大的影响,密度大液柱压力也大,钻速变慢,因钻井液柱压力与地层压力之间的正压差使岩屑的清除受到阻碍。
造成重复破碎,降低钻头破碎岩石的效率,使钻速下降,通常在保证井下情况正常的前提下,为了提高钻速,应尽量使用低密度钻井液。
二、钻井液粘度1、钻井液的粘度概念:钻井液粘度就是指钻井液流动时,固体棵粒之间,固体颗粒与液体分子之间,以及液体分子之间内摩擦的总反映,钻井液粘度可用漏斗粘度计与旋转粘度计进行测定,由于测定的方法不同,有不同的粘度值,现场常采用漏斗粘度计测量钻井液的粘度,单位就是秒。
钻井液知识
第五章钻井液钻井液（Drilling fluids）是在旋转钻井时循环使用的流体，包括水基、油基、气基三种类型。
由于绝大多数使用的是液体，少量使用气体或泡沫，因此称之为“钻井液”，又由于最初的钻井液主要是由水和粘土组成，而且粘土一直是钻井液的主要配制材料，因此习惯称之为“泥浆”。
尽管目前钻井液的成本仅占钻井总成本的5～10％左右，但它却是影响钻井工程成败的主要因素之一，井愈深，其重要性愈突出，因此，人们形象地把泥浆比喻为“钻井的血液”。
第一节钻井液性能一．钻井液性能钻井液性能测试与计算的技术指标总共有40多项，但对一种钻井液体系，一般要求测定和相适应的指标常常只是几项或十几项。
测试钻井液性能的方法可参见1993年版API RP 13 B－l《水基钻井液现场测试程序推荐作法》和B－2《油基钻井液现场测试程序推荐作法》以及我国行业标准ZB／TE 13004《钻井液测试程序》。
各项性能的代号及单位见表5－1。
二．钻井液性能的控制1．密度（MW）（1）钻井液密度是单位体积钻井液所含物质的质量，法定计量单位为克／厘米3（g／cm3）或千克／米3（kg／m3），钻井现场也常用其他非法定计量单位，如磅／加仑（1b／gal）或磅／英尺3（fo／f t3），有时则用压力梯度表示，如磅／英寸2／英尺（1b／in2／f t）、磅／英寸2／1000英尺（1b／in2／1000f t）、千帕／米（kPa／m）或者是公斤／厘米2／米（kg／cm2／m）等。
它们之间的换算关系见单位换算表。
（2）钻井液密度的设计应控制在合适的数值上。
一般而言，钻井液密度提高有利于支承井壁，保证井眼的稳定，阻止地层流体流入井筒污染钻井液及引发井涌与井喷，但密度高不利于提高钻进速度。
（3）钻井液密度降低有利于避免井漏，提高钻进速度和减少压差卡钻机率，也有利于产层保护，但密度降低容易引发井涌或井喷。
（4）钻井液密度升高的可能因素是：①加入加重材料。
钻井液工知识题库
钻井液工知识题库一、名词解释：1、分散相：分散体系中的很细的悬浮颗粒（包括固体、液体、气体等）较均匀地分布在连续相中，此悬浮颗粒称为分散相。
2、连续相：能完全悬浮胶体、油滴、固体颗粒等分散相的液体称为连续相。
3、油层损害：钻井液固体颗粒和滤液侵入地层而引起的油层渗透率的降低，称为油层损害。
4、水堵：由于钻井液滤液侵入地层孔隙（毛细孔）而引起的油气层渗透率降低的现象称为水堵。
5、选择性絮凝：絮凝钻屑和劣质粘土，而不絮凝有用般土的絮凝剂。
6、高分子化合物：分子量一般在一千以上的有机化合物简称为高分子化合物。
7、乳化作用：一种液体以细小液滴的形式分散在另一种互不相溶的液体中所得的稳定分散体系，这种分散特性的形成过程叫然后作用。
8、表面张力：作用于液体表面单位长度上，是表面收缩的力。
9、极压润滑剂：一种特殊的添加剂，在及高压力条件下，它能在摩擦的金属表面形成坚固的化学膜，所形成的这种化学膜可以减轻接触表面之间的磨损或摩擦。
10、降粘剂：能使钻井液粘度降低的处理剂。
11、滤饼摩擦系数：滤饼表面有一定的粘滞性，当一物体在其表面产生运动时，将受到一定的摩擦阻力，这个摩擦阻力与物体对滤饼施加压力的比值称为滤饼的摩擦系数。
12、高温降解：高温使处理剂长链断裂，或使亲水基与主链连接键断裂，两者结果都大幅度降低处理剂效能，甚至使之失效，处理剂在高温下的断键（链）反应称为高温降解。
12、固体润滑剂：一般指加入钻井液中能显著降低钻具对井壁摩擦力的固体物质。
如：石墨粉、塑料小球、玻璃微珠等。
13、湿润反转：由于表面活性剂的作用，使固体表面亲水亲油性相互转化的过程。
14、流变曲线：流变曲线：是指流体流动时速度梯度与切应力关系曲线。
15、紊流：一种流态，其特点是某一定点的流速无论是大小或方向都在不断地变化，并持续进行着不规则的，连续的变化。
16、塞流：物体作为一个整体单元的流动，在流体的内部不存在剪切作用。
塞流是塑性流体在克服产生流动所需要的力以后所显示出的初始流态。
钻井液工基本知识
钻井液工基本知识①测量密度：将密度计底座放置至水平面上，用量杯量取钻井液，测量并计录钻井液密度；在密度计的样品杯中注满钻井液，盖上杯盖，慢慢拧动压紧，为使样品杯中无气泡，必须使过量的钻井液从杯盖的小孔中流出；用手指压住杯盖小孔，洗净擦干样品杯外部，把密度计的刀口放在底座的刀垫上，移动游码，直至来稳（水平泡位于中央）；读出游码左侧所示的刻度即为钻井液密度；倒掉钻井液，将仪器洗净，擦干备用。
②测量马氏漏斗的粘度：取氏测钻井液，用手指堵住流出口通过筛网注入内，直到刚好注满筛子底面为止，此时刚好1500ml，把946ml刻度杯置于流出口下，移去手指同时计时，计录注满刻度杯所用的时间（ｓ）即为钻井液的马氏漏斗粘度。
③测量中压滤失量和pH值：用食指堵住洗净的钻井液杯气流小孔，装入适量钻井液（离杯口0．５ｃｍ），依次放入密封圈、滤纸，宁紧钻液杯盖，悬挂在三通接头上，并卡好挂架和量筒，关闭放空阀，微调减压阀手柄，使压力指示为0.7ＭＰa,滴液开始计录时间,7.5min或30min,取下钻井液杯打开杯盖取出泥饼,用小冲去泥饭表面的浮泥,用钢板尺测量其厚度。
将钻井液杯洗净擦干备用。
计量滤失量及泥饼厚度，若测定时间为３０min，滤失量和泥饼为直读数，若测定时间为７.5min测滤失量和泥饼均乘以２。
④含砂量的测定：将待测钻井液注入含砂量管中至“钻井液”刻度线处（２３ｍｌ），再注小至“水”刻度线处，用手盖住含砂量管口，将钻井液和水摇匀后，摇荡过筛，再用清水洗净，然后把筛框倒置在含砂量管上，用水将不能通过２００目筛网的砂子冲到含砂量管里静置，待不再有下落物时，直读含砂量的百分数。
⑤钻井液固相含量的测定：将待测钻井液倒入杯内，（注意：不要溢出）。
将钻井液杯盖放置杯口，让多余的钻井液从盖子上的小孔溢出，擦净溢出的钻井液（此时杯内钻井液体积为２０ｍｌ）。
轻轻拿起杯盖，并滑动盖子，将粘附在盖上面的钻井液刮回到钻井液杯中。
向钻井液中加入2～3滴消泡剂，将钻井液体与套筒相接。
油基钻井液—油包水乳化钻井液
项目九：油基钻井液
任务 01 油基钻井液
知识点 3 油基钻井液的配方
项目九：油基钻井液
任务二：
油基钻井液下
课程名称：泥浆材料检测与应用
知识点 01 油基钻井液的配制 知识点 02 油基钻井液的性能要求
项目九：油基钻井液
任务 02 油基钻井液下
知识点 1 油基钻井液的配制
1.洗净并准备好两个混合罐。 2.用泵将配浆用基油打入1号罐内，按预先计算的量加入所需的主乳 化剂、辅助乳化剂和润湿剂，充分搅拌2h，直至所有油溶性组分全 部溶解。 3.按所需的水量将水加入2号罐内，让其溶解所需CaCl2量的70%。 4.在专门设备搅拌下，将CaCl2盐水缓慢加入油相。 5.在继续搅拌下加入适量的亲油胶体和石灰。 6.如性能合乎要求，加入重晶石以达到所要求的钻井液密度。 7.当体系达到所需的密度后，加入剩余的粉状CaCl2，最后充分搅拌。
水相：淡水、盐水或海水。
乳化剂：油溶乳化剂（HLB值3～6）、水溶乳化剂 （HLB值8～16），二者复配使用。
国内外油基钻井液使用的乳化剂包括硬脂酸钙、 SPAN-80、石油磺酸钙、OP-10
润湿剂：具有两亲特性的表面活性剂
pH调节剂：通常使用生石灰控制油基钻井液的碱度， 保持pH值在9.0～10.5左右。
项目九：油基钻井液
任务一：
油基钻井液
课程名称：泥浆材料检测与应用
知识点 01 油基钻井液的简介 知识点 02 油基钻井液的组成 知识点 03 油基钻井液的配方
项目九：油基钻井液
任务 01 油基钻井液
知识点 1 油基钻井液的简介
பைடு நூலகம்
油基钻井液特点 井眼稳定性好、润滑性好、抗温能力强。
油基钻井液分类： 1.全油基钻井液，含水量不超过5%。 2.油包水型乳化钻井液，含水量约为10%～40%。
基础知识--03钻井液基本功能及类型
--钻井液类型
作用机理： 该钻井液的主要防塌成分为有机硅和腐钾中的K+离子。 有机硅的主要化学成分为CH3Si（OH）2ONa(甲基硅醇钠)的不 同缩合物，有机硅分子中的Si-OH键容易与粘土上的Si-OH键 缩聚成Si-O-Si键，产生牢固的化学吸附作用，可在粘土表面 上形成一层甲基朝外的CH3-Si≡吸附层，使粘土吸水表面反 转为亲油性，阻止或减缓了粘土和层间的水化作用，同样也 减弱了钻井液中粘土颗粒间的相互作用力，削弱了网架结构， 因此，有机硅不仅具有较好的抑制泥页岩水化能力。而且也 具有较好的钻井液稀释能力和润滑性能。
预见事故复杂，同时有处理事故复杂的功能。
钻井液基本功能
钻井液技术
钻井液类型
--钻井液类型
较简单的分类： ●按其密度大小可分为加重钻井液和非加重钻井
液。
●按与粘土水化作用的强弱可分为抑制性钻井液 和非抑制性钻井液。 ●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。
--钻井液类型
有机正电胶钻井液体系的特点
1、有机正电胶具有更强的正电性，表现在近井壁处 形成静止层，具有井壁稳定的作用。 2、能被水润湿，且有油溶性，并易于与其他处理剂 配伍。 3、正电胶钻井液通过正负胶粒极化水分子形成复合 体，在毛细管中呈整体流动，很容易反排出来保护 油气层。 4、适合于水平井的勘探与开发。
--钻井液的基本功用
稳定井壁和平衡地层压力---------井壁稳定、井眼规则是实现安全、优质、快速钻井 的基本条件。性能良好的钻井液应能借助于液相的滤失 作用，在井壁上形成一层薄而韧的泥饼，以稳固已钻开 的地层并阻止液相侵入地层，减弱泥页岩水化膨胀和分 散的程度。与此同时，在钻进过程中需通过不断调节钻 井液密度，使液柱压力能够平衡地层分散钻井液的特点
钻井液概述—钻井液的组成和分类
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。
钻井液基本知识
二、钻井液的分类
API和IADC分类： （1）不分散体系——膨润土+清水；天然钻井液（自然造浆而成），浅层钻进。 （2）分散体系——水+膨润土+分散剂（铁络木质素黄酸盐等），深井或复杂井。 （3）钙处理体系——水基钻井液+钙盐（石灰、石膏、氯化钙），抑制粘土膨胀。 （4）聚合物体系——水基钻井液+高聚物（聚丙烯酰胺PAM，水解聚丙烯酰胺
2. 动切应力（屈服值） o
第三章 钻井液 §3-3 钻井液的性能
dv dv dv （ 0） / 0 / pv 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（结构 粘度）之和，它反映两者的总的粘滞作用，是“总粘度”的意思。 动塑比 0 / PV ——动切力与塑性粘度之比，反映了钻井液结构强度与塑性 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， 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。 0 / PV = 0.36~0.48。 理想值： 调整方法：采用调整动切力和塑性粘度的方法。
应知应会
1.钻井液与钻井静切力、动切力、表观粘度、塑性拈度的物理意义。
3.说明瞬时滤失、动滤失、静滤失各自的涵义。 4.降滤失剂是如何起降滤失作用的？ 5.从钻井液角度出发，为了防止井塌应采取什么措施？ 6.固相控制设备有几种，各自的使用范围如何？
7.引起油气储层损害的主要原因是什么？怎样预防。
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。
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流动时,固体棵粒之间,固体颗粒与液体分子之间,以及液体分子之间内摩擦得总反映,钻井液粘度可用漏斗粘度计与旋转粘度计进行测定,由于测定得方法不同,有不同得粘度值,现场常采用漏斗粘度计测量钻井液得粘度,单位就是秒。
2、钻井液与钻井工作关系,钻井液粘度得大小,对钻井液携带岩屑能力有很大得影响,一般来说,钻井液粘度大,携带岩屑能力强,但在钻井过程中,钻井液粘度要适当,否则将会引起不良后果。若钻井液粘度过低,不利于携带岩屑,井内沉砂快,冲刷井壁,易造成井壁剥落,坍塌,井漏等,钻井液粘度过高,则可能造成下列危害:(1)流动阻力大,泵压高,井底清洗效果差,严重影响钻速。(2)钻头易泥包,起下钻易产生抽吸作用或压力激动。以至引起井漏、井喷、井塌等复杂情况。(3)沉砂困难,净化不良,磨损钻具与配件。(4)除气困难,钻井液密度下降,易引起下钻复杂情况。(5)岩屑在井壁形成假泥饼,易引起阻卡。(6)固井时水泥浆易串槽,影响固井质量。
由于起钻时可能产生抽吸或液面下降,另外,气体进入井内,也会引起液柱压力降低,因此钻井液密度要有附加值。
3、钻井液密度与钻井工作得关系:在钻井作业中,钻井液密度得作用就是通过钻井液柱对井底与井壁产生压力,以平衡地层中油、气压力与岩石侧压力、防止井喷、保护井壁,同时防止高压油气水侵入钻井液,以免破坏钻井液得性能引起井下复杂情况,在实际工作中,应根据具体情况,选择恰当得钻井液密度,若钻井液密度过小,则不能平衡地层流体压力,与稳定井壁,可能引起井喷、井塌、卡钻等事故,若钻井液密度过大则压漏地层,并易损害油气层。钻井液对钻速有很大得影响,密度大液柱压力也大,钻速变慢,因钻井液柱压力与地层压力之间得正压差使岩屑得清除受到阻碍。造成重复破碎,降低钻头破碎岩石得效率,使钻速下降,通常在保证井下情况正常得前提下,为了提高钻速,应尽量使用低密度钻井液。
钻井液基本知识
钻井液就是用于钻井得流体,在钻井中得功用:1、清洗井底,悬浮携带岩屑,保持井眼清洁。2、平衡地层压力,稳定井壁、防止井塌、井喷、井漏。3、传递水功率、以帮助钻头破碎岩石。4、为井下动力钻具传递动力,5、冷却钻头、钻具。6、利用钻井液进行地质、气测录井。钻井液常规性能对钻井工作有很大得影响。
三、钻井液切力
1、钻井液切力概念:由于钻井渡中粘土颗粒得形状很不规则,表面性质也极不均匀,颗粒之间容易部分粘结,形成絮凝网架结构,当颗粒浓度足够大时,能够形成布满整个有较容积得连续空间网架结构,要就是钻井液流动,就必须在一定程度上破坏这种连续网架结构,才能使颗粒之间产生相对运动,切力就就是这种网架结构得反映,而且结构强度越大,则切力越大,反之则小。反映钻井液结构力得参数有静切、触变性、动切力等。
2、钻井液切力与钻井工作得关系:钻井液切力大小代表了钻井液悬浮固体颗粒得能钻井工艺要求钻井液具有适当得切力与良好得触变性,在钻井液停止循环时,切力能较快得增大,到某个适当得数值,既有利于钻屑得悬浮又不致于静置后开泵泵压过高,若切力过低,则悬浮携带岩屑效果不好,一旦停泵很容易造成复杂情况,若切力过高,又可能造成下列危害:(1)流动阻力大,下钻后开泵困难易蹩漏地层。(2)沉砂困难,影响净化,密度上升快。(3)除气困难,气侵严重时,会使钻井液密度降低,导至井喷。(4)含砂量增大,磨损钻具与配件,滤饼质量差,易造成粘附卡钻。(5)钻具转动阻力大,动力消耗大,降低钻速。
四、钻井液得失水及滤饼
1、钻井液失水与泥饼得概念:在钻井液液柱压力与地层压力之间得压差作用下,钻井液中得水份从井壁得孔隙裂缝渗到地层,这种现象叫失水(或滤失),失水得多少称为钻井液得失水量,通常现场测定得失水量就是指在0、686MPa压力作用下,30min内通过直径为75mm过滤面积所滤失得水得体积,单位就是毫升。在失水同时,钻井液中得粘土颗粒被阻挡沉积在井壁上形成一层固体颗粒得胶结物叫滤饼。滤饼得单位就是毫米。钻井液得失水与产生滤饼就是同时发生得,也就是相互影响得,开始就是由于失水而形成得滤饼,失水大形成得滤饼厚,失水小则形成得滤饼簿,而滤饼形成后又反过来阻挡进一步失水,失水主要取决于滤饼本身得渗透性,而失水量并不就是决定滤饼厚度得唯一因素,钻井液得失水与滤饼可用气压失水仪测定。
一、钻井液密度
1、钻井液密度概念:单位体积钻井液得质量称为钻井液得密度,其单位就是克/厘米3(g/cm3)常用符号表示。现场一般用钻井液密度计测定钻井液得密度。
2、钻井液密度得计算公式
P=(P地×102)÷H+Pe
P钻井液密度g/cm3
式中:
P地地层压力MPa
H井深m
Pe附加密度、油层附加0、05—0、1气层附加0、07—0、15
因此、钻井液粘度得高低应根据具体情况而定,通常在保证携带岩屑得前提下,粘度应低,井深时泵压高,泵排量受限制,井眼情况一般比浅井复杂,为了有效得携带岩屑与悬浮岩屑,粘度易大些,当井眼出现垮塌,沉砂较多或出现轻度漏失时,为消除井下复杂情况,粘度也适当增大。从提高钻速得角度出发,对钻井液得粘度提出新得要求,既钻井液得粘度要随流速梯度上升而下降,这就就是剪切降粘得特性。当钻井液从钻头水眼喷出时有较低得粘度,有利于钻头破碎岩屑。清洗井底,而在环形空间上返时又具有较高粘度,有利于携带岩屑,这个特性对提高钻速有利,除清水外多数钻井液具有剪切降粘得特性。