油基钻井液基本应用和维护陈晓东22页PPT
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钻井液基本解析ppt课件
当需要配制较低密度的钻井液时,应尽量选用高造浆率粘土；反之，当需 要的密度较高时，则应选用造浆率较低的粘土。但需注意,单纯为实现高 密度而选择造浆率很低的粘土配浆的方法是不可取的,因为会导致钻井液 的固相含量超出所允许的范围。
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二、钻井液的滤失造壁性
在钻井过程中，当钻头钻过渗透性地层时，由于钻井液的液柱压力一般总 是大于地层孔隙压力，在压差作用下，钻井液的液体便会渗人地层，这种 特性常称为钻井液的滤失性。在液体发生渗滤的同时，钻井液中的固相颗 粒会附着并沉积在井壁上形成一层泥饼。随着泥饼的逐渐加厚以及在压差 作用下被压实，会对裸眼井壁有效地起到稳定和保护作用，这就是钻井液 的所谓造壁性。由于泥饼的渗透率远远小于地层的渗透率，因而形成的泥 饼还可有效地阻止钻井液中的固相和滤液继续侵入地层。在钻井液工艺中， 通常用一个重要参数——滤失量来表征钻井液的渗滤速率。
10
提高钻井液密度的方法是加入各种加重材料。在加重之前，应调整好钻井 液的各种性能，特别是要严格控制低密度固相的含量。所需密度值越高， 加重前钻井液的固相含量应越低，粘度、切力亦应越低。此外,加入可溶 性无机盐也是提高密度较常用的方法，如NaCl可将钻井液密度提高到 1.20 g/cm3左右。
降低钻井液密度的方法有以下几种: 1、用机械和化学絮凝的方法清除固相，降低钻井液固相含量； 2、加水稀释； 3、钻井液充气（钻低压油层时可选用）。
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加重剂
SDMC 重晶石 英文：Barite powder SL—BAR 加重剂 产品描述：重晶石是一种以BaSO4为主要成分的天然矿石，经过机械加工 而成的灰白色粉末产品。主要用于提高密度不超过2.30g/cm3的水基钻井 液和油基钻井液的密度。 SL—BAR技术要求 性能 指标 密度，g/cm3 ≥4.20 水溶性碱金属（以钙计），mg/kg ≤250 大于75μm的筛余物质量分数，%（m/m） ≤3.0
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二、钻井液的滤失造壁性
在钻井过程中，当钻头钻过渗透性地层时，由于钻井液的液柱压力一般总 是大于地层孔隙压力，在压差作用下，钻井液的液体便会渗人地层，这种 特性常称为钻井液的滤失性。在液体发生渗滤的同时，钻井液中的固相颗 粒会附着并沉积在井壁上形成一层泥饼。随着泥饼的逐渐加厚以及在压差 作用下被压实，会对裸眼井壁有效地起到稳定和保护作用，这就是钻井液 的所谓造壁性。由于泥饼的渗透率远远小于地层的渗透率，因而形成的泥 饼还可有效地阻止钻井液中的固相和滤液继续侵入地层。在钻井液工艺中， 通常用一个重要参数——滤失量来表征钻井液的渗滤速率。
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提高钻井液密度的方法是加入各种加重材料。在加重之前，应调整好钻井 液的各种性能，特别是要严格控制低密度固相的含量。所需密度值越高， 加重前钻井液的固相含量应越低，粘度、切力亦应越低。此外,加入可溶 性无机盐也是提高密度较常用的方法，如NaCl可将钻井液密度提高到 1.20 g/cm3左右。
降低钻井液密度的方法有以下几种: 1、用机械和化学絮凝的方法清除固相，降低钻井液固相含量； 2、加水稀释； 3、钻井液充气（钻低压油层时可选用）。
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加重剂
SDMC 重晶石 英文：Barite powder SL—BAR 加重剂 产品描述：重晶石是一种以BaSO4为主要成分的天然矿石，经过机械加工 而成的灰白色粉末产品。主要用于提高密度不超过2.30g/cm3的水基钻井 液和油基钻井液的密度。 SL—BAR技术要求 性能 指标 密度，g/cm3 ≥4.20 水溶性碱金属（以钙计），mg/kg ≤250 大于75μm的筛余物质量分数，%（m/m） ≤3.0
钻井液基础知识PPT
二、几种常见粘土矿物的晶体构造
②蒙脱石特点 A、2：1型粘土矿物 B、存在晶格取代，取代位置主要在AL-O八面体中，即AL3+被Mg2+、 Fe2+和Zn2+等取代，产生的负电荷由等量的Na+或Ca2+来平衡。 C、晶层间引力以分子间力为主，引力弱，晶层间距C=9.6Å- 40Å， 属膨胀型粘土矿物。为什么？
要配浆材料。
二、几种常见粘土矿物的晶体构造
（3）伊利石
①伊利石晶体结构示意图
二、几种常见粘土矿物的晶体构造
②伊利石特点
A、2：1型粘土矿物
B、存在晶格取代，取代位置主要在Si-O四面体中，且取代数目比 蒙脱石多，产生的负电荷由等量的K+来平衡。 C、晶层间引力以静电力为主，引力强，晶层间距C=10Å，属非膨 胀型粘土矿物。为什么？
阳离子数目少，可发生交换的阳离子数目就更少了，所以
C.E.C小。 Ｅ、造浆率低
高岭石晶层间以氢键为主，引力较强，晶层间连接紧密，水分
子不易进入晶层间，水化作用仅限于外表面，故水化分散能 力差，造浆率低。
二、几种常见粘土矿物的晶体构造
⑵蒙脱石
①蒙脱石晶体结构示意图
Si-O Al-O Si-O Si-O Al-O Si-O
﹥Al-OH OH﹥Al-O- + H2O
(2)吸附：粘土晶体的端面上吸附了某些阴离子，如：OH-、 SiO3等，或吸附了有机阴离子聚电解质，如：PHP等。
粘土永久负电荷与可变负电荷的比例与粘土矿物的种类有 关，蒙脱石的永久负电荷最高，约占负电荷总和的95％，伊利 石约占60％，高岭石只古25％o
二、电荷种类及产生原因
负电荷 ， C.E.C 。
② 解离：在粘土晶体端面上连接的OH基中的H在碱性或中性条件下解离， 因而使粘土的可变负电荷增多。
钻井液现场维护与调整PPT
异常处理
发现异常情况时，及时采取措施进行调整和 处理，确保钻井液性能符合要求。
钻井液的净化与处理
1 净化设备
使用适当的净化设备对钻井液进行过滤、分离和除砂等 处理，去除杂质和有害物质。
2 循环利用
通过循环利用钻井液，减少废液排放和处理成本，同时 降低对环境的影响。
3 废弃求 。
通过添加加重剂，如重晶石、铁矿粉等，可 以增加钻井液的密度，从而增加钻井液的静 液柱压力，防止井喷和漏失等事故的发生。
钻井液的粘度调整
01
粘度是衡量钻井液流动性的一 个重要指标，它与钻井液的流 变性、切力和稳定性等性能密 切相关。
02
通过添加增粘剂，如聚合物、 改性淀粉等，可以增加钻井液 的粘度，从而提高钻井液的携 岩能力和稳定性。
案例一：某油田钻井液维护与调整方案
背景介绍
某油田钻井项目，地层复杂，钻井液维护与 调整难度大。
维护与调整方案
采用聚合物钻井液体系，控制钻井液密度、 粘度等参数，定期加入处理剂，保持钻井液 性能稳定。
实施效果
钻井过程中钻井液性能稳定，有效地保护了 油气层，提高了钻井效率。
案例二：某气田钻井液漏失处理案例
在调整钻井液的流变性时，需要综合考虑钻 井液的屈服值、动切力和静切力等因素，以 确保钻井液具有良好的流变性能。
钻井液的密度调整
钻井液的密度是影响钻井过程的重要因素之 一，它不仅关系到钻井液的静液柱压力，还 与钻井液的稳定性、防漏和固井等性能密切 相关。
在调整钻井液的密度时，需要综合考虑钻 井液的稳定性、流变性和防漏等性能，以 确保钻井液具有良好的综合性能。
钻井液现场维护与调整
目录
• 钻井液概述 • 钻井液现场维护 • 钻井液调整技术 • 钻井液现场问题处理 • 钻井液现场维护与调整案例分析
发现异常情况时，及时采取措施进行调整和 处理，确保钻井液性能符合要求。
钻井液的净化与处理
1 净化设备
使用适当的净化设备对钻井液进行过滤、分离和除砂等 处理，去除杂质和有害物质。
2 循环利用
通过循环利用钻井液，减少废液排放和处理成本，同时 降低对环境的影响。
3 废弃求 。
通过添加加重剂，如重晶石、铁矿粉等，可 以增加钻井液的密度，从而增加钻井液的静 液柱压力，防止井喷和漏失等事故的发生。
钻井液的粘度调整
01
粘度是衡量钻井液流动性的一 个重要指标，它与钻井液的流 变性、切力和稳定性等性能密 切相关。
02
通过添加增粘剂，如聚合物、 改性淀粉等，可以增加钻井液 的粘度，从而提高钻井液的携 岩能力和稳定性。
案例一：某油田钻井液维护与调整方案
背景介绍
某油田钻井项目，地层复杂，钻井液维护与 调整难度大。
维护与调整方案
采用聚合物钻井液体系，控制钻井液密度、 粘度等参数，定期加入处理剂，保持钻井液 性能稳定。
实施效果
钻井过程中钻井液性能稳定，有效地保护了 油气层，提高了钻井效率。
案例二：某气田钻井液漏失处理案例
在调整钻井液的流变性时，需要综合考虑钻 井液的屈服值、动切力和静切力等因素，以 确保钻井液具有良好的流变性能。
钻井液的密度调整
钻井液的密度是影响钻井过程的重要因素之 一，它不仅关系到钻井液的静液柱压力，还 与钻井液的稳定性、防漏和固井等性能密切 相关。
在调整钻井液的密度时，需要综合考虑钻 井液的稳定性、流变性和防漏等性能，以 确保钻井液具有良好的综合性能。
钻井液现场维护与调整
目录
• 钻井液概述 • 钻井液现场维护 • 钻井液调整技术 • 钻井液现场问题处理 • 钻井液现场维护与调整案例分析
油基钻井液基本应用与维护陈晓东
5.
•
单罐配制法（不建议使用，略〕
油基泥浆的关键性能
• • • • • • 电稳定性(ES) 润湿性 流变性 碱度控制(Pom) HTHP滤失量 固相控制
油包水泥浆性能的要求及调控
破乳机制及ES取决于液相的化学组成，尤 其是有颗粒存在的情况下。大多数泥浆成 分对破乳电压均产生影响。 一般来讲，增加油、乳化剂的含量 ,ES 值 增加。然而，增加水、加重剂、以及增加 氯化钙在水相中的含量，ES值下降。
油基泥浆的优点
• • • • • • 强抑制性 温度性 润滑性 抗污染能力强 油层保护 机械钻速快
油基泥浆的缺点
• • • • • • 价格昂贵 井漏难处理 抗水侵能力差 对固井和电测影响大 环保问题（排放不便〕 不适合钻含气探井
油包水乳化钻井液的组成
• 基油（矿物油〕 • 乳化水（5％－50％〕 • 乳化剂（高级脂肪酸、烷基磺酸钙、烷基苯磺酸钙、 斯盘－80等〕 • 润湿剂 （季胺盐类、卵磷石、石油磺酸盐〕 • 亲油胶体（有机般土、沥青、亲油褐煤等〕 • 加重材料
沥青是靠增加固相浓度而增稠，其增稠效果较差； 钠皂是靠形成胶束而增稠，其增稠效果比沥青强； 有机粘土靠形成网状结构而增稠，其增稠效果最 好。 这三类物质增稠顺序为：有机膨润土>钠皂>沥青。
油包水乳化钻井液的组成
•其它添加剂：包括加重剂和碱度调节剂等。 在乳化泥浆中加入少量碱度调节剂，可以 有助于抗高温，有利于悬浮重晶石和降低 滤失量；泥浆需要加重时，必须使用加重 剂。
油基泥罐混合配制法
1＃罐：基油、土、主乳化剂、辅乳化剂、润湿剂（加重前只 加50％〕。充分搅拌。 2＃罐：配制盐水（一般为25％的CaCL2盐水〕。 将2#罐的CaCL2加入1#罐，需缓慢加水，搅拌有力以便尽快形 成乳化液。 在继续搅拌下加入适量的石灰、降滤失剂、增胶剂等。检测 性能。 如性能合乎要求，加重至要求的比重后，加入另外50％的润 湿剂。
钻井液化学课件 PPT
(2)损害油气层 (3)泥饼过厚(如起钻具时提力增加、遇卡、 泥包钻头、泥饼卡钻等)
第四节 钻井液滤失性及其控制
2、钻井液降滤失剂分类 降滤失剂: 能降低钻井液滤失量得化学剂
降滤失剂分类: 天然改性(改性褐煤、改性淀粉、改性纤维 素、改性树脂) 人工合成(烯类单体聚合物)
第四节 钻井液滤失性及其控制
两者得关系:一般滤失量少,造壁性就好
第四节 钻井液滤失性及其控制
2、钻井液滤失类型
按就是否流 动
动滤失 静滤失
按测试条件
常规滤失量(VAPI) 高温高压滤失量(VHTHP)
第四节 钻井液滤失性及其控制
VAPI测试条件: 24 ± 3 ℃ 、 0、69MPa 、 45、8cm2 、 30min
VHTHP测试条件:
钻井液化学课件
第一节 钻井液得功能与组成
一、钻井液得循环
泥浆罐
泥浆泵
地面高压管汇
立管
水龙带
水龙头
方钻杆
钻 杆 钻铤
钻头
钻柱与井壁形成得环形空间
从井口返出,流经固控设备进行处理
第一节 钻井液得功能与组成
一、钻井液得循环
第一节 钻井液得功能与组成
二、钻井液得功能 1、冲洗井底 2、携带岩屑与密度调整材料 3、冷却与润滑钻头钻具 4、平衡地层压力 5、获取地层信息 6、悬浮岩屑与固体密度调整材 料 7、稳定井壁 8、传递功率
二、为什么要调整钻井液密度 (1)防止喷、塌、漏钻井事故得发生 (2)钻井液密度与油气层损害有关 (3)钻井液密度影响钻井速度
第二节 钻井液密度及其调整
三、怎样调整钻井液密度
1、调整钻井液密度原则 平衡地层压力与地层构造应力
2、调整钻井液密度方法 (1)降低钻井液密度
第四节 钻井液滤失性及其控制
2、钻井液降滤失剂分类 降滤失剂: 能降低钻井液滤失量得化学剂
降滤失剂分类: 天然改性(改性褐煤、改性淀粉、改性纤维 素、改性树脂) 人工合成(烯类单体聚合物)
第四节 钻井液滤失性及其控制
两者得关系:一般滤失量少,造壁性就好
第四节 钻井液滤失性及其控制
2、钻井液滤失类型
按就是否流 动
动滤失 静滤失
按测试条件
常规滤失量(VAPI) 高温高压滤失量(VHTHP)
第四节 钻井液滤失性及其控制
VAPI测试条件: 24 ± 3 ℃ 、 0、69MPa 、 45、8cm2 、 30min
VHTHP测试条件:
钻井液化学课件
第一节 钻井液得功能与组成
一、钻井液得循环
泥浆罐
泥浆泵
地面高压管汇
立管
水龙带
水龙头
方钻杆
钻 杆 钻铤
钻头
钻柱与井壁形成得环形空间
从井口返出,流经固控设备进行处理
第一节 钻井液得功能与组成
一、钻井液得循环
第一节 钻井液得功能与组成
二、钻井液得功能 1、冲洗井底 2、携带岩屑与密度调整材料 3、冷却与润滑钻头钻具 4、平衡地层压力 5、获取地层信息 6、悬浮岩屑与固体密度调整材 料 7、稳定井壁 8、传递功率
二、为什么要调整钻井液密度 (1)防止喷、塌、漏钻井事故得发生 (2)钻井液密度与油气层损害有关 (3)钻井液密度影响钻井速度
第二节 钻井液密度及其调整
三、怎样调整钻井液密度
1、调整钻井液密度原则 平衡地层压力与地层构造应力
2、调整钻井液密度方法 (1)降低钻井液密度
钻井液化学PPT课件
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降滤失剂 1、钻井液滤失量过大的危害及使用降滤失剂的 必要性
（1）钻井过程中钻井液滤失量大，容易引 起泥页岩的水化膨胀、造浆和井漏井塌，造成井 壁不稳定；
（2）钻井液和滤液侵入地层引起粘土膨胀， 堵塞地层油气流通道损害产层。
第33页/共174页
（3）滤失量大的同时滤饼增厚，而滤饼增厚使 井径缩小，给旋转的钻具造成大的扭矩，容易造 成卡钻
Cc：滤饼中固相的体积分数； C m ： 钻 井 液 中 固 相 体 积 分第数31；页/共174页
•其中 ( Cc 1) 固相含量系数、K主要由钻井液固相含
Cm
量、固相类型、颗粒分布以及水化分散程度有关，具 体来讲： （1）钻井液中优质活性固体——膨润土含量增加一般 滤失量下降。然而钻井液中固相含量增加会使钻井液 粘度升高，为了使钻井液有好的流动性，不采用提高 钻井液固相含量的方法来降低滤失量。 （2）降滤失剂如：CMC、磺甲基褐煤、酚醛树酯、 烯类单体聚合物等能堵塞滤饼的孔，降低K。
第3页/共174页
4、平衡地层压力 调节钻井液密度建立与地层压力相适应的液柱
压力，防止发生井喷、井长、井漏的井下复杂问 题。
第4页/共174页
5、冲洗井底 钻井液可在钻头水眼处形成高速的液流，喷
向井底。高速喷出的钻井液可将由于钻井液压力 与地层压力差而被压持在井底的岩屑冲起，起冲 洗井底的作用。
第一节 钻井液的功能与组成
一、钻井液的功能 1、携带和悬浮钻屑
泥浆的一个基本功用，就是要把钻头破碎的 岩屑从井底带出井眼。
当接钻杆换钻头或临时停止循环时，泥浆又 把井眼内的钻屑悬浮住，不致很快下沉，防止沉砂 卡钻的危险。
第1页/共174页
2、稳定井壁 井壁稳定、井眼规则是优质快速钻井的基础
降滤失剂 1、钻井液滤失量过大的危害及使用降滤失剂的 必要性
（1）钻井过程中钻井液滤失量大，容易引 起泥页岩的水化膨胀、造浆和井漏井塌，造成井 壁不稳定；
（2）钻井液和滤液侵入地层引起粘土膨胀， 堵塞地层油气流通道损害产层。
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（3）滤失量大的同时滤饼增厚，而滤饼增厚使 井径缩小，给旋转的钻具造成大的扭矩，容易造 成卡钻
Cc：滤饼中固相的体积分数； C m ： 钻 井 液 中 固 相 体 积 分第数31；页/共174页
•其中 ( Cc 1) 固相含量系数、K主要由钻井液固相含
Cm
量、固相类型、颗粒分布以及水化分散程度有关，具 体来讲： （1）钻井液中优质活性固体——膨润土含量增加一般 滤失量下降。然而钻井液中固相含量增加会使钻井液 粘度升高，为了使钻井液有好的流动性，不采用提高 钻井液固相含量的方法来降低滤失量。 （2）降滤失剂如：CMC、磺甲基褐煤、酚醛树酯、 烯类单体聚合物等能堵塞滤饼的孔，降低K。
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4、平衡地层压力 调节钻井液密度建立与地层压力相适应的液柱
压力，防止发生井喷、井长、井漏的井下复杂问 题。
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5、冲洗井底 钻井液可在钻头水眼处形成高速的液流，喷
向井底。高速喷出的钻井液可将由于钻井液压力 与地层压力差而被压持在井底的岩屑冲起，起冲 洗井底的作用。
第一节 钻井液的功能与组成
一、钻井液的功能 1、携带和悬浮钻屑
泥浆的一个基本功用，就是要把钻头破碎的 岩屑从井底带出井眼。
当接钻杆换钻头或临时停止循环时，泥浆又 把井眼内的钻屑悬浮住，不致很快下沉，防止沉砂 卡钻的危险。
第1页/共174页
2、稳定井壁 井壁稳定、井眼规则是优质快速钻井的基础
《钻井液技术》课件
作用
钻井液在钻井过程中起着冷却、润滑、清洁井眼和控制地层压力等重要作用。
钻井液成分
主要成分
钻井液主要由基础液体、固相 悬浮物（如钻屑）和化学添加 剂组成。
辅助成分
辅助成分包括饱和盐水、聚合 物和胶体粒子等。
钻井液添加剂
添加剂用于调节钻液性质
1 密度和重度
2 钻井液技术的前景
钻井液技术将继续为高效、安全的钻井作业提供重要保障，推动油气勘探开发的进程。
3
循环过程的重要性
循环过程要稳定可靠，确保钻井液的性能不受影响，保护地层和井眼的完整性。
钻井液的处理
钻井液的回收
回收钻井液可以降低成本， 减少环境污染，并保护地下 水资源。
钻井液的处理方法
钻井液通常通过离心分离、 过滤、化学处理和固体控制 等方法进行处理。
钻井液的废弃处理
废弃钻井液需要经过处理后 才能进行安全处置，以防止 对环境造成污染。
钻井液的安全
钻井液的毒性
钻井液中的化学物质可能对人 体和环境造成毒害，需要合理 使用和妥善处理。
火灾和爆炸危险
钻井液中的可燃物质和气体可 能引发火灾和爆炸危险，需要 严格的安全措施。
环境污染
不当使用和处理钻井液可能导 致土壤和水源的污染，对周围 环境造成损害。
结语
1 钻井液技术的发展
随着钻井工艺和设备的不断进步，钻井液技术也在不断发展和创新。
油基钻井液
油基钻井液适用于高温、高压或 特殊环境下的钻井，具有优异的 稳定性和润滑性。
气基钻井液
气基钻井液适用于高气藏含油气 井的钻井，可以减少水泥浆和泥 浆替代物对地层的损害。
钻井液的循环
1
钻井液的循环系统
钻井液通过井口到地层，再从地层返回井内循环使用。
钻井液在钻井过程中起着冷却、润滑、清洁井眼和控制地层压力等重要作用。
钻井液成分
主要成分
钻井液主要由基础液体、固相 悬浮物（如钻屑）和化学添加 剂组成。
辅助成分
辅助成分包括饱和盐水、聚合 物和胶体粒子等。
钻井液添加剂
添加剂用于调节钻液性质
1 密度和重度
2 钻井液技术的前景
钻井液技术将继续为高效、安全的钻井作业提供重要保障，推动油气勘探开发的进程。
3
循环过程的重要性
循环过程要稳定可靠，确保钻井液的性能不受影响，保护地层和井眼的完整性。
钻井液的处理
钻井液的回收
回收钻井液可以降低成本， 减少环境污染，并保护地下 水资源。
钻井液的处理方法
钻井液通常通过离心分离、 过滤、化学处理和固体控制 等方法进行处理。
钻井液的废弃处理
废弃钻井液需要经过处理后 才能进行安全处置，以防止 对环境造成污染。
钻井液的安全
钻井液的毒性
钻井液中的化学物质可能对人 体和环境造成毒害，需要合理 使用和妥善处理。
火灾和爆炸危险
钻井液中的可燃物质和气体可 能引发火灾和爆炸危险，需要 严格的安全措施。
环境污染
不当使用和处理钻井液可能导 致土壤和水源的污染，对周围 环境造成损害。
结语
1 钻井液技术的发展
随着钻井工艺和设备的不断进步，钻井液技术也在不断发展和创新。
油基钻井液
油基钻井液适用于高温、高压或 特殊环境下的钻井，具有优异的 稳定性和润滑性。
气基钻井液
气基钻井液适用于高气藏含油气 井的钻井，可以减少水泥浆和泥 浆替代物对地层的损害。
钻井液的循环
1
钻井液的循环系统
钻井液通过井口到地层，再从地层返回井内循环使用。