泥浆技术员应知应会基础知识与试题

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3、高温高压滤失:钻井液在高温(150℃)、高压(3.5MPa)作用下,透过直径为75mm的过滤面积所滤失的水量。
4、滤饼:因液柱与地层的压差作用,在滤失的同时,粘土颗粒在井壁上形成一层粘土与处理剂的堆积物。
符号:K
单位:mm
五、滤饼的摩擦系数:钻井液形成的滤饼表面上有一定的粘滞性,当一物体在其表面产生相对运动时所受到的摩擦力。
(1)随压差增大而变大
(2)不随压差变化而变化
(3)压差越大,滤失量反而愈小
2、影响滤失量与滤饼质量的因素
(1)钻井液中膨润土的含量
(2)固体颗粒的分散度
(3)滤液粘度的影响
(4)地层岩石的孔隙度与渗透率
(5)钻井液液柱与地层的压力差
(6)温度对滤失与滤饼的影响
(7)时间对滤失与滤饼的影响
3、钻井工艺对滤失量和滤饼的要求
(6)在易塌地层钻进,API滤失量小于5ml
(7)一般地层API滤失量小于10ml,高温高压滤失量小于20ml
(8)要求滤饼薄而坚韧,以利于保护井壁,避免压差卡钻
(9)加强对钻井液滤失性能的监测
(10)根椐钻井液类型,及具体情况选择适当的降滤失剂
总之,要根椐钻井实际情况,以井下情况正常为原则,正确制定并及时调整钻井液滤失量,既要快速节省,又要保证井下安全、不损害油气层。
钻井液的滤饼质量高,具有润滑作用,有利于防止粘附卡钻,有利于井壁稳定,防止地层坍塌与剥蚀掉块。钻井液滤失量过大,滤饼过厚而虚,会引起下列问题:
(1)损坏油气层
(2)环空变小,泵压升高
(3)易引起泥包钻头,下钻遇阻、遇卡或堵水眼
(4)在高渗透性地层引起阻卡,甚至压差卡钻
(5)电测不顺利,电测解释不准确,易漏掉油气层
切力太大:除砂除钻屑困难,密度上升快,含砂高,机械磨损大,开泵困难,易憋漏地
层,转动扭矩大,浪费动力,滤饼质量差,滤失大,易引起缩径、井漏、卡钻等事故。
切力太小:携带和悬浮岩屑能力降低,停泵易造成沉砂,下钻不到底甚至沉砂卡钻。
要求:根椐情况选择适当的切力。
2、切力的调整
(1)提高切力
① 提高钻井液中固体颗粒含量
六、含砂量;钻井液中不能通过200目筛子的砂粒(直径大于0.074mm),占钻井液总体积的百分数。
符号:N
七、酸碱值(PH值):代表钻井液含酸、碱的程度。
八、固相含量:钻井液中除液体以外的全部固体占钻井液总体积的百分数。
表示:%
第三节钻井对钻井液性能的基本要求
一、钻井液密度
1、密度对钻井的影响:一是平衡地层压力
② 提高粘土颗粒分散度
③ 加入适当电解质(如NaCl、KCl、CaCl2)
④ 加入水溶性高分子化合物
(2)降低切力
① 加水或低浓度处理剂溶液,增大颗粒间距离,降低粘土含量
② 加稀释剂
四、钻井液的滤失量和滤饼
1、滤失量与滤饼之间隔的关系
同一钻井液:滤失量愈大,滤饼愈厚。不同钻井液:滤失量相同滤饼厚度不一定相同,致密而坚韧的滤饼能控制滤失量较小。在其它条件相同的情况下,压差对滤失也有影响,不同的钻井液存在三种不同的情况:
符号:θ
单位:mg/cm2
初切(θ1):钻井液静止1min后所测的切力。
终切(θ10):钻井液静止10min后所测的切力。
触变性:初切与终切的差值。
四、滤失和滤饼
1、滤失:在井眼内钻井液中的部分水分因受压差Biblioteka Baidu作用而渗透到地层中去的现象。
滤失量:钻井液滤液进入地层的多少。
(1)静滤失:钻井液在静止条件下的滤失作用。
二是对钻速的影响
2、钻井对密度的要求:适当
3、密度的调整
(1)提高钻井液密度:
1加入惰性的、密度大的固体。如:重晶石、石灰石
2加入可溶性盐类。如:NaCl、CaCl2、KCl
(2)降低钻井液密度:
①机械除砂;
②清水稀释;
3加发泡剂;
4加絮凝剂。
二、钻井液粘度
1、钻井液对粘度的要求
粘度高:钻速低、流动阻力大、排量低、不易除气、除砂困难。
(2)动滤失;钻井液在循环条件下,滤饼形成和破坏达到动太平衡时的滤失。
动滤失量:在一定剪切速率下测定的滤失量。
(3)瞬时滤失:在钻井过程中,地层被钻开,滤饼在未形成之前,钻井液中的大量水分在短时间内迅速渗入地层。
2、API滤失量:钻井液在常温及一定压差作用下(0.098MPa),30min内,透过直径为75mm的过滤面积所滤失的水量。
(6)易泡垮地层,形成不规则井眼,引起井漏等
4、滤失量的确定原则
钻井液的滤失量并不是越小越好
(1)浅时可放宽,井深时要从严
(2)裸眼时间短时可放宽,裸眼时间长要从严
(3)使用不分散剂时可放宽,使用分散剂时要从严
(4)矿化度高者可放宽,矿化度低者要从严
(5)在油气层中钻进,尤其是在高温高压时,滤失量应在10-15ml
粘度低:不利于携带岩屑净化井底,不利于悬浮加重材料。
要求:粘度适当
2、粘度的调整
(1)提高粘度
① 提高固相含量
② 固体颗粒间形成局部网状结构
③ 加入水溶性高分子化合物
④ 提高固相分散度
(2)降低粘度
① 加水
② 加稀释剂
③ 升高温度
三、钻井液切力
1、钻井液对切力的要求
钻井液具有切力,有利于携带和悬浮岩屑、重晶石等,不会因停泵而发生沉砂卡钻,也不至于因重晶石沉淀而难于加重。
符号:η塑
单位:mpa﹒s
2、表观粘度:用一定体积的钻井液流经规定尺寸的小孔所需的时间来表示,故也叫漏斗粘度
符号:Γ
单位:s
三、切力:钻井液中的粘土颗粒,由于其形状不规则,表面带电性和亲水性不均匀,常易形成网状结构,破坏钻井液中单位面积上的网状结构所需的最小切应力,称为钻井液的极限静切力,简称:切力。
泥浆技术员应知应会基础知识与试题
第一章钻井液性能与钻井的关系
第一节钻井液的功用
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
第二节钻井液性能
一、密度
是指一定体积的钻井液质量与其体积的比值。
符号:ρ
公式:钻井液密度(ρ)=钻井液质量(m)/钻井液体积(v)
二、粘度
1、塑性粘度:钻井液在层流时,钻井液中的固体颗粒之间、固体颗粒与液体分子之间、液体分子与液体分子之间内摩擦力的总和。
5、降滤失量的方法
(1)控制固相,清除岩屑和劣质粘土等到有害固相,使膨润土含量保持在一定范围内。
(2)钻井液受污染后,加电解质清除污染,恢复粘土良好的水化分散状态。
(3)加入降滤失剂,依靠高分子化合物的保护作用和增加滤液粘度来降低滤失量。
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