钻井液设计
钻井液配方组合意见
北三台等三 个区块
0- 1230 0-2100
DF-1+ABSN+CMC+原油 SAS+（淀粉+PAC）
接上表
轮南 0- 3700 3700-5000
0-300 300-2000
塔里木
KCl+PMNK+HPAN+KPAM MNK+HPAN+KAM 80A51+HAN101+KPAM HPAN+PMNK+KPAM+PAC
KCl+PHP+KPA+PAC+DQX+80A51+KHm+SHA+有机磷 +CPA -OP-15 + 油(煤油、柴油) PAC+HPAN+PMNK+KPAM+SAS+QS-Z+RH3+RH-4 SPNH+PAC+HPAN+SMP+KPAM+PMNK+FT1+QS-1+SMT+RH-3 +RH-4 KCl+PHP+KPA+NHPAN+NPAN+SK-1+SMP+ 磺化沥青+KHm KCl+PAC141+K-PAM+80A51+Na-HPAN+NHHPAN+SAS+KHm +FClS+SP+CMC
SAS+QS-2+RH3+RH4 SMP+SPNH+FT-1+QS-2 +SMT+ RH3+RH4
+CMC SAS+QS-2+ RH3+RH4 SMP+DA-3+FT-1+QS2+SMT + RH3+RH4 SAS+ RH3+RH4 SMP+SPNH+FT-1+SMT SMP-1+FT-1 RH3+RH4+ 柴 油
钻井液体系配方及井下复杂情况处理对策1
滤失量大，说明地层渗
透性强，也说明钻井液 形成封堵渗透层泥饼的 能力差。 在水敏性泥、页岩地层 、渗透性强的砂岩地层 都要严格控制API滤失 量。
滤失量概念
滤失量的意义
二、钻井液性能及测量仪器
（三）API滤失量
二、钻井液性能及测量仪器
（三）API滤失量
测定方法 该仪器是将泥浆用惰性气体 （二氧化碳、氮气或压缩空气） 加压的情况下，测量泥浆的失水 量。当泥浆在0.69MPa压力的作 用下，30分钟内通过截面为 45.6±0.5㎝2过滤面渗透出的水 量，以毫升表示。同时，可以测 按逆时针方向缓缓旋转放空阀5手 柄，同时观察压力表指示。当压力 表稍有下降或听见泥浆杯有进气声 响时，即停止旋转放空阀手柄，微 调减压阀3手柄，使压力表指示为 0.69MPa，泥浆杯内保持0.69MPa的
定义
是指钻井液中 不能通过200 目筛网，即粒 径大于74微米 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。
意义
含砂量高 密度大，对提 高钻速不利； 泥饼松软，导 致滤失量增大， 不利于井壁稳 定； 摩擦系数增大， 容易造成压差 卡钻； 增加对钻头和 钻具的磨损
（6）邻井钻井情况。
一、钻井液简介
（五）钻井液施工需要的资料、数据 2、重点探井、非常规井、深井、超深井
（1）范围
①重点探井：河南油田、集团公司重点探井、风险探井； ②非常规井：页岩油水平井、致密砂岩水平井、其它气井； ③深井、超深井： 深井：指井深大于4500米的井。 超深井：指井深大于6000米的井。
7、钻井液维护处理要点
10、钻井液材料汇总
8、钻井液材料
11、其它要求
一、钻井液简介
标题44.钻井液设计最重要内容是井下安全,要求的内容。
标题44.钻井液设计最重要内容是井下安全,要求的内容。
摘要：一、钻井液设计的重要性二、井下安全的要求1.钻井液的选型2.钻井液性能的要求3.井下安全措施三、钻井液设计实操案例分析四、总结与展望正文：钻井液设计是石油钻井工程中的关键环节，它直接关系到井下作业的安全、顺利进行。
钻井液设计的最重要内容就是确保井下安全，具体要求如下：一、钻井液的选型1.根据地层特点选择适合的钻井液体系，如：盐水、淡水、聚合物等。
2.考虑钻井液的流变性能，确保其在井下具有良好的携带能力、润滑性能和护壁性能。
3.满足井下温度、压力等环境条件，保证钻井液的稳定性。
二、钻井液性能的要求1.良好的携砂能力：确保钻屑能够及时排出井口，降低井下事故的风险。
2.合适的粘度：保证钻井液在井下能够顺利循环，降低钻头磨损。
3.优良的护壁性能：降低井壁崩塌、涌水等事故的发生概率。
4.抗高温、高压性能：确保钻井液在复杂地层条件下保持稳定性。
三、井下安全措施1.制定完善的井下应急预案，提高应对突发事故的能力。
2.加强钻井液的监控与检测，及时发现并处理井下异常情况。
3.定期对钻井液处理剂进行评估和优化，提高钻井液的安全性能。
4.加强井下作业人员的安全培训，提高安全意识。
四、钻井液设计实操案例分析在某区块的钻井工程中，根据地层特点，选用了聚合物钻井液体系。
在钻井过程中，严格按照钻井液设计要求进行配制和调整，确保了井下作业的安全顺利进行。
同时，制定了完善的应急预案，对钻井液进行了实时监测，及时发现并处理了井下异常情况。
总结与展望：钻井液设计在石油钻井工程中具有举足轻重的地位，井下安全是钻井液设计的核心。
钻井课设
一、井身结构设计1.1、钻井液压力体系1.1.1、最大泥浆密度ρmax=ρpmax+Sh （1-1）式中：ρmax-某层套管钻进井段中所用最大泥浆密度，g/cm 3.ρpmax-该井段中所用地层孔隙压力梯度等效密度，g/cm 3Sb-抽吸压力允许值得当量密度，取0.036 g/cm 3。
发生井涌情况时：ρfnk=ρpmax+Sb+Sf+HniHp max .Sk （1-2） 式中：ρfnk-第n 层套管以下发生井涌时，在井内最大压力梯度作用下，上部地层不被压裂所应有的地层破裂压力梯度，g/cm 3Hni-第n 层套管下入深度初选点，mSk-压井时井内压力增高值的等效密度，取0.06g/cm 3Sf-地层压裂安全增值，取0.03g/cm 3。
1.1.2 校核各层套管下到初选点深度Hni 时是否会发生压差卡套ΔPm=9.81Hmm （ρpmax+Sb-ρpmin ）×10-3 （1-3） 式中：ΔPm-第n 层套管钻进井段内实际的井内最大静止压差，MPaρpmin-该井段内最小地层孔隙压力梯度等效密度，g/cm 3.Hmm-该井段内最小地层孔隙压力梯度的最大深度，mΔPN-避免发生压差卡套的许用压差，取12MPa 。
1.2 井身结构的设计根据邻井数据，绘制地层压力与破裂压力剖面图，如下图所示：图1-1 地层压力与破裂压力剖面图（1）油层套管下入深度初选点H2的确定由于井深为2160m ，所以确定油层套管的下入深度为2155m 。
（2）表层套管下入深度初选点H1的确定试预取H1i=390m ，由邻井参数得：ρpmax=1.1g/cm 3、Hpmax=2160m 。
以及发生井涌时，由公式1-2并代入各值得：ρf1k=1.1+0.036+0.03+3902160×0.06=1.498g/cm 3根据邻井数据可知390m 以下的最小破裂压力梯度为ρfmin=1.5g/cm 3，因为ρf1k<ρfmin 且相近，所以确定表层套管下入深度初选点为H1=390m 。
钻井液性能评价测试及设计
钻井液性能评价测试及设计 指导书
郑秀华主编
中国地质大学（北京） 2005 年 03 月编制
第 1 页 共 48 页
前
言
《钻井液性能评价测试及设计指导书》 主要是为勘查技术与工程专业和相关专业四年制 本科生编写的实践用教材，配合《Principles of Drilling Fluids》教材，为《钻井液工 艺原理》课程提供实验和钻井液设计指导。本教材也可作为相关的现场技术人员，尤其是岩 心钻探技术人员、管理人员的参考书。 目前，大学本科教学正在向素质教育转变，本教材理论联系实际，有助于学生掌握知识 和应用知识。本教材有四部分组成：第一部分介绍钻井液基本性能及其测试方法，第二部分 钻井液用膨润土性能评价，第三部分钻井液碱处理及钙、盐污染及处理，第四部分钻井液添 加剂及钻井液体系评价。 本教材从钻井液基本性能出发，针对岩心钻探向深部发展，钻遇地层更加复杂，对钻井 液性能要求更高等问题， 结合近年来的钻井液研究成果， 借鉴油气开发的一些先进钻井液技 术，进行岩心钻探技术钻井液设计，为学生提供实践经验，同时为岩心钻探提供一些成功的 钻井液技术。 钻井液基本性能包括：钻井液密度、钻井液流变性能、钻井液失水造壁性、钻井液固相 含量、钻井液含砂量、钻井液的润滑性。 膨润土性能评价包括：钻井液中膨润土含量、泥浆用膨润土品质评价。 钻井液处理包括：泥浆碱处理，钙、盐侵污染和处理 钻井液添加剂及钻井液体系评价包括:水解聚丙烯酰胺的性能应用、钻井液的抑制性评 价以及各种添加剂在相应体系中作用原理的分析与评价。 本教材第一部分由郑秀华与杨浩编写， 第二部分由郑秀华与李国民编写。 全书由郑秀华 负责统稿。在编写过程中，得到刘选朋、陈立敏、詹美萍、张天笑、刘翠娜等研究生的大力 支持和帮助，在此向他们及其他未提及的研究生们表示衷心的感谢。 限于编者的水平，书中错误和不妥之处在所难免，敬请读者批评指正。
钻井液技术与应用
对测井解释和储层可能造成严重危害。
××井采用盐水钻井液钻井，测井解释时误把水层解
释为油层。
股份公司勘探与生产工程监督中心
前言
钻井液对勘探开发投资效率影响大
• 在钻井过程中，油层被打开后，首先接触的外来液体是 钻井液，钻井液就会对油层产生损害，这种损害在钻开 油层的整个过程中都一直存在。钻井液损害油层后，要
的有二项:钻井液和井下工具。
–钻井液对井壁周围的地层性质和井眼稳定影响最大.
控制和平衡地层压力、浸泡井壁、形成泥饼等。
–钻井液受地层影响及破坏最严重.
钻屑、掉块、地层流体侵入等均直接进入钻井液中。
股份公司勘探与生产工程监督中心
前言
钻井液对录井影响大
• 地层物质（包括钻屑、地层流体等）是由钻井液循环带出，因此
润土，对钙、镁等二价离子敏感。
股份公司勘探与生产工程监督中心
一、钻井液的组成与体系分类
氯化钾聚合物钻井液 (1) 基本组成 - 高分子量聚丙烯酰胺或部分水解聚丙烯酰胺包被絮凝 剂(PAM、PHPA、KPAM ) - 水解聚丙烯腈降滤失剂(NaPAN、KPAN，NH4PAN) - 低分子量聚合物解絮凝剂或木质素磺酸盐稀释剂(FCLS) - 预水化膨润土 - 烧碱和/或纯碱 (2) 特点 - 强抑制性 - 高温稳定性较好 - 固容能力较强 - 对金属的腐蚀性较强 - 影响电测解释
股份公司勘探与生产工程监督中心
一、钻井液的组成与体系分类
聚磺钻井液 (1) 基本组成 - 高分子量聚丙烯酰胺或部分水解聚丙烯酰胺包被絮凝 剂(PAM、PHPA、KPAM) - 水解聚丙烯腈降滤失剂(NaPAN、KPAN，NHห้องสมุดไป่ตู้PAN) - 磺甲基酚醛树脂(SMP)和/或磺甲基褐煤(SMC)和/或褐煤 树脂共聚物(SNPH)降滤失剂 - 磺甲基丹宁稀释剂(SMT) - 磺化沥青防塌剂(FT-1) - 预水化膨润土 - 烧碱和/或纯碱 (2) 特点 - 中等抑制性 - 良好的高温稳定性 - 抗污染能力较强
减少循环漏失的钻井液设计
泥 饼 （ 有 钻 井 液 滤 失 ） 没 。
找替代 物 ，实验 了各种碳 纤维 。由于聚合 物类微粒 没有 足够 的强 度 ，所 以必 须 寻 找 高 机 械 强 度 的 添
加剂 。 碳 纤 维 的功 能 是 首 先 在 大 裂 缝 上 架 桥 ，为 较 小
由于研 究发 现 了泥饼 的塑性 ，新模 型假设 了一
三角 形孔 眼 的岩心 。
被 破坏 。通过这 种 方 式 研 究 泥 饼 的 稳定 性 和强 度 。 减少 钻井 液使 用添 加剂 的数 量 能够 得到更 优 良的钻
井 液 ，为 了提 高性 能 ，研 究 了非 油类 添加 剂 。
井液 槽 钻 井 液循 环
实 验 腔
空心 的 坚 实 岩
然维持屏 障作 用 。弹塑性 模型 的附加 强度 与形 成屏
障 的颗 粒屈 服值成 正 比 。该模 型 准确 地 描述 了图 ２ 的测 量数据 。 ’
超 过裂缝 宽度 ，这 是重要 的设计 参数 。
过去 １ ０年 中 ，进 行 了很 多 实 验 ， 由 此 得 出 一
般性结论 ：
中仅 有一个 适合 理论 模 型 ，其 他 两个 远远 大 于理论 模 型的结 果 。通过研 究 ，可 以得 出 以下结 论 ： ◇ 通 常 ，理 论 的 Ｋ ｒｃ ｉ ｈ模 型破裂 压力 偏 低 ； ｓ ◇ 钻 井 液 性 质 是 破 裂 压 力 变 化 的 主 要 影 响
Ｋｒ ｃ ｉ ｈ公 式 应 用 于 提 高 水 力 压 裂 和 酸 化 效 果 ｓ
图 ２ 理 论 破 裂 压 力 与 买 测 破 裂 压 力
设计 了不 同的装置 来研究 钻井 液 及其 泥饼 ，图
３为 一 个 钻 井 液 槽 ，它 有 ６个 出 口 ， 用 以 模 拟 不 同 尺 寸 的 裂 缝 。 通 过 低 压 泵 循 环 钻 井 液 驱 使 泥 饼 移 动
加重钻井液、加重剂和处理剂按以下要求进行设计和储备：
＞4000
120
120
海洋钻井平台
≥60
加重材料40
油井水泥50
注：1、重钻井液密度要大于在用钻井液密度的0.15g/cm3（二级风险井以下），0.2g/cm3（一级风险井）。
2、重钻井液储备罐在冬季必须有防冻措施。
3、特殊井的重钻井液加重材料的储备视具体情况而定。
4、新构造的第一口探井或预测有硫化氢的油气井，应备有足够的硫化氢处理材料。
5、所有的井在二开前必须储备加重剂。探井、含浅层气井在二开前储备重钻井液，其它井在钻开目的层前300m储备重钻井液。提前钻遇到油气层及高压水层时，要立即储备重钻井液。
6、欠平衡作业的井，宜储备井筒容积1.5～2.0倍的重钻井液。因地面条件限制，现场储备量达不到要求的，施工单位要在现场储备足量的加重剂，并制定和落实相应的应急措施。
（八）施工现场必须储备一定量的重钻井液和加重材料，制定油气井压力控制的主要技术措施。
加重钻井液、加重剂和处理剂按以下要求进行设计和储备：
类型
设计井深(m)
重浆储备量(m3)
加重剂储备量(t)
小井眼侧钻井
20～30
15
陆地
滩海陆岸
人工岛
≤2500
40
40
2500～3000
60
60
3000～4000
80
钻井液配方的均匀设计法
钻井液配方的均匀设计法
彭春耀;鄢捷年
【期刊名称】《中国石油大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2000(024)002
【摘要】将一种数学处理的新方法--均匀设计法应用于钻井液配方的设计,并以塔里木盆地大宛齐地区保护油气层钻井液配方的优化设计为例,讨论了该方法的应用程序,包括试验次数的确定、对试验数据的分析以及最佳配方的确定过程等,通过室内试验对所设计配方的油气层保护效果进行了评价.设计结果表明,在基本不影响优选效果的情况下,使用该方法进行钻井液配方设计能明显地减少试验次数,从而可大大地节省人力、物力,与传统的正交设计法相比具有明显的优越性.该方法使用简便,易于在生产现场推广应用.
【总页数】4页(P13-16)
【作者】彭春耀;鄢捷年
【作者单位】石油大学石油工程系,北京102200;石油大学石油工程系,北京102200
【正文语种】中文
【中图分类】TE254+.6
【相关文献】
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5.均匀设计法在红豆杉保健枕配方优化中的应用 [J], 熊伟;付建平;饶玉喜;史新安;李雄辉
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海洋石油模块钻机钻井液固控系统设计
海洋石油模块钻机钻井液固控系统设计摘要】：众所周知，钻井液在整个钻井工程中充当了特别重要的角色，它的地位极高，钻井液的存在与否，直接影响了钻井工程的进行，如果钻井液的质量没有得到保证，那么最后钻出来的井的质量也不能得到保证，其次，现在都在注重石油钻井工程，石油钻井工程的促进可以增加石油的产量，同时如何提高对这些不可再生资源的挖掘技术也算是一个技术上的难点问题，而对难点问题进行解决了之后能极大的促进我国石油工业的发展，本文就以目前我国钻井液固控系统的设计样式为基本内容，浅谈其固控系统的设计要点。
【关键词】：钻井液; 固控系统; 设计要点随着对石油行业的重视，越来越多的施工团队也明白了石油开采的重要性，不少施工团队也开始将目光放在钻井技术上，也有很多的技术人员，一直致力于完善整个固控系统，目的也是为了让钻井工程完成得更加方便，钻井技术越高超，在未来所花时间越少，也就能提高工程的完成效率，这都是整个固控系统完善之后的好处。
但是重点的问题就在于如何设计该系统，该系统的首要设计要求就是与当前固控工艺相结合，而且同时我国预算也有限，在进行固控系统的完善的前提是一定要保证资金使用的数额不多，至少不能超过成本的数额，成本是个必须要进行严格控制的东西，同时也不能委屈了机器的更新换代，一定要保证在有限的经济成本下，还能设计出功能高超的固控系统。
以下，便是对固控系统的设计要点进行的分析和归纳。
1 固控系统的布局总体来说，固控系统就要为钻井工程服务，在这当中，固相控制工作在整个工程中起领导作用，而且固控系统本身也安装有相应的固控设备，就是为了更好地让固控系统发挥出相应的能力，而且固控系统也可以将固控的能力和钻井的技术结合在一起，这样最终可以达到一举两得的好效果，钻井工程才会更快并且更保质量地完成建造工作，另外，在钻井液固控系统进行工作时，也要注意每一个环节每一个设备的布局，要根据不同环节。
2 钻井液固控系统基本构主要需要满足的功效，再根据不同设备可以完成的功能对各个设备进行布局的安排，当前我国的固控系统中，大概要安置沉淀罐，还有负责进行液体调节运输的中间罐，以及在任何时候都特别有用的吸入罐，还有储备废品的储备罐和其他需要用到的大型罐体，而既然这些罐体的体积都特别大，所以重点也是需要调整每个罐体的安置方位，每个罐体在进行安装工作时，都要考虑到外部的尺寸设计，这样最后系统进行组装后也不会呈现很奇怪的样式，同时固控系统的运转也不会出现太大的问题，这些都要倚靠布局的合理设计。
钻井液用液体润滑剂配方
钻井液用液体润滑剂配方
钻井液是在石油钻井过程中使用的液体，其配方通常包括多种成分，其中液体润滑剂是其中重要的一部分。
液体润滑剂的配方通常需要考虑到以下几个方面：
1. 基础润滑剂，基础润滑剂通常是矿物油或合成油，用于提供润滑和减少摩擦，以确保钻头和钻杆在钻井过程中的顺畅运行。
2. 添加剂，液体润滑剂中可能添加一些特殊的添加剂，如抗磨剂、抗氧化剂、防腐剂等，以增强润滑性能和延长使用寿命。
3. 粘度调节剂，为了适应不同的钻井条件，液体润滑剂中可能还需要添加一些粘度调节剂，以确保在高温、高压等条件下依然具有良好的润滑性能。
4. 环境因素考虑，在液体润滑剂的配方中，还需要考虑到钻井地点的环境因素，如温度、地质条件等，以确保润滑剂在特定环境下的适用性。
总的来说，液体润滑剂的配方是一个复杂的工程，需要综合考
虑多种因素，以确保在钻井过程中达到良好的润滑效果和保护作用。
钻井液的配方通常是由专业的工程师根据具体的钻井条件和要求进
行设计和调整的。
煤层钻井过程中钻井液的优化设计
无烟 煤
２ 煤 阶
国内外 的研究学者通常会用煤阶来衡量煤化过程中煤 的结 构以及 物理 、化学 组分变化的情况 由美国材料试验协会 （ Ｓ Ｍ标 准 ） ＡＴ 建 立的煤 阶的划分标准 如表ｌ 所示 。使用煤阶列表还 可以深入的研 究煤 的强度 ， 渗透性 ，水敏性 ，密度和比表面积 等。 煤炭强度 影响煤层 的煤化 过程 当煤 处于较 大的压 力和热 量下 时 ，会使煤 的密度增 大，煤孔径减小 ，同时也会导致煤 失水 ，致使煤
高。从２ ０ 年起我们对阜新盆地煤层的页岩和生产水样进行 了详细 的 ０７ 研 究。发现该盆地具备含水率高 ，深度较浅 ，地层压力高 、 岩石割理 问的气体含量较高等特点 。并 且参考表２ 的煤 阶强度划分结果得 出该
性 （ 种方 法来 自美国石油协会（Ｐ） 这 ＡＩ 推荐的实践１１ ３ ，第七版 ）。⑥ 亚甲蓝 试验 （ Ｔ） ＭＢ 分析 ：粘土矿物吸附亚甲基蓝的量（ 蓝量） 吸 是评
．５由晦 攀 ２ ０ 期 １… ｏ ＾ 年第
煤 层 钻 井过 程 中钻 井液 的优 化 设 计
缪 云① 胡 秋 萍 ① 王 丹②
（ 长 江 大 学 石 油 工 程 学 院 ② 长 庆 油 田 第七 采 油 厂 ） ① 摘 要 煤层 与常规的储层如碳酸盐或砂岩不 同，它具有性脆 、易碎 、机械 强度低 、割理发育 、易受压缩、杨氏模量低、泊松 比 高等特 点：不同种类的煤的化学组成和结构也是 不相 同的，所 以它的性质 亦不一样 ：由于煤储层的特殊性 ，在开采过程 中不能使用常
。
含 沥青
晶 只 翟豳 样：此 塑瑟 图可的＂叠祭 行都射 ｌ鞠Ｐ 莩结因｝圈 Ｘ成 ＇圈 态法何 ｝ 品确分 —ｉ ２无 能 豳圜 ｘ晶任 一酾 所部测 匿 射 如疆— 无定 量 圜 的射 非 —圈 示分 誓 线测 机样 无线 衍量 （， 物本 机衍 注） 射
泰国YPT10井钻井液设计与维护
西 部探 矿工 程
３９
泰 国 ＹＰＴ１ ０井钻 井液设计 与维 护
刘 挺 ，田媛媛
（１．延长石油集团国际勘探开发工程有限公司，陕西 西安 ７１００７５； ２．中国石 油集 团东 方地 球 物理公 司研 究院长庆 分 院 ，陕西 西 安 ７１００２１）
摘 要 ：ＹＰＴ１０井是 延 长 石 油 集 团 国际勘 探 开发 工程 有 限公 司在 泰 国呵 叻盆 地 Ｌ３１／５０区块 的 第五 口区域 探 井 ，目的层段 位 于 盆地 中部斜 坡 的 断 垒构造 带 ，岩性及 地 层 圈闭发 育复 杂 ，给 钻 井过程 中钻 井液的设计和维护带来 了一定难度。为 了加快钻井速度 ，缩短建井周期 ，减轻对油气层的污染，保护 油 气层 ，在 钻 进 过 程 中对 钻 井 液 体 系严 密监 测 ，及 时调 整 ，在 进 入 油 气层 前 将 钻 井液 密度 提 高 至 １．２９ｇ／ｃｍ ，最 终各 开 次 钻 井 液均 具 有 较 强 的抑 制 性 和 良好 的流 变性 能 ，满足 了该 井 的施 工 需 求 ，同 时 为该 区块后 续探 井的钻 井液设 计提供 了更 为切 实的 建议 和指 导 。 关 键 词 ：呵 叻盆地 ；钻 井液 ；设 计 ；维护 中 图分类 号 ：ＴＥ２５４ 文献 标识 码 ：Ｂ 文章 编号 ：１００４—５７１６（２０１６）０９—００３９—０３
ＹＰＴ１０井是泰 国呵 叻盆地 Ｌ３１／５０区块 的区域探 井 ，地 理 上 位 于 武 里 南府 坎 东 县 北 侧 ９．５ｋｍ，地 质 上位 于中部斜坡断垒构造带。设计井 型为直井 ，设计井深 ３１７５．００ｍ ，完 钻 目的 层 ：下 二 叠 统 Ｐｈａ Ｎｏｋ Ｋｈａｏ组 。 目的是 探 索 Ｌ３１／５０区块 下 二 叠 统 Ｐｈａ Ｎｏｋ Ｋｈａｏ组 含 气 性 ，并 了解 Ｌ３１／５０区块 中部 断 垒 构 造 带 地 层 、岩 性 和储层发育及分布特征 。
地浸钻孔施工中低伤害钻井液的设计及应用
~150％。 在泥浆中加入 1%CMC 后 ， 滤液对矿层污染深度可控制在 6cm 以内 ， 可采用扩孔方法将伤害清除 。 现场
试验也表明 ， 该泥浆大大降低了泥浆对矿层的滤失量和污染深度 ， 酸化后对矿层可以解堵 ， 对保护矿层起到 ； 矿层保护 关键词：
中图分类号 ：TE254
文章标志码 ：A
文章编号 ：1004-4051 （2012 ）zk-0424-07
Design and application of drilling fluid of light damage for drilling in situ leaching
WANG Li-min1，LIAO Wen-sheng1，ZHAO Liang-ren2，DU Zhi-ming ，JIANG Yan1，ZHAO Hai-jun3，LI Xiao-jian1 (1. Beijing Research Institute of Chemical Engineering and Metallurgy, China National Nuclear Corporation, Beijing 101149, China ；2.Guangdong Uranium Mining Co. Ltd., China National Nuclear Corporation, Beijing 100029, China ；3. Dongsheng Uranium Mining Co. Ltd., China National Nuclear Corporation ，Ordos 017000, China) Abstract: It is conducted about the study and screening of drilling fluid by static and dynamic percolation test, with comparing the damage extent of permeability of cores for common mud and improved mud that is added additive of percolation-proof to and granule of calcium carbonate to. The indoor test indicates that temporary screening and clogging granule can improve the restore ratio of core permeability, and the additive of percolation-proof of 1%CMC can reduce the damage depth of core to 6cm, which can be cleaning out by chambering. The field test shows that the preferred drilling fluid reduces the percolation extent obviously and prevents the formation from damage. Key words: temporary screening and clogging ；percolation -proof drilling fluid ；sandstone uranium deposit ； formation protection
实验一 水基钻井液配制及其流变性质的测定
实验一水基钻井液配制及其流变性质的测定一、原理阅读《钻井与完井工程》第三章和本指导书。
二、实验目的要求1、了解和掌握钻井液的配制过程及方法，学会按所需比重配制一定量的水基钻井液。
2、了解测定钻井液常规性能的各种仪器的测定原理，正确掌握测定钻井液常规性能的仪器设备的使用方法。
3、掌握四种常用流变模式的流变曲线绘制及流变参数的测定。
三、实验仪器及药品六速旋转粘度计、泥浆比重计和漏斗粘度计、电动搅拌机等各一台，搪瓷量杯、药物天平、安丘土、纯碱等。
四、实验内容与测定方法(一)水基钻井液的配制钻井液(泥浆)的种类很多，通常分为两种基本类型：即水基钻井液和油基钻井液。
油基钻井液是以柴油(或原油)作分散介质，水及有机土或其他的亲油粉末物质作分散相，加乳化剂等处理剂配制而成；水基钻井液是以水为分散介质，其基本组分是粘土(搬土)、水、和化学处理剂，这类钻井液发展最早，使用最广泛。
我们这里所要配制的钻井液只是其中一种最基本、最简单的水基钻井液，即般土原浆。
它的配制要点是在选定粘土的基础上，加入适量纯碱或其它处理剂，以提高粘土的造浆率。
纯碱的加量依粘土中钙的含量而异，可通过小型实验求得，一般不超过泥浆体积的1%。
加入纯碱的目的是除去粘土中的部分钙离子，使钙质膨润土转化为钠质膨润土，从而提高它的水化分散能力，使粘土颗粒分散得更细。
Ca(土)＋Ｎa２CO３=Na(土)＋CaCO３。
因此，原浆加纯碱一般呈现粘度增大，失水量减小；如果随着纯碱加入失水量反而增大，就说明纯碱加过量了。
有的粘土只加纯碱还不行，需要加少量烧碱，其作用是把粘土中氢质土转化为钠质土。
计算出配制密度为1.05的水基钻井液1000ml所需膨润土重量(一般常用的是安丘土，密度为2.20g/cm３），用药物天平称取所需安丘土。
其计算公式如下：W土——配浆所需的膨润土粉重量 g；γ浆——所配钻井液的密度 g/cm３；γ土——安丘土粉的密度 g/cm３；V浆——需配制的钻井液体积 ml。
调整井钻井液设计难点及对策
注水开发后期 ， 层压 力系统 由原来静态的压 力层系变成动态的多压 地 力层系 ， 层的孔隙压 力、破裂压 力均发生了较大变化，江苏油田地 地 ． 质构造复杂 ， 断层 多 、 断块小 ． 断块『无统一的压 力系统 ，并且各区 Ｈ 】 块开采程度不一 、 注采不平衡 压 力系统紊乱 ，异常 高压 和异常 低压 在地Ｊ平 面及削面方向上同时并存 ，在这种复杂系统 下钻井 ， 县 会给钻 井带来一系列的井下复杂。
３． ＯＭＰａ 。
（ ）易漏井段 可 加入一 定量超 细 防塌 刺 ，增强封 堵防塌 性 ４ 能 ，钻穿易漏地层后建议做层压堵 漏试验 ，预防井 下溢流加重压漏地
层
２４ 调 整 井 油 层保 护 措 施 ．
一
般来说 ，老区注水井较多 ， 期注 水，导致注 水井压 力高 ．井 长
距近会给正在钻进的井带来很大的影响，个 别井受断层导水 ，距离较 远的 注水井通过 断层将压 力直接作 用于正在 钻进的井 ．影响也 会很 大 。凶此 ，在钻开储层后 。 须坚持边钻进 边观察 ，及时调整钻井 必 液密度 ，相应的措施如 下。 Ｉ ） １ 钻至注 水层 位前２０一 ’ 做好 停注泄压 工作 ，降低 注水 ０ ， ｎ 井的影响。 ｆ ） 水层位钻进 ，每钻２ ３ 要停 钻观察或 放慢 钻进速度进 注 ２ —ｍ 行观察 （） ３ 进入 油气层前５ｍ 底清除沉砂 。减少崮 相对 油气层的侵 ０彻 害 ．加入储层ｆ护剂 ，对储层进行保护， ： Ｉ ｝ （ 钻开油气层后 ．每次下钻完 ．应测 循环 周 ．并坚持坐 岗观 ４ Ｊ 察后效 反应 。如钻井液性能有异常 ， 及时汇报 ．及时处理 应
（ 加重中添加主聚物 、 滤失剂及润滑 剂 流型 调节剂 ，调 ８Ｊ 降 整好高密度钻井液的流变性 、 润滑性等 ，防止发生粘卡等复杂事故 （） ９ 施工中避免开 泵过猛 ，蹩漏地层 。造成储层污染 。 ｆ ０ 做好完井作业钻井 液性能 ｉ整 。彻底 修正井跟 ，确保完井 ） １ Ｊ 封
钻井液优选流变模式
钻井液优选流变模式王福云摘要:钻井液流变模式的合理选择和流变参数的准确计算是钻井液优化设计的前提。
文中利用范式六速旋转粘度计对石油钻井液4种流变模式：幂律模式、宾汉模式、卡森模式以及带屈服值的幂律模式进行对比和分析，并对钻井液流变模式进行优选的4种方法，即流变曲线对比法、剪切应力误差对比法、相关系数法和灰色关联分析法做了详细的阐述。
关键词:流变模式;钻井液;水力参数;流变曲线; 灰色关联分析法前言在钻探工作中，合理设计的钻井液是钻探工作成功的重要条件。
钻井液体的流变性能变化范围很大，不是一两种流变模式所能涵盖的，而不同的流变模式所诠释的流变性能不同，其流变参数也不一样。
钻井液流变模式的优选不仅对于准确计算流变参数至关重要，而且对于评价处理剂性能、优选钻井水力参数、分析研究井内净化和井壁稳定等均具有重要作用。
目前，广泛采用的钻井液流变模式有幂律模式、宾汉模式、卡森模式以及带屈服值的幂律模式。
在研究钻井液或处理剂的流变特性时，习惯做法是用六速旋转粘度计检测其在600、300、200、100、6、3rpm 时的读数，然后绘制流变曲线，这样得出的流变曲线精度不高，而且不能定性的表达与各种流变模式的拟合程度。
相关文献和实测现象均表明，6、3rpm 的数据因旋转粘度计内外筒环的液体呈塞流流动而不准确，这一点对高密度钻井液尤其突出，因此不能保留其直接的读数值。
本文分别介绍和分析了对流变模式进行优选的四种方法：曲线对比法、剪切应力误差对比法、相关系数法和灰色关联分析法。
一、4种钻井液流变模型标准API中仅给出了幂律流体与宾汉流体水力参数的计算方法，这两种模式也是目前钻井界最常见的流变模式。
幂律流体（Power-Law Fuild，简称PL）服从指数规律。
聚合物钻井液一般属于这种类型。
宾汉流体（Bingham Fulid，简称BF）又称塑性流体，大多数钻井液并不是完全是宾汉型或幂律型，而恰恰是介于二者之间。
1926年，Herschel和Bulkley提出了带屈服值的幂律模式（HB 模式）。
中国石油天然气集团公司钻井液技术规范
中国石油天然气集团公司钻井液技术规范第一章总则第一条钻井液技术是钻井技术的重要组成部分，直接关系到钻探工程的成败和效益。
为提高钻井液技术和管理水平，保障钻井工程的安全和质量，满足勘探开发需要，特制定本规范。
第二条本规范主要内容包含：钻井液设计，现场作业，油气储层维护，钻井液循环、固控和除气设备，泡沫钻井流体，井下繁杂的防治和处置，钻井液废弃物处置与环境保护，钻井液原材料和处理剂的质量掌控与管理，钻井液资料管理等。
第三条本规范适用于中国石油天然气集团公司所属相关单位的钻井液技术管理。
第二章钻井液设计第一节设计的主要依据和内容第四条钻井液设计就是钻井工程设计的关键组成部分，主要依据包含但不局限于以下几方面：1.以钻井地质设计、钻井工程设计及其它相关资料为基础，依据有关技术规范、规定和标准进行钻井液设计。
2.钻井液设计应当在分析影响勘探作业安全、质量和效益等因素的基础上，制订适当的钻井液技术措施。
主要存有：地层岩性、地层形变、地层岩石化学性能、地层流体、地层压力剖面（孔隙压力、倒塌压力与断裂压力）、地温梯度等信息；储层维护建议；本区块或相连区块已完成井的井下繁杂情况和钻井液应用领域情况；地质目的和钻井工程对钻井液作业的建议；适用于的钻井液新技术、新工艺；国家和施工地区有关环保方面的规定和建议。
第五条钻井液设计内容主要包括：邻井复杂情况分析与本井复杂情况预测；分段钻井液类型及主要性能参数；分段钻井液基本配方、钻井液消耗量预测、配制与维护处理；储层保护对钻井液的要求；固控设备配置与使用要求；钻井液仪器、设备配置要求；分段钻井液材料计划及成本预测；井场应急材料和压井液储备要求；井下复杂情况的预防和处理；钻井液hse管理要求。
第二节钻井液体系挑选第六条钻井液体系选择应遵循以下原则：满足地质目的和钻井工程需要；具有较好的储层保护效果；具有较好的经济性；低毒低腐蚀性。
第七条相同地层钻井液类型挑选1.在表层钻进时，宜选用较高粘度和切力的钻井液。
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第六章钻井液设计
6.1 钻井液的总体要求
1、保证快速优质的钻进
（1）清洗井下钻屑并携带至地面；
（2）平衡地层压力，以防地层流体进入井内；
（3）保持井壁稳定；
（4）冷却与润滑钻头、钻具；
（5）传递水功率。
2、保护油气层，取全取准资料
（1）对油气层不发生损害作用；
（2）有利于地层测试，不影响地层评价；
（3）对钻井人员及环境不发生伤害及污染；
（4）对井下工具及地面装备不腐蚀或减轻腐蚀。
6.2 钻井液的维护与处理
1、预处理
影响钻井液的因素有很多，但总存在一定的规律性，做到预处理。
如在进入油、气、水层前，将密度加重至适应地层压力，并调整好重钻井液的预处理就可以保证钻井液性能的良好稳定，避免突然大幅度变化，从而为可保证钻井液性能的良好稳定，避免突然大幅度变化，从而为安全顺利钻井创造了条件。
2、用水维护钻井液
在钻井液中，钻井液中的水分在压差作用下不断地渗流，粘土和钻屑又不断分散侵入钻井液，这样就使钻井液的固相含量升高。
所以，在钻进过程中应根据钻井液性能和地层情况适当补充一定的水，以保持钻井液固相含量处在合适的范围。
相反，如不补充失去的水分，固相含量升高，这时只依靠依稀剂来维持钻井液流动性能，其结果必然会使钻井液胶体性过强，性能不稳定，逐渐变得对处理剂不敏感，粘度、切力很强，流动性很差，出现钻井液陈化现象。
加水是钻井液日常维护措施，要细水长流均匀加入，要防止不均匀地猛加乱加，这样会使井壁不稳定和井下出现复杂情况。
聚合物配成稀胶液，细水长流均匀地补充。
其他处理剂能配成液体的尽量配成液体加入。
3、对不分散钻井液体系的性能要求
（1）低密度固相的体积百分数不超过10%，最后小于4%；
（2）岩屑与膨润土含量之比控制在（2-3）：1；
（3）不分散集合物钻井液动塑比控制在0.48左右，正电胶钻井液>0.5；
（4）除油层和易坍塌地层之外，在稳定地层可适当放宽滤失量，有利于提高钻速。
（5）钻头喷嘴处应具有尽可能低的水眼粘度，因该值对钻速有较大影响。
6.3钻井液设计
6.3.1 钻井液设计原则
《钻井泥浆技术管理规定》对钻井液设计的原则已经有明确的规定，要求钻井液工作必须有利于安全、优质、高效钻井；有利于取全取准地质、工程等各项资料；有利于发现和保护油气层，减少对油气层损害；有利于减少对钻具、套管和设备的腐蚀；有利于环境保护。
6.3.2 钻井液设计的依据
1、由赛题提供的地层岩石与结构，矿物组分剖面，全井段地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力剖面、地温梯度，地层水分析数据，油气层特性与动、静流动实验数据；
2、地层理化分析数据；
3、与地层相匹配的钻井液技术资料
4、地质与工程设计及泥浆定额；
5、邻井钻井井下复杂情况和钻井液技术资料；
6、调整井区块压力数据及停注排液情况等；
7、适用的钻井液新技术、新工艺。
6.3.3 钻井液材料与用量设计
表6.1 钻井液材料用量设计
6.4 固相含量
表6.2 固相控制设计
6.5。