钻井液的受侵及处理
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金属的腐蚀
概念：金属腐蚀是指金属或合金与周 围接触到的气体或液体进行化学反应而腐 蚀损耗的过程。
金属腐蚀的本质：M-ne-=Mn+。
金属腐蚀的分类：
1、化学腐蚀：金属跟接触到的气体或 液体等物质（如O2、Cl2、H2S、SO2等）， 直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学 腐蚀。该过程很缓慢。
第一部分
硫化氢气体对钻井液的污染
硫化氢气体对钻井液的污染
硫化氢，无色气体，有恶臭和毒性。密度
1.539g/cm³。相对密度1.1906（空气=1）。熔点：
－82.9℃，沸点：－61.8℃。溶于水、乙醇、甘油。
溶于水生成氢硫酸（一种弱酸）。
化学性质不稳定，在空气中容易燃烧。能使
银、铜等制品表面发黑。与许多金属离子作用，
一般加量为3—12%。PH值<7除硫效 果好，PH值为8—12时，除硫效果仅为20— 35%。因为H2S为酸性物质，当PH值为7或 低于7时，H2S可以稳定存在，而当PH值提 高到9.5或更高时，H2S就要转变为碱式硫 化物形式，从而降低其腐蚀作用，但不能 完全消除。
此外，还可以使用成膜剂将金属表面 保护起来。
二氧化碳气体的检验方法：
将气体通入澄清的石灰水，能使澄清石灰水
变混浊的气体就是CO2。
在处理钙污染时，是用CO32-除去Ca2+，而现
在又用从Ca(OH)2电离出来的Ca2+除去CO32-。这
两者并不矛盾，恰恰表明在不同的受污染情况下，
应采取不同的处理方法。在容易引起CO2污染的 井段，HCO3-和CO32-对钻井液性能的危害性明显 大于Ca2+。经证明，在容易引起CO2污染的钻井 液中，应尽量保持Ca2+的浓度在50～75mg/L范围
PH=7.0：H2S+NaOH→NaHS+H2O PH=9.5：NaHS+ NaOH→Na2S+H2O
为了硫化氢对钻具的腐蚀，可采取如 下措施：
（1）加入碱式碳酸锌 其防止硫化氢腐蚀的机理 是Zn+2与S-2生成ZnS黑色沉淀。这个反应进行得 很快，而且可以在钻具上生成Zn（OH）2薄膜， 起到保护作用。使用时最好是将PH值控制在9～ 11范围内，否则钻井液中Zn+2太多，会使粘土颗 粒絮凝，影响钻井液性能。当钻井液中H2S含量 为0～100ppm时，加入量约为0.8～1.0%，可使腐 蚀速度减缓90%。碱式碳酸锌在我国四川使用时 收到很好的效果，其加量一般维持在1～2%。
使用出除气器，降低CO2在钻井液中 含量 。
二、O2的污染 钻井液中氧的存在会加速对钻具的腐
蚀，其腐蚀形式主要为坑点腐蚀和局部腐 蚀。即使是在极低浓度的氧也会使钻具的 寿命明显降低。
钻井液中的氧主要来自大气。大气中 的氧通过地面循环系统、固相分离设备、 钻井液容器、高压液枪和钻井泵等设备在 钻井液循环过程中混入，其中一部分氧溶 解在钻井液中，直至饱和状态。清水、低 固相钻井液很容易吸取氧气；高粘度、高 切力的钻井液不容易吸收氧气，但吸收以 后又很难使氧气逸出，除非使用除气器才 能除去。
（1）、石灰钙化加CMC处理。
（2）、在石灰钙化的基础上加纯碱。
Ca2++CO32-→CaCO3↓
Mg2++2OH-→Mg(OH)2↓
Mg2++CO32-→MgCO3↓
3、钻井液变稀的处理方法：粘度 在32秒以上，应立即在钻井液中加纯 碱和Na-CMC，提高粘度，降低滤失， 保护胶体，然后加重。粘度过低，应 考虑换钻井液。
理剂分解也会使钻井液含有CO2气体。是一
种酸性气体，当其混入钻井液后会生成
HCO3-和CO32-，即
CO2+H2O=H++HCO3-=2H++ CO32
反应中生成的碳酸使钻井液PH值下降， 其酸性比H2S强。并且也和钻井液中的碱反 应，生成碳酸氢钠。CO2气体流入井内将大 大降低或完全抵消钻井液中的碱性。
（2）材料的抗张强度和硬度 钢的强 度和硬度越高，越易发生氢脆，如果抗张 强度低于600帕，洛氏硬度小于Rc22，则不 会发生氢脆。为了防止硫化氢应力腐蚀而 使用高强度管材是错误的，而且是有害的。
（3）氢的浓度 氢的浓度越高，则破 坏速度越快；而当钻井液中H2S浓度很高时， 硫化氢应力破坏就是一个严重的问题。
2、电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质 溶液接触时，会发生原电池反应，比较活 泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀。
腐蚀机理为：
管材中的铁作为阳极被腐蚀，阳极放 出氢气，其化学反应式如下：
Fe+ H2CO3→Fe CO3+ H2↑ 阴极反应：
2H+ + 2e- → H2
随着H+的消耗,弱酸(CO2+H2O)将会继
内。
CO2污染的现象
钻井液中气泡增多；
钻井液pH值下降，加烧碱提高PH值时， 速度慢，加量大。
钻井液粘度、切力上升，流动性能变 差。
CO2污染的处理方法：
若pH值适中加CaSO4，加量为
0.00285mg/L；
若pH值过低加Ca(OH)2，加量为
0.00123mg/L。
使用有内涂层的钻具，防止钻具的腐 蚀。
通过实验表明，浓度为几个ppm的 氧就足以引起明显的腐蚀，氧的含量 越高，腐蚀速度越快。如果钻井液中 有H2S或CO2气体存在，氧的腐蚀速度 会急剧增加。氧腐蚀的化学方程式表 示为：
4Fe+3O2=2Fe2O3
续电离补充。
阳极反应：
Fe → Fe2++2e 温度： 游离二氧化碳的腐蚀受温度影响很大。
升高温度,腐蚀速率增加。 分压： 腐蚀速度还随着二氧化碳分压增加而
增加。
复配：
水中同时含有O2、CO2腐蚀将会加重。
原因：
氧的电极电位高,易形成阴极,腐蚀性强。
去膜：
在硫化氢大量从地层中逸出的条件下，如果
钻井液的PH值接近7，则会在井筒围岩的内层形
成具有高粘度和底PH值的钻井液凝块，这种凝块
甚至可以成为钻具遇卡的原因。
室温下的室内研究数据表明，在保持钻井液
PH值大于9的情况下，侵入数量不太大的硫化氢
并不引起钻井液的粘度和结构—力学性质的明显
变化。
所以，如果预Fra Baidu bibliotek有硫化氢气体存在， 钻井液的PH值应该保持在10以上。硫化氢 与烧碱的反应如下：
CO2使溶液呈酸性,破坏保护膜。
室内和现场实验均表明，钻井液的流 变参数，特别是动切力受HCO3-和CO32-的 影响很大，尤其高温下的影响更为突出。 一般随着HCO3-浓度的增加，τ0呈上升趋势； 而随着CO32-浓度的增加，τ0则先下降后上 升。由于经这两种离子污染的钻井液性能
很难用加入处理剂的方法加以调整，因此， 只能用化学方法将它们清除。
通常加入适量Ca(OH)2即可清除这两种
离子，由于pH值的升高，体系中的HCO3-
先转变为CO32-：
2HCO3-+ Ca(OH)2= 2CO32-+2H2O+ Ca2+
然后CO32-与Ca(OH)2继续作用，通过
生成CaCO3沉淀而将CO32-除去：
CO32-+ Ca(OH)2= CaCO3↓+ 2OH-
第二部分
高压盐水层的钻井液处理
高压盐水层的钻井液处理
钻遇高压盐水层常发生盐侵，主要是 氯化钠污染钻井液，容易引起井下复杂情 况，必须予以重视。
一、现象
• 粘度猛增，而有的井盐水压力大，钻井液变稀； • 氯根含量增加快，钻井液变稀时泡沫多； • 滤失量增大，滤饼变厚，PH值下降； • 地面循环系统液面上涨，井口外溢，有时轻微井喷； • 钻速变快。
钻井液的受侵及处理
中原石油工程板块员工学习课件 钻井液工（高级技师）
中原石油勘探局钻井三公司 开发人：刘俊章
目录
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分
硫化氢气体对钻井液的污染 高压盐水层的钻井液处理 CO2和O2的污染 钻遇盐膏层及对策
钻井液的受侵及处理
钻井过程中，常有来自地层的各种污染物进
入钻井液，使其性能发生不符合要求的变化，这
种现象称为钻井液受侵。有的污染物严重影响钻
井液的流变性和滤失性能，有的污染物能够腐蚀
钻具。最常见的是油、气侵、粘土侵钙侵、盐侵
和盐水侵，还有Mg2+，CO2、H2S和O2的污染。 因其中一些已作介绍，下面着重介绍CO2、H2S、 O2、盐膏层和高压盐水层的污染及处理。
生成不溶于水或酸的硫化物沉淀。
硫化氢的结构
中心原子S原子采取sp3杂化，电子对构型为
正四面体形，分子构型为V形，H—S—H键角为
92.1°，偶极矩 0.97 D ，是极性分子。
分子的几何形状和水分子相似，为弯曲形。
因此它是一个极性分子。硫化氢由于H－S键能较
弱所以300℃左右硫化氢分解。常温时硫化氢是一
一旦发现钻井液受H2S污染，应立即将 其清除。清除的方法是加入适量烧碱，
调整钻井液pH值大于10。
H2S腐蚀： H2S的水溶液呈酸性，它能电离出氢离子： H2S≒H++ HSHS-还能继续离解：
HS-≒H++S-2
生成的S-2与金属作用生成Fe SX黑色沉
淀。但危害更大的是氢脆腐蚀破坏。
种无色有臭鸡蛋气味的剧毒气体，应在通风处进
行使用必须采取防护措施。
H2S主要对水基钻井液有较大 的污染，它会使钻井液性能发生很
大的变化。如密度降低、值下降、
粘度上升，颜色变为瓦灰色、墨色 或墨绿色。
H2S主要来自含硫地层，此外，某 些磺化有机处理剂以及木质素磺酸盐
在井底高温下也会分解产生H2S。它对 钻具和套管有极强的腐蚀作用。因此，
（2）加入海绵铁 即磁铁粉Fe3O4，表 面积很大，每克的表面积大于10m2，与硫 反应生成，反应式随PH值变化。
PH值>7 : Fe3O4+4 H2S→3Fe S↓+4 H2O+ S↓
S+ Fe S→Fe S2↓
PH值<7 : Fe3O4+6 H2S→3Fe S2↓+4 H2O+2 H2↓
这种现象称为氢脆。
并非钢铁材料放入含硫化氢的介质后 就立即发生脆裂，相反，却需要经过一个 反应期，这段时间的长短随钢材应力的大 小、材质强度的高低和钢材吸附氢离子的 多少而变化。
（1）材料的应力状态 不管是承受应力或 残余应力，应力越大，破坏速度越快。而 应力低于一定数值时，则不会发生氢脆， 这个临界应力值由钢的强度决定。
腐蚀电池产生的氢聚集在阴极，一部分吸收
电子变成分子状态，以气体逸出。但是有一部分
氢原子可能渗入到钢的内部。进入钢材内部的氢
原子遇到非金属杂质、微裂纹、空隙、晶格错断
或其他缺陷时，就集合氢分子，，体积比氢原子
膨胀20倍，氢浓度达到临界浓度时，钢材内压力
升高达几十兆帕，于是钢材内部的微裂缝增多并
扩展，使钢材强度下降，钢材变脆而发生断裂，
4、处理高压盐水层的标准：根据实践 经验，钻井液性能稳定，氯根含量不再增 高，停泵井口不外溢，起下钻时盐水停止 上串。
5、处理盐水侵时，要注意防止加重过 猛压漏地层和钻井液性能坏变造成卡钻。
第三部分
CO2和O2的污染
CO2和O2的污染
一、CO2的污染
在许多钻遇的地层中含有CO2，某些处
二、处理方法
1、打开盐水层后，要勤测量钻井液性 能和含盐量的变化。了解盐水层的动态。 根据盐水侵污的不同程度，采取不同的处 理方法。
2、稠时的处理方法：首先提高密度， 压住盐水层。其次，应根据本地区的特点， 不同类型的盐水，进行不同的化学处理。 有的地区采用高碱性的煤碱剂（15：5： 100）或钙处理的方法，获得较好的性能。 如某地区盐水多是氯化钙型和氯化钠型， 分析还有镁离子存在，因而在钻井液变稠 时，一般采用如下方法：
在钻进过程中，硫化氢既可以以硫化 氢水溶液的形式又可以以气体的形式进入 井眼，通常是以天然气中的杂质的形式进 入井眼。无论在什么情况下，硫化氢进入 井内都是不希望发生的现象，它会引起钻 井液性质的变化，钻井设备的腐蚀等。由 于硫化氢毒性很大，它的逸出会对人体、 动物和植物造成危害。
在钻开含硫化氢的地层时有时候会有 下述现象发生，在很短的时间钻井液就会 发生稠化，直至不能流动，并且不适宜再 次进入循环。实验研究表明，在硫化氢侵 入的情况下，钻井液粘度会明显上升而PH 值下降。在钻井液滤液PH值小于6时，钻井 液变成膏糊状。由于这些膏糊具有非常高 的粘度，它们会象网膜一样缠住搅拌器的 叶片。
概念：金属腐蚀是指金属或合金与周 围接触到的气体或液体进行化学反应而腐 蚀损耗的过程。
金属腐蚀的本质：M-ne-=Mn+。
金属腐蚀的分类：
1、化学腐蚀：金属跟接触到的气体或 液体等物质（如O2、Cl2、H2S、SO2等）， 直接发生化学反应而引起的腐蚀叫做化学 腐蚀。该过程很缓慢。
第一部分
硫化氢气体对钻井液的污染
硫化氢气体对钻井液的污染
硫化氢，无色气体，有恶臭和毒性。密度
1.539g/cm³。相对密度1.1906（空气=1）。熔点：
－82.9℃，沸点：－61.8℃。溶于水、乙醇、甘油。
溶于水生成氢硫酸（一种弱酸）。
化学性质不稳定，在空气中容易燃烧。能使
银、铜等制品表面发黑。与许多金属离子作用，
一般加量为3—12%。PH值<7除硫效 果好，PH值为8—12时，除硫效果仅为20— 35%。因为H2S为酸性物质，当PH值为7或 低于7时，H2S可以稳定存在，而当PH值提 高到9.5或更高时，H2S就要转变为碱式硫 化物形式，从而降低其腐蚀作用，但不能 完全消除。
此外，还可以使用成膜剂将金属表面 保护起来。
二氧化碳气体的检验方法：
将气体通入澄清的石灰水，能使澄清石灰水
变混浊的气体就是CO2。
在处理钙污染时，是用CO32-除去Ca2+，而现
在又用从Ca(OH)2电离出来的Ca2+除去CO32-。这
两者并不矛盾，恰恰表明在不同的受污染情况下，
应采取不同的处理方法。在容易引起CO2污染的 井段，HCO3-和CO32-对钻井液性能的危害性明显 大于Ca2+。经证明，在容易引起CO2污染的钻井 液中，应尽量保持Ca2+的浓度在50～75mg/L范围
PH=7.0：H2S+NaOH→NaHS+H2O PH=9.5：NaHS+ NaOH→Na2S+H2O
为了硫化氢对钻具的腐蚀，可采取如 下措施：
（1）加入碱式碳酸锌 其防止硫化氢腐蚀的机理 是Zn+2与S-2生成ZnS黑色沉淀。这个反应进行得 很快，而且可以在钻具上生成Zn（OH）2薄膜， 起到保护作用。使用时最好是将PH值控制在9～ 11范围内，否则钻井液中Zn+2太多，会使粘土颗 粒絮凝，影响钻井液性能。当钻井液中H2S含量 为0～100ppm时，加入量约为0.8～1.0%，可使腐 蚀速度减缓90%。碱式碳酸锌在我国四川使用时 收到很好的效果，其加量一般维持在1～2%。
使用出除气器，降低CO2在钻井液中 含量 。
二、O2的污染 钻井液中氧的存在会加速对钻具的腐
蚀，其腐蚀形式主要为坑点腐蚀和局部腐 蚀。即使是在极低浓度的氧也会使钻具的 寿命明显降低。
钻井液中的氧主要来自大气。大气中 的氧通过地面循环系统、固相分离设备、 钻井液容器、高压液枪和钻井泵等设备在 钻井液循环过程中混入，其中一部分氧溶 解在钻井液中，直至饱和状态。清水、低 固相钻井液很容易吸取氧气；高粘度、高 切力的钻井液不容易吸收氧气，但吸收以 后又很难使氧气逸出，除非使用除气器才 能除去。
（1）、石灰钙化加CMC处理。
（2）、在石灰钙化的基础上加纯碱。
Ca2++CO32-→CaCO3↓
Mg2++2OH-→Mg(OH)2↓
Mg2++CO32-→MgCO3↓
3、钻井液变稀的处理方法：粘度 在32秒以上，应立即在钻井液中加纯 碱和Na-CMC，提高粘度，降低滤失， 保护胶体，然后加重。粘度过低，应 考虑换钻井液。
理剂分解也会使钻井液含有CO2气体。是一
种酸性气体，当其混入钻井液后会生成
HCO3-和CO32-，即
CO2+H2O=H++HCO3-=2H++ CO32
反应中生成的碳酸使钻井液PH值下降， 其酸性比H2S强。并且也和钻井液中的碱反 应，生成碳酸氢钠。CO2气体流入井内将大 大降低或完全抵消钻井液中的碱性。
（2）材料的抗张强度和硬度 钢的强 度和硬度越高，越易发生氢脆，如果抗张 强度低于600帕，洛氏硬度小于Rc22，则不 会发生氢脆。为了防止硫化氢应力腐蚀而 使用高强度管材是错误的，而且是有害的。
（3）氢的浓度 氢的浓度越高，则破 坏速度越快；而当钻井液中H2S浓度很高时， 硫化氢应力破坏就是一个严重的问题。
2、电化学腐蚀：不纯的金属跟电解质 溶液接触时，会发生原电池反应，比较活 泼的金属失电子被氧化而引起的腐蚀。
腐蚀机理为：
管材中的铁作为阳极被腐蚀，阳极放 出氢气，其化学反应式如下：
Fe+ H2CO3→Fe CO3+ H2↑ 阴极反应：
2H+ + 2e- → H2
随着H+的消耗,弱酸(CO2+H2O)将会继
内。
CO2污染的现象
钻井液中气泡增多；
钻井液pH值下降，加烧碱提高PH值时， 速度慢，加量大。
钻井液粘度、切力上升，流动性能变 差。
CO2污染的处理方法：
若pH值适中加CaSO4，加量为
0.00285mg/L；
若pH值过低加Ca(OH)2，加量为
0.00123mg/L。
使用有内涂层的钻具，防止钻具的腐 蚀。
通过实验表明，浓度为几个ppm的 氧就足以引起明显的腐蚀，氧的含量 越高，腐蚀速度越快。如果钻井液中 有H2S或CO2气体存在，氧的腐蚀速度 会急剧增加。氧腐蚀的化学方程式表 示为：
4Fe+3O2=2Fe2O3
续电离补充。
阳极反应：
Fe → Fe2++2e 温度： 游离二氧化碳的腐蚀受温度影响很大。
升高温度,腐蚀速率增加。 分压： 腐蚀速度还随着二氧化碳分压增加而
增加。
复配：
水中同时含有O2、CO2腐蚀将会加重。
原因：
氧的电极电位高,易形成阴极,腐蚀性强。
去膜：
在硫化氢大量从地层中逸出的条件下，如果
钻井液的PH值接近7，则会在井筒围岩的内层形
成具有高粘度和底PH值的钻井液凝块，这种凝块
甚至可以成为钻具遇卡的原因。
室温下的室内研究数据表明，在保持钻井液
PH值大于9的情况下，侵入数量不太大的硫化氢
并不引起钻井液的粘度和结构—力学性质的明显
变化。
所以，如果预Fra Baidu bibliotek有硫化氢气体存在， 钻井液的PH值应该保持在10以上。硫化氢 与烧碱的反应如下：
CO2使溶液呈酸性,破坏保护膜。
室内和现场实验均表明，钻井液的流 变参数，特别是动切力受HCO3-和CO32-的 影响很大，尤其高温下的影响更为突出。 一般随着HCO3-浓度的增加，τ0呈上升趋势； 而随着CO32-浓度的增加，τ0则先下降后上 升。由于经这两种离子污染的钻井液性能
很难用加入处理剂的方法加以调整，因此， 只能用化学方法将它们清除。
通常加入适量Ca(OH)2即可清除这两种
离子，由于pH值的升高，体系中的HCO3-
先转变为CO32-：
2HCO3-+ Ca(OH)2= 2CO32-+2H2O+ Ca2+
然后CO32-与Ca(OH)2继续作用，通过
生成CaCO3沉淀而将CO32-除去：
CO32-+ Ca(OH)2= CaCO3↓+ 2OH-
第二部分
高压盐水层的钻井液处理
高压盐水层的钻井液处理
钻遇高压盐水层常发生盐侵，主要是 氯化钠污染钻井液，容易引起井下复杂情 况，必须予以重视。
一、现象
• 粘度猛增，而有的井盐水压力大，钻井液变稀； • 氯根含量增加快，钻井液变稀时泡沫多； • 滤失量增大，滤饼变厚，PH值下降； • 地面循环系统液面上涨，井口外溢，有时轻微井喷； • 钻速变快。
钻井液的受侵及处理
中原石油工程板块员工学习课件 钻井液工（高级技师）
中原石油勘探局钻井三公司 开发人：刘俊章
目录
第一部分 第二部分 第三部分 第四部分
硫化氢气体对钻井液的污染 高压盐水层的钻井液处理 CO2和O2的污染 钻遇盐膏层及对策
钻井液的受侵及处理
钻井过程中，常有来自地层的各种污染物进
入钻井液，使其性能发生不符合要求的变化，这
种现象称为钻井液受侵。有的污染物严重影响钻
井液的流变性和滤失性能，有的污染物能够腐蚀
钻具。最常见的是油、气侵、粘土侵钙侵、盐侵
和盐水侵，还有Mg2+，CO2、H2S和O2的污染。 因其中一些已作介绍，下面着重介绍CO2、H2S、 O2、盐膏层和高压盐水层的污染及处理。
生成不溶于水或酸的硫化物沉淀。
硫化氢的结构
中心原子S原子采取sp3杂化，电子对构型为
正四面体形，分子构型为V形，H—S—H键角为
92.1°，偶极矩 0.97 D ，是极性分子。
分子的几何形状和水分子相似，为弯曲形。
因此它是一个极性分子。硫化氢由于H－S键能较
弱所以300℃左右硫化氢分解。常温时硫化氢是一
一旦发现钻井液受H2S污染，应立即将 其清除。清除的方法是加入适量烧碱，
调整钻井液pH值大于10。
H2S腐蚀： H2S的水溶液呈酸性，它能电离出氢离子： H2S≒H++ HSHS-还能继续离解：
HS-≒H++S-2
生成的S-2与金属作用生成Fe SX黑色沉
淀。但危害更大的是氢脆腐蚀破坏。
种无色有臭鸡蛋气味的剧毒气体，应在通风处进
行使用必须采取防护措施。
H2S主要对水基钻井液有较大 的污染，它会使钻井液性能发生很
大的变化。如密度降低、值下降、
粘度上升，颜色变为瓦灰色、墨色 或墨绿色。
H2S主要来自含硫地层，此外，某 些磺化有机处理剂以及木质素磺酸盐
在井底高温下也会分解产生H2S。它对 钻具和套管有极强的腐蚀作用。因此，
（2）加入海绵铁 即磁铁粉Fe3O4，表 面积很大，每克的表面积大于10m2，与硫 反应生成，反应式随PH值变化。
PH值>7 : Fe3O4+4 H2S→3Fe S↓+4 H2O+ S↓
S+ Fe S→Fe S2↓
PH值<7 : Fe3O4+6 H2S→3Fe S2↓+4 H2O+2 H2↓
这种现象称为氢脆。
并非钢铁材料放入含硫化氢的介质后 就立即发生脆裂，相反，却需要经过一个 反应期，这段时间的长短随钢材应力的大 小、材质强度的高低和钢材吸附氢离子的 多少而变化。
（1）材料的应力状态 不管是承受应力或 残余应力，应力越大，破坏速度越快。而 应力低于一定数值时，则不会发生氢脆， 这个临界应力值由钢的强度决定。
腐蚀电池产生的氢聚集在阴极，一部分吸收
电子变成分子状态，以气体逸出。但是有一部分
氢原子可能渗入到钢的内部。进入钢材内部的氢
原子遇到非金属杂质、微裂纹、空隙、晶格错断
或其他缺陷时，就集合氢分子，，体积比氢原子
膨胀20倍，氢浓度达到临界浓度时，钢材内压力
升高达几十兆帕，于是钢材内部的微裂缝增多并
扩展，使钢材强度下降，钢材变脆而发生断裂，
4、处理高压盐水层的标准：根据实践 经验，钻井液性能稳定，氯根含量不再增 高，停泵井口不外溢，起下钻时盐水停止 上串。
5、处理盐水侵时，要注意防止加重过 猛压漏地层和钻井液性能坏变造成卡钻。
第三部分
CO2和O2的污染
CO2和O2的污染
一、CO2的污染
在许多钻遇的地层中含有CO2，某些处
二、处理方法
1、打开盐水层后，要勤测量钻井液性 能和含盐量的变化。了解盐水层的动态。 根据盐水侵污的不同程度，采取不同的处 理方法。
2、稠时的处理方法：首先提高密度， 压住盐水层。其次，应根据本地区的特点， 不同类型的盐水，进行不同的化学处理。 有的地区采用高碱性的煤碱剂（15：5： 100）或钙处理的方法，获得较好的性能。 如某地区盐水多是氯化钙型和氯化钠型， 分析还有镁离子存在，因而在钻井液变稠 时，一般采用如下方法：
在钻进过程中，硫化氢既可以以硫化 氢水溶液的形式又可以以气体的形式进入 井眼，通常是以天然气中的杂质的形式进 入井眼。无论在什么情况下，硫化氢进入 井内都是不希望发生的现象，它会引起钻 井液性质的变化，钻井设备的腐蚀等。由 于硫化氢毒性很大，它的逸出会对人体、 动物和植物造成危害。
在钻开含硫化氢的地层时有时候会有 下述现象发生，在很短的时间钻井液就会 发生稠化，直至不能流动，并且不适宜再 次进入循环。实验研究表明，在硫化氢侵 入的情况下，钻井液粘度会明显上升而PH 值下降。在钻井液滤液PH值小于6时，钻井 液变成膏糊状。由于这些膏糊具有非常高 的粘度，它们会象网膜一样缠住搅拌器的 叶片。