钻井液用固体润滑剂
钻井液润滑剂的基础理论和在钻井工艺中的应用技术的研究.
摘要在石油钻井完井作业中,钻头钻进时避免不了会产生各种摩擦,造成设备磨损。
为了减少机械零部件在运行中因摩擦而产生的能量损失及设备损坏,世界各国积极研制各种用以降低摩擦阻力、减缓其磨损的润滑介质,即钻井液润滑剂,以达到润滑减阻的目的。
本论文系统地对钻井液润滑剂的作用、分类、测试评价、应用以及近年国内外的油田应用研发动态进行研究讨论,为钻井液润滑剂的研发提供进一步的依据。
近年来,随着石油勘探开发技术的不断发展,为保证钻井液的润滑及抗磨性能适应各种不同的钻井条件和工艺技术,对钻井液润滑性提出了更高的要求。
我国正在积极开展“安全、健康、高效”的钻井液润滑剂的基础理论和应用技术的研究,并且取得了一系列的研究成果。
相信随着钻井液润滑剂技术的进一步发展,这一技术必将更好地应用于钻井工艺中,产生更大的经济效益。
关键词:钻井液;减阻;润滑剂;钻井工艺AbstractIn the oi l drilling and completion operations,drill bit can not be avoided a variety of caused by the device friction and wear. To reduce the friction loss and equipment damage caused by friction in the operation of drilling,various countries around the world are making active study on the wear of lubricating medium to reduce friction,that is,drilling fluid lubricant,in purpose of the reducing the friction. This thesis systematically discuss the drilling fluid lubricant’s function,classification,testing and evaluation,application and applied research in recent years,the dynamic research in domestic oil fields for the development of drilling lubricant to provide further basis.In recent years,as the development of the oil technology,we put more emphasis on drilling fluid lubricity to ensure the drilling fluid lubrication and wear properties can adapt to different conditions of drilling technology. China is actively make a study on the basic theory and applied technology research of "safe,healthy and efficient" drilling fluid lubricant,and has made a series of research results. I believe that with further development drilling fluid lubricant technology will be better used in drilling process,and will result in greater economic benefits.Key words: drilling;lubricants;friction reduce;drilling technology目录第1章概述 (1)1.1 摩擦的概述 (1)1.2 润滑和润滑剂 (3)1.3 钻井液用润滑剂 (4)1.4 本研究目的与意义 (6)第2章钻井液润滑剂 (8)2.1钻井液润滑剂的分类 (8)2.2 钻井液润滑剂的作用机理 (12)2.3环境友好钻井液润滑剂 (13)2.4常见国产润滑剂组分和特性 (15)第3章钻井液润滑性能的选用与测评 (17)3.1 钻井液润滑剂的选用 (17)3.2 润滑剂的测评 (18)3.3 影响润滑剂润滑性的因素 (21)3.4 实验评价仪器 (22)3.5 实验数据的可靠性问题 (25)3.6 应用实例 (26)第4章钻井液润滑剂的研发动态 (30)4.1国内外润滑剂的应用及研发进展 (30)4.2钻井液润滑剂的发展方向 (34)结语 (36)参考文献 (37)致谢 (41)第1章概述1.1 摩擦的概述当物体与另一物体沿接触面的切线方向运动或有相对运动的摩擦趋势时,在两物体的接触面之间有阻碍它们相对运动的作用力,这种力叫摩擦力。
钻井液用固体润滑剂通用技术条件
钻井液用固体润滑剂通用技术条件钻井液是在油气钻井中使用的一种特殊液体,它起到了冷却、润滑和清洗作用。
固体润滑剂是钻井液中的一种重要组分,它能够减少钻头与井壁之间的摩擦力,提高钻井效率和钻井质量。
本文将从固体润滑剂的选择、使用、性能要求等方面,探讨钻井液用固体润滑剂的通用技术条件。
一、固体润滑剂的选择在钻井液中选择合适的固体润滑剂是确保钻井作业顺利进行的重要一环。
一般来说,固体润滑剂应具备以下特性:1. 耐高温性能:钻井过程中,钻头与井壁之间的摩擦会产生大量的热量,因此固体润滑剂需要具备良好的耐高温性能,以保证其在高温环境下仍能发挥作用。
2. 良好的润滑性能:固体润滑剂应具备良好的润滑性能,能够降低钻头与井壁之间的摩擦力,减少能量损失,提高钻井效率。
3. 良好的抗磨性能:固体润滑剂应具备良好的抗磨性能,能够有效减少钻头和井壁之间的磨损,延长钻头的使用寿命。
4. 良好的分散性和稳定性:固体润滑剂应具备良好的分散性和稳定性,能够在钻井液中均匀分散,并保持稳定的性能。
二、固体润滑剂的使用1. 添加方法:固体润滑剂通常以粉末或颗粒的形式添加到钻井液中。
添加时应注意控制添加量,避免过量或不足。
2. 混合均匀:添加固体润滑剂后,应充分搅拌钻井液,使其能够均匀分散在整个钻井液中。
3. 定期检测:使用固体润滑剂的钻井液应定期进行性能检测,确保固体润滑剂的性能稳定和正常使用。
三、固体润滑剂的性能要求1. 温度稳定性:固体润滑剂应在高温条件下保持稳定的性能,不发生分解或失效。
2. 摩擦系数:固体润滑剂应具备较低的摩擦系数,能够有效减少钻头与井壁之间的摩擦力。
3. 磨损性能:固体润滑剂应具备良好的抗磨损性能,能够减少钻头和井壁之间的磨损。
4. 分散性和稳定性:固体润滑剂应具备良好的分散性和稳定性,能够在钻井液中均匀分散,并保持稳定的性能。
5. 环境友好性:固体润滑剂应具备良好的环境友好性,不对环境造成污染。
四、固体润滑剂的进展与应用随着油气勘探开发的不断深入和技术的不断进步,固体润滑剂的研究和应用也在不断推进。
钻井液用植物油润滑剂的制备及摩擦学性能研究
Drl ng Fl i g t b e Oi Lub ia t il u d Ve e a l l i rc n
Wa gWa j L C a g h n C o K s e g F n i u n Wa gG o n n ni e i h ns eg a e h n e gGu h a g s n u mi g
hg rs ue a d h h tmp rt r xd to a n w y e o u rc n o ti ig s me s l lb c n s p e a e b ih p e s r n i e eau e o iain. e tp fl b a t c n ann o o i u r a t wa rp r d y g i d i
21 0 0年 1 月
润滑与密封
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V0. 5 No 13 .1
第3卷 第 1 5 期
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Ab ta tI r e o manan te a twe ra d f cin rd cn a a i fd l n l i e e a l i l b c n fe sr c :n od rt iti h n i a n r to e u i g c p ct o r l g f d v g tbe ol u r a tatr i y i i u i
a d n h a e ga h t n ep n i e it h e ea e ol t rb lgc lp o ete s e au t d u ig a b l— ic d ig t ef k rp iea d s r e tn n o t e v g tbl i,isti oo ia rp ri swa v l ae sn ald s l f cin t sig ma hn i r to e tn c ie UM T- Th rcin a d we rc n iin r i ltd i h a i rli Ta h n . h rl 2. e f t n a o dto swe e smu ae n te r da d l i o l i ng I c i e T e d i1 l we rmo h lg s iv siae t c n ig ee to c o c p . h eu t n iae t a h a e ga ht n P— a r oo y wa n e tg td wi s a nn lcr n mir s o y T e r s lsi dc t h tt e f k r p ie a d s r p h l p n ie c n r d e rcin c efce ta d i rv h n i a r p riso u rc t g ol Ve e a l i c n k e o d e tn a e u ef to o fiin n mp o e te a t i we rp o e t fl b ai i. g t e ol a e p g o e i n b f cin r d c n r p risatrhg e eau e o iain. i r to e u ig p o e t fe ih tmp rt r xd t e o Ke wo d : rl n u d l b c n ; e ea l i;r p i s r e t e;rcin a d w rp o e ̄e y r s d l gf i u r a t v g tbe ol g a ht e p ni i i l i e; n fito n j r p tis a t
钻井液工知识题库
钻井液工知识题库一、名词解释:1、分散相:分散体系中的很细的悬浮颗粒(包括固体、液体、气体等)较均匀地分布在连续相中,此悬浮颗粒称为分散相。
2、连续相:能完全悬浮胶体、油滴、固体颗粒等分散相的液体称为连续相。
3、油层损害:钻井液固体颗粒和滤液侵入地层而引起的油层渗透率的降低,称为油层损害。
4、水堵:由于钻井液滤液侵入地层孔隙(毛细孔)而引起的油气层渗透率降低的现象称为水堵。
5、选择性絮凝:絮凝钻屑和劣质粘土,而不絮凝有用般土的絮凝剂。
6、高分子化合物:分子量一般在一千以上的有机化合物简称为高分子化合物。
7、乳化作用:一种液体以细小液滴的形式分散在另一种互不相溶的液体中所得的稳定分散体系,这种分散特性的形成过程叫然后作用。
8、表面张力:作用于液体表面单位长度上,是表面收缩的力。
9、极压润滑剂:一种特殊的添加剂,在及高压力条件下,它能在摩擦的金属表面形成坚固的化学膜,所形成的这种化学膜可以减轻接触表面之间的磨损或摩擦。
10、降粘剂:能使钻井液粘度降低的处理剂。
11、滤饼摩擦系数:滤饼表面有一定的粘滞性,当一物体在其表面产生运动时,将受到一定的摩擦阻力,这个摩擦阻力与物体对滤饼施加压力的比值称为滤饼的摩擦系数。
12、高温降解:高温使处理剂长链断裂,或使亲水基与主链连接键断裂,两者结果都大幅度降低处理剂效能,甚至使之失效,处理剂在高温下的断键(链)反应称为高温降解。
12、固体润滑剂:一般指加入钻井液中能显著降低钻具对井壁摩擦力的固体物质。
如:石墨粉、塑料小球、玻璃微珠等。
13、湿润反转:由于表面活性剂的作用,使固体表面亲水亲油性相互转化的过程。
14、流变曲线:流变曲线:是指流体流动时速度梯度与切应力关系曲线。
15、紊流:一种流态,其特点是某一定点的流速无论是大小或方向都在不断地变化,并持续进行着不规则的,连续的变化。
16、塞流:物体作为一个整体单元的流动,在流体的内部不存在剪切作用。
塞流是塑性流体在克服产生流动所需要的力以后所显示出的初始流态。
钻井液工考试:钻井液工高级技师必看考点(题库版)
钻井液工考试:钻井液工高级技师必看考点(题库版)1、单选阳离子聚合物正电胶钻井液的性能与MMH和阳离子的加入顺序()。
A、无关B、有关C、有时无关,有时有关D、关系无法判断正确答案:B2、单选在井浆降滤失剂检验中,(江南博哥)所谓清水限是指钻井液中滤失量发生明显变化所允许加的()量。
A、粘土B、清水C、滤失剂D、清水和滤失剂正确答案:B3、单选一般钻井液的n越低,剪切稀释特性()。
A、越好B、越差C、与n值无关D、不变正确答案:A4、填空题H2S可在水中溶解,溶解度与()、()有关。
正确答案:温度;气压5、判断题Na2SO3不是钻井液常用除氧剂。
()正确答案:错6、单选甲酸盐中甲酸根HCOO-是()水化基团。
A、极性B、非极性C、中性D、双重性正确答案:A7、单选定向井深井段大肚子井眼处可加JNF粉来提高屈服值,以达到()的目的。
A、洗井B、降pHC、防塌D、防喷正确答案:C8、判断题地面定向方法中不用把定向工具座在井底。
()正确答案:错9、单选当造斜已达到设计需要的井斜时,在钻达总深度以前或者到井眼回到垂直以前必须保持该角度钻进,这种工艺过程叫做()。
A、增斜B、减斜C、稳斜D、掉斜正确答案:C10、单选第一代与第二代合成基液性质上最明显的差别是()。
A、密度B、黏度C、切力D、毒性正确答案:B11、单选流体在紊流状态下,惯性力(),雷诺数较大。
A、强B、弱C、有时强有时弱D、为0正确答案:A12、单选计算机网络一般由工作站、()、外围设备和一组通信协议组成。
A、集线器B、服务器C、适配器D、交换机正确答案:B13、单选液态H2S的沸点()。
A、很高B、很低C、一般D、不能确定正确答案:B14、单选由层流变成紊流的()叫做临界流速。
A、最大流速B、最小流速C、任意流速D、流速梯度正确答案:B15、单选利于电子邮件的()功能,用户可以把各项类型的文件传给收件人、收件人可以接收这些文件。
A、信件B、附件C、邮件D、主体正确答案:B16、单选OE的启动方式通常有()。
润滑剂最新标准
中原油田企业标准Q/SH1025 0512—2011代替 Q/SH1025 0512—2007 钻井液用润滑剂技术条件2011-10-01发布2011-12-01实施中原油田发布前言本标准按照GB/T 1.1—2009给出的规则起草。
本标准代替Q/SH1025 0512—2007《钻井液用润滑剂通用技术条件》。
主要技术变化如下:——新增了钻井液用油酸脂类润滑剂的技术要求;——液体润滑剂外观指标更改为:均匀状液体;——更改了原标准中细度测试的叙述方式,不再描述为“引用SY/T 5559—1992中第6章”,而是直接明确了测试步骤。
本标准由中原油田石油化工油田化学专业标准化委员会提出并归口。
本标准起草单位:中原油田技术监测中心。
本标准主要起草人:何卫、孙明卫、朱玉萍、湛玉玲、魏玲艳。
本标准2007年首次发布,本次为第一次修订。
钻井液用润滑剂技术条件1 范围本标准规定了钻井液用润滑剂的要求、试验方法、检验规则、标志、包装、质量检验单及使用说明书。
本标准适用于中原油田钻井液用液体润滑剂、固体润滑剂、油酸脂类润滑剂的准入、验收和质量监督检验,不适用于小球类润滑剂。
2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 6678—2003 化工产品采样总则GB/T 16783.1—2006 石油天然气工业钻井液现场测试第1部分:水基钻井液SY/T 5490 钻井液试验用钠膨润土3 要求钻井液用润滑剂应符合表1的规定。
表1指标项目液体润滑剂固体润滑剂油酸脂类润滑剂外观均匀状液体松散状流动粉末或颗粒均匀状液体细度(筛孔0.25 mm筛余),% ≤—10.0 —水分,% ≤—7.0 —酸值,mg/g ≤——35荧光级别*≤ 4.0 4.0 4.0表观粘度升高值,mPa•s ≤ 3.0 3.0 2.0润滑系数降低率,% ≥75 60 84 注:荧光级别指标仅限于钻井液用低荧光润滑剂。
钻井液的滤失和润滑性—钻井液的润滑性能
知识点1:钻井液润滑性及影响因素
➢钻井液固相 随着钻井液固相含量增加,密度、粘度、切力相应增大,钻
井液的润滑性能变差。这时其润滑性能取决于固相的类型及含量。 随着钻井液固相含量增加,除使泥饼粘附性增大外,还会使
泥饼增厚,易产生压差粘附卡钻。
知识点1:钻井液润滑性及影响因素
钻井液在一定时间内通过不断剪切循环,其固相颗粒尺 寸随剪切时间增加而减小,其结果是双重性的:钻井液滤失 有所减小,从而钻柱摩阻力也有所降低;颗粒分散得更细微, 使比表面积增大,从而造成摩阻力增大。可见,严格控制钻 井液粘土含量,搞好固相控制和净化,尽量用低固相钻井液, 是改善和提高钻井液润滑性能的最重要的措施之一。
知识点2:钻井液润滑性的调整
通常用于测定钻井液润滑性的仪器有滑板式泥饼摩阻系 数测定仪、钻井液极压润滑仪、泥饼针入度仪、LEM润滑性 评价及钻头泥包测定分析系统等。
项目四:钻井液的滤失和润滑性
任务二:
钻井液的润滑性能
课程名称:泥浆材料检测与应用
知识点 01 钻井液的润滑性能及其影响因素 知识点 02 钻井液润滑性的调整
项目四:钻井液的滤失和润滑性
任务 02 钻井液的润滑性能
知识点 1 钻井液润滑性及影响因素
知识点1:钻井液润滑性及影响因素
钻井液的润滑性能一般包括钻井液形成的滤饼的润滑性 能和钻井液流体自身的润滑性能。钻井液和泥饼的摩阻系数, 是评价钻井液润滑性能的两个主要技术指标。
知识点1:钻井液润滑性及影响因素
知识点2:钻井液润滑性的调整
固体润滑剂能够在接触面之间产生物理分离,其作用是 在摩擦表面上形成一种隔离润滑薄膜,多数固体类润滑剂类 似于细小滚珠,可以存在于钻柱与井壁之间,将滑动摩擦转 化为滚动摩擦,从而大幅度降低扭矩和阻力。固体类润滑剂 的热稳定性、化学稳定性和防腐蚀能力均良好,适合高温、 低转速的条件下使用,但不适合在高转速条件下使用。
中国石油大学华东-钻井液润滑性的测定实验报告
中国石油大学钻井液工艺原理实验报告实验日期:成绩:班级:学号:姓名:教师:同组者:实验四钻井液润滑性的测定一.实验目的1. 掌握钻井液润滑性测定仪器的使用和校正方法;2. 掌握钻井液润滑性的调整方法及常见润滑剂对钻井液润滑性能的影响。
二.实验原理液体类润滑剂通过在金属、岩石和粘土表面形成吸附膜,减少钻具对井壁和套管的摩擦;多数固体润滑剂类似细小滚珠,将滑动摩擦转化为滚动摩擦,因而可大幅度降低扭矩和阻力。
三.仪器、药品仪器:1、润滑仪2、NN-D6型旋转粘度3、高速搅拌器4、ZNS型打气筒失水仪5、秒表一只6、钢板尺一个7、20ml量筒一个8、滤纸9、待测泥浆500ml药品:液体润滑剂、固体润滑剂。
四.实验步骤1、接通粘滞系数测定仪的电源,预热15min,并检查电机、清零显示屏工作是否正常。
2、通过手动调节测试板和仪器箱底的升降螺母使仪器测试板水平泡居中。
3、按清零键将数字显示屏归零4、测定基浆的虑失量后,将泥饼平整的放置在测试版上,将长方体滑块以垂直于测试者身体方向,缓慢的放置在泥饼的中心位置。
5、按动电动机按钮。
测试板开始一定速率缓慢的倾斜,直到滑块开始与泥饼出现相对滑动时,记录下此时显示屏的读数。
此读数的正切值即为泥饼的粘滞系数。
6、在基浆中加入4%的固体润滑剂后,按实验步骤4和5测定虑失后泥饼的粘滞系数。
五.数据处理将所得数据及计算结果整理列表,并计算加入基浆后的润滑系数降低率并简要解释原因。
1、实验原始数据如下表一 表一 钻井液润滑性确定项目滤失量/ml 泥饼/mm 润滑仪读数 润滑系数 基浆15.0 1.0 16.0 0.29 基浆+润滑剂 6 2.0 6.0 0.112、计算润滑系数降低率如下润滑系数降低率=基浆润滑剂基浆基浆润滑系数润滑系数润滑系数+-=%62.0629.011.029.0=- 3、原因解释如下润滑系数降低,体润滑剂能够在两接触面之间产生物理分离,其作用是在摩擦表面上形成一种隔离润滑薄膜,从而达到减小摩擦、防止磨损的目的。
钻井液润滑剂主要原料
钻井液润滑剂大多为动植物油类衍生物、合成化合物(如脂肪酚胺)和表面活性剂调配而成。
它们大多具有极好的润滑性,此类为液体润滑剂;另一类为固体润滑剂,如石墨玻璃微珠、塑料微珠、碳珠等,专用于降低钻杆扭矩的场合。
有些润滑剂有防钻头泥包的作用,又可称为防泥包剂。
本院采用了国际上先进的胶体化学、表面化学、抗磨油品化学合成技术,集中了有机极压吸附膜与无机弹性电荷沉积—极压膜的优点,特别开发了本款多能型的极压抗磨剂。
水溶性润滑剂有环保节能、清洗、冷却、不燃等诸多优点,但由于润滑性差,一直制约着水溶性润滑剂的使用,使用本品可有效解决水溶性润滑剂润滑性差的问题,推进水性润滑剂快速发展。
●能在摩擦的金属钻具表面形成坚固的极压润滑膜,对钻具起有效保护作用,延长钻头寿命,减少下钻次数,降低钻杆扭矩,提高钻速,有效减轻对钻杆和钻头的磨损,大幅度提高钻井效率。
●使用本品可有效克服普通润滑剂润滑性不足的缺陷。
本品可升级泥浆润滑剂的配方,提供一种泥浆极压润滑剂。
●极高负荷条件下,极压抗磨性能更为出色,极压润滑膜更为牢固。
●添加本剂的泥浆润滑液,被摩擦的金属表面变的更加光滑,有效减少压差卡钻的可能性。
尤其在不规则的井径和斜井以及定向井中,可以减少对钻杆和钻铤的磨损。
●本剂有利于使泥浆形成水包油乳化泥浆,降低界面张力●极低的使用浓度,极高的极压润滑效果。
国内开展了基于植物油、合成酯、聚合醇等原料的环保润滑剂研制工作,但在现场应用中,很多环保润滑剂抗温、抗盐不足,150℃以上时润滑性能下降明显,今后应进一步提升环保润滑剂的抗温和抗盐性能,以满足深部复杂地层的需要。
除CMC外,聚阴离子纤维素、磺化酚醛树脂和改性淀粉等也是常用的抗盐降滤失剂,铁铬盐(FCLS)等是常用的抗盐稀释剂。
羧甲基纤维素(Carboxymethyl Cellulose,简称CMC)是最重要的纤维素醚之一,它是以天然纤维素(浆粕)为基本原料,经过碱化、醚化反应而生成的,原料为绿色产品有很高的市场价值。
钻井液名称大全
钻井液用润滑剂PDE
钻井液用井壁稳定剂TS-2
钻井液用抗高温抗盐钙抑制型降滤失剂JT888-III
钻井液用磺甲基酚醛树脂SMP-Ⅱ
钻井液用无荧光防塌降滤失剂PA-2
钻井液用高温高压降滤失剂LHJ-8
钻井液用甲酸钾HY-219
多元聚合醇钻井液用泥浆岩稳定剂MSJ
钻井液用润滑
复合离子型聚合物调剖剂HTFTP
钻井液增粘剂80A51
钻井液用水解聚丙烯腈钾盐KHPAN
复合离子型聚合物调剖剂HTFTP
钻井液增粘剂80A51
油井水泥早强剂 CA901L
磺甲基酚醛树脂SMP-I
钻井液用两性离子聚合物强包被剂FA367
新兴高效抗温降滤失剂GT-98
膨化剂HTTP-1
钻井液用聚丙烯酰胺钾盐KPAM
油井水泥早强剂PZW-A
钻井膨润土
钻井液用纤维状堵漏剂CXD
复合金属两性离子聚合物PMHA-II
油井水泥膨胀剂 QJ-625
XS酸化缓蚀剂
钻井液用两性离子聚合物降粘剂XY27
OCMA膨润土
钻井液用井壁稳定剂NMP-1
钻井液用聚丙酰胺钾盐KPAM
油井水泥消泡剂 XP-1
F27A型油井水泥防漏增韧剂
聚丙烯酰胺PAM
钻井膨润土
钻井液用抗高温抗盐钙抑制剂JT888
钻井液用固壁封堵剂PSU
高分子聚丙烯酰胺PAM
乳化降粘剂HEA
钻井液用水解聚丙烯睛铵盐HLS-102
钻井液用硅甲基抗钙防塌剂SAK-1
钻井液用磺钾基酚醛树脂SMP-I
钻井液用褐煤树脂SPNH
钻井液用低荧光消泡剂TNC-2
复合金属离子聚合物MMP
钻井工程理论与技术(第二版)课后题简答题答案
第一章钻井的工程地质条件1.简述地下各种压力的基本概念及上覆岩层压力、地层孔隙压力和基岩应力三者之间的关系。
答:静液压力:是由液柱自身的重力所引起的压力,它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。
地应力:钻井工程施工之前存在于地下某点的应力状态为原地应力状态。
地层孔隙压力:岩石孔隙中流体所具有的压力。
也称地层压力。
上覆岩层压力:是指由上覆岩层重力产生的铅垂方向的地应力分量。
该处以上地层岩石基质和岩石孔隙中流体的总重力所产生的压力。
基岩应力:是指由岩石颗粒间相互接触支撑的那一部分上覆岩层压力。
也称有效上覆岩层压力或骨架应力。
地层破裂压力:地层某深度处的井壁产生拉伸破坏时的应力地层坍塌压力:地层某深度处的井壁产生剪切破坏时的应力上覆岩层的重力是由岩石基质(基岩)和岩石孔隙中的流体共同承担的,即上覆岩层压力是地层压力与基岩应力的和2、简述地层沉积欠压实产生异常高压的机理。
答:在稳定沉积过程中,若保持平衡的任意条件受到影响,正常的沉积平衡就被破坏。
如果沉积速度很快,岩石颗粒就没有足够的时间去排列,孔隙内流体的排出受到限制,基岩无法增加它的颗粒与颗粒之间的压力。
由于上覆岩层继续沉积,负荷增加,而下面基岩的支撑能力没有增加,孔隙中的流体必然开始部分地支撑本来应由岩石颗粒所支撑的那部分上覆岩层压力,从而导致了异常高压。
3、简述在正常压实的地层中岩石的密度、强度、孔隙度、声波时差和dc指数随井深变化的规律。
答:所以随井深的增加,地层中岩石密度逐渐变大,而岩石的孔隙度变小。
随着井深的增加,岩石的强度增大。
在正常地层压力井段,随着井深增加,岩石的孔隙度减小,声波速度增大,声波时差减小。
在正常地层压力情况下,机械钻速随井深增加而减小,d指数随井深增加而增大。
所以dc指数也随井深的增加而增大。
4、解释地层破裂压力的概念,怎样根据液压实验曲线确定地层破裂压力。
答:在井下一定深度的裸露地层,承受流体压力的能力是有限的,当液体压力达到一定数值时会使地层破裂,这个液体压力称为地层破裂压力。
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现如今,在许多的钻井工作中都会使用到钻井液润滑剂,它可以减少钻头、钻具及其它配件的磨损,延长使用寿命,同时防止粘附卡钻、减少泥包钻头,易于处理井下事故等。
若钻井液的润滑性能不好,会造成钻具回转阻力增大,起下钻困难,甚至发生粘附卡钻和日钻具事故;由此可见润滑性好坏至关重要,那么影响其润滑性的主要因素有哪些呢?下面就简单的给大家介绍下。
1、粘度、密度和固相的影响
随着钻井液固相含量、密度增加,通常其粘度、切力等也会相应增大。
这种情况下,钻井液的润滑性能也会相应变差。
这时其润滑性能主要取决于固相的类型及含量。
砂岩和各种加重剂的颗粒具有特别高的研磨性能。
钻井液中固相含量对其润滑性影响很大。
随着钻井液固相含量增加,·除使泥饼粘附性增大外,还会使泥饼增厚,易产生压差粘附卡钻。
另外,固相颗粒尺
寸的影响也不可忽视。
研究结果表明,钻井液在一定时间内通过不断剪切循环,其固相颗粒尺寸随剪切时间增加而减小,其结果是双重性的:钻井液滤失有所减小,从而钻柱摩阻力也有所降低;颗粒分散得更细微,使比表面积增大,从而造成摩阻力增大。
可见,严格控制钻井液粘土含量,搞好固相控制和净化,尽量用低固相钻井液,是改善和提高钻井液润滑性能的最重要的措施之一。
2、滤失性、岩石条件、地下水和滤液pH值的影响
致密、表面光滑、薄的泥饼具有良好的润滑性能。
降滤失剂和其它改进泥饼质量的处理剂(比如磺化沥青)主要是通过改善泥饼质量来改善钻井液的防磨损和润滑性能。
在钻井液条件相同的情况下,岩石的条件是通过影响所形成泥饼的质量以及井壁与钻柱之间接触表面粗糙度而起作用的。
底温度、压差、地下水和滤液的pH值等因素也会在不同程度上影响润滑剂和其它处理剂的作用效能,从而影响
泥饼的质量,对钻井液的润滑性能产生影响。
3、有机高分子处理剂的影响
许多高分子处理剂都有良好的降滤失、改善泥饼质量、减少钻柱摩阻力的作用。
有机高分子处理剂能提高钻井液的润滑性能,还与其在钻柱和井壁上的吸附能力有关。
吸附膜的形成,有利于降低井壁与钻柱之间的摩阻力。
某些处理剂,如聚阴离子纤维素、磺化酚醛树脂等具有提高钻井液润滑性的作用。
不少高分子化合物通过复配、共聚等处理,可成为具有良好润滑性能的润滑材料。