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：
粘度：30-55 s ；塑性粘度：8-12 mPa.s
屈服值：10-20 Pa ；静切力：3-15/10-30 Pa
API失水：不刻意控制，通常＜20ml ；PH 值：8-10
5、常遇到情况和处理措施
（1）粘土和泥页岩侵入，钻井液增稠的处理。
A、排放部分钻井液并加水稀释；
B、加入电解质抑制剂，如：盐、生石灰、氯化钾和石膏等；
C、加入适量大分子聚合物包被抑制剂，絮凝部分土相；
D、使用四级固控设备清除钻井液中有害固相；
E、加入降粘稀释剂。
（2）滤失量控制：
加入适量中分子、小分子降滤失剂，如CMC-LV、淀粉类降失水剂、KHPAN，NH4HPAN等降失水剂。
二、聚合物钻井液
1、聚合物钻井液体系一般用于上部地层大井眼段钻进和地层水敏性较弱的浅井作业。2
3、聚合物钻井液性能指标：
粘度：30-45 s ；塑性粘度：7-15 mPa.s
屈服值：5-15 Pa ；静切力：1-3/5-15 Pa
API失水：通常＜15ml ；PH 值：8-10
摩阻系数：＜0.1 ；含砂：＜0.5 %
4、注意事项：
（1）用烧碱和纯碱控制体系的pH和Ca2+、Mg2+浓度，体系pH值不宜过高，防止KPAM、PLUS等进一步水解失效，Ca2+应控制在200ppm以下；
（2）预水化坂土用于控制滤失量和提高泥饼质量，可在配制新浆时加入，也可直接向井浆补充，加入前最好用CMC-LV、KHPAN或有稀释作用的降滤失剂（铵盐）等进行处理护胶；
（3）配制新浆时，先加其它处理剂对细分散的般土护胶，最后加入大分子包被剂和氯化钾；
（4）用稀胶液稀释或用少量稀释剂处理来控制泥浆的粘切；
（5）CMC-LV和铵盐用于控制泥浆的滤失量，随井深增加井温较高时，用SPNC或抗温降失水剂替代CMC-LV和铵盐，也可使用SMP、 SPNH来控制滤失量；
（6）大分子包被剂和氯化钾用于提供体系的抑制性，由于钻屑的吸附消耗，应经常向井浆中补充，保持足够的浓度以维持体系的强抑制性；
三、盐水钻井液
1、盐水钻井液经常用于钻盐水层、盐岩层、盐膏层，也应用于钻大段易膨胀缩径、剥落垮塌的水敏性泥页岩层，以保持井筒内井壁稳定。
2、分类：（1）海水钻井液：含盐量约3%；
（2）盐水钻井液：含盐量8-12%；
（3）欠饱和盐水钻井液：含盐量12-30%；
（4）饱和盐水钻井液：含盐量大于30%。
3、配方：
（1）海水钻井液：含盐量约3%；
A、基浆：淡水+ 0.1-0.2%烧碱+ 0.2-0.3 %纯碱+ 6-10% 钠膨润土
B、胶液：海水+0.1-0.2%烧碱+ 0.05%纯碱+ 2-3%中分子降失水剂（CMC-LV、
PAC、淀粉、KHPAN等）+ 0.5%大分子包被剂（80A51、KPAM等）
+ 0.1-0.2%降粘剂（XY-27、FCLS等）+ 1-2%沥青粉
基浆用少量CMC护胶好，将胶液连续均匀的加入其中，根据实际情况需要加入适量润滑剂，根据失水情况调节降失水剂加量。
（2）盐水钻井液：含盐量8-12%；
（3
4、性能指标：
适用密度范围：1.05—2.50g/cm3；适用井深：0-10000米
粘度：42-65 s ；塑性粘度：15-25 mPa.s
屈服值：7-15 Pa ；静切力：1-5/6-15 Pa
API失水：通常＜8ml ；PH 值：9-10.5
HTHP：通常＜12ml ；摩阻系数：＜0.1
5、注意事项：
（1）加入盐后，通常会使钻井液PH值降低，应适时不断补充烧碱，以保持盐水钻进液PH值保持在9-10.5。
（2）盐水钻井液有时会出现发泡现象，应加入适量润滑剂改善其表面润滑性能或加入适量消泡剂消泡。
（3）应经常检测钻井液的盐含量（氯离子含量），在钻井过程中应根据盐含量的需求来不断补充盐，控制盐含量在一定范围内；同时应加入适量的降粘剂、降失水剂和其它添加剂，以使钻井液具备良好的性能。
四、聚磺钻井液体系
1、聚磺钻井液一般是在水基聚合物钻井液中引入磺化材料【包括磺化单宁（SMT），磺化褐煤（SPNH）、磺化沥青及磺化酚醛树脂（SMP）】，从而提高钻井液抗高温抗盐性能，以适应深井、超深井钻探对钻井液的要求。聚磺钻井液性能稳定，抗污染能力较强，配制维护简单；具有较强的抗温抗盐性能。
2、配方：
3、性能指标：
适用密度范围：1.05—2.30g/cm3；适用井深：0-7000米
粘度：40-65 s ；塑性粘度：15-25 mPa.s
屈服值：6-15 Pa ；静切力：1-4/5-15 Pa
API失水：通常＜8ml ；PH 值：8.5-10
HTHP：通常＜15ml ；摩阻系数：＜0.1
4、注意事项：
（1）用烧碱和纯碱控制体系的pH和Ca2+、Mg2+浓度；
（2）控制体系的坂土含量在较低水平，若需加入预水化坂土用于控制滤失量和提高泥饼质量时，加入前必须用稀释剂或中分子降失水剂等进行处理护胶；
（3）用聚合物解絮凝剂木质素磺酸盐（FCLS）、磺化褐煤（SMC）、磺化单宁（SMT）等来控制泥浆粘切；体系的坂土含量高引起过高粘切时，应优先使用稀胶液稀释的方法来处理。
（4）加入磺化沥青、阳离子乳化沥青类防塌剂增强体系的防塌能力；SMP、PSC、SPNH 用于控制HTHP滤失量。
五、氯化钾聚磺钻井液
1、简介：
氯化钾聚磺钻井液是最近几年应用非常广泛的钻井液体系，在塔里木油田和西北局塔河油田广泛应用于钻3000米以上的地层。它抑制粘土和泥页岩水化膨胀、分散的能力相当强，能有效的防止软泥页岩水化膨胀缩径，防止硬脆性泥页岩地层的剥蚀掉快和垮塌。经过近几年的实践表明：氯化钾聚磺钻井液非常适应该区块的深井钻井
液体系；氯化钾聚磺钻井液性能稳定，抗污染能力强，配制维护简单；氯化钾聚磺钻井液能保证起下钻顺利通畅，提高钻井速度，减少事故复杂的发生；
氯化钾聚磺钻井液中氯化钾适宜的加量为4-11%。
2
3、性能指标：
适用密度范围：1.05—2.50g/cm3；适用井深：0-10000米
粘度：40-60 s ；塑性粘度：15-25 mPa.s
屈服值：6-15 Pa ；静切力：1-4/5-15 Pa
API失水：通常＜8ml ；PH 值：9-11
HTHP：通常＜10ml ；摩阻系数：＜0.1
4、注意事项：
（1）经常（每天至少一次）检测K+含量，并不断根据实测K+含量补充氯化钾，保证氯化钾在钻井液中含量在4-11%。
（2）保持钻井液中包被增稠剂、降失水剂的含量，以保持钻井液良好的包被性和较低的滤失量。
（3）有条件的情况下，尽量用KOH代替烧碱调节PH值，保持PH值=9-11。（4）氯化钾聚磺钻井液通常是由上部使用的聚合物钻井液转化而成，转化时先将上部使用的钻井液用稀聚磺胶液稀释护胶，降低其膨润土含量在30-40kg/m3，然后加入0.2-0.5%的大分子包被剂KPAM或80A51，然后再加降失水剂和防塌剂调节失水低于5ml，搅拌均匀后再加入氯化钾，氯化钾一定要加过胶凝点3%，达到4%以上，否则钻井液有可能出现稠得流不动。
（5）转化最好在地面罐进行，因为，如果氯化钾聚磺泥浆中膨润土含量过高。这时若同时加入KCL和包被增稠剂KPAM，往往会造成钻井液粘度升的极高而流动困难；应先降低膨润土含量并护好胶后加入氯化钾，达到设计的钾离子含量，然后不断的补充氯化钾维持K+含量，并根据粘度、失水情况加入适量降粘剂和降失水剂处理。调整钻井液性能至优良。
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。
物质的组成和分类
物质的组成和分类 能力解读 1．认识：物质的多样性。 2．识别：混合物与纯净物，化合物与单质，有机物和无机物，常见的酸、碱、盐和氧化物。 3．懂得：元素的简单分类。4．知道：物质由元素组成。 知识梳理 1.物质分类及典型实例体系总图 2.物质的定义 ⑴ 组成混合物， ⑵ 组成纯净物 ①单质： 的纯净物．．． 。 ②化合物： 组成的纯净物．．． 。 ⅰ氧化物： 组成的化合物．．． 。 酸性氧化物：能与 ，如 CO2、SO2。 中性氧化物： 碱性氧化物：能与 ，如：CaO 。 。 ⅱ酸：水溶液中电离出的阳离子 的化合物．．．。 ⑼有机物：含 元素的化合物．．． 。 ⅲ碱：水溶液中电离出的阴离子 的化合物．．． 。 ⅳ盐：由 和金属离子或铵根离子组成的化合物。 非金属单质 稀有气体单质：如：He 、Ne 、Ar 等 金属单质：如Mg 、Al 、Zn 、Fe 、Cu 、Hg 、Ag 等 气态：H 2、O 2、N 2、Cl 2 固态：C 、S 、P 、Si 、I 2 物质 纯净物 如：空气、自然界中的水、化石燃料、溶液、合金、盐酸等 单质 化合物 CH 4、C 2H 5OH 、CH 3COOH 、C 6H 12O 6等 如(C 6H 10O 5)n 等相对分子质量大于1万的，为有机高分子化合物 碱 NaCl （中性）、Na 2CO 3（碱性）、CuSO 4（酸性）等 酸 碱性氧化物：如CuO 、MgO 等 酸性氧化物（酸性）：如CO 2、NO 2、SO 2、SO 3、等 含氧酸：如H 2SO 4、H 2CO 3、HNO 3等 无氧酸：如HCl 、H 2S 等 可溶：如NaOH 、KOH 等 难溶：如Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2等 微溶：Ca(OH)2等 中性氧化物（中性）：如H 2O 、CO 等 混合物
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
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）。
系统的组成和分类
第一章系统的组成和分类 干粉灭火系统根据其灭火方式、保护情况、驱动气体储存方式等不同可分为10余种类型，本节主要介绍系统的组成及其分类。 一、干粉灭火系统的组成 干粉灭火系统在组成上与气体灭火系统相类似。干粉灭火系统由干粉灭火设备和自动控制两大部分组成。前者由干粉储存容器、驱动气体瓶组、启动气体瓶组、减压阀、管道及喷嘴组成；后者由火灾探测器、信号反馈装置、报警控制器等组成，见图3-8-1所示。 二、干粉灭火系统的分类 （一）按灭火方式分类
1．全淹没干粉灭火系统 全淹没干粉灭火系统是指将干粉灭火剂释放到整个防护区，通过在防护区空间建立起灭火浓度来实施灭火的系统形式。该系统的特点是对防护区提供整体保护，适用于较小的封闭空间、火灾燃烧表面不宜确定且不会复燃的场合，如油泵房等类场合。 2．局部应用干粉灭火系统 局部应用干粉灭火系统是指通过喷嘴直接向火焰或燃烧表面喷射灭火剂实施灭火的系统。当不宜在整个房间建立灭火浓度或仅保护某一局部范围、某一设备、室外火灾危险场所等，可选择局部应用干粉灭火系统，例如用于保护甲、乙、丙类液体的敞顶罐或槽，不怕粉末污染的电气设备以及其他场所等。 （二）按设计情况分类 1．设计型干粉灭火系统 设计型干粉灭火系统是指根据保护对象的具体情况，通过设计计算确定的系统形式。该系统中的所有参数都需经设计确定，并按要求选择各部件设备型号。一般较大的保护场所或有特殊要求的场所宜采用设计型系统。 2．预制型干粉灭火系统 预制型干粉灭火系统是指由工厂生产的系列成套干粉灭火设备，系统的规格是通过地保护对象做灭火试验后预先设计好的，即所有设计参数都已确定，使用时只需选型，不必进行复杂的设计计算。保护对象不很大且无特殊要求的场合，一般选择预制系统。 （三）按系统保护情况分类 1．组合分配系统 当一个区域有几个保护对象且每个保护对象发生火灾后又不会蔓延时，可选用组合
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。）
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：
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。
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
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
物质的组成和分类(原创)
物质的组成和分类（原创） 1．掌握分子、原子、离子、原子团、元素等概念。 2．掌握混合物、纯净物、单质、化合物、金属、非金属的概念 3．掌握氧化物、酸、碱、盐概念及相互关系。 4．了解同位素和同素异形体。 一、原子、分子、离子、元素、同位素、同素异形体的概念 1．原子是。 思考：为什么说原子是化学变化中的最小微粒？能否理解为原子是构成物质的最小微粒？2．分子是。 思考：是否可理解为分子是保持物质性质的微粒？ 3．离子是。 4．元素是。 元素存在形式。 思考：质子数相同的微粒一定是同一种元素吗？ 5．比较元素和原子的区别 6．同位素是。 7．同素异形体是。 8．比较同位素、同素异形体的区别 二、物质的分类 1．将物质分为纯净物与混合物，是依据所含物质种类是不是一种来区分的。 2．将纯净物分为单质和化合物，是依据组成纯净物的元素是不是一种来区分的。要重点理解单质和化合物两个概念。
3．将化合物分为有机物与无机物，是依据组成元素中是否含碳元素来区分的。一般把含碳元素的化合物称为有机物（CO、CO2、H2CO3及碳酸盐除外），将不含碳元素的化合物叫做无机物。 4．将无机物分为氧化物、酸、碱和盐四类，其依据是物质组成和性质上的不同。 氧化物是指由___________种元素组成，且其中一种为__________元素的化合物（注意氧化物与含氧化合物的区别和联系）。将氧化物分为酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物、不成盐氧化物，是依据氧化物跟酸或碱反应的情况来区分的。 思考：酸性氧化物与非金属氧化物的关系，碱性氧化物与金属氧化物的关系。 酸可以从两个不同的角度进行分类：一是依据酸分子电离生成的H+个数分为一元酸、二元酸、三元酸等；二是依据酸的组成元素中是否含氧元素分为含氧酸和无氧酸。 碱一般根据溶解性可分为可溶性碱和难溶性碱。盐可分为正盐、酸式盐、碱式盐，有关酸、碱、盐的组成及判断见下表： 另外，盐按形成特点可分为四类： 强酸强碱盐：如特点是。 强酸弱碱盐：如特点是。 弱酸强碱盐：如特点是。 弱酸弱碱盐：如特点是。 思考：酸、碱、盐、氧化物之间的关系。 【例1】下列叙述正确的是 A．非金属氧化物都是酸性氧化物 B．碱性氧化物都是金属氧化物 C．酸酐都是酸性氧化物 D．酸性氧化物都不能跟酸反应 解析非金属氧化物不都是酸性氧化物，如水、一氧化碳、一氧化氮等氧化物就属于不成盐氧化物，所以A不正确。酸性氧化物也称为酸酐，但多数有机酸的酸酐却不是酸性氧
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
实验室种类划分与系统构成(1)(精选.)
实验室种类划分 实验室设计与建设根据实验室种类和功能的不同而采用不同的方案，可按学科划分、按实验室特性划分或按行业划分。 一、按学科划分可分为化学实验室、物理实验室、生物实验室（动物学实验室、植物学实验室和微生物实验室）。 1、化学实验室主要从事无机化学、有机化学、高分子化学等领域的研究、分析和教学工作。一般包括理化实验室、精密仪器室、天平室、标液室、药品室、储藏室、高温室、纯水室等。 2、物理实验室包括电学实验室、热学实验室、力学实验室、光学实验室、综合物理实验室等。 3、生物实验室可细分为动物学实验室、植物学实验室和微生物实验室。 动物学实验室包含普通动物实验室和洁净动物实验室，一般由前区、饲养区、动物实验室、辅助区组成； 植物学实验室主要进行植物解剖、制片染色、细胞化学成分的测定，微生物检测、基因的分离纯化、体外扩增技术、蛋白质定量测定、电泳分析等； 微生物实验室分为病原微生物实验室和卫生微生物实验室。病原微生物实验室主要以病毒和细菌的鉴定和分类为主，实验室涉及1-4类病毒（菌），根据危害等级依次为P1-P4实验室。危害越大，实验室洁净度等级越高；卫生微生物实验室主要以产品监测和检验为主，实验室对象主要以食物、化妆品、空气和水等，为了防止环境对样品或者样品之间的污染，一般实验都需在洁净环境中完成。 二、按实验室特性可划分可分为干性实验室与湿性实验室；主实验室与辅助实验室；常规实验室与特殊实验室、危险性实验室。 1、干性实验室与湿性实验室 干性实验室是指精密仪器室、天平室、高温室等不适用或较少使用水的实验室。 湿性实验室是指样品处理、容量分析、离心、沉淀、过滤等常规实验而需要配备给排水的实验室。 2、主实验室与辅助实验室 主实验室是指进行分析、研究等核心实验的主要实验室，如精密仪器室等。 辅助实验室是指为实现核心实验的辅助性实验室，如天平室、高温室、样品室等。
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