钻井液整理（推荐）_钻井液用

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填空及名词解释

第一章

钻井液：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。钻井液分类

1）按密度分：非加重钻井液和加重钻井液

2）按抑制粘土水化作用的强弱分：

非抑制性钻井液、抑制性钻井液

3）按固相含量分：

高固相钻井液、低固相钻井液和无固相钻井液

4）按流体介质分

水基钻井液、油基钻井液和气体型钻井流体

2、钻井液类型

① 分散钻井液(Dispersed Drilling Fluids)

②钙处理钻井液（Calcium-treated drilling fluids)

③盐水钻井液（saltwater drilling fluid)

④饱和盐水钻井液

⑤ 聚合物钻井液(polymer drilling fluids)

⑥钾基聚合物钻井液（potaium-based polymer drilling fluids)

⑦油基钻井液（oil-based drilling fluids)

⑧合成基钻井液（synthetic drilling fluids)

⑨气体型钻井流体（gas-typed drilling fluids)

⑩保护储层的钻井液

第二章

晶格取代：在粘土矿物晶体中，一部分阳离子被另外阳离子所置换，产生过剩电荷的现象。阳离子交换容量（C.E.C)分散介质PH=7时，100g粘土所能交换下来的阳离子的毫摩尔数（以一价阳离子毫摩尔数表示）。

造浆率一吨干粘土所能配制粘度为 15mPa.s的钻 井液的体积数，m3/T。

永久负电荷粘土在自然界形成时发生晶格取代作用所产生的负电荷。

可变负电荷随介质的pH值改变而改变的粘±所带负电荷的数量。

粘土的水化膨胀作用粘土吸水后体积增大的性质。膨胀性是衡量粘土亲水性的指标。粘土亲水性越强，吸水量越大，水化膨胀越厉害。

粘土矿物的水分按其存在的状态可以分为结晶水、吸附水和自由水等三种类 型。

表面水化由粘土晶体表面直接吸附水分子和通过所吸附的可交换性阳离子间接吸附水分子而导致的水化。

渗透水化由于晶层间阳离子浓度大于溶液内部 的阳离子浓度，因而发生水的浓差扩散，使水进入晶层，增加晶层间距，使粘土膨胀。作用机理：浓差扩散

1、相：物理性质和化学性质都完全相同的均匀部分。

2、多相体系：由两个或两个以上的相组成的体系。

3.相界面：相与相之间的接触面称为相界面。

4.分散相：在多相分散体系中，被分散的物质。

5.分散介质：在多相分散体系中，包围分散相的另一相。

分散度：分散程度的量度，通常用分散相颗粒平均直径或长度的倒数来表示。

比表面单位质量（或单位体积）分散相的表面积。

吸附物质在两相界面上自动浓集的现象。

吸附质：被吸附的物质

吸附剂：吸附吸附质的物质。

聚沉值： 使一定量的溶胶在一定时间内完全聚沉所需电解质的最小浓度。

聚沉能力： 是聚沉值的倒数。聚沉值越大的电解质，聚沉能力越小；反之，聚沉值越小电解质，其聚沉能力越强。

第三章

流变性：是指在外力作用，物质发生流动和变形的特性；

与钻井液流变性有关的钻井问题：

（1）携带岩屑，保证井底和井眼的清洁；

（2）悬浮岩屑与重晶石；

（3）提高钻井速度

（4）保持井眼规则和保证井下安全。

流变曲线：描述τ与γ关系的曲线

流变模式/流变方程：描述τ与γ关系的数学关系式

钻井液密度对钻井的影响

（1）影响井下安全（井喷、井漏、井塌和卡钻等）

（2）与油气层损害有关

（3）影响到钻井速度

降低钻井液密度的方法

加水稀释（增加处理剂用量和钻井液费用）

降低钻井液固相含量（机械+化学絮凝）

混油（影响地质录井和测井解释）

充气（需额外设备）

钻井液固相含量：钻井液中全部固相体积占钻井液总体积的百分数。

1、钻井液中固相的类型根据其性质不同分类

惰性固相活性固相

2、按用途分类

有用固相无用固相

固相控制方法

1、沉降法

2、稀释法

3、机械设备法

4、化学法

第四章

滤失造壁性：钻井液的滤失造壁性能主要是指钻井液滤失量的大小和所形成的泥饼的质量。与钻井液滤失有关的钻井问题：

1、井壁稳定

2、油气层保护

3、钻井速度

4、井下安全

滤失：在压差作用下，钻井液中的自由水向井壁裂缝或孔隙渗透的现象。

造壁性：在滤失过程中，随着钻井液中的自由水进入岩层，钻井液中的固相颗粒便附着在井壁上形成泥饼。

泥饼的作用1降低滤失量 2保护井壁

降滤失剂作用机理

吸附机理增粘机理捕集机理堵塞机理

钻井液的润滑性能通常包括泥饼的润滑性能和钻井液这种流体自身的润滑性两方面。主要技术指标：钻井液和泥饼的摩阻系数

钻井作业中摩擦现象包括流体摩擦干摩擦边界摩擦

钻井液润滑性影响因素

1固相的影响

固相含量增高，钻井液润滑性变差

2有机高分子处理剂的影响降低摩擦阻力

3润滑剂

使用润滑剂是改善钻井液润滑性能、降低摩擦阻力的主要途径

钻井液润滑剂品种一般可分为两大类，即液体类和固体类

第五章

1钻井液配浆原材料是指在配浆中用量较大的基本组分，处理剂则是指用于改善和稳定钻井液性能，或为满足钻井液某种性能需要而加人的化学添加剂

2钻井液原材料和处理剂按其组成分类

分为钻井液原材料、无机处理剂、有机处理剂和表面活性剂四大类

3膨润土是水基钻井液的重要配浆材料，评价膨润土好坏的标准是造浆率。将膨润土先在淡水中预水化，然后再加入盐水中，可以提高其在盐水中的造浆率。

4有机土是由膨润土经季铵盐类阳离子表面活性剂处理而制成的亲油膨润土。

5钻井液加重材料应具备的条件是自身的密度大，磨损性小，易粉碎。并且应属于惰

性物质，既不溶于钻井液，也不与钻井液中的其它组分发生相互作用。分为重晶石粉，石灰石粉，铁矿粉，钛铁矿粉，方铅矿粉。

6在水基钻井液中，水是分散介质,泡沫钻井液中水也是作为连续相,油包水乳化钻井液中，水是分散相,在雾流体中，是作为分散相.7无机盐：会导致膨润土的造浆率降低，以及钻井液的滤失量增大；细菌：淀粉类处理剂发

酵，聚合物处理剂容易降解，细菌的大量繁殖还会对油气层造成损害；气体的存在则会加剧钻具的腐蚀等.8在水基钻井液中，也常混入一定量的原油或柴油，以提高其润滑性能，并起降低滤失量的作用。

9加入降滤失剂的目的，就是要通过在井壁上形成低渗透率、柔韧、薄而致密的滤饼，尽可

能降低钻井液的滤失量。

10降滤失剂是钻井液处理剂的重要剂种，根据其来源主要分为纤维素类、腐植酸类、丙烯

酸类、淀粉类和树脂类等。

11降粘剂可分为两种类型，即分散型稀释剂和聚合物型稀释剂

12概括地讲，处理剂在钻井液中所起的作用主要有两个：一是维持钻井液性能稳定，二是

保持井壁稳定。凡是能有效地抑制页岩水化膨胀和分散，主要起稳定井壁作用的处理剂均可称做页岩抑制剂，又称防塌剂。

13絮凝剂分为无机絮凝剂，有机絮凝剂。

14絮凝剂影响因素 分子量 水解度 浓度 pH值

第六章通常将以蒙脱石为主要成分的配浆土称为膨润土。

2凡是使用线型水溶性聚合物作为处理剂的钻井液体系都可称为聚合物钻井液。

3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 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；二是选择性

絮凝剂。

第八章

1油基钻井液特点，优点

有利于井壁稳定

抗污染能力强

润滑性好

对油气层损害小

抗高温

缺点

成本高

污染环境

钻速低

第九章井壁失稳是指在钻井、完井等环节中发生的井壁坍塌、缩径和地层压裂等复杂情况。2 井漏(Lost Circulation)是在钻井、固井、测试等各种井下作业中，各种工作液(包括钻井液、水泥浆、完井液及其它流体等)在压差作用下漏人地层的现象。漏失通道按其形成原因可分为两类，一类是自然漏失通道，另一类是人为漏失通道。4 井漏的发生一般应具备以下必要条件：井筒对于地层存在正压差。并且，地层中存在着漏失通道和较大的足够容纳液体的空间．堵漏方法

•(1)调整钻井液性能与钻井措施

•(2)静止堵漏

•(3)桥接材料堵漏法

•(4)高滤失浆液堵漏法

•（5）暂堵法

•(6)化学堵漏法

•(7)无机胶凝物质堵漏法

•（8）复合堵漏法

6钻井过程中，钻具在井下既不能转动又不能上下活动而被卡死的现象称为卡钻（7钻井过程中常见的卡钻方式有以下几种：压差卡钻、沉砂卡钻、jing塌卡钻、砂桥卡钻、掉块卡钻、缩径卡钻、泥包卡钻和键槽卡钻防止钻头泥包卡钻可采取以下措施：选用合适的环空返速，及时携带岩屑；依据地层的特性，选用抑制性强的钻井液；在钻井液中加入钻头防泥包剂，改善钻井液的润滑性能，降低岩屑在钻头上的粘附力等。