钻井液类型
钻井液复习资料
钻井液复习资料1、钻井液概念: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。
2、钻井液功能:(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)传递水压力(5)获取井下信息(6)保护油气层3、钻井液类型:(1)分散钻井液(2)钙处理剂钻井液(3)盐水钻井液(4)饱和盐水钻井液(5)聚合物钻井液4、黏土矿物有哪三种:高岭石、蒙脱石、伊利石5、晶格取代的概念:在其结构中某些原子被其他化合价不同的原子取代而晶体骨架保持不变的作用6、黏土晶体的电荷分为哪三种:永久荷载、可变荷载、正电荷7、交换型阳离子的概念:黏土一般带负电,为了保持电中性,黏土必然从分散介质中吸附等电量的阳离子,这些被黏土吸附的阳离子,可以被分散介质中其他阳离子所交换。
8、黏土阳离子交换容量:在分散介质PH=7的条件下,黏土所能交换阳离子的总量。
9、黏土水化膨胀受哪三种力的制约:表面水化力、渗透水化力、毛细管作用。
10、表面水化、渗透水化的概念:表面水化是由黏土晶体表面吸附水分子与交换性阳离子水化而引起的;渗透水化是当黏土表面吸附的阳离子浓度高于介质中的浓度,便产生渗透压,从而引起水分向黏土晶层扩散的现象。
11、分散介质和分散项的概念:被分散的物质叫分散相。
包围分散相的另一相称为分散介质。
12、吸附作用及其分类:物质在俩相界面上自动浓集(界面浓度大于内部浓度)的现象。
吸附分为物理吸附和化学吸附。
13、电动电位、热力学电位的概念:滑动面到均匀液相内的电位称为电动电位。
从固相表面到均匀液相内的电位称为热力学电位。
14、动力稳定性、聚结稳定性的概念:动力稳定性是指在重力作用下分散相粒子是否容易下沉的性质。
聚结稳定性是指分散相粒子是否容易自动的聚结变大的性质15、黏土矿物的俩种基本构造是:硅氧八面体、铝氧四面体。
16、钻井液流变性的概念:在外力作用下,钻井液发生流变和变形的特性17、钻井液粘度的物理意义:产生单位剪切速率所需要的剪切应力。
主要钻井液类型
我国各油田主要钻井液类型一、无固相不分散聚合物钻井液●基本组成:聚丙烯酰胺或多元乙烯基共聚物类絮凝剂、无机盐等●特点:絮凝剂可有效地絮凝钻井过程所产生的岩屑。
●典型配方:(1)水+ 0.1~0.3% PHP + 0.1~0.2% CaCl2或0.5~1% KCl(2)水+ 0.07~0.14% CPAM + 0.1~0.3% TDC-15(低分子量有机阳离子)+ 0.2% CaCl2(3)水+ 0.1~0.3% FA-367 + 0.1~0.2% CaCl2或0.5~1% KCl●适用范围:层理裂隙不发育、正常孔隙压力与弱地应力、中等分散砂岩与泥岩互层;已下技术套管的低压、井壁稳定的储层等。
二、低固相聚合物钻井液●适用范围:用于钻进层理裂隙不发育的易膨胀、强分散或不易膨胀、强分散、软的砂岩与泥岩互层;已下技术套管的低压储层等。
1、阴离子聚合物钻井液●基本组成:多元乙烯基共聚物类、水解聚丙烯腈、部分水解聚丙烯酰胺等●特点:高分子量聚合物包被粘土或钻屑,并提供钻井液所需粘度、切力;中分子量和低分子量聚合物用于控制滤失量并控制粘度、切力。
●典型配方:膨润土浆+ 0.1~0.3% KPAM + 0.4~0.5% NPAN2、阳离子聚合物钻井液●基本组成:高分子量与低分子量阳离子聚合物,以及淀粉等●特点:阳离子聚合物具有极强的稳定页岩的能力,即强吸附、强抑制性;配合使用淀粉类处理剂调整滤失造壁性。
●典型配方:膨润土浆+ 0.4% SP-2(阳离子聚合物)+ 0.4% CSW-1(低分子量有机阳离子)+1% 改性淀粉3、两性离子聚合物钻井液●基本组成:高分子量和低分子量两性离子聚合物,有时配合加入阴离子聚合物●特点:利用聚合物中的阳离子基团增强体系的抑制性,同时大量的阴离子、非离子基团使体系保持稳定。
两性离子聚合物与各种处理剂具有很好的相容性。
●典型配方:膨润土浆+ 0.1~0.3% FA-367 + 0.05~0.2 %XY-27 + 1~3% 磺化沥青类产品三、聚磺钻井液●基本组成:高分子量聚合物(包括阴、阳、两性离子聚合物)、中分子量聚合物降滤失剂、磺化酚醛树脂类产品和沥青类产品等。
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。
成都理工大学钻井液复习资料
钻井液:是指油气钻井过程中以其多钟功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。
钻井液又称作钻井泥浆,或简称为泥浆。
钻井液功能: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.获取井下信息;6.保护油气层。
钻井液类型:1.按其密度大小分为非加重钻井液和加重钻井液;2.按与粘土水化作用的强弱分为非抑制性钻井液和抑制性钻井液;3.按其固相含量的不同,分为低固相钻井液和无固相钻井液。
粘土矿物名称化学组成高岭石2:1蒙脱石4:1伊利石(式中m小于1)4:1粘土的交换性阳离子:为了保持电中性,粘土必然从分散介质中吸附等电量的阳离子,这些被黏土吸附的阳离子,可以被分散介质中的其他阳离子所交换,因此,称为粘土的交换性阳离子。
粘土阳离子交换容量(CEC):指在分散介质的PH值为7的条件下,粘土所能交换下来的阳离子总量,包含交换性盐基和交换性氢。
其测定方法:醋酸铵淋洗法。
粘土水化膨胀作用的机理:粘土水化膨胀受三种力制约:表面水化力、渗透水化力和毛细管作用。
1.表面水化:是由粘土晶体表面(膨胀性粘土表面包括外表面和内表面)吸附水分子与交换性阳离子水化而引起的。
2.渗透水化:由于晶层之间的阳离子浓度大于溶液内部的浓度,水发生浓差扩散,进入晶层,由此增加晶层间距,从而形成扩散双电层。
分散相与分散介质:在多相分散体系中,被分散的物质叫做分散相。
包围分散相的另一相,称为分散介质。
吸附作用:物质在两相界面上自动浓集的现象,称为吸附。
按吸附的作用力性质不同,可将吸附分为物理吸附和化学吸附。
仅由范德华力引起的吸附,是物理吸附,无选择性,吸附热较小,容易脱附。
若吸附质与吸附剂之间的作用力为化学键力,这类吸附叫化学吸附,具有选择性,吸附热较大,不易脱附。
电位:从吸附溶剂化层界面(滑动面)到均匀液相内的电位,称为电动电位(或电位);从固体表面到均匀液相内部的电位,称为热力学电位()。
动力稳定性:是指在重力作用下分散相粒子是否容易下沉的性质。
大学课件钻井液PPT课件
3) 正电荷。不少研究者指出,当pH值低于9时,粘土晶体边面上带正电荷。 多数人认为其原因是由于裸露在边缘上的Al-O八面体在碱性条件从介质中接受 质子引起的。
高分子化合物对聚结稳定性的影响:
钻井液中粘土颗粒能够和高分子化合物之间发生相互作用,绝大部分高分子 化合物都会吸附在粘土颗粒的表面上。若高分子物质较多,粘土颗粒会尽可能多 地吸附高分子物质在它的表面上,当颗粒完全被高分子所包围,没有剩余的空白 表面,就会失去再吸附其它颗粒上的高分子的可能,使颗粒间的桥联作用无法实 现,使钻井液体系的稳定性增强,这种现象称为胶体的保护作用。
1) 物理吸附。物理吸附是靠吸附剂和吸附质之间分子间引力产生的,物 理吸附是可逆的,吸附速度与脱附速度在一定条件下呈动态平衡。非离子 型的有机处理剂,往往是因在粘土表面发生物理吸附而起作用的。
2) 化学吸附。化学吸附是靠吸附剂与吸附质之间的化学键力而产生的。 例如铁铬木质素磺酸盐在粘土晶体的边缘上可以发生螯合吸附。
离子交换吸附的规律:
浓度相同,价数越高,与粘土表面的吸力越强,交换到粘土表面上的 能力越强;
价数相同、浓度相近时,离子半径越小,水化半径越大,离子中心离 粘土表面越远,吸附能力弱(K+与H+除外);
当浓度很高时,低价离子同样能交换高价离子。常见的阳离子交换能 力强弱顺序是:
H+>Fe3+>Al3+>Ba2+>Ca2+>Mg2+>NH4+>K+>Na+>Li+ 粘土的阳离子交换容量是指在pH等于7的条件下,粘土所能交换下来的 阳离子总量。它包括交换性氢和交换性盐基,其数值均以每100 g粘土所交 换下来的阳离子的量表示。 粘土的阳离子交换容量,直接关系到粘土颗粒带电荷的多少和吸附处 理剂的能力。影响粘土阳离子交换容量的因素有粘土矿物的本性、粘土矿 物的分散度及溶液的pH值。
常见的钻井液体系-王宝田
单 位:钻井泥浆公司 讲课人: 讲课人:王宝田
常见的几种钻井液类型
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细分散钻井液体系 粗分散钻井液体系 不分散低固相钻井液 阳离子聚合物钻井液 两性离子聚合物钻井液 深井钻井液 聚合醇钻井液 油基钻井液 气体型钻井流体
一、细分散钻井液体系
细分散钻井液最常用的处理剂为:( 烧碱) Na2C03( 纯碱); NaT(丹宁酸钠); NaC(腐植酸钠 )。 纯碱) (丹宁酸钠) (腐植酸钠)
(2)石膏钻井液 )
•
用石膏作Ca 离子来源的钻井液称为石膏钻井液。 用石膏作 2+离子来源的钻井液称为石膏钻井液。该钻井液 的 pH 值 可 保 持 在 9.5 ~ 10.5 。 其 Ca2+ 含 量 保 持 在 600 ~ 1200mg/ L, 过量石膏浓度为 / , 过量石膏浓度为6000~ 12000mg/L。 体系中 ~ / 。 要求含有未溶解的石膏,以便自动地、 要求含有未溶解的石膏,以便自动地、及时地补充被钻屑所 消耗的Ca2+,才能保持钻井液性能的稳定。 消耗的 才能保持钻井液性能的稳定。 石膏钻井液在抗高温、抗盐侵、抗石膏侵以及对付泥、 石膏钻井液在抗高温、抗盐侵、抗石膏侵以及对付泥、页岩 坍塌及保护油气层方面,都比石灰钻井液更优越, 坍塌及保护油气层方面,都比石灰钻井液更优越,在5000m 以上高温井段使用,不会发生固化。 以上高温井段使用,不会发生固化。但由于石膏比石灰溶解 度大,滤液含钙量高,钻井液絮凝程度大,处理钻井液时, 度大,滤液含钙量高,钻井液絮凝程度大,处理钻井液时, 需要大量的高效降粘剂,配合一定降滤失剂, 需要大量的高效降粘剂,配合一定降滤失剂,才能取得稳定 的钻井液性能。 的钻井液性能。
钻井用化学剂
02
1
钻井液:钻井时用来清洗井底并把岩屑携带到地面,维持钻井操作正常进行的流体
2
钻井液的功能:携带和悬浮钻屑;稳定井壁;冷却和清洗钻头、净化井底;平衡地层压力;获取井下信息
3
钻井液的类型:水基钻井液、油基钻井液
复习:
2.2 钻井液处理剂
2.2.1 稀释剂 --降低钻井液粘度和切力的化学剂 钻井液稠化的原因 钻井液中固相颗粒含量过多 粘土颗粒形成网状结构
2.3 固井水泥外加剂
固井作业可以分为两部分:下套管和注水泥
固井是油井建设中的重要环节
2.3 固井水泥外加剂
固井作业可以分为两部分:下套管和注水泥
固井是油井建设中的重要环节
油井水泥的主要作用:
隔绝流体在地层中的流动,支撑套管,防止管壁腐蚀,封隔漏失层或低压层
2.3 固井水泥外加剂
固井是油井建设中的重要环节
钻井液配制时需注意:
钻井液中必须有大、中、小各种颗粒,并有合理的分布
钻井液中必须有大、中、小各种颗粒,并有合理的分布
胶体颗粒类型---颗粒扁平、水化性好,则在压力下容易变形
01
02
钻井液配制时需注意:
1、降滤失剂作用原理
稳定胶体颗粒作用---护胶作用
羧甲基纤维素与粘土颗粒的吸附方式
护 胶 作 用
部分水解聚丙烯酰胺(HPAM)
聚丙烯酰胺 絮凝+降滤失
部分水解的聚丙烯酰胺
醋酸乙烯酯—顺丁烯二酸酐共聚物(VAMA)
几种典型的高分子絮凝剂:
井壁坍塌的原因
非膨胀性页岩裂解
页岩水化膨胀
---高岭石和伊利石吸水后会引起层间裂解
2.2.4 页岩抑制剂
无机盐---效果最好的是KCl、(NH4)2SO4
常用钻井液类型
•常用钻井液类型•一)、水基钻井液•水基钻井液以水为分散介质(连续相),以粘土为分散相(固相),加入一定的化学处理剂或加重材料组成。
这类钻井液发展最早,使用最广泛。
水基钻井液又可分为以下几种类型:•1、淡水钻井液:•由淡水、粘土和一般的降粘剂、降滤失剂配制而成。
含盐量(Nacl)小于•1%或低于10000毫克/升。
含钙量小于120毫克/升。
•2、盐水钻井液:•含盐量大于1%或高于10000毫克/升。
包括盐水钻井液、饱和盐水钻井液、海水钻井液。
主要用在海湾海上钻井,钻盐岩层及泥页岩易塌地层。
•3、钙处理钻井液:•含钙量大于120毫克/升。
包括石灰钻井液、石膏钻井液、氯化钙钻井液。
其主要特点是抗可溶性盐侵蚀能力强,性能稳定。
•4、不分散低固相聚合物钻井液:•一般低固相钻井液粘土含量小于7%(体积百分数);不分散低固相钻井液的粘土含量小于4%。
其主要特点是钻速快,流动性好,钻井总成本低。
•5、混油钻井液:•在水基钻井液中混入3~4%的乳化油类(原油或柴油),使油成小珠分散的乳化状态。
其主要特点是润滑性好,流动性好,失水量低,泥饼摩擦系数小。
•二)、油基钻井液•以油为分散介质的钻井液。
它又可分为:•1、油基钻井液:•是以原油或柴油为连续相(液相),以氧化沥青作为分散相(固相),再加入化学处理剂和加重剂配成的,含水量在3%以下。
其主要特点是对油层损害小,抗可溶性盐侵污的能力强。
•2、油包水乳化钻井液:•以柴油作连续相,以水作分散相,呈小液滴状分散在水中(水的体积分数可达60%),以有机膨润土(或称亲油膨润土)和氧化沥青作稳定剂,再加入其它处理剂、加重剂配制而成。
其主要特点是热稳定性高,有较好的防塌效果,对油气层损害小,常用于高温井段,钻易塌地层和低压油气层。
常用的小井眼钻井液体系•甲酸盐钻井液体系•乙二醇/K2CO3水基钻井液•CBF钻井液体系(一种阳离子聚合物/盐水钻井液)二)低固相聚合物钻井液•适用范围:用于钻进层理裂隙不发育的易膨胀、强分散或不易膨胀、强分散、软的砂岩与泥岩互层;已下技术套管的低压储层等。
01 钻井液概述 功能 组成和类型
钻井液的性能要求 (Properties )
1)悬浮和携岩 2)保护井壁,防止垮塌 保护井壁, 平衡地层压力, 3 ) 平衡地层压力 , 防止 井喷 4)传递水功率,清洗底 传递水功率, 5)冷却和清洗钻头 6)传递井下信息
─ 要求有足够的粘滞性和密度; 要求有足够的粘滞性和密度; 要求有足够的密度、良好的造壁性、 ─ 要求有足够的密度、良好的造壁性、 以及适当的化学性能; 以及适当的化学性能; 要求有适当的密度; ─ 要求有适当的密度; ─ 要求有较低的流动阻力(流变性); 要求有较低的流动阻力(流变性) 要求有较好的散热性能; ─ 要求有较好的散热性能; ─ 要求与地层岩石或流体有较好的相容 性。
最早的钻井工艺 — 顿钻 软化地层、 泥浆的作用 — 软化地层、携带岩屑
初期的钻井液是由简单的泥土和水组成,俗称“泥浆” 初期的钻井液是由简单的泥土和水组成,俗称“泥浆”, 泥浆”就成为钻井液沿用至今的代名词。 “泥浆”就成为钻井液沿用至今的代名词。
钻井液(DRILLING 钻井液(DRILLING FLUIDS) 钻井过程中在钻具管内和钻具与井壁 的环形空间中流动的一种工作液。 的环形空间中流动的一种工作液。 有钻井的血液之称。 有钻井的血液之称。 最初常用粘土和水配制而成, 最初常用粘土和水配制而成,故又称 泥浆” Mud) “泥浆”(Mud)。
水(淡水、盐水、饱和盐水等) 分散介质油(轻质油等) 气体(空气、氮气、天然气等)
膨润土(钠、钙膨润土 ,有机土,抗盐土等) 分散相 加重材料(重晶石,铁 矿粉等) 水,气,油
二、钻井液的组成和类型
1、钻井液的组成 处理剂: 各种维护分散体系稳定和调整体系 处理剂 : 性能的化学处理剂。 性能的化学处理剂。
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。
油气层钻井液类型及油气层钻井液特点是什么?
油气层钻井液类型及油气层钻井液特点是什么?油气层钻井液是钻井的“血液”,在钻井作业中起着非常重要的作用。
因此对钻井液要求很高,根据不同油气层的性质特点,匹配不同的钻井液类型。
本文大致为大家归纳总结了以下4大油气层钻井液类型及油气层钻井液特点。
油气层钻井液类型:1)水基钻井液2)油基钻井液3)气体钻井液 4)合成基钻井液一)油气层钻井液——水基钻井液水基钻井液是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。
水基钻井液里至少包括一种流变改性剂,以及以下至少一种成份:无机盐、分散剂、页岩稳定剂,增重剂或细碎的黏土粒子。
水基钻井液特点:成本小.配浆简单. 污染相对较小。
二)油气层钻井液——油基钻井液油基钻井液是指以油作为连续相的钻井液油基钻井液成份组成包括:油、水、有机黏土和油溶性化学处理剂。
油基钻井液特点:润滑性好,对油气层损害小,有利于稳定井壁的特点,广泛运营在各类钻井平台。
油基钻井液还具有抗高温,抗盐钙侵蚀的特点。
三)油气层钻井液——气体钻井液气体钻井液是将空气或氮气注入常规钻井液中形成的。
它是以气体作为分散相,液体作为连续相,并加入稳定剂而形成的气液混合体系。
充气钻井液以液相为主,所以他既属于气体型钻井流体,又属于轻质水基钻井液。
气体钻井液特点:与一般常规钻井液相比具有速度快,周期短,综合成本低等优点。
四)油气层钻井液——合成基钻井液合成基钻井液是一种在性能上具有油基钻井液特性,而在性质上具有环保特性的一种新型钻井液体系.合成基钻井液是以人工合成的有机物为连续相,盐水为分散相,加上乳化剂,降滤失剂,流型改进剂等组成。
合成基钻井液特点:合成基钻井液的特点常常表现于易于生物降解、对环境无污染,排污标准达到国家环保要求;滤液是基液而不是水,稳定井壁性能好,有保护油层气作用;常规性能稳定,易于控制和操作;液相粘度高,利于悬浮和携带钻屑,且热稳定性高,高温时仍能满足携屑的需要。
目前,钻井技术对于先进技术的依赖程度正在不断增加,油气层钻井液类型要匹配具体钻井平台上钻井工艺技术和油层气项目性质的使用要求。
钻井用化学材料
钻井用化学材料一、钻井液的作用钻井液又称“泥浆”是由各种油田化学剂(约19类)混合组成的流体。
当钻进至油、气层时所用的钻井液为“完井液”。
修井作业时所用的化学剂配成的流体称为“修井液”。
基本功能有:钻井液具有平衡地层压力、冷却润滑钻头、冲洗井底、携带岩屑、辅助破坏岩层、悬浮岩屑、保护井壁等作用。
保证优质快速钻进。
对于开发,保护油气层。
对于勘探,发现并保护油气层。
二、钻井液的类型水基钻井液:无固相饱和盐水钻井液低固相不分散钻井液(钾铵聚合物、三磺、两性复合离子、阳离子、正电胶等)油基钻井液:油基液、油包水乳化液、低胶性油基液、无毒油基液气体型(空气、雾、泡沫、充气)钻井液钻井液材料分为十六大类。
1.粘土类作用:主要用来配制原浆,亦有增加粘切、降低滤失量的作用。
主要材料:膨润土(主要以蒙脱石为主)、抗盐土(主要为凹凸棒石及海泡石土)、有机土(钠土经阳离子型表面活性剂处理的人造土)。
2.加重材料作用:主要用来提高钻井液的密度,以控制地层压力、防塌、防喷。
主要材料:重晶石粉:以硫酸钡为主要成分的天然矿石,经过机加工而成细度适宜的粉末状产品。
石灰石粉:以碳酸钙为主要成分的天然矿石,经过机械加工而成细度适度的粉末产品。
钛铁矿粉:以氧化钛与四氧化三铁为主要成份。
3.增粘剂作用:主要用来促进钻井液中粘土颗粒网状结构的形成,增加胶凝强度以形成高流阻。
主要材料:黄孢胶、黄原胶、羧甲基纤维素CMC、羟乙基纤维素HEC、正电胶、石棉、胍胶等。
4.降粘剂作用:主要用来改善钻井液的流动性,例如粘度、切力,以增加可泵性、减少摩阻等。
主要材料:酸式焦磷酸盐、四磷酸钠、铁铬盐、木质磺酸盐类、单宁、腐植酸钾、丙烯酸聚合物、硅稀释剂、氧化木质素衍生物等。
5.降滤失剂作用:主要用来降低钻井液的滤失量。
主要材料:淀粉类、低粘度聚阴离子纤维素、钠羧甲基纤维素、共聚物类、聚丙烯腈衍生物或聚丙烯盐、树脂类、复全合纤维素等。
6.絮凝剂作用:主要用来絮凝钻井液中过多的粘土细微颗粒及清除钻屑,从而使钻井液保持低固相,可使钻屑不分散,易于清除,并有防塌作用。
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
钻井液1前言钻井液是安全、快速、低成本钻井的前提条件。
它是粘土以小颗粒状分散在水中所溶胶—悬浮体。
粘土颗粒大小不一,多数是悬浮体范围(0.1微米以上),少数在溶胶范围(1-100毫微米),属多级分散体系。
为使钻井液满足钻井工艺的各种要求,需要加入各种化学处理剂,以及加重材料。
1.1钻井液类型为了满足钻井的各种要求,研究和开发了各种类型的钻井液。
常用的钻井液类型有:1.1.1液体类1、水基钻井液水基钻井液以水为分散介质,基本组分是水、粘土和化学剂。
这种钻井液发展最早,使用也最广泛,这类钻井液又分以下几种:(1)淡水钻井液。
含盐量少于1%,含钙量少于120毫克/升;(2)盐水泥浆。
含盐量大于1%,包括盐水泥浆、饱和盐水泥浆及海水泥浆等。
主要用于海上钻井、钻岩盐层和易垮塌的泥岩地层等;(3)钙处理泥浆。
含钙量大于120毫克/升,包括石灰泥浆、石膏泥浆和氯化钙泥浆。
主要特点是防塌性能好,抗可溶盐侵污能力强,性能稳定性好;(4)低固相泥浆。
粘土含量少于7%,不分散低固相泥浆粘土含量少于4%。
主要特点是流变性能好,钻速快,钻井成本低;(5)混油泥浆。
根据需要可在泥浆中加入原油或柴油,使油呈小珠分散的乳化状态。
主要特点是润滑和流动性好,失水低,摩擦系数小。
2、油基泥浆(1)油包水乳化泥浆。
以柴油或原油为分散介质,水及有机坂土或其他亲油粉末作为分散相,加乳化剂等配制而成的。
主要特点是热稳定好,防塌效果好,对油气层损害小,常用于超深井的高温井段,钻易坍塌地层和低压油气层;(2)水包油泥浆。
以水为分散介质,油为分散相,加入其他处理材料配置而成。
特点是对油气层污染小,抗污染能力强,耐高温等。
1.1.2混气液类1、泡沫泥浆。
在一般泥浆中加入泡沫发生剂或充入一定数量的惰性气体及稳定剂,即可配成泡沫泥浆。
主要特点是密度低,可用于低压油气钻井和完井,保护油气层;2、混气泥浆。
在泥浆中混入惰性气体及稳定剂。
其目的是降低泥浆密度,常用于低压钻井,防止油气层污染。
钻井液类型
前已述及,在四十多年的发展中,认真分析油田不同油区地层特点,有针对性地开展科研攻关,研究成功并在实际应用过程中完善定型了具有胜利特色的十多种钻井液完井液体系,为油田的增储上产发挥了巨大作用。
尽管随着时代的进步,新型钻井液处理剂的不断研发和生产,国家环保法律法规的严格和公民环保意识的提高,一些对环境及个人具有危害性质的处理剂及钻井液完井液体系被停止使用,但为了让广大的泥浆工作者对胜利泥浆的发展有一个比较系统和全面的了解,并有所学习和启发,结合目前在用处理剂,力争在原有体系的基础上,能够进行改进和创新,特将胜利泥浆体系一并整理出来,供参考。
钻井液类型一、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。
钻井液的分类
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
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前已述及,在四十多年的发展中,认真分析油田不同油区地层特点,有针对性地开展科研攻关,研究成功并在实际应用过程中完善定型了具有胜利特色的十多种钻井液完井液体系,为油田的增储上产发挥了巨大作用。
尽管随着时代的进步,新型钻井液处理剂的不断研发和生产,国家环保法律法规的严格和公民环保意识的提高,一些对环境及个人具有危害性质的处理剂及钻井液完井液体系被停止使用,但为了让广大的泥浆工作者对胜利泥浆的发展有一个比较系统和全面的了解,并有所学习和启发,结合目前在用处理剂,力争在原有体系的基础上,能够进行改进和创新,特将胜利泥浆体系一并整理出来,供参考。
钻井液类型一、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。
6、完钻前,提前用FCLS与烧碱水处理好,用CMC降失水和提粘充分洗井后,才能起钻电测,以确保完钻电测一次成功。
7、固井时,应将顶替水泥浆的钻井液用FCLS与烧碱水处理,将PH值提至12以上,提高抗水泥侵污的能力,确保声放磁测井一次成功。
8、咸水一旦产生泡沫时,可以选用适当的消泡剂消泡。
二、聚胺CMC钻井液(一)代号:P—C(二)特点:本钻井液是以PHP为主要处理剂,配合CMC控制失水,用适量烧碱维持一定的PH值的一种不用FCLS的低固相体系。
具有抑制造浆能力强、粘度低、剪切稀释特性好、容易达到较低的固相含量,并对于携带岩屑、清洁井眼有利,配合喷射钻井,有利于提高钻井速度。
但存在失水较大、井眼不够稳固的弱点。
需在应用过程中逐渐完善提高。
(三)推荐使用范围:1、地层不太复杂地区的开发井2、设备较好的喷射达二三阶段的钻井3、梁家搂地区的钻井4、淡水(四)主要组分:1、低密度固相含量不大于10%2、PHP 0.1-0.5%3、CMC 0.5—1%4、烧碱水用于调节PH值,控制在8—9范围5、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—40S3、API失水:12—5ml4、静切力G:2—5/3—8 Pa5、含砂量:<0.5%6、PH值:8--97、塑性粘度:8—15mPa.S8、动切力:3—6Pa(六)维护处理要点1、为确保上部井眼质量,用般土浆或快钻液进行二开。
2、钻至500—600米,开始加入PHP ,每钻进100米,加入2%浓度PHP1方左右。
3、改小循环以后,使用震动筛、除砂器或两除,降低含砂量,控制低固相,同时进行转化处理。
转化处理时,2%浓度PHP加量控制在4—6方,CMC0.3—0.5%并配合1/5浓度烧碱水1—2方,控制失水10—15ml。
4、正常钻进中,每班加入2%浓度PHP 2--3方,1/5浓度烧碱水0.2—0.5方,以保持PH值8—9范围。
钻进中视粘度高低、失水大小,可用适量CMC调整,每次加量可控制在0.2—0.5%。
5、起钻前应先把井内砂子携带干净,再用CMC提高粘度3—5秒。
6、加重时,应按所加入加重料的数量补充0.05—0.1%PHP量。
7、遇特殊情况(如:油气侵污、盐水侵、固井时顶替水泥浆预处理等),需降低粘度、切力、改善流动性能时,可用2:1或1:1 FCLS、烧碱处理。
8、完钻前一般不作特殊处理,可加CMC 0.2—0.5%。
提粘降失水,以确保完钻电测一次成功。
三、钾基聚合物钻井液(一)代号:K—P(二)特点:本钻井液是以KOH提供钾离子,以一定量的钾离子浓度配合一定量的聚合物,达到抑制泥岩水化、膨胀及坍塌的目的。
(三)推荐使用范围:1、地层中含蒙脱石较高的地区。
如孤东、孤岛地区。
2、易坍塌的地层3、淡水泥浆(四)主要组分:1、低密度固相含量不大于10%2、聚合物(PHP)0.15-0.2%3、KOH维持PH9--114、FCLS 0.5—1%5、CMC 0.3—0.5%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。
152、漏斗粘度:30—45 S3、API失水10—5ml4、静切力:2—5/3—8 Pa5、含砂量:<0.5%6、PH:9—117、塑性粘度:8—15mPa.S8、动切力:3—7Pa(六)维护处理要点:维护处理要点和抑制性聚合物钻井液相同。
在维护处理过程中,关键是应自始至终保持K的浓度在2000—3000PPM;维护PH值9—11及一定聚合物含量,才能起到防塌的作用。
四、80A—51钻井液(一)代号:80A—51(二)特点:本钻井液是以80A—51为主要处理剂的一种体系。
具有良好的剪切稀释特性,低的水眼粘度,并对地层泥页岩有一定的抑制分散能力。
配合喷射钻井能大幅度地提高钻井速度。
(三)推荐使用范围:1、井深3200米以内2、矿化度小于30000PPM(四)主要组分:1、低密度固相含量不大于10%2、80A--51 0.2--0.3%3、NaOH 0.3—0.5%4、FCLS 0.3—0.5%5、降失水剂(CMC或HPAN)0.3—0.5%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1.152、漏斗粘度:30—45 S3、API失水10—5ml4、静切力:2—5/3—8 Pa5、含砂量:<0.5%6、PH:9—117、塑性粘度:8—15mPa.S8、动切力:3—7Pa(六)维护处理要点:1、二开用含80A—51成分的快钻剂2吨至3吨配成快钻液钻进。
2、改小循环后,使用震动筛、除砂器控制低固相,将含砂量降至0.5%以下。
3、钻进中细水长流地补充1%浓度的80A—51溶液,一般初期按每钻进100米补充80A—51胶液4—5方,随着井的加深,加量逐渐增大(具体加量视性能而定)。
4、NaOH配成烧碱水加入,维持PH值9—11为宜。
5、每钻进200米左右,根据粘度和失水大小,加CMC 0.2—0.3%降低失水。
6、在下列情况下可以采用FCLS、NaOH处理:(1)需要降低粘度、切力时(2)泥浆受油气污染时(3)加重之前后(4)完钻之前(提前50—100米处理)(5)固井之前及顶替水泥浆的泥浆五、聚合物钾盐钻井液(一)代号:P—K(二)特点:本钻井液是以聚合物及氯化钾为主的一种防塌体系。
通过调节KCL和聚合物的量,达到抑制不同类型的泥页岩水化膨胀及坍塌的目的。
具有适应范围广泛、防塌、抗盐、抗污染等特性。
(三)推荐使用范围1、水型不限2、水敏性较强、易坍塌的泥页岩井段3、含盐、膏层井段4、裸眼井段较长的深井(四)主要组分:1、预水化般土浆或井浆为基浆,粘土含量不大于10%2、聚合物0.5—2%(按具体配方选择聚合物种类)3、KCL 3—15%(按泥页岩类型选择)4、FCLS适量5、KOH适量6、降失水剂0.5—1%7、NaCL按需要(盐水及饱和盐水钻井液使用)8、消泡剂、防腐剂适量9、按设计密度加重(五)性能指标:1、密度按设计要求控制2、漏斗粘度:30—55 S3、API失水15—8ml4、静切力:2—5/3—8 Pa5、含砂量:<0.5%6、PH:8—107、塑性粘度:8—20mPa.S8、动切力:3—10Pa(六)维护处理要点:凡使用此种泥浆,必须经过专门配制或转化,性能达到设计要求后,才能投入使用。
1、配制及转化工艺:(1)先配制一定数量、要求浓度的聚合物溶液(2)用FCLS、NaOH调整泥浆性能,粘度、切力处在合适范围(3)分多个循环周加入已配制好的聚合物溶液,先少量后逐步增多,达到泥浆不增稠为最佳浓度(4)加入KCL。
如果有增稠现象,可以配合FCLS、烧碱水处理。
需要时,同时加入NaCL。
(5)加其它处理剂调节性能(降低失水、消泡等)(6)按设计要求加重注意:上述程序均在地面或技术套管内进行,切勿在裸眼中进行转化。
2、维护处理应注意的问题(1)本钻井液对基浆中的粘土含量十分敏感。
粘土含量过高,转化配制将很困难(增稠严重);粘土含量太低,悬浮加重料困难。
一般要求在配制和转化时,尽量将基浆粘土含量降低。
在维护时,增加聚合物浓度不足提高悬浮加重料能力时,可补充预水化般土浆来解决。
(2)尽量采用固控设备来降低泥浆中的固相和含砂量,确保性能稳定。
固控效果不好时,可采用等浓度稀释或替换的办法来保证井内泥浆性能。
但必须保持各组分的含量不能降低。
(3)严格控制PH值。
PH值过高,聚合物在井内容易进一步水解,效能降低(尤其使用PHP的泥浆)。
(4)有条件的井队,应将聚合物、KCL及其它处理剂按比例配成胶液,作到定时、定量地补充,保持性能优质稳定。
(5)使用盐水及饱和盐水泥浆,不允许用清水维护性能。
(6)在维护泥浆过程中,应随时掌握泥浆中聚合物、K离子浓度。
保持稳定的浓度是本泥浆能否使用成功的关键。
(7)高密度钻井液不准加入清水,必须用胶液维护。
六、聚合物乳化钻井液(一)代号:O/W(二)特点:本钻井液是在某种水基钻井液的基础上,采用混油(柴油、原油、白油等)并加入表面活性剂及减阻材料(石墨粉、塑料小球等),使其具有润滑、防卡兼有防塌特点的水基钻井液。