钻井液基本知识 (2)

钻井液基本知识

钻井液是用于钻井的流体，在钻井中的功用：1、清洗井底，悬浮携带岩屑，保持井眼清洁。2、平衡地层压力，稳定井壁、防止井塌、井喷、井漏。3、传递水功率、以帮助钻头破碎岩石。4、为井下动力钻具传递动力，5、冷却钻头、钻具。6、利用钻井液进行地质、气测录井。钻井液常规性能对钻井工作有很大的影响。

一、钻井液密度

1、钻井液密度概念：单位体积钻井液的质量称为钻井液的密度，其单位是克/厘米3（g/cm3）常用符号表示。现场一般用钻井液密度计测定钻井液的密度。

2、钻井液密度的计算公式

P=(P地×102)÷H+Pe

P----钻井液密度g/cm3

式中：

P地----地层压力MPa

H-----井深m

Pe-----附加密度、油层附加0.05—0.1气层附加0.07—0.15

由于起钻时可能产生抽吸或液面下降，另外，气体进入井内，也会引起液柱压力降低，因此钻井液密度要有附加值。

3、钻井液密度与钻井工作的关系：在钻井作业中，钻井液密度的作用是通过钻井液柱对井底和井壁产生压力，以平衡地层中油、气压力和岩石侧压力、防止井喷、保护井壁，同时防止高压油气水侵入钻井液，以免破坏钻井液的性能引起井下复杂情况，在实际工作中，应根据具体情况，选择恰当的钻井液密度，若钻井液密度过小，则不能平衡地层流体压力，和稳定井壁，可能引起井喷、井塌、卡钻等事故，若钻井液密度过大则压漏地层，并易损害油气层。钻井液对钻速有很大的影响，密度大液柱压力也大，钻速变慢，因钻井液柱压力与地层压力之间的正压差使岩屑的清除受到阻碍。造成重复破碎，降低钻头破碎岩石的效率，使钻速下降，通常在保证井下情况正常的前提下，为了提高钻速，应尽量使用低密度钻井液。

二、钻井液粘度

1、钻井液的粘度概念:钻井液粘度是指钻井液流动时，固体棵粒之间,固体颗粒与液体分子之间,以

及液体分子之间内摩擦的总反映,钻井液粘度可用漏斗粘度计和旋转粘度计进行测定,由于测定的方法

不同,有不同的粘度值,现场常采用漏斗粘度计测量钻井液的粘度,单位是秒。

2、钻井液与钻井工作关系，钻井液粘度的大小，对钻井液携带岩屑能力有很大的影响，一般来说，

钻井液粘度大，携带岩屑能力强，但在钻井过程中，钻井液粘度要适当，否则将会引起不良后果。若钻

井液粘度过低，不利于携带岩屑，井内沉砂快，冲刷井壁，易造成井壁剥落，坍塌，井漏等，钻井液粘

度过高，则可能造成下列危害：（1）流动阻力大，泵压高，井底清洗效果差，严重影响钻速。（2）钻

头易泥包，起下钻易产生抽吸作用或压力激动。以至引起井漏、井喷、井塌等复杂情况。(3)沉砂困难,

净化不良,磨损钻具和配件。(4)除气困难，钻井液密度下降，易引起下钻复杂情况。（5）岩屑在井壁

形成假泥饼，易引起阻卡。（6）固井时水泥浆易串槽，影响固井质量。

因此、钻井液粘度的高低应根据具体情况而定，通常在保证携带岩屑的前提下，粘度应低，井深时泵压高，泵排量受限制，井眼情况一般比浅井复杂，为了有效的携带岩屑和悬浮岩屑，粘度易大些，当井眼出现垮塌，沉砂较多或出现轻度漏失时，为消除井下复杂情况，粘度也适当增大。从提高钻速的角度出发，对钻井液的粘度提出新的要求，既钻井液的粘度要随流速梯度上升而下降，这就是剪切降粘的特性。当钻井液从钻头水眼喷出时有较低的粘度，有利于钻头破碎岩屑。清洗井底，而在环形空间上返时又具有较高粘度，有利于携带岩屑，这个特性对提高钻速有利，除清水外多数钻井液具有剪切降粘的特性。

三、钻井液切力

1、钻井液切力概念：由于钻井渡中粘土颗粒的形状很不规则，表面性质也极不均匀，颗粒之间容易部分粘结，形成絮凝网架结构，当颗粒浓度足够大时，能够形成布满整个有较容积的连续空间网架结构，要是钻井液流动，就必须在一定程度上破坏这种连续网架结构，才能使颗粒之间产生相对运动，切力就是这种网架结构的反映，而且结构强度越大，则切力越大,反之则小。反映钻井液结构力的参数有静切、触变性、动切力等。

钻井液在静止的条件下形成凝胶结构的强度，称静切力，其物理意义是当钻井液静止时破坏钻井液内部单位面积上的网架结构所需的力，通常用浮筒切力计测定，单位是mg/cm3。钻井液的触变性是指搅拌后变稀，（切力降低）静置后变稠。(切力升高)的特性,或者说，钻井液的切力随搅拌后的静置时间长而增大的特性，如钻井时钻井液不断循环粘度较低,而起下钻时钻井液静止循环粘度大,就是这个道理。由于钻井液有触变性,静止时间不同,则切力不同,通常测两个静止时间的切力值,静止一分钟(或10秒钟)所测切力为初切,静止10分钟后所测的切力为终切，初切力与终切力的差值即表示触变大小，差值越大则触变性越大。动切力又称屈服值，用旋转粘度计测定，单位是达因厘米2

2、钻井液切力与钻井工作的关系：钻井液切力大小代表了钻井液悬浮固体颗粒的能钻井工艺要求钻井液具有适当的切力和良好的触变性，在钻井液停止循环时，切力能较快的增大，到某个适当的数值，既有利于钻屑的悬浮又不致于静置后开泵泵压过高，若切力过低，则悬浮携带岩屑效果不好，一旦停泵很容易造成复杂情况，若切力过高，又可能造成下列危害：（1）流动阻力大，下钻后开泵困难易蹩漏地层。（2）沉砂困难，影响净化，密度上升快。（3）除气困难，气侵严重时，会使钻井液密度降低,导至井喷。

（4）含砂量增大，磨损钻具和配件，滤饼质量差，易造成粘附卡钻。（5）钻具转动阻力大，动力消耗大，降低钻速。

四、钻井液的失水及滤饼

1、钻井液失水和泥饼的概念：在钻井液液柱压力和地层压力之间的压差作用下,钻井液中的水份从

井壁的孔隙裂缝渗到地层,这种现象叫失水(或滤失),失水的多少称为钻井液的失水量,通常现场测定的

失水量是指在0.686 MPa压力作用下,30min内通过直径为75mm过滤面积所滤失的水的体积,单位是毫升。在失水同时,钻井液中的粘土颗粒被阻挡沉积在井壁上形成一层固体颗粒的胶结物叫滤饼。滤饼的

单位是毫米。钻井液的失水和产生滤饼是同时发生的，也是相互影响的，开始是由于失水而形成的滤饼，失水大形成的滤饼厚，失水小则形成的滤饼簿，而滤饼形成后又反过来阻挡进一步失水，失水主要取决

于滤饼本身的渗透性，而失水量并不是决定滤饼厚度的唯一因素，钻井液的失水和滤饼可用气压失水仪

测定。

2、钻井液的失水大小，滤饼质量与钻井工作的关系：在钻进过程中,有失水才能形成滤饼,所形成

的滤饼又能巩固井壁和阻止进一步失水,一般来讲,钻井要求钻井液要低失水量和簿而韧致密的泥饼。失

水过大滤饼过厚而松散对钻井是不利的。失水量过大的危害：（1）地层被浸泡，易造成井眼缩径或引

起泥页岩剥落坍塌。（2）水分渗入生产层，使油层中膨润土膨胀，油层气层渗透率降低，生产能

力下降。滤饼过厚的危害有：（1）滤饼厚而松散，摩擦系大，易造成泥饼粘附卡钻。（2）易泥钻包头

或堵水眼，使起下钻波动压力大。（3）起下钻时摩阻力增加，甚至遇卡。（4）妨碍套管顺利下入，且

影响固井质量。（5）电测遇阻遇卡，电测和井壁取资料不准确。

但失水并不是越小越好，要求过小的失水量反而是钻井液成本增加，钻速下降，要求泥饼簿，并不

一定失水控制得很小，在钻井过程中，应根据地层岩石的特点，井深、井身结构、钻井液等类型来决定，如对石灰岩、白云岩、胶结致密的砂岩，对失水量不做要求，对易吸水膨胀、垮塌的页岩和易垮塌的其

它地层，失水量应严格控制，另外、井浅时可放宽，祼眼时间长应从严，使用盐水钻井液应放宽，使用

淡水钻井液应从严，总之、在井壁允许的情况下，适当放宽失水量的要求，以最大限度地提高钻井速度。

五、钻井液的固相含量

1、钻井液的固相含量及含砂量的概念：钻井液的含砂量是指钻井液中所有的固体物质，包括粘土

钻屑，化学处理剂，重晶石粉等,这些固体物质占钻井液体积的百分数称为钻井液固体含量,通常用百分

数表示,钻井液中的固体物质并不没有区别的,根据固体对钻井液性能的影响不同和对钻井液的作用不同,钻井液中的固相又可分为两种(1)有用固相,是指维持钻井液所必须的固体,如膨润土粉,化学处理剂,加重剂等。（2）有害固相，除有用固相以外的固体，如钻屑、劣质膨润土，砂粒等。在不分散低固相

钻井液中，膨润土占钻井液体积的2-4﹪，就可以满足钻井液性能的要求，因此，一般钻井液中有害固

相是很多的，为了有效地控制止钻井液的性能，改善井下情况，提高钻井速度，对有害固相全部清除，对有用固相加以控制。

2、钻井液固相含量对钻速的影响：实践证明，当清水钻井时，钻速是最高的，而水中一旦进入了

膨润土颗粒钻速就下降了，钻井液中的固相含量增加是引起钻速下降的一个重要原因，钻井液固相含量

高还会严重影响钻井液性能，并给钻井带来许多危害，钻头进尺减少，钻井设备磨损严重。钻井液密度

粘度升高，滤饼加厚，容易发生井漏、卡钻等事故、损坏油气层。并使钻井液流动阻力增大，泵压升高，不利于喷射钻进，使钻井液性能波动处理频繁，耗费大量的钻井液处理剂，因此、要有效地提高钻进速度，安全钻井，必须严格控制固相含量，使用不分散低固相钻井液。

六、钻井液的PH值

1、钻井液PH的概念：钻井液的PH值即钻井液的酸碱值，表示钻井液酸碱性的强弱，它等于钻井

液中的氢离子浓度的负对数值，又称PH，当PH值小于7时，钻井液为酸性，当PH值等于7时钻井液为

中性，当PH值大于7时钻井液为碱性，现场通常用比色法测定钻井液的PH值

2、PH对钻井液的影响：PH值对钻井液性能有很大的影响，钻井液中的粘土颗粒在碱性介质中，因

负电荷较多，阳离子交换容量大，故较稳定。其次，有许多有机处理剂，必须在碱性作用下才能发挥作用，如丹宁、腐植酸等，另外PH值低，有机处理剂易在高温下发酵变质，故一般钻井液的PH值保持在

8个以上。但若PH值高氢氧根离子在粘土表面的吸附会促使膨润土水化膨胀，不利于防塌。经验表明，各种类型的钻井液都有它自已适宜的PH值范围。如高碱性钻井液PH为12-14，不分散低固相钻井液PH

值为8-9，弱酸性钻井液和饱和盐水钻井液PH值为6—7，PH值控制在合适的范围内，钻井液粘切较低，失水量较小，性能比较稳定，另外、PH值是确定处理剂碱比的依据。

七、钻井液处理剂

为了满足钻井工艺的要求，单靠使用清水和机械设备来调整和控制钻井液性能是远远不够的，必须在钻井液使用各种各样的化学处理剂。就生产中常用的钻井液无机处理剂，有机处理剂和表面活性剂有如下类型：

（一）无机处理剂

1、氢氧化钠（NaOH），

氢氧化钠俗名烧碱、苛性钠，常温下密度为2.0—2.2g/cm3,易容于水，溶解时放出大量的热，溶解度随温度升高而增大，水溶解呈强碱性PH值为14。使用时应注意安全，防止腐蚀皮肤和衣服，NaOH易潮，与空气的CO2作用生成NaOH，存放应注意防潮，NaOH是强碱，主要用来调解钻井液的PH值，与有些有机物配合使用，如与单宁成单宁碱液，与聚丙稀睛进行水解得到水解聚丙稀睛等，另外NaOH还清除有害的Ca2+Mg2+.

2、氯化钠（NaCI）

俗名食盐，为白色晶体，密度为2.17g/cm3易溶于水，水溶液为中性，溶解度随温度的升高略有增大，纯品NaCI不潮解，含MaCI2CaCI2等杂质的NaCI易吸潮NaCI主要用来配制盐水钻井液和饱和盐水钻井液，以防止岩盐井段的溶解，保持井径规则，NaCI还可用来提高钻井液的矿化度，抑制页岩地层的水化膨胀，防止坍塌。

3、氢氧化钾(KOH)

俗名苛性钾，是一种半透明晶体，常温下密度为2.04g/cm3易溶于水，溶解时强烈放热，水溶液呈强碱性，PH值为14，有较强的腐蚀作用，KOH极易吸收空气中的水分和CO2生成K2CO3 KOH即能用来调节钻井液的PH值又能提供K+。K+，有良好的防塌作用，因此钾盐钻井液被广泛的应用，此外KOH可用来与某些有机处理剂进行水解作用，生成钾盐，如聚丙稀酸钾、聚丙稀睛钾等。

4、碳酸钠（Na2CO3）

俗名纯碱、苏打、无沫，Na2CO3为白色粉末，密度为2.5g/cm3。易溶于水，水溶液呈碱性，PH值为11.5。Na2CO3易吸收空气中的水分结成硬块，吸收空气中的CO2变成Na2CO3 Na2CO3在钻井液中通过离子交换和沉淀作用，使钙质膨润土变为钠质膨润土，目前配制钻井液多用钙质膨润土，因此在配制钻井液时需加入一定量Na2CO3，目的就是为了改善膨润土水化分散性能，提高膨润土造浆率，另外，Na2CO3可用来除掉石膏或水泥浸入到钻井液中的Ca2+，改善钻井液的性能。

5、硫酸钙（CaSO4 2H2O）

俗名石膏，分为生石膏（CaSO4 2H2O）和熟石膏（CaSO4 1/2H2O）作为钻井液处理剂常用熟石膏，熟石膏遇水可硬化为生石膏，熟石膏是白色粉末，密度为2。5g/cm3能溶于水，40。C以前，溶解度随温度升高而增大，40。C以后溶解度随温度升高而降低，石膏主要用来配制石膏钻井液，抑制地层中石膏泥岩层中石膏的溶解，使井径规则，减少污染，在石膏钻井液中、还有低抗石膏浸，盐浸和防塌的特点，另外也是钙处理的原料。

6、硅酸钠（Na2SiO3）

俗名水玻璃、泡纯碱，为粘稠半透明液体，随所含杂质的不同可呈无色，棕色或青绿色等，密度为1.5—1.6g/cm3，PH值为11.5—12。可溶于水和碱性溶液，能与盐水混溶。因此、可用饱和盐水调节Na2SiO3的粘度，Na2SiO3加入钻井液，可以部分水解生成胶态沉淀，可是部分膨润土颗粒（或粉砂等）聚沉，从而保持较低的固相含量和密度，此外Na2SiO3钻井液对泥页岩水化膨胀有一定的制作用，故有较好的防塌性能，若将Na2SiO3的PH降至9以下时，整个溶液会形成不流动的凝胶，利用这个特点，常用Na2SiO3和石灰配制堵漏剂。

7、硫酸钡（BaSO4）

硫酸钡俗名重晶石，纯品为白色粉末，含杂质的制品为绿色或灰绿色，密度为4.30—4.60g/cm3。Ba SO4不于水，能溶于稀盐酸，Ba SO4在钻井液中作用是增加钻井液密度，作为钻井液的加重剂,要求Ba SO4的密度不小于2.70g/cm3粉末粒度要求99﹪通过200目筛.

（二）有机处理剂

有机处理剂一般多是有机高分子化合物，从某来源和发展上看，可分为天然产品，改性产品，合成产品三大类，按其作用可分为稀释剂，降失水剂、絮凝剂三大类

1、稀释剂类：

（1）铁铬木质素磺酸盐（代号FCLS）

简称铁铬盐，成品为棕黑色粉末，易溶于水，水溶液呈弱酸性，有较强抗污染能力，热稳定性较强，抗温可达170--180。C，铁铬盐是一种抗盐抗钙和抗温能力较强的钻井稀释剂，可用于谈水，海水和饱和盐水钻井液，各种钙处理钻井液和深井钻井液，铁铬盐在稀释的同时，还有一定的降失水和防塌作用。铁铬盐一般配成碱液使用，若钻井液PH值较高时可将粉末直接加入到钻井液中，PH值一般在9—12之间，稀释效果最好，PH值过高用量过大易产生泡沫，PH值过低则稀释效果差，此外、使用铁铬盐处理的钻井液滤饼摩擦系大，使用时配合使用防（塌）卡剂。

（2）磺甲基单宁（代号SMT）

俗名磺化单宁，也是一种改性的新型稀释剂，主要用作深井钻井液的稀释剂，抗温可达180--200。C，磺化单宁在高温条件下可有效地控制淡水钻井液的粘度切力，但抗盐、抗钙能力较差，磺化单宁使用时可直接加入到钻井液中，在PH值大于9时稀释效果较好，适用于淡水钻井液和一般钻井液。

（3）磺甲基栲胶（代号SMK）

俗名磺化栲胶，也是一种改性新型稀释剂，成品为棕竭色粉末或细粒状，易溶于水，水溶液呈碱性，磺化栲胶是深井钻井液的稀释剂，一般抗温可达180。C，在淡水钻井液中有较好的稀释效果，但抗盐抗钙能力较差，磺化栲胶使用时可直接加入到钻井液中，以PH值8—11之间为宜。（4）乙二胺四甲叉磷酸钠（代号EOTMPS）属于有机磷酸盐，固体为白色粉末，易溶于水，液体为棕色粘稠状，呈微碱性，它是一种新的不分散性钻井液稀释剂，能有效的降低钻井液的粘度、切力，同时它可与Ca2+ Mg2+形成稳定性的结合物，故能消除Ca2+ Mg2+对钻井液的影响，且有较强的抗盐能力和抗温性。

2、降失水剂

（1）钠羧甲基纤维素，（代号Na—CMC或CMC）

成品为白色或浅黄色粉末，无毒易溶于水，有一定的抗钙、抗盐能力，但遇高价AI3+ Fe3+会发生絮凝作用，抗温性较差，一般达140。C。工业上常按其水溶液粘度的不同，分为高粘、中粘、低粘三种类型，使用时注意区别。羧甲基纤维素是最常用的降失水剂，它在降低钻井液失水的同时还有抑制泥页岩水化膨

胀和巩固井壁的作用，并且可用来提高钻井液悬浮和携带岩屑的能力，高粘度的羧甲基纤维素还可以作无固相钻井液的增稠剂。使用时可直接加入到钻井液中，也可以配成不同浓度的胶液使用。

（2）磺甲基褐煤（代号SMC）

俗名磺化褐煤，成品为黑褐色粉末或颗粒易溶于水，是一种新型的改性处理剂，它在降低钻井液失水的同时，有一定的稀释作用，抗温达200--220。C。使用时可直接加入到钻井液中，由于磺甲基褐煤抗盐、抗钙能力较差，适用于在淡水钻井液中降低失水。

（3）磺甲基酚醛树脂（代号SMP）

俗名磺化酚醛树脂，是新型的抗高温降失水剂，按其抗盐能力不同可分SMP-2两种型号，二者热稳定性好，抗温均达180--200。C。液体的磺化酚醛树脂为棕色粘稠液体，固体为棕褐色粉末，二者都易溶于水，使用时可直接加入到钻井液中，若配合磺化腐植酸类处理剂和铁铬盐一起使用，降低高温高压失水效果尤其明显。

（4）聚丙稀酸钠（代号8A44、 80A46）

聚丙稀酸钙（代号CPA）。8A44、 80A46）的不同之处是分子量不同，聚丙稀酸钠为白色粉末，或细砂状颗粒，易溶于水，水溶液呈中性，易潮解，常用作低固相钻井液的稳定剂，由于抗盐抗钙能力较差，常用作淡水钻井液的降失水剂。聚丙稀酸钙成品为白色粉末，易溶于水，水溶液呈碱性，具有较强的抗盐抗钙能力，可用作盐水和海水钻井液的降失水剂和增粘剂。

（5）铬腐植酸（代号C1—NaC）

成品为棕褐色粉末，易溶于水，水溶呈碱性，是一种抗高温的钻井液降失水剂和稀释剂，在钻井液中既能降低钻井液的切力，又能降低钻井液的失水。抗温可达200。C，外另、铬腐植酸有较强的抗盐和抗钙能力，适用于含盐量小于5万PPm的盐水钻井液和含钙量小于600PPm的钙处理钻井液。使用时可直接加入到钻井液中，PH值以10—11为宜。

(6)水解聚丙稀晴钠盐（代号HPAN）

成品有固体和液体两种，二者都易溶于水，它的热稳定性好，抗温达240--250。C，有较强的抗盐能力，但抗钙能力较差。水解聚丙稀晴钠盐是深井和超深井钻井液的降失水剂，在降失水的同时可提高粘度，增加悬浮能力，常用于淡水钻井液，有良好的降失水作用，用水海水钻井液需配磺化酚醛树脂才有效，使用时可直接加入钻井液中。

(7)水解聚丙稀晴钾盐（代号KPAN）

水解聚丙稀晴钙盐（代号PAN）、高温水解聚丙稀晴（代号NPAN）,这三种产品都是钻井液的降失水剂，水解聚丙稀晴钾盐具有降失水、降摩阻、抗温、抗污染和防塌等特点，水解聚丙稀晴钙盐与聚丙稀酰胺、水解聚丙稀酸钙配合使用可实现钻进液的低粘度、低密度、低切力，高温水解聚丙稀晴由于高温水解

作用，分子中含有NH4，故在钻井液中能有效地控制高压失水量，并有较好的防塌作用。

(8)聚合腐植酸（代号SH23 SH24）

是深井和超深井钻井液的降失水剂，其热稳定性能好。抗温可达200。C，SH23与SMP-1复配使用，抗盐达6—13万PPm，SH23与SMP-2复配使用,抗盐达13--30万PPm，SH24与SMP-1复配使用抗盐达6万PPm。

3、絮凝剂

（1）聚丙稀酰胺（代号PAM）

钻井液中使用的有胶体和固体两种产品，聚丙稀酰胺常作为不分散低固相钻井液的全絮凝剂，在钻井液中既絮凝钻屑、劣质膨润土，同时还可以改善钻井液的流动性，减少摩阻，提高钻速，使用时固体的可直接加入钻井液中，胶状的则需配成溶液才能使用。

（2）水解聚丙稀酰胺（代号PHP）

水解聚丙稀酰胺也是钻井液的絮凝剂，在钻井液中的絮凝作用受分子量和水解度的影响，一般分子量为300—500万，水解度为30﹪的聚丙稀酰胺絮凝效果最好，适当的水解度和分子量的聚丙稀酰胺是选择性絮凝剂，既絮凝钻井液中的钻屑，劣质膨润土，对水化性强的膨润土，无絮凝作用，高水解度的聚丙稀酰胺可用于提高粘度、防漏、堵漏以及降低钻井液的失水量。

（3）聚丙稀酰胺和丙稀酸钠共聚物（代号80A51）

成品为白色粉末状或细颗粒状。是一种新型的选择性絮凝剂，具有絮沉岩屑，抗温抗污染的特点，也可作为淡水钻井液的流型改进剂，还有一定的防塌和增粘作用。

（4）丙稀酸盐和丙稀酸钠共聚物（代号PAC141）

成品为白色粉末，易溶于水，它是一种新型的钻井液絮凝剂，具有一定的抗盐抗钙和提高钻井液结构力的特点，抗盐可达饱和，其热稳定性强，抗温达190。C，可用于淡水、海水及盐水钻井液，用于低固相钻井液，有较强的剪切稳定性。

三、表面活性剂

表面活性剂量的种类繁多，在钻井液中的作用也是多方面的，除用作乳化剂消泡剂外，选用适当的表面活性剂，处理钻井液，对提高钻井液的稳定性，保护油层降低滤饼摩擦系数，防塌、防腐提高钻速，预防和解除钻井中的复杂事故等方面都有突出的效果。钻井液中常用的表面活性剂有：１、乳化剂、

（1）烷基磺酸钠（代号AS）

可用作钻井液混油和盐水钻井液混油时的乳化剂，用于深井和超深井可提高钻井液的热稳定性，另外、还有较好的润湿和缓蚀作用。

（2）烷基苯磺酸钠（代号ABS）

与AS性质相似，但热稳定性更强，可做水包油钻井液的乳化剂。

（3）烷基醇酰胺（代号6501）

为琥珀色或浅黄色粘稠液体，主要用作钻井液的乳化剂，6501对盐类敏感，能增加水的粘度。（4）聚氧乙稀辛基苯酚醚（代号OP）常称op系列，常用的有op—4op—7op—10op—15等，易溶于水，耐高温，是一种了的钻井液乳化剂。（5）山梨醇酐单油酸脂（代号sp—80）是粘稠的油状液体，难溶于水，亲油性较强，是一种良好的油包水乳化剂，具有化润滑，消泡防锈多种作用，在超深井钻井液中用于提高钻井液的热稳定性。

２、润湿防卡解卡剂

（1）聚丙乙稀、聚氧丙稀烷基醚，常见型号有2Y—150 2Y—200 2Y—300为淡黄色或黄色粘稠状液体，能降低水的表面张力，润湿力和渗透力较强，并有一定的乳化作用。

（2）聚乙二醇（代号PEG—400）为黄色液体，主要用作钻井液的润湿剂。

（3）CP233防卡剂，黄红色胶体，易溶于水，具有分散润滑降低摩阻等效能，可改善钻井液的流动性，防止滤饼粘附卡钻。

（4）磺化妥尔油，为粘稠状液体，主要用于降低滤饼的摩擦系数，是良好的防卡剂，还有一定的消泡作用。

（5）SR301解卡剂，是一种较好的解卡浸泡液，对解除滤饼粘附卡钻十分有效，对解除缩径及小井眼卡钻也有良好的切效。

3、消泡剂，

（1）酣油聚醚，有XBS—300 GB—330 N—30025等多种名称，有较好的消泡作用。

（2）7501消泡剂，为浅棕色胶状体，不溶于水，主要作用于钻井液的消泡剂，也有一定乳化作用。

（3）硬脂酸铝，为白色粉末，常用作水基钻井液的消泡剂，也可作油包水乳化剂。

（4）异辛醇，为白色液体，易溶于水，主要用作消泡剂。

动叶可调式轴流风机动叶调节基本知识图

改变动叶安装角是通过动叶调节机构来执行的，它包括液压调节装置和传动机 构。液压缸内的活塞由轴套及活塞轴的凸肩被轴向定位的，液压缸可以在活塞 上左右移动，但活塞不能产生轴向移动。为了防止液压缸在左、右移动时通过 活塞与液压缸间隙的泄漏，活塞上还装置有两列带槽密封圈。当叶轮旋转时， 液压 缸与叶轮同步旋转，而活塞由于护罩与活塞轴的旋转亦作旋转运动。所以 风机稳定在某工况下工作时，活塞与液压缸无相对运动。活塞轴的另一端装有 控制轴，叶轮旋转时控制轴静止不动，但当液压缸左右移动时会带动控制轴一 起移动。控制头等零件是静止并不作旋转运动的。叶片装在叶柄的外端，每个 叶片用6个螺栓固定在叶柄上，叶柄由叶柄轴承支撑，平衡块与叶片成一规定 的角度装设，二者位移量不同，平衡块用于平衡离心力，使叶片在运转中成为 可调。动叶调节机构被叶轮及护罩所包围，这样工作安全，避免脏物落入调节 动叶可调式轴流风机动叶调节原理图 W 片 13.21 | 18.14 | U. SI j ? * 1 / %J3L At -— 23. IQ 18.? 1 \ 23.S0 i \ ----

机构，使之动作灵活或不卡涩。当轴流送风机在某工况下稳定工作时，动叶片也在相应某一安装角下运转，那么伺服阀将油道①与②的油孔堵住，活塞左右两侧的工作油压不变，动叶安装角自然固定不变。当锅炉工况变化需要减小调节风量时，电信号传至伺服马达使控制轴发生旋转，控制轴的旋转带动拉杆向右移动。此时由于液压缸只随叶轮作旋转运动，而调节杆（定位轴）及与之相连的齿条是静止不动的。于是齿套是以 B 点为支点，带动与伺服阀相连的齿条往右移动，使压力油口与油道②接通，回油口与油道①接通。压力油从油道②不断进入活塞右侧的液压缸容积内，使液压缸不断向右移动。与此同时活塞左侧的液压缸容积内的工作油从油道①通过回油孔返回油箱。由于液压缸与叶轮上每个动叶片的调节杆相连，当液压缸向右移动时，动叶的安装角减小，轴流送风机输送风量和压头也随之降低。当液压缸向右移动时，调节杆（定位轴）亦一起往右移动，但由于控制轴拉杆不动，所以齿套以 A 为支点，使伺服阀上齿条往左移动，从而使伺服阀将油道①与②的油孔堵住，则液压缸处在新工作位置下（即调节后动叶角度）不再移动，动叶片处在关小的新状态下工作。这就是反馈过程。在反馈过程中，定位轴带动指示轴旋转，使它将动叶关小的角度显示出来。若锅炉的负荷增大，需要增大动叶角度，伺服马达使控制轴发生旋转，于是控制轴上拉杆以定位轴上齿条为支点，将齿套向左移动，与之啮合齿条（伺服阀上齿条）也向左移动，使压力油口与油道①接通，回油口与油道②接通。压力油从油道①进入活塞的左侧的液压缸容积内，使液压缸不断向左移动，而与此同时活塞右侧的液压缸容积内的工作油从油道②通过回油孔返回油箱。此时动叶片安装角增大、锅炉通风量和压头也随之增大。当液压缸向左移动时，定位轴也一起往左移动。以齿套中A 为支点，使伺服阀的齿条往右移动，直至伺服阀将油道①与②的油孔堵住为止，动叶在新的安装角下稳定工作。

钻井液知识问题

三、计算题 1．某钻井液测得Φ600=30，Φ300=18，计算流性指数。 解：n=3.32Lg（Φ600/Φ300） =3.32Lg（30/18） =0.74 2．某钻井液测得Φ600=30，Φ300=18，计算表观粘度、塑性粘度和动切力。 解：A V=Φ600/2=15 PV=Φ600-Φ300=12 YP= A V- PV=3 四、简答题 1、简述钻井液的主要功能。 （1、携带和悬浮钻屑；2、稳定井壁；3、冷却钻头和冲洗钻头，清扫井底钻屑；4、保护油气层。） 2、简述发生井漏的原因。 （1、天然地质条件形成的漏失。2、钻井液性能不合适造成井漏。3、钻井工艺不当引起井漏。） 3、简述泡沫钻井液的分类。 （硬胶泡沫，由气体、坂土浆、稳定剂和发泡剂配成稳定性比较强的分散体系；稳定泡沫，由空气、液体、稳定剂和发泡剂配成的分散体系） 4、简述乳化剂的概念和类型。 （乳化剂是指能促使两种互不相溶的液体形成稳定乳状液的物质。 水包油型乳化剂、油包水型乳化剂） 5、简述固控设备使用顺序。 （振动筛、除砂器、除泥器、离心机） 6、简述滤失量对钻速的影响。 （1、钻井液瞬时失水量大时则钻速较大。2、钻井液瞬时失水量小时则钻速较小。 3、滤失量影响钻速还与粘度有关。） 7、简述常用的钻井液流变参数有哪些？ （1、表观粘度；2、塑性粘度；3、动切力；4、静切力；5、流性指数；6、稠度系数） 8、简述烧碱在钻井液中的作用。

（1、调整钻井液的PH值；2、促进粘土水化；3、与某些有机处理剂配合使用改善性能；4、在钙处理钻井液中，可控制石灰溶解度和钙离子含量。） 9、简述如何判断井塌。 （返出岩屑增多，砂样混杂，有上部地层岩石，有大块棱角的东西； 钻井液粘度、切力、密度、含砂量增高，泵压忽高忽低，有时突然蹩泵； 钻进时蹩钻严重，接单根下不到井底，起钻遇卡。下钻不到井底，频繁遇阻，划眼困难。） 10、压井成功的特征有哪些？ （进出口密度相等；关井后立压和套压为零。） 11、简述影响钻井液粘度的基本因素。 （粘土含量；2、粘土颗粒的分散度；3、粘土颗粒的聚结稳定状况或聚凝强度） 12、简述钻井液体系经历的5个发展阶段 （天然钻井液体系；细分散型钻井液体系；粗分散钻井液体系；不分散无固相钻井液体系；无固相钻井液体系） 13、简述气体钻井流体的使用范围 （答：作各类油气储集层的完井液；用于低压易漏地层钻井；用于低压层修井；作为油气层的增产措施；不能用于高压层及水层。） 14、简述保护储层钻井液的主要特征 （良好的粘土稳定性；良好的溶解性；良好的配伍性；良好的造壁性；岩心渗透率恢复值高） 15、钻井液稳定性包括哪两个方面？ (沉降稳定性和聚结稳定性) 三、计算题 1、已知泵排量Q=25 l/s，钻头直径为216 mm，钻杆外径127 mm，计算环空返速。 V=12.74×[Q/(Dh-Dp)] =12.74×[25/(216/10-127/10)] =1.04(m/s)

钻井液基本知识

钻井液基本知识 钻井液就是用于钻井的流体,在钻井中的功用:1、清洗井底,悬浮携带岩屑,保持井眼清洁。2、平衡地层压力,稳定井壁、防止井塌、井喷、井漏。3、传递水功率、以帮助钻头破碎岩石。4、为井下动力钻具传递动力,5、冷却钻头、钻具。6、利用钻井液进行地质、气测录井。钻井液常规性能对钻井工作有很大的影响。 一、钻井液密度 1、钻井液密度概念:单位体积钻井液的质量称为钻井液的密度,其单位就是克/厘米3(g/cm3)常用符号表示。现场一般用钻井液密度计测定钻井液的密度。 2、钻井液密度的计算公式 P=(P地×102)÷H+Pe P----钻井液密度g/cm3 式中: P地----地层压力MPa H-----井深m Pe-----附加密度、油层附加0、05—0、1气层附加0、07—0、15 由于起钻时可能产生抽吸或液面下降,另外,气体进入井内,也会引起液柱压力降低,因此钻井液密度要有附加值。 3、钻井液密度与钻井工作的关系:在钻井作业中,钻井液密度的作用就是通过钻井液柱对井底与井壁产生压力,以平衡地层中油、气压力与岩石侧压力、防止井喷、保护井壁,同时防止高压油气水侵入钻井液,以免破坏钻井液的性能引起井下复杂情况,在实际工作中,应根据具体情况,选择恰当的钻井液密度,若钻井液密度过小,则不能平衡地层流体压力,与稳定井壁,可能引起井喷、井塌、卡钻等事故,若钻井液密度过大则压漏地层,并易损害油气层。钻井液对钻速有很大的影响,密度大液柱压力也大,钻速变慢,因钻井液柱压力与地层压力之间的正压差使岩屑的清除受到阻碍。造成重复破碎,降低钻头破碎岩石的效率,使钻速下降,通常在保证井下情况正常的前提下,为了提高钻速,应尽量使用低密度钻井液。 二、钻井液粘度 1、钻井液的粘度概念:钻井液粘度就是指钻井液流动时,固体棵粒之间,固体颗粒与液体分子之间, 以及液体分子之间内摩擦的总反映,钻井液粘度可用漏斗粘度计与旋转粘度计进行测定,由于测定的方 法不同,有不同的粘度值,现场常采用漏斗粘度计测量钻井液的粘度,单位就是秒。 2、钻井液与钻井工作关系,钻井液粘度的大小,对钻井液携带岩屑能力有很大的影响,一般来说,钻

钻井液基本知识

钻井液基本知识 钻井液就是用于钻井得流体,在钻井中得功用:1、清洗井底,悬浮携带岩屑,保持井眼清洁。2、平衡地层压力,稳定井壁、防止井塌、井喷、井漏。3、传递水功率、以帮助钻头破碎岩石。4、为井下动力钻具传递动力,5、冷却钻头、钻具。6、利用钻井液进行地质、气测录井。钻井液常规性能对钻井工作有很大得影响。 一、钻井液密度 1、钻井液密度概念:单位体积钻井液得质量称为钻井液得密度,其单位就是克/厘米3(g/cm3)常用符号表示。现场一般用钻井液密度计测定钻井液得密度。 2、钻井液密度得计算公式 P=(P地×102)÷H+Pe P钻井液密度g/cm3 式中: P地地层压力MPa H井深m Pe附加密度、油层附加0、05—0、1气层附加0、07—0、15 由于起钻时可能产生抽吸或液面下降,另外,气体进入井内,也会引起液柱压力降低,因此钻井液密度要有附加值。 3、钻井液密度与钻井工作得关系:在钻井作业中,钻井液密度得作用就是通过钻井液柱对井底与井壁产生压力,以平衡地层中油、气压力与岩石侧压力、防止井喷、保护井壁,同时防止高压油气水侵入钻井液,以免破坏钻井液得性能引起井下复杂情况,在实际工作中,应根据具体情况,选择恰当得钻井液密度,若钻井液密度过小,则不能平衡地层流体压力,与稳定井壁,可能引起井喷、井塌、卡钻等事故,若钻井液密度过大则压漏地层,并易损害油气层。钻井液对钻速有很大得影响,密度大液柱压力也大,钻速变慢,因钻井液柱压力与地层压力之间得正压差使岩屑得清除受到阻碍。造成重复破碎,降低钻头破碎岩石得效率,使钻速下降,通常在保证井下情况正常得前提下,为了提高钻速,应尽量使用低密度钻井液。 二、钻井液粘度 1、钻井液得粘度概念:钻井液粘度就是指钻井液流动时,固体棵粒之间,固体颗粒与液体分子之间, 以及液体分子之间内摩擦得总反映,钻井液粘度可用漏斗粘度计与旋转粘度计进行测定,由于测定得方 法不同,有不同得粘度值,现场常采用漏斗粘度计测量钻井液得粘度,单位就是秒。 2、钻井液与钻井工作关系,钻井液粘度得大小,对钻井液携带岩屑能力有很大得影响,一般来说,钻

风机基础知识

风机基础知识 一． 风机的分类： 1. 按工作原理：透平式----离心式 轴流式 混流式 贯流式 容积式----回转式----罗茨式 叶式 螺杆式 滑片式 往复式----活塞式 柱塞式 隔膜式 2. 按工作压力：通风机：P ≤0.015MPa(15000Pa) 鼓风机：0.015MPa(15000Pa ＜P ≤0.35MPa(350000Pa) 压缩机：P ＞0.35MPa(350000Pa) 3. 按用途：很多。 4-2X79 AF 烧结风机 AF 烧结风机 GY4-73 GY6-40引风机 SJ 烧结风机 Y5-48锅炉引风机 地铁风机 电站轴流风机 电站一次风机 对旋轴流风机 多级离心鼓风机 浮选洗煤风机

高炉风机 高温风机 高压离心风机 矿用风机 矿用局扇 煤气鼓风机 射流风机 手提轴流风机 水泥窑尾风机 隧道风机 污水处理风机 屋顶风机 屋顶风机 无蜗壳风机 箱体风机 箱体风机 消防风机 诱导风机 圆形管道风机 矩形管道风机 二． 风机的结构： 风机的主要零部件： 离心风机：叶轮，进风口，机壳，电机，底座，传动组， 轴流风机：叶轮，进口导叶，出口导叶，导流锥，风筒，集流器，电机，支架，传动组，

混流风机：离心式混流，轴流式混流 前向叶轮后向叶轮径向叶轮前向多翼叶轮 轴流风机叶轮混流风机叶轮 三．风机常用术语： 风机标准进口状态：一个大气压，20℃，湿度50%，空气的密度为1.2kg/m3 风机进口状态：大气压力，温度，湿度， 介质的种类，性质。风机常用的介质是空气。注意介质的附着性，磨损性，腐蚀性。 流量Q（风量）：指风机进口工况的流量，m3/s或m3/h. 全压P（总压）：指风机进口至出口的总压升。Pa。 静压Ps：指风机进口至出口的静压升。Pa.。 动压Pd：风机出口处的平均速度相对应的压力。Pa.。 风机转速n：指叶轮的转速。rpm或r/min。 风机消耗的功率：指风机克服一定的压力输送一定量的气体所需要的功率。kw。对应的是电机的输出功率×传动效率。 风机轴功率N轴（kw）=P(Pa)×Q(m3/h)/3600/（η风机×η传动）/1000×100%；η传动=0.95-0.98。 风机所需功率N（kw）=k×N轴（kw） k------ 四． 型式检验： 1.出厂检验：同下 2.通风机的空气动力性能试验：

钻井泥浆基础知识

第一节钻井泥浆的分类与造浆粘土 第一单元钻井泥浆的分类 按适用条件，可以把泥浆分为：①用于沙层、砾卵石层、破碎带等机械性分散等地层的泥浆，简称松散层泥浆；②用于土层、泥岩、页岩等水敏性地层的抑制性泥浆，简称水敏抑制性泥浆；③用于岩盐、钾盐、天然碱等水溶性地层的泥浆，简称水溶抑制性泥浆；④用于较为稳定、漏失较小的硬岩钻进的泥浆，简称硬岩钻进泥浆；⑤用于异常低压或异常高压地层的低比重泥浆或加重泥浆；⑥用于超深井、地热井等高温条件下的抗高温泥浆。 配制泥浆用的基本液体是水或油。若粘土在水中分散形成的泥浆即以水为连续相的泥浆称为水基泥浆；若粘土在油中分散形成的泥浆即以油为连续相的泥浆称为油基泥浆。大部分钻井场合下，使用成本较低，配制方便的水基泥浆。油基泥浆在一些特定情况下使用，它又分为油包水乳化泥浆和油基泥浆两种类型，前者油水比在50～80和50～20之间，后者含水量不超过5%。 从粘土在泥浆中的分散程度来看，又可将水基泥浆划分为细分散淡水泥浆、粗分散抑制性泥浆和不分散低固相泥浆。 细分散淡水泥浆是靠粘土在水中高度分散得到，是泥浆的早期类型。泥浆中的含盐量小于1%，含钙量小于120PPM，不含抑制性高聚物。其组成除粘土、碳酸钠和水外，为了满足钻井需要，往往还加有降失水剂和防絮凝剂（稀释剂）。依所加处理剂的不同，可有铁铬盐泥浆、木质素磺酸盐泥浆和腐植酸泥浆等。虽然这类泥浆在稳定性、流动性和对地层抑制性方面存在明显缺陷，但在一些以提高泥浆粘性为主的钻井场合还常使用。 粗分散抑制性泥浆是在细分散泥浆的基础上，加入无机聚结剂，使粘土颗粒适度变粗，同时加入有机护胶处理剂而形成。它对井壁岩土的分散有抑制作用，自身抗侵能力强而且性能稳定、流动性好钻进效率高，在钻井工程中得到广泛的应用。这类泥浆的含盐或含钙量较高，具体又分为钙处理泥浆（含钙量大于120MG/L，如石灰泥浆、石膏泥浆、氯化钙泥浆），盐水泥浆（含盐量大于1%，如盐水泥浆、海水泥浆、饱和盐水泥浆）和钾基泥浆（KCl含量大于1%）。 不分散低固相泥浆是较新型的泥浆体系。低固相是指泥浆体系中的固相含量（造浆粘土和钻碴等所有固相）按体积计不超过4%，由此使得机械钻速提

钻井液基本知识图文稿

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钻井液基本知识 钻井液是用于钻井的流体，在钻井中的功用：1、清洗井底，悬浮携带岩屑，保持井眼清洁。2、平衡地层压力，稳定井壁、防止井塌、井喷、井漏。3、传递水功率、以帮助钻头破碎岩石。4、为井下动力钻具传递动力，5、冷却钻头、钻具。6、利用钻井液进行地质、气测录井。钻井液常规性能对钻井工作有很大的影响。 一、钻井液密度 1、钻井液密度概念：单位体积钻井液的质量称为钻井液的密度，其单位是克/厘米3（g/cm3）常用符号表示。现场一般用钻井液密度计测定钻井液的密度。 2、钻井液密度的计算公式 P=(P地×102)÷H+Pe P----钻井液密度g/cm3? 式中：

P地----地层压力MPa H-----井深m Pe-----附加密度、油层附加0.05—0.1气层附加0.07—0.15 由于起钻时可能产生抽吸或液面下降，另外，气体进入井内，也会引起液柱压力降低，因此钻井液密度要有附加值。 3、钻井液密度与钻井工作的关系：在钻井作业中，钻井液密度的作用是通过钻井液柱对井底和井壁产生压力，以平衡地层中油、气压力和岩石侧压力、防止井喷、保护井壁，同时防止高压油气水侵入钻井液，以免破坏钻井液的性能引起井下复杂情况，在实际工作中，应根据具体情况，选择恰当的钻井液密度，若钻井液密度过小，则不能平衡地层流体压力，和稳定井壁，可能引起井喷、井塌、卡钻等事故，若钻井液密度过大则压漏地层，并易损害油气层。钻井液对钻速有很大的影响，密度大液柱压力也大，钻速变慢，因钻井液柱压力与地层压力之间的正压差使岩屑的清除受到阻碍。造成重复破碎，降低钻头破碎岩石的效率，使钻速下降，通常在保证井下情况正常的前提下，为了提高钻速，应尽量使用低密度钻井液。 二、钻井液黏度

钻井基础知识知识讲解

钻井基础知识

钻井基础知识 1 钻头 钻头主要分为：刮刀钻头；牙轮钻头；金刚石钻头；硬质合金钻头；特种钻头等。衡量钻头的主要指标是：钻头进尺和机械钻速。 2 钻机八大件 钻机八大件是指：井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。 3 钻柱组成及其作用 钻柱通常的组成部分有：钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用接头及方钻杆。钻柱的基本作用是：(1)起下钻头；(2)施加钻压；(3)传递动力；(4)输送钻井液；(5)进行特殊作业：挤水泥、处理井下事故等。 4 钻井液的性能及作用 钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服值；(4)静切力；(5)失水量；(6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8)酸碱度；(9)固相、油水含量。钻井液是钻井的血液，其主作用是：1)携带、悬浮岩屑；2)冷却、润滑钻头和钻具；3)清洗、冲刷井底，利于钻井；4)利用钻井液液柱压力，防止井喷；5)保护井壁，防止井壁垮塌；6)为井下动力钻具传递动力。 5 常用的钻井液净化设备 常用的钻井液净化设备：(1)振动筛，作用是清除大于筛孔尺寸的砂粒；(2)旋流分离器，作用是清除小于振动筛筛孔尺寸的颗粒；(3)螺杆式离心分离机，作用是回收重晶石，分离粘土颗粒；(4)筛筒式离心分离机，作用是回收重晶石。 6 钻井中钻井液的循环程序 钻井液罐经泵→地面管汇→立管→水龙带、水龙头→钻柱内→钻头→钻柱外环形空间→井口、泥浆(钻井液)槽→钻井液净化设备→钻井液罐。

7 钻开油气层过程中，钻井液对油气层的损害 主要有以下几种损害：(1)固相颗粒及泥饼堵塞油气通道；(2)滤失液使地层中粘土膨胀而堵塞地层孔隙；(3)钻井液滤液中离子与地层离子作用产生沉淀堵塞通道；(4)产生水锁效应，增加油气流动阻力。 8 预测和监测地层压力的方法 (1)钻井前，采用地震法；(2)钻井中，采用机械钻速法，d、dc指数法，页岩密度法；(3)完井后，采用密度测井，声波时差测井，试油测试等方法。 9 钻井液静液压力和钻井中变化 静液压力，是由钻井液本身重量引起的压力。钻井中变化，岩屑的进入会增加液柱压力，油、气水侵会降低静液压力，井内钻井液液面下降会降低静液压力。防止钻井液静液压力变化的方法有：有效地净化钻井液；起钻及时灌满钻井液。 10 喷射钻井 喷射钻井是利用钻井液通过喷射式钻头喷嘴时，所产生的高速射流的水力作用，提高机械钻速的一种钻井方法。 11 影响机械钻速的因素 (1)钻压、转速和钻井液排量；(2)钻井液性质；(3)钻头水力功率的大小； (4)岩石可钻性与钻头类型。 12 钻井取心工具组成 (1)取心钻头：用于钻取岩心；(2)外岩心筒：承受钻压、传递扭矩；(3)内岩心筒：储存、保护岩心；(4)岩心爪：割断、承托、取出岩心；(5)还有悬挂轴承、分水流头、回压凡尔、扶正器等。 13 取岩心 取岩心是在钻井过程中使用特殊的取心工具把地下岩石成块地取到地面上来，这种成块的岩石叫做岩心，通过它可以测定岩石的各种性质，直观地研究地下构造和岩石沉积环境，了解其中的流体性质等。 14 平衡压力钻井 在钻井过程中，始终保护井眼压力等于地层压力的一种钻井方法叫平衡压力钻井。 15 井喷

钻井液基本知识

钻井液基本知识 钻井液是用于钻井的流体，在钻井中的功用：1、清洗井底，悬浮携带岩屑，保持井眼清洁。2、平衡地层压力，稳定井壁、防止井塌、井喷、井漏。3、传递水功率、以帮助钻头破碎岩石。4、为井下动力钻具传递动力，5、冷却钻头、钻具。6、利用钻井液进行地质、气测录井。钻井液常规性能对钻井工作有很大的影响。 一、钻井液密度 1、钻井液密度概念：单位体积钻井液的质量称为钻井液的密度，其单位是克/厘米3（g/cm3）常用符号表示。现场一般用钻井液密度计测定钻井液的密度。 2、钻井液密度的计算公式 P=(P地×102)÷H+Pe P----钻井液密度g/cm3 式中： P地----地层压力MPa H-----井深m Pe-----附加密度、油层附加0.05—0.1气层附加0.07—0.15 由于起钻时可能产生抽吸或液面下降，另外，气体进入井内，也会引起液柱压力降低，因此钻井液密度要有附加值。 3、钻井液密度与钻井工作的关系：在钻井作业中，钻井液密度的作用是通过钻井液柱对井底和井壁产生压力，以平衡地层中油、气压力和岩石侧压力、防止井喷、保护井壁，同时防止高压油气水侵入钻井液，以免破坏钻井液的性能引起井下复杂情况，在实际工作中，应根据具体情况，选择恰当的钻井液密度，若钻井液密度过小，则不能平衡地层流体压力，和稳定井壁，可能引起井喷、井塌、卡钻等事故，若钻井液密度过大则压漏地层，并易损害油气层。钻井液对钻速有很大的影响，密度大液柱压力也大，钻速变慢，

因钻井液柱压力与地层压力之间的正压差使岩屑的清除受到阻碍。造成重复破碎，降低钻头破碎岩石的效率，使钻速下降，通常在保证井下情况正常的前提下，为了提高钻速，应尽量使用低密度钻井液。 二、钻井液粘度 1、钻井液的粘度概念:钻井液粘度是指钻井液流动时，固体棵粒之间,固体颗粒与液体分子之间,以 及液体分子之间内摩擦的总反映,钻井液粘度可用漏斗粘度计和旋转粘度计进行测定,由于测定的方法不同,有不同的粘度值,现场常采用漏斗粘度计测量钻井液的粘度,单位是秒。 2、钻井液与钻井工作关系，钻井液粘度的大小，对钻井液携带岩屑能力有很大的影响，一般来说，钻井液粘度大，携带岩屑能力强，但在钻井过程中，钻井液粘度要适当，否则将会引起不良后果。若钻 井液粘度过低，不利于携带岩屑，井内沉砂快，冲刷井壁，易造成井壁剥落，坍塌，井漏等，钻井液粘 度过高，则可能造成下列危害：（1）流动阻力大，泵压高，井底清洗效果差，严重影响钻速。（2）钻 头易泥包，起下钻易产生抽吸作用或压力激动。以至引起井漏、井喷、井塌等复杂情况。(3)沉砂困难, 净化不良,磨损钻具和配件。(4)除气困难，钻井液密度下降，易引起下钻复杂情况。（5）岩屑在井壁形 成假泥饼，易引起阻卡。（6）固井时水泥浆易串槽，影响固井质量。 因此、钻井液粘度的高低应根据具体情况而定，通常在保证携带岩屑的前提下，粘度应低，井深时泵压高，泵排量受限制，井眼情况一般比浅井复杂，为了有效的携带岩屑和悬浮岩屑，粘度易大些，当井眼出现垮塌，沉砂较多或出现轻度漏失时，为消除井下复杂情况，粘度也适当增大。从提高钻速的角度出发，对钻井液的粘度提出新的要求，既钻井液的粘度要随流速梯度上升而下降，这就是剪切降粘的特性。当钻井液从钻头水眼喷出时有较低的粘度，有利于钻头破碎岩屑。清洗井底，而在环形空间上返时又具有较高粘度，有利于携带岩屑，这个特性对提高钻速有利，除清水外多数钻井液具有剪切降粘的特性。 三、钻井液切力 1、钻井液切力概念：由于钻井渡中粘土颗粒的形状很不规则，表面性质也极不均匀，颗粒之间容易部分粘结，形成絮凝网架结构，当颗粒浓度足够大时，能够形成布满整个有较容积的连续空间网架结构，要是钻井液流动，就必须在一定程度上破坏这种连续网架结构，才能使颗粒之间产生相对运动，切力就是

钻井基础知识

钻井基础知识 1 钻头 钻头主要分为：刮刀钻头；牙轮钻头；金刚石钻头；硬质合金钻头；特种钻头等。衡量钻头的主要指标是：钻头进尺和机械钻速。 2 钻机八大件 钻机八大件是指：井架、天车、游动滑车、大钩、水龙头、绞车、转盘、泥浆泵。 3 钻柱组成及其作用 钻柱通常的组成部分有：钻头、钻铤、钻杆、稳定器、专用接头及方钻杆。钻柱的基本作用是：(1)起下钻头；(2)施加钻压；(3)传递动力；(4)输送钻井液；(5)进行特殊作业：挤水泥、处理井下事故等。 4 钻井液的性能及作用 钻井液的性能主要有：(1)密度；(2)粘度；(3)屈服值；(4)静切力；(5)失水量； (6)泥饼厚度；(7)含砂量；(8)酸碱度；(9)固相、油水含量。钻井液是钻井的血液，其主作用是：1)携带、悬浮岩屑；2)冷却、润滑钻头和钻具；3)清洗、冲刷井底，

利于钻井；4)利用钻井液液柱压力，防止井喷；5)保护井壁，防止井壁垮塌；6)为井下动力钻具传递动力。 5 常用的钻井液净化设备 常用的钻井液净化设备：(1)振动筛，作用是清除大于筛孔尺寸的砂粒；(2)旋流分离器，作用是清除小于振动筛筛孔尺寸的颗粒；(3)螺杆式离心分离机，作用是回收重晶石，分离粘土颗粒；(4)筛筒式离心分离机，作用是回收重晶石。 6 钻井中钻井液的循环程序 钻井液罐经泵→地面管汇→立管→水龙带、水龙头→钻柱内→钻头→钻柱外环形空间→井口、泥浆(钻井液)槽→钻井液净化设备→钻井液罐。 7 钻开油气层过程中，钻井液对油气层的损害 主要有以下几种损害：(1)固相颗粒及泥饼堵塞油气通道；(2)滤失液使地层中粘土膨胀而堵塞地层孔隙；(3)钻井液滤液中离子与地层离子作用产生沉淀堵塞通道；(4)产生水锁效应，增加油气流动阻力。 8 预测和监测地层压力的方法 (1)钻井前，采用地震法；(2)钻井中，采用机械钻速法，d、dc指数法，页岩密度法；(3)完井后，采用密度测井，声波时差测井，试油测试等方法。 9 钻井液静液压力和钻井中变化

(完整版)风机基本知识

第四章风机 本章风机是指通风机而言。由于通风机的工作压力较低，其全压不大于1500mmH2O,因此可以忽略气体的压缩性。这样，在通风机的理论分析和特性研究中，气体运动可以按不可压缩流动处理。这一近似使得通风机与水泵在基本原理、部件结构、参数描述、性能变化和工况调节等方面有很多的相同之处，在水泵的各相关内容中已作了论述。但是，由于流体物性的差异，使通风机和水泵在实际应用的某些方面有所不同，形成了通风机的一些特点。 第一节风机的分类与构造 一、风机分类 1、按风机工作原理分类 按风机作用原理的不同，有叶片式风机与容机式风机两种类型。叶片式是通过叶轮旋转将能量传递给气体；容积式是通过工作室容积周期性改变将能量传递给气体。两种类型风机又分别具有不同型式。 离心式风机 叶片式风机轴流式风机 混流式风机 往复式风机 容积式风机 回转式风机 2、按风机工作压力（全压）大小分类 p98Pa(10 mmH2O）。此风机无机壳，（1）风扇标准状态下，风机额定压力范围为< 又称自由风扇，常用于建筑物的通风换气。 p14710Pa(1500 mmH2O)。 （2）通风机设计条件下，风机额定压力范围为98Pa<< 一般风机均指通风机而言，也是本章所论述的风机。通风机是应用最为广泛的风机。 空气污染治理、通风、空调等工程大多采用此类风机。 p196120Pa。压力较高，是污水处理曝（3）鼓风机工作压力范围为14710Pa<< 气工艺中常用的设备。 p196120Pa，或气体压缩比大于3.5的风机，如常（4）压缩机工作压力范围为> 用的空气压缩机。 二、通风机分类 通风机通常也按工作压力进行分类。 p980Pa(100 mmH2O) 低压风机≤

钻井液知识

钻井液种类及组成 谁能给我说下钻井液，降滤失剂，白油，腐植酸，重晶石之间的关系和联系，还有钻井液的组成，我原来是化工的，搞毕业设计题目是：“钻井液白油的性能测定”。这方面完全是盲区，那位油田化学高玩给我讲解下，多谢。 最佳答案 降滤失剂，白油，腐植酸，重晶石，等都是一些处理剂，些都是泥浆性能调节的，重金石是用来增加比重的，每个处理剂都有不同的作用，如果你想写毕业设计，你自己必须看一些有关的书籍，推荐几个书籍，钻井液与岩土工程浆液，岩土钻掘工程等， 1、胶体率 成孔液的胶体率是配液材料水化分散程度及悬浮稳定性的简易且有效的衡量指标。 胶体率的测定： 将100毫升泥浆装入量筒中，将瓶塞塞紧，静止24小时后，观察量筒上部澄清液的体积（毫升数）。 胶体率以百分数表示: 2、比重 成孔液的比重是指成孔液的重量与同体积水的重量之比。 3、固相含量 成孔液的固相含量指成孔液中固体颗粒占的重量或体积百分数。 成孔液中的固相包括有用固相和无用固相，前者如造浆粘土、重晶石等，后者为钻屑。 成孔液中的固相，按固相比重来划分，可分为重固相（重晶石比重为4.5，赤铁矿为6.0，方铅矿为6.9等）和轻固相（粘土比重一般为2.3～2.6，岩屑比重一般在2.2～2.8之间）。 固相含量测定方法 “蒸馏分离原理”： A. 取一定量（20ml）成孔液，置于蒸馏管内； B. 用电加热高温将其蒸干； C. 水蒸气则进入冷凝器，用量筒收集冷凝的液相； D. 然后称出干涸在蒸馏器中的固相的重量； E. 读出量筒中液相的体积； F. 计算固相含量； G. 其单位为重量或体积百分比。 4、含砂量 钻井液含砂量是指钻井液中不能通过200目筛网，即粒径大于74μm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。这是由于含砂量过大会对钻井造成以下危害： （1）使钻井液密度增大，对提高钻速不利。 （2）使形成的泥饼松软，导致滤失量增大，不利于井壁稳定，并影响固井质量。 （3）泥饼中粗砂粒含量过高会使泥饼的磨擦系数增大，容易造成压差卡钻。 （4）增加对钻头和钻具的磨损，缩短其使用寿命。 降低钻井液含砂的最有效的方法，是充分利用振动筛、除砂器、除泥器等设备，对钻井液的固相含砂量进行有效的控制。 钻井液含砂量通常是用一种专门设计的含砂量测定仪进行测定的。该仪器由一个带刻度的类

泥浆基础知识

泥浆基础知识集锦 1、简述不分散聚合物钻井液体系的适用范围。 1）地层比较稳定、压力正常；2）井深小于3500m，井低温度低于150℃；3）非加重钻井液更有利；4）固控设备齐全，使用良好。 2、简述不分散聚合物钻井液体系的主要特点。 1）密度低，压差小，钻速快；2）亚微米颗粒的含量低于10%，而分散钻井液中亚微米颗粒可达70%；3）高剪切速率下的粘度低，钻速快；4）触变性好，剪切稀释性较强，具有较强的携砂能力；5）用高聚物作主处理剂，具有较强的包被作用，可保持井眼的稳定性；6）可实现近平衡钻井，且粘土含量低，滤液对产层所含粘土矿物有抑制膨胀作用，可保护油气层。 3、简述钾基钻井液体系的主要特点。 1）对水敏性页岩具有较好的防塌效果； 2）钻井液细颗粒含量低，对油层粘土起稳定作用；3）抑制泥页岩造浆能力较强。 4、简述KCL的主要用途。 1）KCI主要提供K+来抑制泥页岩的水化膨胀，改变泥浆性能；2）K+具有低的水化能，稳定井壁，减少油层损害。 5、简述饱和盐水钻井液体系的特点。 1）具有较好的抑制性；2）具有较好的抗无机盐污染的能力；3）对含水敏性粘土的页岩有抑制水化剥落作用，因而有一定的防塌能力；4）可抑制岩盐溶解，避免造成大肚子井眼。 6、简述饱和盐水钻井液体系的适用范围。 主要用于厚岩盐层和复杂盐膏层钻井。 7、简述分散钻井液体系的特点。 1）可容纳较多的固相，适合配制高密度钻井液，密度可达2.0g/cm3以上；2）泥饼质量高，致密而坚韧，护壁性好，HTHP滤矢量及初滤矢量均较低；3）耐温能力较强，抗温达200℃；4）亚微米颗粒浓度达70%以上，对钻速有影响；5）分散性强，抑制性差，不适宜钻造浆地层；6）保护油气层能力差，钻油气层时必须加以改造。 8、简述分散钻井液体系的应用范围。 1）超过4500m的深井，井底温度达160~200℃；2）适宜各种密度的钻井液；3）可用于异常压力地层；4）不适宜打开油气层，纯盐膏层及井塌严重的地层。 9、简述钙处理钻井液体系的特点。 1）由于2价钙离子抑制粘土分散，可大大缓解造浆地层对钻井液性能的影响；2）对外界的敏感性比淡水钻井液低；3）有一定的抗钙污染能力；4）可容纳较高的固相，并有一定的防塌能力。

轴流通风机翼型基础知识

轴流通风机翼型基础知识培训 轴流式风机得名于流体从轴向流人叶轮并沿轴向流出。其工作原理基于叶翼型理论： 机翼型理论：飞机机翼的横截面（机翼的截面形状都为三角形）的形状使得从机翼上表面流过的空气速度大于从机翼下表面流过的空气速度。这样机翼上表面所受空气的压力就小于机翼下表面所受空气压力。这个压力差就是飞机的上升力，上下面的弧度不同造成它们产生的气压不同，所以产生了向上的升力。

工作原理：气体以一个攻角进入叶轮，在翼背（工作面）上产生一个升力，同时必定在翼腹（非工作面）上产生一个大小相等方向相反的作用力，使气体排出叶轮呈螺旋形沿轴向向前运动。与此同时，风机进口处由于差压的作用，使气体不断地吸入。 对动叶可调轴流式风机，攻角越大，翼背的周界越大，则升力越大，风机的压差就越大，而风量越小。当攻角达到临界值时，气体将离开翼背的型线而发生涡流，导致风机压力大幅度下降而产生失速现象。 轴流式风机中的流体不受离心力的作用，所以由于离心力作用而升高的静压能为零，因而它所产生的能头远低于离心式风机。故一般适用于大流量低扬程的地方，属于高比转数范围。

第一章通风机中的伯努利原理和翼型升力 第一节伯努利原理 图1-两张纸在内外压强差作用下靠拢 飞机机翼地翼剖面又叫做翼型，一般翼型的前端圆钝、后端尖锐，上表面拱起、下表面较平，呈鱼侧形。前端点叫做前缘，后端点叫做后缘，两点之间的连线叫做翼弦。当气流迎面流过机翼时，流线分布情况如图2。原来是一股气流，由于机翼地插入，被分成上下两股。通过机翼后，在后缘又重合成一股。由于机翼上表面拱起，是上方的那股气流的通道变窄。根据气流的连续性原理和伯努利定理可以得知，机翼上方的压强比机翼下方的压强小，也就是说，机翼下表面受到向上的压力比机翼上表面受到向下的压力要大，这个压力差就是机翼产生的升力。 图2-气流从机翼上下方流过的情况

钻井液常识

钻井液常识 一、什么是钻井液？ 钻井液是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的总称。 二、钻井液的功用是什么？ 1、冷却钻头和润滑钻头钻具。 2、携带和悬浮岩屑、沉淀岩屑。 3、护壁和堵漏。 4、传递水动力。 三、地层分为几种类型？ 1、稳定地层。 2、未胶结或胶结性很差的松散破碎地层。 3、水敏性溶胀地层。 4、水敏性剥落地层。 5、水溶性地层。 6、裂隙溶洞地层。 四、钻井液循环系统是怎样构成的？ 1、泥浆泵。 2、地面管路。 3、钻杆内孔。 4、钻头水孔。 5、钻具与井壁环状间隙。 6、循环槽泥浆池。 五、常用的钻井液类型有哪些？ 1、清水。 2、无固相钻井液。 3、不分散低固相钻井液。 4、分散钻井液。 六、水基钻井液的基本组成是什么？ 1、水。 2、粘土。 3、化学处理剂。 七、粘土矿物有哪几种？ 1、高岭石。 2、蒙脱石。 3、伊利石。 4、海泡石。 八、钻井液的性能有哪些？ 钻井液的性能包括流变性（它包括视粘度、塑性粘度、结构粘度、静切力、动切力和触变性）、滤失性（滤失量、泥皮厚度）、密度、含砂量、胶体率、PH值。 九、水泥固土层管遵循什么样的程序？ 1、洗井。 2、搅拌水泥浆。

3、送水泥浆。 4、加替浆水。 5、蹩压。 6、待凝固。 十、常见的井内事故有哪些？ 1、井漏。 2、井涌。 3、缩径卡钻。 4、沉砂埋钻。 5、钻头泥包卡钻。 6、泥皮厚粘附卡钻。 7、井塌卡钻。 十一、油矿对钻井液性能有什么要求？ 1、比重小于或等于1.05。 2、漏斗粘度19-22秒。 3、失水量小于或等于5mL/30min。 4、泥皮厚度小于或等于0.5毫米。 5、PH值在7-8范围内。 十二、斜井钻井对钻井液的要求相对于直井有什么不同？ 1、携带岩屑要求能力更强。 2、钻井液在井壁上形成的泥皮要求更薄，更富有润滑性。 十三、常用的泥浆仪器有哪些？ 比重称、漏斗粘度计、含砂仪、PH试纸、失水仪、静切力计、旋转粘度计、烧杯、天平。十四、泥浆工的职责是什么？ 1、设计钻井液类型及配方。 2、开钻前做好材料的各项准备工作。 3、材料使用前对材料的各项性能进行鉴定。 4、按设计配制钻井液并严加管理。 5、发生问题如：缩径、坍塌、井漏、岩粉上返不利等应立即拿出解决方案，使问题尽快解决。 6、保护好泥浆材料及泥浆仪器。 7、不断地学习（特别是向干的好井队学习）。 8、完钻后对该井泥浆使用情况做详细总结。 十五、密闭取心钻井液 一、密闭取心：就是用密封液将钻取的岩心迅速保护起来的一种取心工艺。 二、密闭取心筒的特点 1、整个内筒是密封的。里面装满了密封液。上端由带密封圈的丝堵密封，下端由密封活塞及内筒插入钻头腔的填料密封。密封活塞下面连接有活塞头，密封活塞通过活塞销固定在钻头进口处。 2、内筒的悬挂总成中午轴承、无单流阀。 3、取心钻头采用斜水眼偏向井壁。 三、密封液配方 蓖麻油过氯乙烯树脂硬脂酸锌重晶石粉 100 10 1 20

钻井液基本知识

钻井液基本知识-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN

钻井液基本知识 钻井液是用于钻井的流体，在钻井中的功用：1、清洗井底，悬浮携带岩屑，保持井眼清洁。2、平衡地层压力，稳定井壁、防止井塌、井喷、井漏。3、传递水功率、以帮助钻头破碎岩石。4、为井下动力钻具传递动力，5、冷却钻头、钻具。6、利用钻井液进行地质、气测录井。钻井液常规性能对钻井工作有很大的影响。 一、钻井液密度 1、钻井液密度概念：单位体积钻井液的质量称为钻井液的密度，其单位是克/厘米3（g/cm3）常用符号表示。现场一般用钻井液密度计测定钻井液的密度。 2、钻井液密度的计算公式 P=(P地×102)÷H+Pe P----钻井液密度g/cm3 式中： P地----地层压力MPa H-----井深m Pe-----附加密度、油层附加—气层附加— 由于起钻时可能产生抽吸或液面下降，另外，气体进入井内，也会引起液柱压力降低，因此钻井液密度要有附加值。 3、钻井液密度与钻井工作的关系：在钻井作业中，钻井液密度的作用是通过钻井液柱对井底和井壁产生压力，以平衡地层中油、气压力和岩石侧压力、防止井喷、保护井壁，同时防止高压油气水侵入钻井液，以免破坏钻井液的性能引起井下复杂情况，在实际工作中，应根据具体情况，选择恰当的钻井液密度，若钻井液密度过小，则不能平衡地层流体压力，和稳定井壁，可能引起井喷、井塌、卡钻等事故，若钻井液密度过大则压漏地层，并易损害油气层。钻井液对钻速有很大的影响，密度大液柱压力也大，钻速变慢，因钻井液柱压力与地层压力之间的正压差使岩屑的清除受到阻碍。造成重复破碎，降低钻头破碎岩石的效率，使钻速下降，通常在保证井下情况正常的前提下，为了提高钻速，应尽量使用低密度钻井液。 二、钻井液黏度