钻井液体系总汇分类
钻井液的种类
（1）稳定泡沫钻井液技术
稳定泡沫钻井液是一种低密度钻井液体系，是在钻井液中加入表面活性剂，降低气、液、固三相表面张力，使空气均匀、稳定地存在于体系中，从而降低钻井液密度。其特点是能够产生低于水的表观密度，在低压地层中产生微泡膨胀桥堵孔隙，保护油气层，提高勘探开发的综合效益。通过对稳定泡沫钻井液系统研究，开发出适合大港油田低压油气藏特点的稳定泡沫钻井液体系。
我公司进行了稳定泡沫钻井液技术研究，形成了研究成果。在现场应用中实现钻井液密度可调、泡沫稳定时间较长、抗污染能力强等优点。在官新10-16井进行了现场试验，现场钻井液密度达到0.7g/cm3,收到了预期的效果。2003年我公司在长庆油田气探井的服务中成功应用该钻井液技术，解决了低压气藏储层保护的难题。（2）无固相欠平衡钻井液技术
无固相欠平衡钻井液主要是为了解决低压、低渗油气藏而研究的钻井液体系，控制合理的钻井液密度实现欠平衡条件，减少钻井液滤液对储层的损害是该技术的核心，它适用于灰岩地层、稳定的砂泥岩地层。
1999年完成了第一口井深为5191.96m板深7井，所用的钻井液体系为具有防H2S 损害、CO2腐蚀及防水锁损害的无土相钻井液，体系的特点主要表现在：体系采用无土相有利于保护油气层；体系的抑制性较强；体系具有防腐能力；体系便于维护；有利于清洗井眼，由于采用欠平衡有利于提高机械钻速；成本低。到2002年使用该钻井液体系，相继完成了板深8、板深4、千18－18、西G2等16口井的现场应用，使用最高密度为1.42g/cm3，最低密度为0.84g/cm3。
该体系在现场应用中取得了明显的效果，尤其在保护油气层方面成果显著，该体系在大港油田首次欠平衡探井施工作业中一举成功，在所实施井中平均恢复值达到88%，实施井均获得良好的油气显示，为发现和保护油气层展现了光明的前景，尤其板深7井最为突出，经过5～11mm油嘴多次测试，平均产气量为1×105m3/d，其中轻质油31.75 m3/d，完钻后测试表皮系数为-1.35，投产后井口压力和油气产量相对稳定。
（3）广谱型屏蔽暂堵保护油层技术
广谱型屏蔽暂堵保护油气层技术是基于非均质砂岩油藏储层的孔隙结构特点和流体流动机理，提出了依据对渗透率贡献率的大小来区别对待不同的孔喉，尤其适用于渗透性严重不均质的砂岩油藏。该项技术在冀东油田柳赞的现场应用成功后，2003年开始在大港油田港东、段六拨、枣81X1等区块上进行了7口井的先导性试验，试验井产油量与邻井相比提高了57.64%，该项保护油气层技术得到甲方的一致认可。2004年陆续在扣50断块、羊1断块、官107×1断块等十三个断块的18口开发井进行了推广应用，取得了良好的效果，产量比邻井提高了37.18%。通过该项技术的推广，较好地解决非均质砂岩油气层保护问题，目前该项技术还在继续推广。
（4）有机盐钻井液技术
有机盐钻井液是国际公认的高效、低毒钻井液体系，国外已经广泛应用，取得了非常好的效果，该体系特点：性能稳定，抗污染能力强，有利于发现和保护油气层、抑制防塌能力强、有利于提高机械钻速、有利于提高固井质量，解决了井壁稳定和保护油气层之间的矛盾。2000年至2001年对有机盐钻井液体系进行了研究，完成了7口井的现场试验，取得了较好的成果。
2002年我们进一步完善了研究成果，在庄海4×1等18口井进行了推广应用，取得良好的现场应用效果，缩短了钻井周期，降低了钻井密度，提高了机械钻速，减少了事故复杂的发生率，推广井平均井径扩大率6.75%，平均渗透率恢复值达到91.58%，固井质量合格率达到100%。截止2004年累计完成了28口井的现场应用，其中包括3口水平井。其最大优越性是油气层保护效果好，一般在目的层井段使用，同时对于环保要求高的地区适用于该体系。
（5）环保型正电聚醇钻井液技术
聚醇类钻井液体系由于其环保特性广泛应用于海上作业，除环保特性外在保护油气层、防塌、润滑等方面都具有独特优势。与普通聚醇相比，正电聚醇增加了电性的作用，在井壁和粘土颗粒上的吸附力增强，使其作用效果得到提高，在钻井液中发挥防塌及保护油气层的同时，也起到稳定井壁和润滑防卡作用。
该体系于2003年初开始进行现场试验，累计完成了庄海2×1、张海4等12口井的现场应用，表现出以下几个方面的优越性：抑制性强，防塌效果好，可实现低密度钻井，有利于及时发现油气层；井眼净化效果好，该钻井液可根据情况及时调整流变性能，能满足不同井型的井眼净化要求；环保特性好，能够满足海洋环保要求，目前该体系广泛应用于海上勘探开发。
（6）水平井保护油层技术
我公司从1990年初开始研究水平井钻井液技术，于1990－1998年期间共完成了长、中、短半径水平井施工21口。随着大港油田公司和冀东油田公司水平井开发技术研究项目的推进，从2003年到2004年我们又对水平井油层保护技术开展了更为细致的研究。在冀东油田完成了高104－5、江苏洪泽等主要区块的水平井油层保护方案研究，采用了理想充填保护油层技术和广谱暂堵保护油气层技术，进行了52口井的现场服务，收到了预期的效果。在大港油田对所用钻井液体系进行了优选，进行了6口水平井油层保护方案研究，针对不同的完井方式采用了不同油层保护技术研究，对于筛管完井，采用了无固相超低渗透保护油层技术，对于套管射孔完井，采用了广谱屏蔽暂堵保护油层技术，通过6口井的现场试验，取得良好的效果，达到了预期的目的，唐H2和扣H1两口井均获高产油流，唐H2井日产 66.3吨、扣H1日产99吨。
（7）大位移定向井钻井液技术
大位移定向井具有造斜率高、井斜较大、井底水平位移大、稳斜井段较长等特点。因此,在大位移定向井施工中对钻井液的井眼净化、井壁稳定、润滑防卡与油层保护提出了更高的要求。
多年来,我们的大位移定向井钻井液技术经历了研究、发展、完善三个阶段,已形成了一整套比较完整的钻井液工艺技术。完成位移大于1500m的定向井20余口,其中最大井斜角为74.000,井底最大水平位移为3118.04m。经过不懈的探索和总结，已解决大位移定向井的井眼净化、井壁稳定和润滑防卡等技术难点,形成一整套适应不同地区、不同井别的大位移定向井钻井液工艺技术,在现场应用中取得良好的经济效益和社会效益。
（8）环保型合成基钻井液技术
合成基钻井液是一种新型环保型钻井液体系，它是以人工合成的有机物为连续相、盐水为分散相，加上乳化剂、降滤失剂、流型改进剂等组成的钻井液。九十年代获得API认可，是国际公认的尖端钻井液技术，可以解决环境特别敏感地区水基钻井液不能满足安全施工的特殊复杂地层钻井问题。该体系有利于环境保护、提高钻井机械钻速，减少事故复杂，保护油气层。
我公司研制出三套合成基钻井液，体系乳化稳定性好，破乳电压达400V以上，具
有优良的流变性、润滑性，页岩回收率达98.6%，油层渗透率恢复值达97%，并且
抗污染能力强、热稳定性好，密度0.9-1.7g/cm3。环保性能优良，基液芳烃含量
<1%，柴油芳烃含量达30-60%，添加剂毒性低，可生物降解。
（9）有机正电胶钻井液
有机正电胶钻井液体系是对油层损害最轻的钻井液体系之一，主要由其具有高密度
的正电荷、特殊的钻井液结构、独特的流变性、适宜的滤液矿化度、理想复配暂堵
剂等特性所决定的。相对于普通无机正电胶，有机正电胶则具有更强的正电性，能
被水润湿，且具有油溶性，并易于与其它处理剂配伍。其高密度的正电荷和金属离
子聚合物的正电荷使其与水分子的亲和力增强，抑制了粘土的水化分散膨胀，从而
使粘土惰性增强；该体系在近井壁处形成一滞流带，可以减少流体对井眼的冲蚀，
有利于井壁稳定。该体系在冀东油田G104-5区块水平井和大港油田3口水平井中
得到了成功应用，满足了水平井现场施工，减少了油层的损害，收到了预期的效果。（10）硅基防塌钻井液技术
硅基钻井液体系是一种新型的钻井液体系，是我油田90年代的重点科研成果，主
要由稳定剂（GWJ），稀释剂（GXJ）硅腐钾（G-KHm）等处理剂组成，由于该体系
的抗温能力强、润滑防塌效果好而广泛应用于深井超深井、大斜度定向井、大位移
定向井、水平井等高难度井的施工中，表现出其它钻井液体系不可比拟的优越性，
对油层保护效果好。它是目前我油田高难度井施工的首选泥浆体系，如在长芦地区
高密度井大面积推广，成功地应用于板深35井、歧南2井、板深7井，该泥浆体
系的工艺技术居于国内领先水平。
（11）阳离子聚合物钻井液体系
阳离子聚合物钻井液是一种新型的水基钻井液，它是以高分子量阳离子聚丙烯酰胺
（大阳离子）作为包被絮凝剂，以小分子量有机阳离子化合物（小阳离子）作为泥
岩抑制剂，并配合降滤失剂、降粘剂、润滑剂等处理剂而形成的。大阳离子的选择
性包被絮凝作用和小阳离子的泥岩抑制作用相结合，使得阳离子钻井液具有很强的
抑制防塌能力。
该体系在玉门油田得到广泛的应用，应用表明：该体系具有良好的流变性，抗高温、
抗钙侵能力强，钻井液性能稳定，携砂能力强；具有很强的抑制防塌能力。阳离子
钻井液膨润土含量低、固相含量低，与单封、细目碳酸钙配伍好，油气层保护效果
好。
释文：由含有众多正离子的有机聚合物钻井液。常使用的阳离子聚合物主要是有机聚季铵盐类,如聚胺甲基丙烯酰胺(代号CPAM)、阳离子淀粉等。它既具有高价阳离子的强聚结效应；又具有高聚物对膨胀性粘土表面的吸附成膜作用,是较理想的抑制剂。其稳定粘土的能力远远超过无机盐类(如钙盐、钾盐等),也远远超过广为应用的有机聚合物(如聚丙烯酸盐类)。这种阳离子聚合物在淡水、硬水、盐水中均可使用；
并适用于水敏性地层(高岭土、蒙脱土),用量小(仅千分之几),效能高,配制简单,成本低等优点。随着阳离子钻井液体系的发展,呵以预期在钻井液技术方面将有一个较大的突破,对钻井工程也会有较深远的影响。
阳离子聚合物钻井液的特点
(1) 固相含量低，且亚微米粒子所占比例也低。这是聚合物钻井液的基本特征，是聚合物处理剂选择性絮凝和抑制岩屑分散的结果，对提高钻井速度是极为有利的。对不使用加重材料的钻井液，密度和固相含量大约成正比的。研究表明，纯蒙脱土钻井液中亚微米粒子含量为13%左右，用分散剂木质素磺酸盐处理后，亚微米粒子含量上升为约80%，而用聚合物处理后的体系亚微米粒子的含量降为约6%。大量室内实验和钻井实践均证明，固相含量和固相颗粒的分散度是影响钻井速度的重要因素。
(2) 具有良好的流变性，主要表现为较强的剪切稀释性和适宜的流型。聚合物钻井液体系中形成的结构由颗粒之间的相互作用、聚合物分子与颗粒之间的桥联作用以及聚合物分子之间的相互作用所构成。结构强度以聚合物分子与颗粒之间桥联作用的贡献为主。在高剪切作用下，桥联作用被破坏，因而粘度和切力降低，所以聚合物钻井液具有较高的剪切稀释作用。由于这种桥联作用赋予聚合物钻井液具有比其它类型钻井液高的结构强度，因而聚合物钻井液具有较高的动切力。同时，与其它类型钻井液相比，聚合物钻井液具有较低的固相含量，粒子之间的相互摩擦作用相对较弱，因而聚合物钻井液具有较低的塑性浓度。由于聚合物水溶液为典型的非牛顿流体，所以聚合物钻井液一般具有较低的n值。当然，在实际钻井过程中，各流变参数需控制在适宜的范围内，过高和过低对钻井工程都不利。
(3) 钻井速度高。如前所述，聚合物钻井液固相含量低，亚微米粒子比例小，剪切稀释性好，卡森极限粘度低，悬浮携带钻屑能力强，洗井效果好，这些优良性能都有利于提高机械钻速。在相同钻井液密度的条件下，使用聚丙烯酰胺钻井时的机械钻速明显高于使用钙处理钻井液时的机械钻速。
(4) 稳定井壁的能力较强，井径比较规则。只要钻井过程中始终加足聚合物处理剂，使滤液中保持一定的含量，聚合物可有效地抑制岩石的吸水分散作用。合理地控制钻井液的流型，可减少对井壁的冲刷。这些都有稳定井壁的作用。在易坍塌地层，通过适当提高钻井液的密度和固相含量，可取得良好的防塌效果。
(5) 对油气层的损害小，有利于发现和保护产层。由于聚合物钻井液的密度低，可实现近平衡压力钻井；由于固相含量少，可减轻固相的侵入，因而减小了损害程度。
阳离子聚合物处理剂作用机理
(1)桥联与包被作用[1]
聚合物在钻井液中颗粒上的吸附是其发挥作用的前提。当一个高分子同时吸附在几个颗粒上，而一个颗粒又可同时吸附几个高分子时，就会形成网络结构，聚合物的这种作用称为桥联作用。当高分子链吸附在一个颗粒上，并将其覆盖包裹时，称为包被作用。桥联和包被是聚合物在钻井液中的两种不同的吸附状态。实际体系中，这两种吸附状态不可能严格分开，一般会同时存在，只是以其中一种状态为主而已。吸附状态不同，产生的作用也不同，如桥联作用易导致絮凝和增粘等，而包被作用对抑制钻屑分散有利。
(2)絮凝作用
当聚合物在钻井液中主要发生桥联吸附时，会将一些细颗粒聚结在一起形成粒子团，这种作用称为絮凝作用，相应的聚合物称为絮凝剂。形成的絮凝块易于靠重力沉降
或固控设备清除，有利于维持钻井液的低固相。所以，絮凝作用是钻井液实现低固
相和不分散的关键。
根据絮凝效果和对钻井液性能的影响，絮凝剂又可分为两类：一是全絮凝剂，能同
时絮凝钻屑、劣质土和蒙脱土，如非离子型聚合物PAM就属于此类；二是选择性絮
凝剂，只絮凝钻屑和劣质土，不絮凝蒙脱土，如离子型聚合物PHPA、VAMA就属于此类。当絮凝剂能提高钻井液粘度时，称为增效型选择性絮凝剂，而对粘度影响不大
时称为非增效型选择性絮凝剂。
(3)增粘作用
增粘剂多用于低固相和无固相水基钻井液，以提高悬浮力和携带力。增粘作用的机
理，一是游离(未被吸附)聚合物分子能增加水相的粘度，二是聚合物的桥联作用形
成的网络结构能增强钻井液的结构粘度。常用的增粘剂有相对分子质量较高的PHPA 和高粘度型羧甲基纤维素(CMC)等。
阳离子聚合物钻井液体系
阳离子聚合物钻井液体系是以高相对分子质量阳离子聚合物（简称大阳离子）作包
被絮凝剂，以小相对分子质量有机阳离子（简称小阳离子）作泥岩抑制剂，并配合
降滤失剂、增粘剂、降粘剂、CaO等处理剂配制而成的，它是一种新型的聚合物钻
井液体系。
阳离子离子钻井液体系常用处理剂及功能：
⑴、大阳离子：颗粒状固体，较易溶解，其胶液PH值7-8之间。具有包被钻屑，抑
制钻屑造浆的作用，还有一定的增粘作用。在钻井液中的最佳含量是0.2-0.4%。
⑵、小阳离子：液体或粉末状固体，其胶液PH值5-7之间。具有抑制粘土水化分散
的作用，还有一定的增粘增失水的负作用。在钻井液中的最佳含量是0.3-0.5%。
⑶、降滤失剂：SAS、钠盐、CMC、SPNH（磺化褐煤树脂）
⑷、增粘剂：HV-CMC
⑸、降粘剂：SMC（磺化褐煤）、PSC（磺化酚腐植酸铬）、FCls
⑹、加重剂：铁矿石粉、石灰石粉⑺、Ca0：提供Ca2+，减弱地层粘土水化分散，
稳定钻井液性能。
阳离子钻井液现场应用
聚合物钻井液转化为阳离子钻井液
⑴、钻表层水泥塞时，根据水泥塞的长度加入适量的纯碱，沉除Ca2+，确保钻井液具有良好的流动性。
⑵、钻完表层水泥塞，测量全套钻井液性能，排放适量的聚合物钻井液，补充清水，循环均匀后，测量钻井液性能，若粘度≤45s，搬土含量≤45g/l，固相含量≤10%，改型前的准备工作完毕。
⑶、将小阳离子、FCLS、NaOH配制成胶液，按照循环周均匀混入聚合物钻井液中，小阳离子的含量控制在0.3-0.5%之间，循环2-3周后，测量钻井液性能，若粘切较高，可再次加入FCLS、NaOH胶液降低粘切，粘度<50s。
⑷、将大阳离子配制成胶液，按照两个循环周均匀加入，大阳离子含量控制在
0.2-0.4%之间。大阳离子加入后，钻井液粘切会会大幅度上升，随着钻井液的循环，钻井液粘切会逐步下降，粘切稳定后会比加入前略有上升，因此大阳离子加入一周后，循环2-3周，再次加入大阳离子。
⑸、加入小阳离子后，钻井液失水会有所上升，可加入CMC、钠盐降低钻井液失水，CMC的降失水效果明显好于钠盐。
⑹、改型完毕后，测量Ca2+浓度，若Ca2+浓度偏低，可加入Ca0乳液，Ca2+浓度控制在400-600mg/l之间。
钻井液种类简介
钻井液种类简介 1、聚合物无固相钻井液体系 特点是不含土相，固含低、机械钻速快，用于提高上部地层机械钻速。处理剂以选择性絮凝处理机为主，常用PHP（0.05～0.15%）和K-PAM(0.05～0.3%)。 适用范围：1. 适合于地质情况熟悉的非高地层倾角（≤30°）无流体显示的非易塌构造或区块，主要用于表层的快速钻进。2. 适合于井漏严重、非易塌层位、无流体显示的各构造短时间的强钻。 2、聚合物钻井液体系 聚合物具有很强的包被抑制能力，可以防止粘土矿物进一步水化，防止钻井液性能变差，有利于携带钻屑，保持井壁稳定。 适用范围。 1. 非高地层倾角井的表层易水化分散的泥页岩井段，既有利于防塌，又能适当提高机械钻速。 2. 中深井井段出现恶性纵向裂缝漏失，而上部裸眼井段又易因清水浸泡出现垮塌情况下，作为井底清水强钻时覆盖易塌层的钻井液。 3. 适用于44 4.5mm井眼段大于200m，或311.2mm井眼段1000-2500m，地层倾角小于30度和无固相钻井液已不能适应的井段。 调整原则 随地层破碎程度增加，胶结性变差或裂缝发育，应在保持矿化度的前提下（防起泡）提高沥青类处理剂含量作封堵只用。易塌区块辅
以0.5～1.0%聚合醇或无渗透抑制剂，加强体系的防塌抑制性。 3、聚磺钻井液体系 聚磺钻井液体系具有如下特点：1. 利用KPAM、KPHP、PAC等高分子聚合物作为包被抑制剂，既能提高钻井液体系粘度，同时提供体系K+增强钻井液的抑制性。2. 加入分散型磺化系列处理剂提高钻井液体系的降滤失性能，如加入磺化沥青改善泥饼质量提高护壁能力。 3. 聚磺钻井液体系配制和转化方便。 适用范围 1. 高压力系数的易塌层钻进，能在防塌的基础上适当地提高机械钻速。 2．深井段高温、高密度条件下的易塌层钻进。 3. 适合于非特殊工艺的深井，有利于提高机械钻速，适合于川东地区所有区块。 钻井液现场配制与维护 1、检查井场钻井液材料质量检验单等有关资料，保证钻井液材料的质量。 2、配制钻井液前必须清洗钻井液罐。 3、若需要，必须处理配浆用水。 4、应按钻井液设计要求配制钻井液，并确保其性能达到设计要求。
塔里木常用钻井液体系简介
塔里木常用钻井液体系简介 塔里木常用的钻井液体系主要以水基钻井液体系为主，油基钻井液只在少数几口井使用，一是为开发而进行的油基钻井液取心做业，二是用来解决极为严重的井下复杂情况，总的归纳起来大致有以下几种：不分散聚合物体系，分散型聚合物体系（即塔里木聚合物磺化体系），钾基（抑制性）钻井液体系，饱和盐水钻井液体系，正电胶钻井液体系，油基钻井液体系，”三低”正电胶钻井液体系。 1. 不分散聚合物钻井液体系 不分散聚合物钻井液体系指的是经过具有絮凝及包被作用的有机高分子聚合物处理的水基钻井液。塔里木使用的不分散聚合物钻井液体系大致有三种；既多元聚合物体系，复合离子型聚合物体系，阳离子聚合物体系。 塔里木不分散聚合物钻井液体系特点： （1）具有很强的抑制性。通过使用足量的高分子聚合物作为 絮凝包被剂，实现强包被钻削，在钻削表面形成一层 光滑的保护膜，抑制钻削分散，使所钻出来的钻削基 本保持原状而不分散，以利于地面固控清除，从而实 现低密度，低固相，提高钻速。 （2）具有较强的悬砂，携砂功能。通过控制适当的板土含量， 使聚合物钻井液形成较强的网架结构，确保其悬砂， 携砂功能，满足井眼净化需求。 （3）通过使用磺化沥青，超细碳酸钙等降低泥饼渗透率，能 够获得良好得泥饼质量。 （4）该体系以其良好的剪切稀释特性使得钻头水眼小，环空 粘度大，有利于喷射钻井，能使钻头水马力充分发挥， 钻速提高。 （5）低密度。低固相有利于实现近平衡钻井，
（6）抑制性强，且粘土微粒含量较低，滤液对地层所含粘土 矿物有抑制膨胀作用，故可减轻对油气层的损害。 2.配方(1).多元聚合物体系（2）.复合离子型聚合物 体系 材料名称加量材料名称 加量 扳土4% 扳土 4% KPAM PMNK 80A51任意两种0.6-1% FA-367 0.4-0.6% HPAN 0.15% XY-27 0.15% MAN101 0..1% JT-888 0.2-0.3 SAS 5.0% SAS 5.0 QS-2 2.0% QS-2 2.0% RH-3D 0.4-0.6% RH-4 0.3-0.5% RH-4 0.3-0.5% RH-3D 0.4-0.6 % （3）阳离子聚合物体系 材料名称加量 扳土4% SP-2 0.3-0.4% CSW-1 0.1%
钻井液体系和配方
钻井液体系和配方 一.不分散聚合物体系 不分散聚合物钻井液体系指的是经过具有絮凝及包被作用的有机高分子集合物处理的水基钻井液。常用的不分散集合物钻井液类型大体有三种：及多元素聚合物体系、复合粒子性聚合物体系、阳离子聚合物体系。 1.不分散聚合物体系特点 （1）具有很强的抑制性。通过使用足量额高分子聚合物作为絮凝包被剂，实现强包被“被包”钻屑，在钻屑表面形成一层光滑的保护膜，抑制钻屑分散，使钻出的钻屑基本保持原状而不分散，以立于地面机械清除，从而实现低密度、低固相，提高钻速。 （2）具有较强的悬砂、携砂功能。通过控制适当的般土，使聚合物钻井液形成较强的网架结构，确保其悬砂、携砂功能，满足井眼净化需求。 （3）通过使用磺化沥青、超细碳酸钙等降低泥饼渗透率，能偶获得良好的泥饼质量。 （4）该体系以其良好的稀释特性是的钻头水眼粘度小，环空粘度打，
有利于喷射钻井、优化钻井钻头水马力的充分发挥，从而提高机械钻速。 （5）低密度、低固相、有利于实现近平衡压力钻井 （6）抑制性强，且粘土微粒含量较低，滤液对底层所含粘土矿物有抑制膨胀作用，故可减轻对油气层的损害。 2.配方
3.技术关键 1.加大包被剂用量（171/2″井眼平均约3.5千克/米，121/4″井眼约3.0 千克/米），并采用2种以上包被剂复配以达互补增效功能，突然强包被，抑制钻屑钻分散，防止钻屑粘聚包被剂以胶液形式钻进时细水长流式补充到井浆中。 2.控制适当的般土含量以获得良好的流变性集携砂、悬砂功能（MBT最佳 范围为30～45克/升）。般土含量的控制以淡水预化般土浆形式需要时直接均匀补充道井浆中。 3.使用磺化沥青（2%）和超细碳酸钙（2%）改善和提供聚合物钻井液的泥 饼质量。 4.使用足量的润滑剂RH-3(0.5%～0.8%)及防泥包剂RH-4（0.3%～0.5%），降
钻井液
钻井液 钻井液工艺（90%的原题，可能考试中有选择，自己感觉吧。 以下内容仅供参考） 一、选择 1、高温对钻井液处理剂的影响是（高温降解、高温交联）。 2、用六速旋转粘度计测量静切力，用（3r/min）的速度。 3、盐水钻井液体系中除了必要的配浆土和盐以外，还需要加入（降粘剂、降滤失剂）。 4、测得某钻井液旋转计600r的读数为60，300r的读数为38，则该钻井液塑性粘度为（22）。 5、机械钻速增大或出现放空现象，并且钻井液中出现油气显示，钻屑中发现油砂或水砂，气测值升高，氯离子含量升高，这种现象一般表示为（井喷）。 6、钻井液密度、粘度、切力和含砂量都有升高，泵压忽高忽低，有时突然憋泵，这属于（井塌）。 7、不能防塌的钻井液是（分散型钻井液）。 8、如果旋流器的底流口调节到比平衡点的开口大，则（这种不合理调节成为湿底）。 9、对于一般地层，API滤失量要求（小于10ml）,HTHP滤失量要求（小于20ml）。10、聚合物钻井液的携岩能力强，主要是因为这种钻井液的剪切稀释性（强），环空钻井液的粘度和切力（大）。11、进入除砂器的钻井液必须首先经过（振动筛）。12、旋流器的规格尺寸指（圆柱部分的内径）。13、钻井液清洁器的筛网通常使用（150）目。14、由于钻井液悬浮性能不好，其中所悬浮的钻屑或重晶石沉淀，埋住井底一段井眼，造成卡钻，称为（沉砂卡钻）。15、若沉砂卡钻发生后不能恢复循环，只能采取（倒扣套铣）。16、钻井液密度在钻井中的主要作用是（平衡地层压力）。17、化学除砂是通过加入化学（絮凝剂），将细小颗粒由小变大，再通过机械方法除砂。18、易塌地层钻进时，滤失量应（不大于5ml）。
钻井液组成及作用
钻井液（drilling fluid） 钻井液是钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质。钻井液是钻井的血液，又称钻孔冲洗液。钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。清水是使用最早的钻井液，无需处理，使用方便，适用于完整岩层和水源充足的地区。泥浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。 旋转钻井初期，钻井液的主要作用是把岩屑从井底携带至地面。目前，钻井液被公认为至少有以下十种作用： （1）清洁井底，携带岩屑。保持井底清洁，避免钻头重复切削，减少磨损，提高效率。 （2）冷却和润滑钻头及钻柱。降低钻头温度，减少钻具磨损，提高钻具的使用寿命。 （3）平衡井壁岩石侧压力，在井壁形成滤饼，封闭和稳定井壁。防止对油气层的污染和井壁坍塌。 （4）平衡（控制）地层压力。防止井喷，井漏，防止地层流体对钻井液的污染。 （5）悬浮岩屑和加重剂。降低岩屑沉降速度，避免沉沙卡钻。 （6）在地面能沉除砂子和岩屑。 （7）有效传递水力功率。传递井下动力钻具所需动力和钻头水力功率。 （8）承受钻杆和套管的部分重力。钻井液对钻具和套管的浮力，可减小起下钻时起升系统的载荷。 （9）提供所钻地层的大量资料。利用钻井液可进行电法测井，岩屑录井等获取井下资料。 （10）水力破碎岩石。钻井液通过喷嘴所形成的高速射流能够直接破碎或辅助破碎岩石。 钻井液的运用历史 很久以前，人们钻井通常是为了寻找水源，而不是石油。实际上，他们偶然间发现石油时很懊恼，因为它把水污染了！最初，钻井是为了获得淡水和海水，前者用于饮用、洗涤和灌溉；后者用作制盐的原料。直到19 世纪早期，由于工业化增加了对石油产品的需求，钻井采油才逐渐普及。 有记载的最早的钻井要追溯到公元前三世纪的中国。他们使用一种叫做绳式顿钻钻井的技术，实现方式是先使巨大的金属钻具下落，然后用一种管状容器收集岩石的碎片。中国人在这项技术上比较领先，中国也被公认为是第一个在钻探过程中有意使用流体的国家。此处所讲的流体是指水。它能软化岩石，从而使钻具更容易穿透岩石，同时有助于清除被称作钻屑的岩石碎片。（从钻孔中清除钻屑这一点非常重要，因为只有这样，钻头才能没有阻碍地继续深钻。）
主要钻井液类型
我国各油田主要钻井液类型 一、无固相不分散聚合物钻井液 ●基本组成：聚丙烯酰胺或多元乙烯基共聚物类絮凝剂、无机盐等 ●特点：絮凝剂可有效地絮凝钻井过程所产生的岩屑。 ●典型配方： （1）水+ 0.1~0.3% PHP + 0.1~0.2% CaCl2或0.5~1% KCl （2）水+ 0.07~0.14% CPAM + 0.1~0.3% TDC-15（低分子量有机阳离子）+ 0.2% CaCl2 （3）水+ 0.1~0.3% FA-367 + 0.1~0.2% CaCl2或0.5~1% KCl ●适用范围：层理裂隙不发育、正常孔隙压力与弱地应力、中等分散砂岩与泥岩互层；已下技 术套管的低压、井壁稳定的储层等。 二、低固相聚合物钻井液 ●适用范围：用于钻进层理裂隙不发育的易膨胀、强分散或不易膨胀、强分散、软的砂岩与泥 岩互层；已下技术套管的低压储层等。 1、阴离子聚合物钻井液 ●基本组成：多元乙烯基共聚物类、水解聚丙烯腈、部分水解聚丙烯酰胺等 ●特点：高分子量聚合物包被粘土或钻屑，并提供钻井液所需粘度、切力；中分子量和低分子 量聚合物用于控制滤失量并控制粘度、切力。 ●典型配方：膨润土浆+ 0.1~0.3% KPAM + 0.4~0.5% NPAN 2、阳离子聚合物钻井液 ●基本组成：高分子量与低分子量阳离子聚合物，以及淀粉等 ●特点：阳离子聚合物具有极强的稳定页岩的能力，即强吸附、强抑制性；配合使用淀粉类处 理剂调整滤失造壁性。 ●典型配方：膨润土浆+ 0.4% SP-2（阳离子聚合物）+ 0.4% CSW-1（低分子量有机阳离子）+ 1% 改性淀粉 3、两性离子聚合物钻井液 ●基本组成：高分子量和低分子量两性离子聚合物，有时配合加入阴离子聚合物 ●特点：利用聚合物中的阳离子基团增强体系的抑制性，同时大量的阴离子、非离子基团使体 系保持稳定。两性离子聚合物与各种处理剂具有很好的相容性。 ●典型配方：膨润土浆+ 0.1~0.3% FA-367 + 0.05~0.2 %XY-27 + 1~3% 磺化沥青类产品 三、聚磺钻井液 ●基本组成：高分子量聚合物（包括阴、阳、两性离子聚合物）、中分子量聚合物降滤失剂、 磺化酚醛树脂类产品和沥青类产品等。
第二章 钻井液体系
第二章钻井液体系 目前，国内常用的钻井液体系分为水基、油基和含气钻井液三大系列。水基钻井液因使用方便、配制简单、价格低廉、对环境污染较小而应用广泛；油基钻井液由于其良好的抗泥页岩水化膨胀缩径性能而主要应用于泥页岩水化缩径严重的区块和对油气层保护要求较高的井；含气钻井液主要用于钻易漏的低压底层。 上世纪90年代又成功发展出合成基钻井液、超低渗透钻井液和不渗透钻井液并在大量井现场应用中取得良好的效果。合成基钻井液对环境污染更小，并具有部分油基钻井液的特性，能很好的保持井壁稳定；超低渗透钻井液和不渗透钻井液在防止地层损害和提高油气井产量上有较突出的效果而得到较广泛的应用； 各种钻井液体系是人们在钻井液技术发展过程中不断实践创造和完善的，不要死记硬背，生搬硬套，而应该对其熟练掌握、灵活应用，并在解决所遇到的各种钻井液问题中不断总结，积累并不断的加以完善。 一、膨润土浆（坂土浆） 1、膨润土浆是常用的水基钻井液的基础结构，用于代替清水开钻，形成泥饼以加固上部地层井壁防止冲坏基础和防止井漏；也用于储备钻井液，在钻井过程中各种事故复杂处理后钻井液量不足时用于做配制钻井液的基浆。 2、常规膨润土浆配方： （1）钠膨润土：水+ 0.1-0.2%烧碱+ 0.2-0.3 纯碱+ 6-10% 钠膨润土 （2）钙膨润土：水+ 0.3-0.5%烧碱+ 8-12% 钙膨润土+ 纯碱（钙膨润土的6%）配置好水化24小时以后可加入0.1-0.3%的CMC-LV护胶降失水。 土是膨润土浆的基础结构，烧碱用于除去水中镁离子和调节膨润土浆PH值并促进膨润土水化，纯碱用于除去水中钙离子和促进膨润土水化；实际应用中，烧碱和纯碱的加量可根据配浆水中的钙镁离子含量来适当增减调节。 3、配置步骤 （1）清淘干净一个配浆罐，用清水清洗干净后装入配浆水（配浆水要求总矿化度小于1000mg/L）。 （2）软化配浆水：检测配浆水中钙镁离子含量，根据钙镁离子含量加入纯碱、烧碱除去配浆水中钙镁离子，软化水质，以提高膨润土的造浆率，使配制出的膨润土浆有较理想的粘度。 （3）室内小型实验，配制小样，检测小样性能。 （4）通过加重泵按实验合格的小样配浆，配浆前应用配浆水排替管线，配好后连续搅拌并用泵循环2-4小时，然后预水化24小时备用。 （5）如有必要，加入一定数量的护胶剂护胶，通常是加入0.1-0.3%CMC-LV或中小分子处理剂。 4、膨润土浆性能指标：
钻井液技术规范正文终审稿
中国石油天然气集团公司钻井液技术规范 第一章总则 第一条钻井液技术是钻井技术的重要组成部分，直接关系到钻探工程的成败和效益。为提高钻井液技术和管理水平，保障钻井工程的安全和质量，满足勘探开发需要，特制定本规范。 第二条本规范主要内容包括：钻井液设计，现场作业，油气储层保护，钻井液循环、固控和除气设备，泡沫钻井流体，井下复杂的预防和处理，钻井液废弃物处理与环境保护，钻井液原材料和处理剂的质量控制与管理，钻井液资料管理等。 第三条本规范适用于中国石油天然气集团公司所属相关单位的钻井液技术管理。 第二章钻井液设计 第一节设计的主要依据和内容 第四条钻井液设计是钻井工程设计的重要组成部分，主要依据包括但不限于以下几方面： 1.以钻井地质设计、钻井工程设计及其它相关资料为基础，依据有关技术规范、规定和标准进行钻井液设计。 2. 钻井液设计应在分析影响钻探作业安全、质量和效益等因素的基础上，制定相应的钻井液技术措施。主要有：地层岩性、地层应力、地层岩石理化性能、地层流体、地层压力剖面（孔隙压力、坍塌压力与破裂压力）、地温梯度等信息；储层保护要求；
本区块或相邻区块已完成井的井下复杂情况和钻井液应用情况；地质目的和钻井工程对钻井液作业的要求；适用的钻井液新技术、新工艺；国家和施工地区有关环保方面的规定和要求。 第五条钻井液设计内容主要包括：邻井复杂情况分析与本井复杂情况预测；分段钻井液类型及主要性能参数；分段钻井液基本配方、钻井液消耗量预测、配制与维护处理；储层保护对钻井液的要求；固控设备配置与使用要求；钻井液仪器、设备配置要求；分段钻井液材料计划及成本预测；井场应急材料和压井液储备要求；井下复杂情况的预防和处理；钻井液HSE管理要求。 第二节钻井液体系选择 第六条钻井液体系选择应遵循以下原则：满足地质目的和钻井工程需要；具有较好的储层保护效果；具有较好的经济性；低毒低腐蚀性。 第七条不同地层钻井液类型选择 1. 在表层钻进时，宜选用较高粘度和切力的钻井液。 2. 在砂泥岩地层钻进时，宜选用低固相或无固相聚合物钻井液；在易水化膨胀坍塌的泥页岩地层钻进时，宜选用钾盐聚合物等具有较强抑制性的钻井液。 3. 在地层破裂压力较低的易漏地层钻进时，宜选用充气、泡沫、水包油等密度较低的钻井液；在不含硫和二氧化碳的易漏地层钻进时，也可采用气体钻井。 4. 在大段含盐、膏地层钻进时，根据地层含盐量和井底温
钻井液体系和配方
钻井液体系和配方 不分散聚合物体系 不分散聚合物钻井液体系指的是经过具有絮凝及包被作用的有机高分子集合物处理的水基钻井液。常用的不分散集合物钻井液类型大体有三种：及多元素聚合物体系、复合粒子性聚合物体系、阳离子聚合物体系。 1. 不分散聚合物体系特点 （1）具有很强的抑制性。通过使用足量额高分子聚合物作为絮凝包被剂，实现强包被“被包”钻屑，在钻屑表面形成一层光滑的保护膜，抑制钻屑分散，使钻出的钻屑基本保持原状而不分散，以立于地面机械清除，从而实现低密度、低固相，提高钻速。 （2）具有较强的悬砂、携砂功能。通过控制适当的般土，使聚合物钻井液形成较强的网架结构，确保其悬砂、携砂功能，满足井眼净化需求。 （3）通过使用磺化沥青、超细碳酸钙等降低泥饼渗透率，能偶获得良好的泥饼质量。 （4）该体系以其良好的稀释特性是的钻头水眼粘度小，环空粘度打, 有利于喷射钻井、优化钻井钻头水马力的充分发挥，从而提高机械钻速。 （5）低密度、低固相、有利于实现近平衡压力钻井 （6）抑制性强，且粘土微粒含量较低，滤液对底层所含粘土矿物有抑制膨胀作用，故可减轻对油气层的损害。
2. 配方 3. 技术关键1.加大包被剂用量（17人〃井眼平均约3.5千克/米,127 4〃井眼约3.0 千克/米），并采用2种以上包被剂复配以达互补增效功能，突然强包被, 抑制钻屑钻分散，防止钻屑粘聚包被剂以胶液形式钻进时细水长流式补充到井浆中。 2. 控制适当的般土含量以获得良好的流变性集携砂、悬砂功能（MBT最佳范 围为30?45克/升）。般土含量的控制以淡水预化般土浆形式需要时直接均匀补充道井浆中。
3. 使用磺化沥青（2%和超细碳酸钙（2%改善和提供聚合物钻井液的泥饼质量。 4. 使用足量的润滑剂RH-3（0.5%?0.8%）及防泥包剂RH-4（0.3%?0.5%）,降 低磨阻，防止钻头泥包。 5. 使用适量的HPAN双聚铵盐等中小分子聚合物与高分子聚合物匹配（大/ 小分子 聚合物的最佳比例2.5?3:1 ），降低滤失，有利于形成优质泥饼。 6. 不使用稀释剂。 4. 推荐性能 5. 使用环境 主要用于解决遇巨厚地址年代较晚的第三系强胶性泥岩地层（粘土矿物以伊 利石为主，其次为绿泥石和高岭石及少量伊利石、蒙脱石混层2000以上的地层）时所遇到的井眼缩小导致起下钻阻卡严重等复杂问题。 分散型聚合物体系——聚合物磺化体系 聚合物磺化钻井液指的是以磺化处理剂及少量聚合物作为主要处理剂配制成而成的水基钻井液。 1.体系特点 1）具有良好的高温稳定性，抗温可高达180C以上，适用于深井段、超深井段钻井。 2）使用磺化沥青类页岩抑制剂稳定硬脆性泥岩、少量高分子聚合物稳定伊/ 蒙混层粘土矿物的机理来防止井壁坍塌。故具有一定防塌能力。
钻井液
简答题： 1、钻井液是如何让分类的？P2-3 答：钻井液按密度大小可分为非加重钻井液和加重钻井液；按其黏土水化作用的强弱可分为非抑制型钻井液和抑制型钻井液；按其固相含量的多少，将固相含量较低的叫做低固相钻井液，基本不含固相的叫做无固相钻井液；根据分散（流体）介质不同，分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体和合成基钻井液四种类型。 2、主要钻井液类型有哪些？ P3-5 答：主要钻井液类型有：（1）分散钻井液；（2）钙处理钻井液；（3）盐水钻井液和饱和盐水钻井液；（4）聚合物钻井液；（5）钾基聚合物钻井液；(6)油基钻井液；（7）气体型钻井流体；（8）合成基钻井液；（9）保护油气层的钻井液；（10）不侵入地层钻井液。 3、膨润土在钻井液中的主要作用是什么？P31 答：膨润土在钻井液中的主要作用是增加粘度和切力、提高井眼净化能力；形成低渗透率的致密泥饼，降低滤失量；对于胶结不良的地层，可改善井眼的稳定性；防止井漏等。 4、常用配制钻井液的粘土有哪些？P31 答：钻井液常用粘土有膨润土、抗盐粘土（包括凹凸棒石粘土、海泡石粘土等）及有机膨润土。 5、钻井液的功用有哪些？P5 答：钻井液的功用：（1）携带和悬浮岩屑；（2）稳定井壁；（3）平衡地层压力和岩石侧压力；（4）冷却和润滑钻头；（5）传递水动力；（6）获取地下信息。 6、配制泥浆的膨润土的主要作用有哪些？P31 答：膨润土在钻井液中的主要作用是增加粘度和切力、提高井眼净化能力；形成低渗透率的致密泥饼，降低滤失量；对于胶结不良的地层，可改善井眼的稳定性；防止井漏等。 7、什么是压力激动？ 答： 8、简述钻井液的循环过程. P5 答：钻井液的循环是通过钻井泵（俗称泥浆泵）来维持的。从钻井泵排出的高压钻井液经过地面高压管汇、立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤到钻头，从钻头喷嘴喷出，然后再沿钻柱与井壁（或套管）形成的环形空间向上流动，返回地面后经排出管线、振动筛流入泥浆池，再经各种固控设备惊醒处理后返回水池，进入再次循环，这就是钻井液的循环过程和循环系统。
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
第6章钻井液设计
第8章钻井液设计 本章主要介绍了新疆地区常用的钻井液体系，结合A1-4井及探井资料，设计了A区块井组所使用的钻井液体系、计算了所需钻井液用量，提出了钻井液材料计划等。 8.1 钻井液体系设计 钻探的目的是获取油气，保护地层是第一位的任务，因此，搞好钻井液设计，首先必须以地层类型特性为依据，以保护地层为前提，才能达到设计的目的。 新疆地区常用钻井液体系简介[16]： (1)不分散聚合物钻井液体系：不分散聚合物钻井液体系指的是具有絮凝及包被作用的有机高分子聚合物机理的水基钻井液。该体系的特点是：具有很强的抑制性；具有强的携沙功能；有利于提高钻速；有利于近平衡钻井；可减少对油气层的伤害。 (2)分散性聚合物体系（即聚合物磺化体系）：聚合物磺化体系是指以磺化机理及少量聚合物作用机理为主配置而成的水基钻井液。该体系的特点是：具有良好的高温稳定性，使用于深井及超深井；具有一定的防塌能力；具有良好的保护油层能力；可形成致密的高质量泥饼，护壁能力强。 (3)钾基（抑制性）钻井液体系：该体系是以聚合物的钾，铵盐及氯化钾为主处理剂配制而成的防塌钻井液。它主要是用来对付含水敏性粘土矿物的易坍塌地层。该体系特点：对水敏性泥岩，页岩具有较好的防塌效果；抑制泥页岩造浆能力较强；对储层中的粘土矿物具有稳定作用；分散型钾基钻井液有较高的固相容限度。 (4)饱和盐水钻井液体系：该体系是一种体系中所含NaCl达到饱和程度的钻井液，是专门针对钻岩盐层而设计的一种具有较强的抑制能力，抗污染能力及防塌能力的钻井液。该体系特点：具有较强的抑制性，由于粘土在其中不宜水化膨胀和分散，故具有较强的控制地层泥页岩造浆的能力；具有较强的抗污染能力，由于它已被NaCl所饱和，故对无机盐的敏感性较低，可以抗较高的盐污染，性能变化小；具有较强的防塌能力，尤其再辅以KCL对含水敏性粘土矿物的页岩具有较强抑制水化剥落作用；可制止盐岩井段溶解成大肚子井眼。由于钻井液中氯化钠已达饱和，故钻遇盐岩时就会减少溶解，以免形成大井眼；缺点是腐蚀性较强。 (5)正电胶钻井液体系是一种以带正电的混合层状金属氢氧化物晶体胶粒(MMH或MSF）为主处理剂的新型钻井液体该体系的特点：具有独特的流变性;有利于提高钻井速度；对页岩具有较强的抑制性；具有良好的悬浮稳定性；有较
油基钻井液介绍及应用
油基钻井液 一、油基钻井液发展概述 1、定义及类型 油基钻井液是指以油作为连续相的钻井液。 两种油基钻井液——全油基钻井液和油包水乳化钻井液。在全油基钻井液中，水是无用的组分，其含水量不应超过10%；而在油包水钻井液中，水作为必要组分均匀地分散在柴油中，其含水量一般为10~60%。 2、油基钻井液的优缺点 与水基钻井液相比较，油基钻井液具有能抗高温、抗盐钙侵、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、水平井和各种复杂地层的重要手段，并且还可广泛地用作解卡液、射孔完井液、修井液和取 心液等。 油基钻井液的配制成本比水基钻井液高得多，使用时往往会对井场附近的生态环境造成严重影响。 为了提高钻速，从20世纪70年代中期开始，较广泛地使用了低胶质油包水乳化钻井液。 为保护环境，适应海洋钻探的需要，从80年代初开始，又逐步推广使用了以矿物油作为基油的低毒油包水乳化钻井液。 3、油基钻井液的发展阶段
二、油基钻井液的组成 1、基油(BaseOil) 油包水乳化钻井液是以水滴为分散相，油为连续相，并添加适量的乳化剂、润湿剂、亲油胶体和加重剂等所形成的稳定的乳状液体系。 ?在油包水乳化钻井液中用作连续相的油称为基油，目前普遍使用的基油为柴油(我国常使用零号柴油)和各种低毒矿物油。 ?为确保安全，其闪点和燃点应分别在82℃和93℃以上。 ?由于柴油中所含的芳烃对钻井设备的橡胶部件有较强的腐蚀作用，因此芳烃含量不宜过高，一般要求柴油的苯胺点在60℃以上。苯胺点是指等体积的油和苯胺相互溶解时的最低温度。苯胺点越高，表明油中烷烃含量越高，芳烃含量越低。 ?为了有利于对流变性的控制和调整，其粘度不宜过高。 各种基油的物理性质 注：Mentor26、Mentor28、Escaid110、LVT和BP8313均为常用矿物油的代号。 2、水相(WaterPhase)： ?淡水、盐水或海水均可用作油基钻井液的水相。但通常使用含一定量CaCl2
钻井液体系
国内外钻井液技术发展概述 (2012-05-2711:05:36)摘要：本文主要论述了国内外钻井液的发展状况及发展趋势，介绍了近年来国内外发展起来的16种新型钻井液技术，国内外钻井液技术仍以抗高温、高压、深井复杂地层的钻井液技术为主攻目标，指出了钻井液处理剂的发展方向是高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染，并寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液体系及钻井液处理剂。对钻井液技术发展进行了展望，由于深井、复杂井、特殊工艺井以及特殊储藏的开发、环境保护的重视，对钻井液完井液的要求越来越高，所以抗高温、高压、深井复杂地层、油气层保护仍是钻井液完井液技术发展的重要方向。 关键词：钻井液技术发展 一、国内外钻井液技术新发展概述 钻井液作为服务钻井工程的重要手段之一。从90年代后期钻井液的主要功能已从维护井壁稳定，保证安全钻进，发展到如何利用钻井液这一手段来达到保护油气层、多产油的目的。一口井的成功完井及其成本在某种程度上取决于钻井液的类型及性能。因此，适当地选择钻井液及钻井液处理剂以维护钻井液具有适当的性能是非常必要的。钻井液及钻井液处理剂经过80年代的发展高潮以后，逐渐进入稳定期，亦即技术成熟期。可以认为，由于钻井液及钻井液处理剂都有众多的类型及产品可供选择，因此现代钻井液技术已不再研究和开发一般钻井液及钻井液处理剂产品，而是在高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染等方面进行深入研究，以寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液及钻井液处理剂。 1．抗高温聚合物水基钻井液 所使用的聚合物在其C-C主链上的侧链上引入具有特殊功能的基团如：酰胺基、羧基、磺酸根（S03H）、季胺基等，以提高其抗高温的能力。不论是其较新的产品，如磺化聚合物P OLYDRILL，或早己生产的产品如S.S.M.A.（磺化苯乙烯与马来酸酐共聚物）均是如此，并采取下列措施：
钻井液工艺原理总复习题
《钻井液工艺学》复习题 一、单项选择题 1、蒙脱石属于 C 层型粘土矿物。 A 1﹕1； B 1﹕2 ； C 2﹕1 ； D 2﹕2 2、伊利石晶层间作用力主要是 C 。 A 氢键力； B 色散力； C 静电力； D 诱导力 3、几种常见的粘土矿物中， B 的膨胀性最强。 A 高岭石； B 蒙脱石； C 伊利石； D 绿泥石 4、高岭石属于 A 层型粘土矿物。 A 1﹕1 ；B 1﹕2； C 2﹕1 ；D 2﹕2 5、粘土矿物的基本构造单元是 A 。 A 硅氧四面体和铝氧八面体； B 硅氧四面体片和铝氧八面体片； C硅氧八面体和铝氧四面体； D硅氧八面体和铝氧四面体。 6、调整钻井液密度是为了 B 。 A 悬浮和携带 B 平衡地层压力 C 润滑 D 降低钻井液粘度 7、钻井液按密度大小可分为 C 。 A 淡水钻井液和盐水钻井液 B 水基钻井液和油基钻井液 C 加重钻井液和非加重钻井液 D 分散性钻井液和抑制性钻井液 8、钻井液中固相的类型有 B 。 A 无机固相和有机固相 B 活性固相和惰性固相 C 可溶固相和不溶固相 D 粘土和加重剂 9、决定钻井液中粘土颗粒间静电斥力的是 B 。 A 表面电位 B 电动电位 C 表面电荷 D 电解质 10、两个溶胶粒子之间的吸引力本质上是 C 。 A 水化膜 B 双电层 C 范德华力 D 静电作用 11、剪切应力和剪切速率的概念适用于 C 型流体。 A 活塞流 B 紊流 C 层流 D 牛顿流体 12、钻井液具有剪切稀释的原因是 C 。 A 内摩擦降低 B 形成结构 C 破坏结构 D 粘度降低 13、动滤失发生在 C 。 A 井底 B 上部井段 C 钻井液循环过程中 D 高温条件下 14、目前常用的改善钻井液润滑性的方法是 A 。 A 合理使用润滑剂 B 降低密度 C 加入粘土浆 D 降低滤失量 15、钻井液流变性的调整主要是调整钻井液的 C 。
钻井液类型
前已述及，在四十多年的发展中，认真分析油田不同油区地层特点，有针对性地开展科研攻关，研究成功并在实际应用过程中完善定型了具有胜利特色的十多种钻井液完井液体系，为油田的增储上产发挥了巨大作用。尽管随着时代的进步，新型钻井液处理剂的不断研发和生产，国家环保法律法规的严格和公民环保意识的提高，一些对环境及个人具有危害性质的处理剂及钻井液完井液体系被停止使用，但为了让广大的泥浆工作者对胜利泥浆的发展有一个比较系统和全面的了解，并有所学习和启发，结合目前在用处理剂，力争在原有体系的基础上，能够进行改进和创新，特将胜利泥浆体系一并整理出来，供参考。 钻井液类型 一、抑制性聚合物钻井液 （一）代号：P—Fe （二）特点：本钻井液是以PHP作为絮凝剂，抑制地层造浆；以FCLS配合烧碱水作为稀释剂，控制钻井液粘度、切力及流变性能，以CMC作为 降失水剂的抑制性钻井液体系。具有适应范围广、维护处理简单、成本 低等特点。 （三）推荐使用范围：油田各地区3200米以内的井，水型不限。 （四）主要组分： 1、低密度固相含量不大于10% 2、PHP 0.1-0.3% 3、FCLS 1—2% 4、CMC 0.3—0.5% 5、烧碱水用于调节PH值 6、加重按设计要求 （五）性能指标 1、密度：非加重钻井液不大于1.15g/cm3 2、漏斗粘度：28—45S 3、API失水：10—5ml 4、静切力G：2—5/3—8 Pa
5、含砂量：＜0.5% 6、PH值:淡水9—11;咸水:11—13 7、塑性粘度:8—20mPa.S 8、动切力：3—6Pa （六）维护处理要点： 1、大循环改小循环以后，使用震动筛、除砂器控制固相含量，配合清水调 整性能1—2周，进行转化处理。本次处理主要以控制低粘、低切、降低 失水为目的。（采用PHP、FCLS 、NaOH、CMC综合处理）。 2、转化处理以后，用PHP配合烧碱水进行维护处理。PHP应配成0.5—1% 溶液，每班定量均匀加入。东营组以上地层，钻井液中PHP保持 0.1—0.15%的含量。进入沙河街组地层，PHP保持0.2—0.3%的含量， 烧碱量以维护要求的PH为佳。 3、每只钻头下钻完，根据性能要求，用清水、FCLS配合烧碱水处理，用 CMC控制失水。根据失水量的大小决定其用量，然后用PHP维护性能。 FCLS 与烧碱水的比例：一般按淡水2：1；咸水1：1或1：2。 4、钻进中坚持使用好固控设备，保持含砂量小于0.5%。 5、加重前，先用FCLS与烧碱水进行降粘切处理之后再进行加重。加重时， 应按加入的重晶石数量补充0.05—0.1%的PHP量，以确保重晶石在钻 井液中的悬浮。 6、完钻前，提前用FCLS与烧碱水处理好，用CMC降失水和提粘充分洗 井后，才能起钻电测，以确保完钻电测一次成功。 7、固井时，应将顶替水泥浆的钻井液用FCLS与烧碱水处理，将PH值提 至12以上，提高抗水泥侵污的能力，确保声放磁测井一次成功。 8、咸水一旦产生泡沫时，可以选用适当的消泡剂消泡。 二、聚胺CMC钻井液 （一）代号：P—C （二）特点：本钻井液是以PHP为主要处理剂，配合CMC控制失水，用适量烧碱维持一定的PH值的一种不用FCLS的低固相体系。具有抑制造 浆能力强、粘度低、剪切稀释特性好、容易达到较低的固相含量，并对 于携带岩屑、清洁井眼有利，配合喷射钻井，有利于提高钻井速度。但 存在失水较大、井眼不够稳固的弱点。需在应用过程中逐渐完善提高。 （三）推荐使用范围： 1、地层不太复杂地区的开发井 2、设备较好的喷射达二三阶段的钻井 3、梁家搂地区的钻井 4、淡水 （四）主要组分： 1、低密度固相含量不大于10% 2、PHP 0.1-0.5% 3、CMC 0.5—1% 4、烧碱水用于调节PH值，控制在8—9范围 5、加重按设计要求 （五）性能指标： 1、密度：非加重钻井液不大于1.15g/cm3
钻井液的作用
聚 乙 烯 醇 在 钻 井 液 中 的 应 用 班级：10油田化学三班 姓名：李涛涛
聚乙烯醇，英文名称2： polyvinyl alcohol，viny)alcohol polymer，poval，简称PVA，分子式： [C2H4O]n 摘要：主要讲述了聚乙烯醇胶乳对油井水泥浆的失水、稠化性能、游离水和水泥石抗压强度等参数的影响。结果表明，胶乳加量增大时，油井水泥浆的失水量迅速变小，稠化时间延长，初始稠度减小，游离水得到有效的控制，水泥石的抗压强度减小而柔性增大。试验证明，聚乙烯醇胶乳通过成膜、吸附、水化等作用能有效地控制油井水泥浆的液相运移情况，调节其稠化性能，改善水泥石的物理力学性能。自行设计了一套测定水泥石胶结强度的装置，实验证明所提出的测定方法是可行的。 首先聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性聚合物,分子中有大量的羟基存在。因此,可以把它作为油井水泥降失水剂的原料。文章研究了在不同的聚合度和醇解度的PVA作为油井水泥降失水剂的滤失性能,研究发现PVA17-88是以PVA作为油井水泥降失水剂的最好原料。并对PVA17-88作为油井水泥降失水剂与分散剂和消泡剂的配伍性、耐温、抗盐以及水泥浆的综合性能进行了系统的研究。 高分子聚合物材料作为油井水泥外加剂在油田固井工程中的应用,其地位日益突出,对提高固井质量起到了重要的作用.该文较详强的介绍了固井工程与油井水泥外加剂的关系以及相关的概念,综述了前人的研究成虹,研制出了新型聚合物胶乳水泥体系,同时设计了相应的特种实验仪器.该文重点研究了水溶性聚合物-聚乙烯醇作为油井水泥外加剂的一些行为特征,同时研究了配套组分对聚合物水泥浆体系的性能影响.聚乙烯醇水溶液与硼砂在碱性条件下交联是该文 研究应用的最基本原理之一,聚乙烯醇与硼砂交联形成了一定的网状结构,加入的有机酸组分参加进一步的交联,使之形成了立体柔性的网状交联结构,这种结构吸附到水泥颗粒上,阻碍和束缚了水泥浆中自由水的运移,同时这种交联吸附性质使水泥浆体系在压差作用下能够在滤失界的目的,减少了水泥石的表观和 内部体积由于失水而造成的收缩,同时也对地层流体的外窜起到了封堵作用,保证了水泥浆在井下的正常凝固.另外聚乙烯醇与其他组分的配合作用,使水泥浆体系还具备了"直角稠化","零自由水"和剪切稀释等特性.该文发展了油田固井工程中的防窜理论,在水泥外加剂的研究方面达到了一个新的水平.在现场试验和推广应用过程中为解决大庆油田的高压层固井、水平井固井,地矿部浅气层固井和渤海海上深层气层固井问题起到了重要作用. 聚乙烯醇用作石油及天燃气钻井、固井过程中的降失水添加剂增强水泥浆保水作用防止水泥浆在渗透性地层中先期脱水，对缓凝时间和抗压强度影响小，并有效防止气窜用作石油及天然气钻井过程中的防塌添加剂，能有效阻止钻井液滤液浸入泥页岩，从而达到防止井壁失稳甚至井壁坍塌的作用聚乙烯醇的抑制防塌性能是长久有效。聚乙烯醇等是我国近年来研究应用最广的堵水调剖剂，包括合成聚合物、自然改性聚合物、生物聚合物等。它们的共同特点是溶于水，在水中有优良的增粘性，线性大分子链上都有极性基团，能与某些多价金属离子或有机基团（交联剂）反应，天生体型的交联产物冻胶，粘度大幅度增加，失往活动性和水溶性，显示较好的粘弹性。 聚丙烯酰胺的大量应用，给化学堵水调剖技术开创了新局面。将聚丙烯酰胺水解后溶于水，混进甲醛或306树脂（多羟基的三聚氰胺酰化物），在酸性条件下，缩聚天生冻胶。本剂适合层间或层内纵向渗透率差异较大但油层无裂缝
钻井液体系和配方
钻井液体系和配方 一. 不分散聚合物体系 不分散聚合物钻井液体系指的是经过具有絮凝及包被作用的有机高分子集合物处理的水基钻井液。常用的不分散集合物钻井液类型大体有三种：及多元素聚合物体系、复合粒子性聚合物体系、阳离子聚合物体系。 1.不分散聚合物体系特点 （1）具有很强的抑制性。通过使用足量额高分子聚合物作为絮凝包被剂，实现强包被“被包”钻屑，在钻屑表面形成一层光滑的保护膜，抑制钻屑分散，使钻出的钻屑基本保持原状而不分散，以立于地面机械清除，从而实现低密度、低固相，提高钻速。 （2）具有较强的悬砂、携砂功能。通过控制适当的般土，使聚合物钻井液形成较强的网架结构，确保其悬砂、携砂功能，满足井眼净化需求。 （3）通过使用磺化沥青、超细碳酸钙等降低泥饼渗透率，能偶获得良好的泥饼质量。 （4）该体系以其良好的稀释特性是的钻头水眼粘度小，环空粘度打，有利于喷射钻井、优化钻井钻头水马力的充分发挥，从而提高机械钻速。 （5）低密度、低固相、有利于实现近平衡压力钻井 （6）抑制性强，且粘土微粒含量较低，滤液对底层所含粘土矿物有抑制膨胀作用，故可减轻对油气层的损害。
3.技术关键113.0/″井眼约″1217/米/井眼平均约3.5千克1.加大包被 剂用量（，42米/千克突然强包被，种以上包被剂复配以达互补增效功能，，并 采用2）防止钻屑粘聚包被剂以胶液形式钻进时细水长流式补充抑制钻屑钻分散，到井浆中。最佳范MBT2.控制适当的般土含量以获得良好的流变性集携砂、悬 砂功能（。般土含量的控制以淡水预化般土浆形式需要时直接升）45克/围为30～均匀补充道井浆中。）改善和提供聚合物钻井液的泥饼2%使用磺化沥青（2%）和超细碳酸钙（3. 质量。降，0.5%）及防泥包剂RH-4（0.3%～4.使用足量的润滑剂RH-3(0.5%～0.8%) 低磨阻，防止钻头泥包。/、双聚铵盐等中小分子聚合物与高分子聚合物匹配（大使用适量的HPAN5. ,降低滤失，有利于形成优质泥饼。2.5最佳比例～3:1）小分子聚合物的
钻井液体系和配方
钻井液体系和配方 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】
钻井液体系和配方 一.不分散聚合物体系 不分散聚合物钻井液体系指的是经过具有絮凝及包被作用的有机高分子集合物处理的水基钻井液。常用的不分散集合物钻井液类型大体有三种：及多元素聚合物体系、复合粒子性聚合物体系、阳离子聚合物体系。 1.不分散聚合物体系特点 （1）具有很强的抑制性。通过使用足量额高分子聚合物作为絮凝包被剂，实现强包被“被包”钻屑，在钻屑表面形成一层光滑的保护膜，抑制钻屑分散，使钻出的钻屑基本保持原状而不分散，以立于地面机械清除，从而实现低密度、低固相，提高钻速。 （2）具有较强的悬砂、携砂功能。通过控制适当的般土，使聚合物钻井液形成较强的网架结构，确保其悬砂、携砂功能，满足井眼净化需求。 （3）通过使用磺化沥青、超细碳酸钙等降低泥饼渗透率，能偶获得良好的泥饼质量。 （4）该体系以其良好的稀释特性是的钻头水眼粘度小，环空粘度打，有利于喷射钻井、优化钻井钻头水马力的充分发挥，从而提高机械钻速。 （5）低密度、低固相、有利于实现近平衡压力钻井 （6）抑制性强，且粘土微粒含量较低，滤液对底层所含粘土矿物有抑制膨胀作用，故可减轻对油气层的损害。 2.配方
3.技术关键 1.加大包被剂用量（171/2″井眼平均约千克/米，121/4″井眼约千克/米），并采 用2种以上包被剂复配以达互补增效功能，突然强包被，抑制钻屑钻分散，防止钻屑粘聚包被剂以胶液形式钻进时细水长流式补充到井浆中。
2.控制适当的般土含量以获得良好的流变性集携砂、悬砂功能（MBT最佳范围 为30～45克/升）。般土含量的控制以淡水预化般土浆形式需要时直接均匀补充道井浆中。 3.使用磺化沥青（2%）和超细碳酸钙（2%）改善和提供聚合物钻井液的泥饼质 量。 4.使用足量的润滑剂RH-3%～%)及防泥包剂RH-4（%～%），降低磨阻，防止 钻头泥包。 5.使用适量的HPAN、双聚铵盐等中小分子聚合物与高分子聚合物匹配（大/小分 子聚合物的最佳比例～3:1）,降低滤失，有利于形成优质泥饼。 6.不使用稀释剂。 4.推荐性能 5.使用环境