钻井液工艺原理
钻井液工艺学-第三章
第二节
数学表达式：
钻井液的基本流型及特点
y
第二节
钻井液的基本流型及特点
流型判断（作图法）
（1）多点测试（τ，γ ） （2）分别以τ和γ为坐标轴绘图 （3）结合标准流变曲线进行判断
第三节
流变参数测量与计算
一.测量仪器及原理
1、漏斗粘度计
漏斗粘度 Funnel Viscosity 定 单 类 义：定体积泄流时间。 位：秒；s 型：
第四节 钻井液流变性与钻井作业的关系
三.钻井液流变性与井壁稳定的关系
流态对井壁稳定的影响：层流比紊流有利于井壁稳定。
第四节 钻井液流变性与钻井作业的关系
四.钻井液流变性与钻速的关系
第四节 钻井液流变性与钻井作业的关系
五.钻井液流变性与井内压力激动的关系
下钻: 当钻头在井内向下运动时，钻井液被推动着向上流动。这时钻头 处的压力等于钻头以上钻井液的流动阻力与该段钻井液的静液柱压力 。超出静液柱压力的部分被称为“激动压力”。这是造成井漏的原因之 一。 起钻:相反，当钻头在井内向上运动时，钻井液向下流动。这时钻头处 的压力等于钻头以上钻井液的静液柱压力减去该段钻井液的流动阻力 。低于静液柱压力的部分被称为“抽吸压力”。这是诱发井喷、井塌的 原因之一。 主要控制措施： 控制起下钻速度； 降低钻井液粘切。
μ a=τ/γ ，mPa· s
第三节
流变参数测量与计算
某一剪切速率下的表观粘度可用下式表示：
μ a=（300ѲN）/N
N—表示转速，单位为r/min； ѲN—表示转速为N时的刻度盘读数。 在评价钻井液的性能时，为便于比较，如果没有特别注明某一剪切速率， 一般是指测定600r/min时的表观粘度，即：
μp
钻井液施工技术应用
钻井液施工技术应用钻井是石油勘探开发的重要环节，而钻井液作为钻井过程中必不可少的部分，起着冷却、润滑、承载岩屑等多种重要作用。
随着石油勘探开发技术的不断进步，钻井液施工技术也在不断创新，以适应不同地质条件和钻井需求。
本文将就钻井液施工技术的应用进行详细介绍。
一、钻井液施工技术的基本原理钻井液施工技术是根据钻井目的地地质条件和井眼要求，选择不同组分、特性的液体作为钻井介质，并通过特定的工艺流程和设备，达到冷却、润滑、承载岩屑、维护井眼稳定等功能。
根据钻井液的不同特性，施工技术也有所不同，主要包括水基钻井液、油基钻井液、气体钻井液等。
在钻井液施工过程中，需要根据井眼地质条件和需要选择合适的液相、固相和添加剂，保证钻井液的性能达到要求。
1. 水基钻井液水基钻井液是以水为基础的钻井液，由水、固相和添加剂组成。
因其成本低、易获取、环保性好等优点，目前在钻井中应用较为广泛。
在水基钻井液施工技术中，可根据井眼地质条件和钻井需求选择不同种类的液体作为基础，通过添加各种添加剂，控制钻井液的粘度、密度、流变性等性能，以适应钻井作业。
在应用过程中，要严格控制水基钻井液的性能指标，保证钻井过程中稳定可靠的液相，提高钻井效率，降低钻井成本。
油基钻井液是以油或类似的液体为基础的钻井液，由液相、固相和添加剂组成。
油基钻井液施工技术主要应用于高温高压井眼、高含油气层和敏感地质井眼等特殊条件的钻井作业中。
油基钻井液由于其稳定性好、耐高温性能好等特点，能够提供更好的润滑和承载岩屑能力，降低钻头磨损，提高钻井速度，因此在应用范围上有一定的优势。
气体钻井液是以气体为基础的钻井液，由气体、液相和添加剂组成。
气体钻井液施工技术主要适用于地层压力高、井眼不稳定、易塌陷的钻井作业中。
气体钻井液的主要作用是通过提供气动力，减小井眼周围的地压差，减轻钻头的受力，防止井眼崩塌。
气体钻井液对地层的污染小，环保性能好。
目前，在陆上和海洋油田开发中，气体钻井液在一定范围内得到了广泛的应用。
《钻井液工艺原理》综合复习资料
钻井液工艺原理》综合复习资料、名词解释1、晶格取代（P29最后一段）在粘土结构中某些原子被其它化合价不同的原子取代而晶格骨架保持不变的作用。
2、压差卡钻（P402倒数第三段）压差卡钻又称泥饼粘附卡钻,是指钻具在井中静止时,在钻井液液柱压力与地层孔隙压力之间的压差作用下,将钻具紧压在井壁上而导致的卡钻。
3、剪切稀释特性（P65最后一段）塑性流体和假塑性流体的表观粘度随着剪切速率的增加而降低的特性。
4、油气层损害（P409第一段）任何阻碍流体从井眼周围流入井底的现象，均称为油气层损害。
5、塑性粘度（P60第一段）在层流条件下，剪切应力与剪切速率成线性关系时的斜率值。
钻井液中的塑性粘度是塑性流体的性质，不随剪切速率而变化；反映了在层流情况下，钻井液中网架结构的破坏与恢复处于动平衡时，悬浮的固相颗粒之间、固相颗粒与液相之间以及连续液相内部的内摩擦作用的强弱。
6、胺点在标准实验条件下，石油产品与等体积的苯胺，在相互溶解形成单一液相时的最低温度，叫苯胺点。
7、造浆率（P147第一段）常将1t粘土所能配出的表观粘度为15mPa・s的钻井液体积称为造浆率。
8、泥饼粘附卡钻（P402倒数第三段）压差卡钻又称泥饼粘附卡钻,是指钻具在井中静止时,在钻井液液柱压力与地层孔隙压力之间的压差作用下,将钻具紧压在井壁上而导致的卡钻。
9、水敏性损害（P420倒数第三段）水敏性损害是指当进入油气层的外来流体与油气层中的水敏性矿物不相配伍时，将使得这类矿物发生水化膨胀和分散从而导致油气层的渗透率降低。
10、静切力（P59最后一段）塑性流体不是加很小的剪切应力就开始流动，而是必须加一定的力才开始流动,这种使钻井液开始流动所需的最低切应力，称为静切力。
11、乳状液（）一种液体以液珠形式分散在与它不相混溶的另一种液体中而形成的分散体系。
钻井液是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。
（P1）12、钻井液碱度（P9第六段）碱度是指溶液或悬浮体对酸的中和能力。
钻井液原理
钻井液原理
钻井液原理是指在钻井作业中，通过将特定的液体注入井眼中，起到冷却钻头、清洗井眼、稳定井壁和输送岩屑等作用。
钻井液的选择和设计是钻井工程中非常重要的一环，它的性能直接影响到钻井作业的效率和质量。
钻井液的基本组成通常包括水和添加剂。
水既可以是淡水，也可以是海水，在部分情况下也可以使用有机溶剂或油基液体。
添加剂则包括饱和盐水、聚合物、乳化剂、润滑剂、扩散剂以及控制井壁稳定性的胶凝剂等。
这些添加剂的配比和使用条件需要根据井眼的地质特征和钻井计划来确定。
钻井液的性能主要包括黏度、密度、泡沫性、清洗性能以及润滑性能。
黏度决定了钻井液对井眼壁的润滑和冷却效果，密度则决定了钻井液在井眼中的压力和稳定井壁的能力。
泡沫性和清洗性能则影响着岩屑的悬浮和清除，润滑性能则影响钻头在钻井作业中的摩擦和磨损情况。
钻井液的工作原理是通过循环系统将液体从地面的储液池中泵注入井眼，然后通过钻杆进入到钻头中进行喷出，完成冷却和清洗作用。
同时，钻井液会带回地层中的岩屑和井眼溶解物，经过分离装置将其中的固体物质分离，保持液体的循环使用。
总的来说，钻井液的原理是通过合理选择和设计液体的组成和性能，在钻井作业中起到冷却、清洗、稳定和输送的作用，从而提高钻井作业的效率和质量。
钻井液工艺原理3-钻井液流变性
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卡森流体
流变模型：τ1/2 = τc1/2 + η1/2 γ1/2
r1/2
流变曲线：
• γ1/2-τ1/2 作图，为一条直线。
• γ -τ作图，为直线与曲线之和。
模式讨论 τ1/2 = τc1/2 + η1/2 γ1/2
0
τ
1/2 c
τ 1/2
γ 0， τ τc 能够反映多数钻井液具有 r
国际：Pa.s、mPa.s 模式讨论 τ- τ0 = ηp γ 或者 η= ηp + τ0/ γ
γ 0， τ τ0 能够反映多数钻井液具有内部结构情况。 γ ，η 能够反映多数钻井液的剪切稀释性。 γ， η ηp 能够反映出钻井液的极限粘度。
低剪切速率下： τ实> τ宾 表明模型拟合实际曲线有较大偏差.
• 作用：衡量钻井液的宏观流动性。
• 测量方法：用旋转粘度仪。
• 现场习惯用600转数据的1/2值表示， AV=φ600/2。
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宾汉体的塑性粘度ηp
定义：层流流动时，流体内部网状结构的破坏与 恢复处于动态平衡时，以下三部分内摩擦力 的微观统计结果： 固 -固颗粒间内摩擦阻力； 固 -液相分子间内摩擦阻力； 液 -液分子间内摩擦阻力；
体系受剪切稀释明显。 显然：只要能形成结构的钻井液，均有剪切稀释性。
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作用：
(1)判断携屑能力：强者—好，有利低速带砂。
(2)估计钻头水眼处的粘度大小：强者—小，有利 水力喷射钻井。
即 环形空间：γ低，ηa大，有利于携带钻屑 钻头水眼：γ大，ηa小，有利于水力破岩
一般要求钻井液的剪切稀释能力强。
1Pa = 10dyn/cm2
钻井液工艺原理
名词解释 1. 晶格取代2. 钻井液:用于钻井的具有各种各样功用以满足钻井工作需要的循环流体3. 钻井液的阳离子交换容量：每100ml 钻井液所能吸附亚甲基蓝的量，用()m CEC 表示粘土的阳离子交换容量CEC ： 在分散介质的PH 值为7的条件下，100g 粘土所能交换下来的阳离子总量4. 粘土的水化作用：粘土矿物遇水后，在其颗粒外表吸附水分子形成水化膜，经层间增大的过程5.造浆率:1t 粘土所能配出的表观黏度为15mPa*s 的钻井液体积6. 取代度d :纤维素分子每一葡萄糖单元上的三个羟基中,羟基上的氢被取代而生成醚的个数称为取代度7. 剪切速率：垂直于流速方向上单位间隔 流速的增量 剪切应力：单位面积上的剪切力8.表观粘度：又称有效粘度，是在某一剪切速率下，剪切应力与剪切速率的比值，a τμγ=宾汉：0a p ττμμγγ==+ 幂律 ：1n ak τμγγ-==a γμ增加，减小9. 剪切稀释性：塑性流体和假塑性流体的表观粘度随着剪切速率的增加而降低的特性钻井液的触变性：指搅拌后钻井液变稀，静置后又变稠的性质〔一般用终切力与初切力之差表示〕 10.钻井液的造壁性：钻井液滤失过程中，其自由水进入岩层，固相颗粒附着在井壁上形成泥饼，减小浸透性阻止或减慢钻井液继续侵入地层 填空SMP/SMC/SMT动切比 0.36-0.48pa/〔mpa*s 〕 流性指数n 控制在0.4-0.7 试验渗滤压差 0.89mpa影响粘土阳离子交换容量大小的因素：粘土矿物的本性；粘土的分散度；溶液的酸碱度 电动现象的存在说明胶粒外表总带有电荷，其主要来源：电离作用，晶格取代作用，离子吸附作用，未饱和键 简答1. 钻井液的组成:由膨润土,水.各种处理剂,加重材料,及钻屑所组成的多相分散体系钻井液的功用：携带和悬浮岩屑；稳定井壁和平衡地层压力；冷却和光滑钻头、钻具；传递水动力此外钻井液还要做到： 与所钻遇的油气层相配伍，满足保护油气层的要求； 有利于底层测试，不影响对地层的评价； 防止对钻井人员和环境发生伤害和污染； 不腐蚀井下工具及地面装备或尽可能减轻腐蚀 钻井液分类：分散钻井液〔细分散〕；钙处理钻井液，盐水钻井液，饱和盐水钻井液〔粗分散〕； 聚合物钻井液，甲基聚合物钻井液〔不分散〕；油基钻井液；合成钻井液；气体型钻井液；保护油气层钻井液2.静电稳定理论〔DLVO理论〕：溶胶在一定条件下是稳定存在还是聚沉，取决于胶粒之间存在的两种相反的作用力，即互相吸引力与静电斥力，当胶体颗粒在布朗运动中互相碰撞时，吸力大于斥力，溶胶就会聚结，反之，斥力大于吸力时，粒子碰撞后又分开，保持其分散状态3.粘土水化膨胀受三种力制约：外表水化力；浸透水化力；毛细管作用力影响粘土水化膨胀的因素：粘土晶体的部位不同，水化膜厚度不一样；粘土矿物不同，水化作用的强弱不同；粘土吸附的交换性阳离子不同，其水化程度有很大差异泥浆中可溶性的盐类及泥浆处理剂的影响温度和压力的影响粘土水化膨胀作用机理：粘土矿物外表吸附水分子和补偿阳离子吸附水分子，增大晶层间距的过程4.丹宁的稀释机理:单宁酸钠苯环上相邻的双酚羟基可通过配位键吸附在粘土断键边缘的铝离子处，而剩余的—ONa和—COONa均为水化基团，他们又能给粘土颗粒带来较多的负电荷和水化层，使粘土颗粒端面处的双电层斥力和水化膜厚度增加，从而拆散和削弱了粘土颗粒间通过端--面和端—端连接形成的网架构造，使粘度和切力下降5.不同交换性阳离子引起水化程度不同的原因P42粘土单元晶层间存在两种力：膨胀力和带负电荷的晶层之间的斥力，—层间阳离子—粘土单元晶层之间的静电引力假设静电引力大于晶层间的斥力，即2〉1，那么粘土只能发生晶格膨胀假设晶层间斥力大于静电引力，即2〈1，粘土发生浸透膨胀6.对抗高温钻井液处理剂的一般要求1）高温稳定性好，在高温条件下不易降解2）对粘土颗粒有较强的吸附才能，受温度影响小3）有较强的水化基团，使处理剂在高温下有良好的亲水特性4）能有效抑制粘土的高温分散作用5）在有效加量范围内，抗高温滤失剂不得使钻井液严重增稠6）在PH较低〔7-10〕时也能充分发挥其效力，有力与控制高温分散，防止高温胶凝和高温固化现象的发生7．聚合物钻井液的特点1．固相含量低而且亚微粒子所占比例也较低2．具有良好的流变性3．钻速快4．井壁稳定民井径规那么5．对油气层伤害小，有利于发现和保护气层6．防止井漏7．钻井本钱低阐述1.影响聚结稳定性的因素并举例（1）电解质浓度的影响1）在高浓度电解质存在时，除了胶粒非常靠近以外，在任何间隔上都是吸引能占优势，在这种情况下聚结速度最快2）在中等电解质浓度下，由于存在远程斥力能的作用，聚结过程被延缓了3）在低电解质浓度下，由于存在明显的远程斥力能的作用，聚结过程很慢例：钻井时发生盐侵或钙侵时，易导致钻井液性质发生变化，应采用饱和盐水钻井液体系（2）反离子价数的影响电解质中起聚沉作用的主要是与胶粒带相反电荷的反离子，反离子价数越高，聚沉值越低，聚沉率越高，聚沉才能越强例：（3）反离子大小的影响水化离子半径越小越容易靠近胶粒，越容易发生聚沉，尤其对低价离子影响显著例：钾基聚合物钻井液中钾离子起页岩抑制剂的作用（4）同号离子的影响同号离子对胶体有一定的稳定作用，可以降低反离子的聚沉才能，但有机高聚物离子例外例：HPAM在膨润土颗粒上吸附，可增加粘土颗粒的电动电位（5）互相聚沉现象带一样电荷的两种溶胶混合后没有变化，除个别例外，而两种相反电荷的溶胶互相混合那么发生聚沉例：正电胶MMH参加水基钻井液中，使得其切力增加，滤失量也增加2．无机处理剂在钻井液中的作用机理(举例说明)〔1〕离子交换吸附在配置预水化膨润土时，参加适量碳酸钠，使钠离子与钙蒙脱土颗粒外表的钙离子发生交换，从而使粘土的水化和造浆性能进步，分散成更小的颗粒，使钻井液粘度和切力升高，滤失量降低〔2〕调控钻井液的PH值添加适量的烧碱进步钻井液的PH值，以应对PH值下降的现象3〕沉淀作用如有过多的钙离子或镁离子侵入钻井液，那么会削弱粘土的水化和分散才能，破坏钻井液性能，这时可先参加适量烧碱出去镁离子，然后用适量纯碱除去钙离子〔4〕结合作用在受到钙侵的钻井液中参加足量的六偏磷酸钠，可生成稳定的络离子，将钙离子束缚起来，相当于从钻井液中除去钙离子(5) 与有机处理剂生成可溶性盐单宁腐殖酸等有机处理剂在水中溶解度很小，不易吸附在粘土颗粒上，参加适量烧碱，使之转化为可溶性盐，如单宁酸钠和腐植酸钠，才能发挥其效能〔6〕抑制溶解的作用在钻遇岩盐和石膏地层时，常使用盐水钻井液和石膏处理的钻井液，甚至是使用饱和盐水钻井液，来增强钻井液抗污染才能，以及防止可溶性岩层的溶解，使井径保持规那么推导静滤失方程：假设：泥饼厚度与钻井直径相比很小，泥饼是平的且厚度为定值，泥饼不可压缩且其浸透率不变 滤失速率：f mcdV kA Pdth μ∆=〔1〕 K —泥饼浸透率 2m μsm m sc mc f V f h A ⋅=⋅⋅ μ--滤液粘度 amP s ⋅()sm f mc sc mc f V h A f h A +⋅=⋅⋅ f V --滤液体积 3cm 于是有 ()1sm f f mc sc sm sc sm f V V h A f f f A f ⋅==-⎛⎫- ⎪⎝⎭〔2〕 m V --钻井液体积 3m将〔2〕带入〔1〕中得：1f scf sm dV f kA P A dtV f μ⎛⎫∆=- ⎪⋅⎝⎭将上式积分得：022112fV tscf f sm f sc sm f f kA P V dV A dtf V f kA Pt f V μμ⎛⎫∆=- ⎪⎝⎭⎛⎫=-∆ ⎪⎝⎭==⎰⎰分析静滤失量的影响因素：1〕滤失时间；2〕压差越大，滤失量越大；3〕滤液的粘度；4〕温度〔T 增大，粘度减小，滤失量增大〕；5〕固相含量，钻井液中固相含量越高，泥饼中固相含量越小，钻井液滤失量越小；6〕岩层的浸透性；7〕泥饼的压实性，泥饼越薄，浸透性越小，滤失量越小；8〕钻井液的絮凝和聚结，可进步泥饼浸透率，从而增大滤失量7. 流变参数的计算11/min 1.703r s -= 0.511τθ= Pa τ-0.51130010001.703N Na r N Nθθτμ==⨯= a a mP s μ-⋅ :N N θ转速为时的读数60012a μθ=宾汉流体：()6003006003006003006003000.51110001022511p θθττμθθγγ--==⨯=---()()60030006006006003000.51110220.5111000p p θθττμγθθμ-=-=-⨯=-假塑性流体：6003003.322lg n θθ= 3000.511511n k θ=2.几种主要粘土矿物的晶体构造特点及其对储层的影响（1）高岭石1〕1:1层型粘土矿物；2〕几乎无晶格取代，CEC很小，负电量少；3〕晶层与晶层之间容易形成氢键，故晶层间连接严密；4〕水化性能差，造浆性能不好影响：1）在钻井过程中，含高岭石的泥页岩地层易发生剥蚀掉块2）高岭石常见疏松地层，在砂岩空隙中常以分散质点式存在且颗粒较大，附着力弱，是储层中产生微粒运移的根底物质3）流体以较高流速流向油层时，因剪切力作用使其从砂岩颗粒外表脱落随流体一起流动，在喉道上产生堵塞4）当储层中有较多高岭石成分时，应控制流体流速（2）蒙脱石1〕2:1型粘土矿物2〕晶格取代多在八面体中，CEC大，负电量大3〕晶层间引力以分子间力为主，因力弱，晶层间距较大，水分子易进入晶层，引起晶格膨胀4〕晶层的内外外表均可进展水化及阳离子交换，吸水性强，造浆率高影响：1）钻井时易导致缩径，卡钻事故2）易出如今浅层，以薄膜形式粘附在碎屑颗粒外表3）亲水性强，比外表高其水化膨胀会降低储层浸透率，降低产量（3）伊利石1）2:1层型粘土矿物2）晶格取代多发生在四面体中，其晶胞平均负电荷比蒙脱石高，产生的负点主要由钾离子平衡3）晶层间引力以静电引力为主，比氢键强，晶层间距较小是非膨胀型粘土矿物4）水化作用仅限于外外表影响：1）多是搭桥式，有很多微细孔隙，产生强吸水区，外来液体侵入后，易造成含水饱和度增加，使油层的相对浸透率下降2）一些毛发状的伊利石在流体流动时有可能被粉碎，并运移至喉道外形成阻塞，其单向阀作用，从而伤害油气层的浸透率（4）绿泥石1）2:2层型粘土矿物2）层间有水镁石晶片，静电核数很低3）非膨胀性粘土矿物影响：1）富含铁，具有酸敏性2）酸化时被溶解，释放铁离子，当酸耗尽时会形成氢氧化铁沉淀，其粒度比一般底层喉道尺寸大，易堵塞喉道而损害油层，造成酸化失败3. 调整钻井液宾汉形式流变性参数的一般方法可概括为：〔1〕降低p μ：1〕通过合理使用固控设备，加水稀释，减少固相含量2〕用化学絮凝方法降低粘土分散度〔2〕进步p μ：1〕参加低造浆率粘土，重晶石，增加固相含量 2〕混入原油或适当进步PH 值 3〕增加聚合物处理剂的浓度〔3〕降低0τ：1〕参加降粘剂，拆散钻井液中已形成的网架构造2〕如因2a C +，2Mg +等污染引起的0τ升高，可用沉降方法去除这些离子3〕用清水或稀浆稀释也可起到降低0τ的作用〔4〕进步0τ：1〕可参加预水化膨润土浆，或增大高分子聚合物的加量2〕对于钙处理钻井液或盐水钻井液，可通过适当增加2a C +和aN +浓度来进步0τ8. 钻井液在井内发生滤失的全过程由三个阶段组成：瞬时滤失；动滤失；静滤失瞬时滤失：地层刚钻开尚未形成泥饼之前的滤失特点：时间短；滤失速率最大；利于钻井动滤失：钻井液循环时的滤失特点：压差较大；泥饼薄；滤失量由较大减小至定植 静滤失：钻井液停顿循环时的滤失特点：压差较小；泥饼较厚；滤失量较小 结论:静滤失比动滤失的滤失速率小，但泥饼厚控制滤失量应控制动滤失，控制泥饼厚度应控制静滤失。
钻井液工艺原理 47页PPT文档
油气田勘探开发过程
勘探 钻井
采油
第一章、绪论
一、钻井液定义及组成
1、定义 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；钻井液（drilling fluid)又称做 泥浆 (Mud)。
2、组成 分散介质 分散相 钻井液处理剂
连续相（分散体 介） 质， 、水 载、油、气等 分散相，粘土加 、重 钻剂 屑、 、油滴等 钻井液添加剂、 ，增 絮粘 凝剂 剂、降滤 粘失 剂剂 、等 降
转
转盘旋转
钻
破碎岩石
井
法
循环洗井液
清洗井底
设计井深
转盘旋转钻井法
四、钻井液的发展
①钻杆完成起下钻具、传递扭矩、为钻头施加钻压、
旋 提供洗井液的入井渠道等任务； 转 钻 ②钻头在一定的钻压作用下旋转破岩，提高了破岩效率； 井 法 ③在破岩的同时，井底岩屑被清除出来； 特 点 ④提高了钻井速度和效益。
液面又，将以井保内持的井钻眼屑清悬洁浮，在使钻起
V返
井下液钻中畅，通使无钻阻屑，不并会保很证快钻下头
V
在井底始终接 触和破碎新
沉
沉，防止沉砂卡钻等情况的 地层，不造成重复切削，保
发持生安。全快速钻进。
2．稳定井壁和平衡地层压力
钻井液
地层 压力
井壁
钻井液 压力
稳定井壁
（1） 选择合适的钻井液密度：使
钻 (3)由洗井液直接提供破岩钻进的能量化控制提供了很好的条件； 点
(5)具有巨大的发展潜力，目前正在发展、完善中。
四、钻井液的发展
天然钻井液 细分散钻井液 粗分散钻井液 聚合物钻井液
特种作业钻井液
油基、 合成基 钻井液
钻井液工艺原理 第3章
定义：层流流动时，流体内部网状结构的破坏与恢复处于动态平衡时，以 下三部分内摩擦力的微观统计结果： 固 -固颗粒间内摩擦阻力； 固 -液相分子间内摩擦阻力；
液 -液分子间内摩擦阻力；
特点：表示泥浆中固相含量的多少，受絮凝作用的影响不大。反映的是泥 浆在高剪切速率下的流变性。 ηs不随dv/dr变化而变化。 影响因素： 固相含量：固含 ηs ； 分散度：分散度 ηs ； 液相粘度：液相粘度 ηs ；
τs
假塑性流体 牛顿流体 膨胀流体
图2.3 四种基本流型的曲线
某些钻井液、高分子化合物的水溶液以及乳状液等均属于假塑性流体。其流变曲线是通 过原点并凸向剪切应力轴的曲线。
第三章 钻井液流变性
假塑性流体-幂律模式
假塑性流体服从如下式所示的幂律方程，即
K n
式中
幂律模式Power Low Model。n值和K值是假塑性流体的两个重要流变参数 幂律模式和宾汉模式的比较 宾汉模式一直是国内外钻井液工艺中 最常用的流变模式，在中等和较高的剪切 速率范围内，幂律模式和宾汉模式均能较 好地表示实际钻井液的流动特性，然而在 环形空间的较低剪切速率范围内，幂律模 式比宾汉模式更接近实际钻井液的流动特 性。
对钻井液流变性的深入研究，以及对每口油气井钻井液流变参数的优化 设计和有效调控是钻井液工艺技术十分重要的内容
第三章 钻井液流变性 钻井液流变性作用 ①携岩（保证井底和井眼的清洁） ②悬浮岩屑和重晶石 ③提高钻速
④防止井漏和井塌（保证井眼规则） ⑤有效地发挥固控设备的效能
⑥防止气侵（保证井眼规则）
静切力示意 图τs
G =重力-浮力
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第三章 钻井液流变性
常用的流变参数 动切应力τ0（YP）
钻井液工艺原理
钻井方法
钻井方法 分 类
四、钻井液的发展
钢丝绳提升钻头 下放
顿 钻 钻 井 法
冲击井底，击碎岩石 向井内注水 岩屑、泥土混合成泥水浆 积累到一定量 提出钻头 下捞砂筒 捞出井内的泥水浆 暴露新井底 设计井深 顿钻钻井示意图
二、钻井液循环流程
钻井液循环系统： 钻井液循环系统： 钻井液流经的各种管线和设备 循 环 流 程： 泥浆罐 水龙带 钻铤 泥浆泵 水龙头 钻头 地面高压管汇 方钻杆 立管 钻 杆
钻柱与井壁形成的环形空间
从井口返出，流经固控设备进行处理，清除钻屑
钻井液定义及其循环流程
三、钻井液的功用
1．携带和悬浮岩屑
四、钻井液的发展
优点： 起、下钻费时少，设备简单
顿 钻 钻 井 法
缺点： (1)破碎岩石，取出岩屑的作业都是不连续的； (2)钻头功率小，破岩效率低，钻井速度慢； (3)不能进行井内压力控制； (4)只适用于钻直井。
四、钻井液的发展
转盘旋转法
旋转钻井法
井底动力钻具旋转法
钻头 钻柱加压 吃入地层 转盘旋转 破碎岩石 循环洗井液 清洗井底 设计井深 转盘旋转钻井法
连续管钻井法(柔杆钻井法) 连续管钻井法(柔杆钻井法)
钻头、加压装置、动力机 连续管 下放至井底 为动力机提供动力 循环洗井液 钻头旋转，破碎岩石 清洗井底 延伸井眼
连续管钻井示意图
四、钻井液的发展
连 续 管 钻 井 法 特 点
(1)连续管钻井实现了起、下钻的连续机械化，节省了 时间和劳动量； (2)在起下钻时仍能保持洗井液的正常循环； (3)由洗井液直接提供破岩钻进的能量，大大提高了能 量的有效利用率； (4)为全自动化控制提供了很好的条件； (5)具有巨大的发展潜力，目前正在发展、完善中。
钻井液工艺原理 第9章
井眼不稳定的表现形式及危害
危害：
表现： 缩径
不能正常钻井
正常钻井时增加环空岩屑量， 向井眼塑性流动，
提高粘度、切力、当量密度 等，降低钻速
剥落掉块
坍塌，扩径
造成卡钻，井漏等井下复杂
井径不规则，影响固井质量
影响测井和录井 影响泥浆性能维护
1.1井壁不稳定现象与井壁不稳定地层的类型
干扰钻井液性能的正常维护处理
干扰地质录井工作
2.1 井漏发生的原因及分类
2.1.2 发生井漏的原因
井漏的产生必须具备三个必要条件：
一是地层中存在能使钻井液流动的漏失通道，如孔隙、裂缝或溶洞。 漏失通道要有足够大的开口尺寸，其开口尺寸至少应大于钻井液中的固相粒子 直径，才能使钻井液在漏失通道中发生流动。 二是井筒与地层之间存在能使钻井液在漏失通道中发生流动的正压差。 井筒与地层之间存在正压差时还不一定产生井漏，只有当该压差大到足以克服 钻井液在漏失通道中的流动阻力时才会发生井漏。 三是地层中存在能容纳一定钻井液体积的空间，才构成一定数量的漏 失。 以上三个条件缺一不可，必须同时具备才会产生井漏。为了进一步搞清井漏发 生的原因，需分析影响地层漏失压力、破裂压力和动压力的各种因素。
主要技术措施： ①提高钻井液的抑制性； ②用物理化学方法封堵地层的层理和裂隙，阻止钻井液滤液进入地层； ③提高钻井液对地层的膜效率，降低钻井液活度使其等于或小于地层水的活度； ④提高钻井液滤液的粘度，降低钻井液高温高压滤失量和泥饼渗透率，尽量减少钻井液 滤液进入地层的量等。 国内外常用的防塌钻井液有以下几种类型：油基 (或油包水)钻井液、饱和盐水钻井液、 K Cl(或 KCl 聚合物 ) 钻井液、钙处理钻井液、聚合物 (包括聚丙烯酰胺、钾铵基聚合物、两 性离子聚合物、阳离子聚合物、聚磺等 )钻井液、硅基 (或稀硅酸盐 )钻井液和聚合醇 (或 多元醇)钻井液等。上述大多数钻井液的典型配方已在前面有关章节中介绍。油基钻井液 和钙处理钻井液稳定井壁的机理也已作过阐述，下面重点讨论其它各类钻井液及其所使 用的防塌剂的作用机理。
油田钻井液不落地处理工艺分析
油田钻井液不落地处理工艺分析钻井液是一种特殊的液体，它的主要作用是在进行油田钻井时作为润滑剂、冷却剂和输送剂。
由于这些液体中含有大量的污染物，处理这些钻井液是非常重要的。
本文将分析油田钻井液不落地处理工艺的基本原理和步骤，以及钻井液污染物的处理方法和分析。
一、不落地处理工艺的基本原理和步骤不落地处理是指钻井液在钻井过程中不落地处理并回收利用。
不落地处理的基本原理是通过对钻井液中的污染物进行有效的处理和回收，能够实现资源的最大化利用，同时减少对环境的影响。
1、钻井液固体控制处理：钻井液中存在各种不同大小的固体颗粒，需要通过机械分离、沉淀沉淀和过滤等方式进行固体控制，以便利用重复循环。
2、饱和钻井液中的空气：饱和钻井液中含有大量的气体和小颗粒，需要在下井和回收前进行饱和，以确保钻井液中的气体和颗粒与空气不接触。
3、化学污染物治理：这是一个关键的处理步骤，需要使用特殊化学品对钻井液中的有机和无机化学污染物进行处理，以确保该液体能够再利用。
这个步骤需要配合钻井液状况以及当地环保标准进行处理，以便达到最佳效果。
4、调节钻探液PH值：钻探液PH值的调节通常是通过添加碱剂或者酸剂来调节，以确保该液体能够满足国家或地区环境污染排放标准。
5、过滤和固体处理：这个步骤通常是使用化学过滤和物理过滤来除去钻井液中残留的无机、有机和悬浮物，并将固体沉淀物分离，以便利用重复循环。
二、钻井液污染物的处理方法和分析钻井液是一种针对不同地层和岩石进行分析和配制的特殊合成液体，它包含各种化学物质，如钠盐、钾盐、多种碱性物质、各种添加剂和防腐剂等。
钻井液中的污染物主要包括：有机物、各种金属离子、重金属离子、石油类、油类、沥青类、树脂类、乳化剂和表面活性剂等。
这些污染物的来源和种类各不相同，因此它们的处理方法也各不相同。
1、有机物：钻井液中的有机物主要包括石油类、油类、沥青类和树脂类等，这些物质一般可以通过化学类似物、溶剂萃取和热解等方式来处理，以达到最佳的效果。
钻井液工艺原理讲义(第七章)
第七章水基钻井液体系简介§7-1 分散钻井液由淡水、配浆膨润土和各种分散剂（对粘土、钻屑起分散作用的处理剂）配制而成的水基钻井液称为分散钻井液。
为了与钙处理钻井液相区别，有时又称为细分散钻井液或淡水钻井液。
它是油气钻井中最早使用并且使用时间相当长的一类水基钻井液。
随着钻井液工艺技术的不断发展，虽然分散钻井液的使用范围已不如过去广泛，但由于它配制方法简便、处理剂用量较少，成本较低，适于配制密度较大的钻井液，某些体系还具有抗温性较强等优点，因此仍在许多地区的一些井段上使用。
特别是在钻开表层时，至今仍然普遍使用。
一、分散钻井液的组成1．膨润土及原浆的配制通常将以蒙脱石为主要成分的配浆土称为膨润土(Bentonite)。
主要作用：提高体系的塑性粘度、静切力和动切力，以增强钻井液对钻屑的悬浮和携带能力；同时降低滤失量，形成致密泥饼，增强造壁性，是分散钻井液中不可缺少的配浆材料。
膨润土逐渐分散在淡水中致使泥浆的粘度、切力不断增加的过程称为造浆，每吨粘土能配出表观粘度为15mpa·s的钻井液体积称做粘土的造浆率。
由于蒙脱石含量和阳离子交换容量各不相同，来自不同产地的膨润土，其造浆效果往往有很大差别。
但所有各类粘土的造浆曲线都有一个共同点，即表观粘度较低时，其值随粘土含量的增加增长缓慢；当达到15 mpa·s左右时，其值才随粘土含量的增加而明显上升。
因此，常将通常配浆土的质量是以造浆率来衡量的。
因此，尽可能选用优质膨润土配浆，对减少体系中的固相含量，提高钻速有着十分重要的意义。
在配置原浆时，还需要加入适量的纯碱，以提高粘土的造浆率。
纯碱的加量以粘土中钙离子的含量而异，可通过实验确定。
一般约为粘土质量的5％。
加入纯碱的目的是除去粘土中的部分钙离子，将钙质粘土转化为钠质粘土，从而使粘土颗粒的水化作用进一步加强，分散程度进一步提高。
因此，在原浆中加入适量纯碱，一般可以使表观粘度增大、切力升高、滤失量降低。
《钻井液工艺学绪论》课件
04
钻井液处理剂
增粘剂
总结词
提高钻井液粘度，改善钻屑悬浮效果。
详细描述
增粘剂是一种高分子聚合物，能够显著提高钻井液的粘度，从而有助于更好地 悬浮和运输钻屑。在钻井过程中，钻屑常常会因为钻井液的流动性而难以悬浮 和运输，增粘剂的使用可以有效地解决这一问题。
降滤失剂
THANKS
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表面张力
总结词
表面张力是衡量钻井液表面张力的指标 ，对钻井液的流变性和润滑性具有重要 影响。
VS
详细描述
表面张力是钻井液的又一重要化学性质， 它反映了钻井液表面的作用力。表面张力 的大小直接影响钻井液的流变性和润滑性 ，例如表面张力过大会导致钻井液的流变 性变差，润滑性降低。因此，在钻井液的 配制和使用过程中，需要对其表面张力进 行监测和控制。
提供钻井过程中的循环介质，维持井壁稳定，保护油气 层，提高钻速和钻头寿命。
钻井液的组成与分类
01
组成
水、膨润土、分散剂、降滤失剂、增粘剂、润滑 剂等。
02
分类
水基钻井液、油基钻井液、泡沫钻井液等。
钻井液技术的发展历程
水基钻井液
随着石油工业的发展，水基钻 井液成为主流。
泡沫钻井液
泡沫钻井液具有较好的携岩能 力和防漏失性能，适用于易漏 失地层和高压力地层。
06
钻井液工艺学展望
新型钻井液技术的发展趋势
总结词
环保化、高效化、智能化
详细描述
随着环境保护意识的增强和技术的进步，新 型钻井液技术正朝着更加环保、高效和智能 化的方向发展。环保化要求钻井液技术更加 注重环境保护和资源节约，高效化则追求提 高钻井效率和降低成本，智能化则通过引入 人工智能和大数据技术，实现钻井液工艺的 自动化和智能化。
钻井液工艺原理讲义
实验一 钻井液流变模式确定实验一.实验目的1. 掌握六速旋转粘度计的使用方法。
2. 掌握如何判断钻井液的流型及对应流变参数的计算方法。
3. 比较各流变模式与实际流变曲线的吻合程度，弄清各种模式的特点。
4. 掌握钻井液增粘剂对钻井液流变性的影响。
二.实验原理1. 旋转粘度计工作原理电动机带动外筒旋转时，通过被测液体作用于内筒上的一个转矩，使与扭簧相连的内筒偏转一个角度。
根据牛顿内摩擦定律，一定剪切速率下偏转的角度与液体的粘度成正比。
于是，对液体粘度的测量就转换为内筒的角度测量。
2. 流变曲线类型、意义。
流变曲线是指剪切速率和剪切应力的关系曲线。
根据曲线的形式，它可以分为牛顿型、塑性流型、假塑性流型和膨胀性流型。
为了计算任何剪切速率下的剪切应力，常用的方法是使不同流变模式表示的理想曲线逼近实测流变曲线，这样，只需要确定两个流变参数，就可以绘出泥浆的流变曲线。
牛顿模式反映的牛顿液体，其数学表达式为：=η·D宾汉模式反映的是塑性液体，其数学表达式为：=0 +ηp·D指数模式反映的是假塑性流体，其数学表达式为：=K·D n 或 Lg=lgK + n·lgD卡森模式反映的是一种理想液体，其数学表达式为：实际流变曲线与哪一种流变模式更吻合，就把实际液体看成哪种流型的流体。
三、 实验仪器及药品1． 仪器ZNN-D6型旋转粘度计、高速搅拌器；2. 药品350ml水、500ml泥浆、增粘剂。
四．仪器使用要点1.检查好仪器，要求；①粘度计刻度盘是否对零。
若不对零，可松开固定螺钉调零后再拧紧。
②检查粘度计的同心度。
高速旋转时，外筒不得有偏摆。
③检查高速搅拌机的搅拌轴是否偏摆。
若偏摆，则停止使用。
2.校正旋转粘度计①倒350ml水于泥浆杯中，置于托盘上，上升托盘，使液面与外筒刻度线对齐，拧紧托盘手轮。
②迅速从高速到低速依次测量。
待刻度盘读数（基本）稳定后，分别记录各转速下的读数Ø.要求：Ø 600=2.0格,Ø 300=1.0格。
钻井液工艺原理 第1章
国内外研究者对钻井液的润滑性能进行了评价，认为空气与油处 于润滑性的两个极端位置，水基钻井液的润滑性处于其间。用Baroid 公司的钻井液极压润滑仪测定了三种基液的摩阻系数，空气为0.5，清 水为0.35，柴油为0.07。在配制的钻井液中，大部分油基钻井液的摩 阻系数在0.08～0.09，水基钻井液的摩阻系数在0.20～0.35，如加有 油品或各类润滑剂等，则可降到0.10以下 对大多数水基钻井液来说，摩阻系数为0.20以下认为是可以接受 的。但此值不能满足水平井的要求，对水平井要求钻井液的摩阻系数 应尽可能保持在0.08～0.10范围内，以保持较好的摩阻控制
14
第一章
概论
钻井液的主要作用 (1)悬浮和携带钻屑
(2)冷却和润滑钻头、钻具
(3)稳定井壁和平衡地层压力 (4)传递水动力
15
值得注意的是，实践表明，适合特定地区的令作业 者满意的钻井液，仅做到以上4点是远远不够的，理想
的钻井液还应该具备以下4点
五、保护储层
六、有利于地层评价和油气层发现
七、不损害环境、人员和设备 八、钻井液成本合理
因此，除油基钻井液外，其他类型钻井液的润滑性能很难满足水
平井钻井的需要，但可以选用有效的润滑剂改善润滑性能，以满足实 际需要。近年来开发出的一些新型水基仿油基钻井液，其摩阻系数可 小于0.10，很接近油基钻井液，其润滑性能可满足水平井钻井需要
第一章
概论
钻井液常规性能
滤液分析-[Cl-]
用硝酸银滴定法测定：Ag+ + Cl- AgCl↓ 滴定终点可使用K2CrO4指示剂显示，生成砖红色沉淀。
10
ZnBr2
2.40
石油天然气工程学院
第一章
概论
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一、选择题(54分)1、泥浆含砂量是指大于74微米的颗粒在泥浆中的体积百分数，因此测试时需用（）目数的过滤网过滤泥浆样。
A、150B、200C、325D、100正确答案：B学生答案：A2、压差对滤失量的影响是()。
A、随压差增大而增大B、不随压差而变化C、压差越大滤失量反而越小D、都有可能正确答案：D学生答案：3、能在盐水中造浆的粘土矿物是（）。
A、高岭石B、凹凸棒石C、蒙脱石D、绿泥石正确答案：B学生答案：4、粘土晶体随着环境的变化可能带有的电荷（）。
A、永久负电荷B、可变负电荷C、正电荷D、都有可能正确答案：D学生答案：5、氯化钠的含量超过（）统称为盐水钻井液。
A、0.5%B、1%C、1.5%D、2%正确答案：B学生答案：6、泥浆中的活性固相是指()。
A、泥浆中的有用固相B、泥浆中的钻屑C、能与处理剂起化学反应的固相D、上述都是正确答案：C学生答案：7、下列那种基团叫酰胺基（）。
A、B、C、D、正确答案：A学生答案：8、宾汉塑性模型常用来描述（）液体的流动特性。
A、塑性流体B、牛顿流体C、膨胀流体D、假塑性流体正确答案：A学生答案：9、在水中易膨胀分散的粘土矿物是（）。
A、高岭石B、云母C、蒙脱石D、绿泥石正确答案：C学生答案：10、粘土颗粒处于边－边和边－面联结状态称为（）。
A、解絮凝B、分散C、絮凝D、聚结正确答案：C学生答案：11、低固相钻井液若使用宾汉模式,其动塑比值一般应保持在（）Pa/mPa·s。
A、0.48B、1.0C、4.8D、2.1正确答案：A学生答案：12、屈服值的定义是引起流体流动所需的（）。
A、剪切速率B、粘度C、剪切应力正确答案：C学生答案：13、标准API滤失量测定的压力要求是（）。
A、686kPaB、7MPaC、100PaD、100kPa正确答案：A学生答案：14、不分散低固相聚合物钻井液中膨润土与钻屑的比值应大于（）。
A、1B、1/21/3D、1/4正确答案：B学生答案：15、钻井液密度越高，机械钻速越（）。
A、高B、低C、不影响正确答案：B学生答案：16、大分子量阳离子聚合物在阳离子泥浆体系中起的主要作用是（）。
A、增粘B、降滤失C、包被絮凝D、降粘切正确答案：C学生答案：17、使用200目的振动筛筛网，可除去直径（）微米的钻屑颗粒。
A、74B、150C、44D、234正确答案：A学生答案：当量循环压力是泥浆静液柱压力与（）之和。
A、泥浆泵压B、环空压降C、立管压力正确答案：B学生答案：19、粘土矿物晶片表面因晶格取代而带（）。
A、正电荷B、负电荷C、中性正确答案：B学生答案：20、阳离子交换容量最大的是（）。
A、伊利石B、高岭石C、蒙脱石D、绿泥石正确答案：C学生答案：21、清水是一种典型的（）。
A、塑性流体B、膨胀流体C、牛顿流体D、假塑性流体正确答案：C学生答案：22、加水对油基泥浆的影响是（）。
A、粘度下降稳定性下降B、粘度上升稳定性下降C、粘度不变稳定性下降D、粘度不变稳定性增加正确答案：B学生答案：23、泥浆10秒和10分钟静切力是电动旋转粘度计以3转/分转动时刻度盘指针的（）。
A、最大读数B、最小读数C、稳定后读数正确答案：A学生答案：24、聚合物处理剂中,CMC属于（）型处理剂。
A、阳离子B、阴离子C、非离子正确答案：B学生答案：25、滤液酚酞碱度的符号是（）。
A、PHB、C、PfD、Pm正确答案：C学生答案：26、泥浆中加入磺化沥青来提高防塌，其防塌机理主要是通过（）来实现的。
A、增加液相粘度B、降低高温高压滤失量C、封堵填充微裂缝正确答案：C学生答案：27、搬土在钻井液中存在的几种形态分别为（）。
A、端-面B、端-面C、端-面D、以上正确答案：D学生答案：二、选择题(84分)28、使流体开始流动的最低剪切应力，在钻井液流体参数中可称为（）。
A、动切力B、静切力C、屈服值D、凝胶强度正确答案：学生答案：29、下列哪些是密度单位的符号:（）。
A、B、ppbC、ppmD、lb/gal正确答案：AD学生答案：30、下列处理剂中哪些能用来控制泥浆的PH值（）。
A、NaOHB、C、D、CaO正确答案：ACD学生答案：31、影响泥浆静滤失量的影响因素有（）。
A、时间B、压差C、温度D、固相含量正确答案：ABCD学生答案：32、三磺钻井液的主剂包括（）。
A、磺化栲胶B、磺化褐煤树脂C、磺化酚醛树脂D、磺化沥青正确答案：ABC学生答案：33、出现压差卡钻的条件：（）。
A、钻杆必须和泥饼接触B、地层压力小于液柱压力C、液柱压力等于地层压力D、要有渗透性地层且其上形成了厚泥饼正确答案：ACD学生答案：34、泥浆中加入磺化沥青来提高防塌，其防塌机理主要是通过（）来实现的。
A、增加液相粘度B、降低高温高压滤失量C、封堵填充微裂缝D、提高泥饼质量正确答案：CD学生答案：35、钻井液术语中“有用固相”指的是：（）。
A、钻屑B、加重剂C、非溶解性钻井液添加剂搬土正确答案：BCD学生答案：36、以下哪些是发生井塌时应该采取的正确措施（）。
A、提高比重B、降低粘度C、降低失水D、增加抑制剂含量正确答案：ACD学生答案：37、非牛顿液体包括（）三种。
A、塑性液体B、假塑性液体C、膨胀液体D、指数流体正确答案：ABC学生答案：38、用加水稀释的方法来减少固相含量的三个主要缺点是（）。
A、需放掉大量泥浆B、使成本大增C、易使性能波动大D、使泥浆中固相含量减小正确答案：ABC学生答案：优质粘土在钻井液中有很好的分散性，起到（）等作用。
A、增加粘度提高切力B、悬浮钻屑C、稳定井壁D、降滤失正确答案：ABCD学生答案：40、油基泥浆与水基泥浆相比，具有（）等多种优点。
A、润滑性好B、井壁稳定C、污染小D、对油气层损害程度小正确答案：ABD学生答案：41、泥浆中粘土颗粒的表面性质包括（）。
A、表面电化学性质B、水化程度C、电离程度D、颗粒带电量正确答案：AB学生答案：42、降低泥浆塑性粘度的方法有（）。
A、添加稀释剂B、C、清除固相D、加水正确答案：CD学生答案：43、能引起钻具和套管腐蚀的气体有（）。
A、硫化氢B、二氧化碳C、氧气D、氮气正确答案：ABC学生答案：44、下面材料哪种可以用来降低泥浆的失水：（）。
A、改性淀粉B、磺化酚醛树脂C、优质粘土D、磺化单宁正确答案：ABC学生答案：45、钻井过程中保持井壁处于力学稳定的必要条件是钻井液液柱压力必须（）地层坍塌压力，且钻井液的实际当量密度小于与地层破裂压力对应的当量钻井液密度。
A、小于B、大于C、等于D、正确答案：BC学生答案：46、井壁不稳定是指钻井或完井过程中出现的（）等基本形式。
A、井壁坍塌B、缩径C、地层压裂D、地层倾斜E、地层水化正确答案：ABC学生答案：47、油基泥浆控制碱度用（）。
A、NaOHB、C、CaOD、正确答案：CD学生答案：48、常见的井下复杂情况是：（）。
A、垮塌B、井漏C、卡钻D、井喷E、盐水侵ABCD学生答案：49、钻井液的主要功用是（）。
A、携带和悬浮钻屑B、稳定井壁C、冷却和冲洗钻头D、平衡地层压力和地层流体压力正确答案：ABCD学生答案：50、API室温中压失水的测试工作压力是（）。
A、70PSIB、100PSIC、0.69MPaD、1MPa正确答案：BC学生答案：51、用旋转粘度计可以测定泥浆的性能有（）。
A、表观粘度B、塑性粘度C、屈服值D、初切力终切力正确答案：ABCD学生答案：52、请指出不是压力单位的符号（）。
A、B、PaC、psiD、ppg正确答案：AD学生答案：53、有机粘土在油包水乳化泥浆中作（）。
A、增粘剂B、悬浮剂C、降滤失剂D、乳化剂正确答案：ABC学生答案：54、用来判断泥浆触变性强弱的是（）。
A、初切B、终切C、塑性粘度D、屈服值正确答案：AB学生答案：55、为了使油包水乳化泥浆更稳定，可能的做法是（）。
A、采用主乳化剂与辅助乳化剂复配，加量适当B、增加水相体积比例C、增加油相体积比例D、加强搅拌使水珠分散得更细小正确答案：ACD学生答案：三、简答题(90分)56、水基与油基钻井液的基本组成。
正确答案：水基钻井液是由膨润土、水（或盐水）、各种处理剂、加重材料以及钻屑所组成的多相分散体系。
油基钻井液是以水滴为分散相，油为连续相，并添加适量乳化剂、润湿剂、亲油的固体处理剂（有机土、氧化沥青等）、石灰和加重材料等所形成的乳状液体系。
学生答案：57、请简述气体钻井的概念及方式。
正确答案：气体钻井技术就是采用以气体为主要循环流体的欠平衡钻井技术。
相对于常规钻井，其优势主要表现在保护和发现储层、提高油气产量和采收率、提高钻井速度、减少或避免井漏等方面的优势。
气体钻井方式可分为以下四类：①纯气体钻井；②雾化钻井；③泡沫钻井；④充气钻井液钻井。
学生答案：58、国内常用的抗高温钻井液体系有哪些？其中的聚磺钻井液有何特点？正确答案：我国抗高温深井钻井液技术的发展大致可分为钙处理钻井液、磺化钻井液和聚磺钻井液三个阶段。
其中聚磺钻井液既保留了聚合物钻井液的优点，又对其在高温高压下的泥饼质量和流变性进行了改进，从而有利于深井钻速的提高和井壁的稳定。
该类钻井液的抗温能力可达200-220度，抗盐可至饱和。
学生答案：59、钻井液滤失性能的调整和控制方法。
正确答案：获得致密性好与渗透性低的泥饼的一般方法是：1）使用膨润土浆；2）加入适量纯碱、烧碱或有机分散剂，提高黏土颗粒的§电位、水化程度和分散度。
3）加入CMC或其他聚合物，以保护黏土颗粒，阻止其聚结，从而有利于提高分散度。
同时，CMC和其他聚合物沉积在泥饼上也可起到堵孔作业，使滤失量降低。
4）加入一些极细的胶粒堵塞泥饼孔隙，以使泥饼的渗透性降低，抗剪能力提高。
学生答案：60、与水基钻井液相比较，使用油基钻井液的优点和缺点是什么？正确答案：与水基钻井液相比，油基钻井液具有能抗高温、抗盐侵、抗钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气层损害程度较小等多种优点，目前已成为钻高难度的高温深井、大斜度定向井、水平井、大位移井和各种复杂地层的重要手段。
但是，油基钻井液的配制成本比水基钻井液高得多，而且使用时往往会对井场附件的生态环境造成影响。
学生答案：61、请简述钻井液的基本功能。
正确答案：钻井液是钻井工程的“血液”。
在确保安全、优质、快速钻井中起着越来越重要的作用。
钻井液基本功能主要有以下几个方面：1）携带和悬浮岩屑；2）稳定井壁和平衡地层压力；3）冷却和润滑钻具、钻头；4）传递水动力。
学生答案：62、什么叫钻井液的固相控制？常用的固控方法有哪几种？正确答案：所谓钻井液固相控制，是指在保存适量有用固相的前提下，尽可能地清除钻井液中无用固相的一项技术。
常用的固控方法有机械方法、稀释法和化学絮凝法。