钻井液课程总结_钻井液总结
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钻井流体：人为控制使钻井流体具备一定的性能，能够实现钻井和地质产能的特定性能的流体。
API钻井液：旋转钻井中用以完成钻井作业中各种功能的循环液体。
钻井流体的密度：单位体积钻井工作流体的质量。密度调节方法:机械和化学絮凝；加水稀释；混油；选用充气钻井流体。
钻井液功能：携带和悬浮岩屑；稳定井壁平衡地层压力；冷却和润滑钻具、钻头；传递水功率；保户储层；
表观粘度(有效粘度)剪切应力与剪切速率之比。动塑比：动切力与塑性粘度之比。
6携带比： 岩屑的净上升速度与钻井液的上返速度的比值。用此来表示井筒的净化效果。7塑性粘度：up=(t-to)/r 8储备碱度：主要是指未溶石灰构成的碱度。9储备碱度的用处: 10触变性:是指一些流体在剪切作用下，体系结构产生变化，当去除外力后体系结构又得以恢复的一种流变学现象。
11钻井流体污染：
12碱度及评价方法：碱度是指溶液或悬浮体对酸的中和能力。API选用酚酞和甲基橙两种指示剂来评价钻井工作流体及其滤液碱性的强弱。酚酞的变色点为PH=8.3。当PH降低至该值时，酚酞由红色变为无色。能够使PH值降至8.3所需的酸量被称作酚酞碱度。钻进工作流体及其滤液的酚酞碱度分别用Pm和Pf表示。甲基橙的变色点为PH=4.3，当PH 降低至该值时，甲基橙由黄色变为橙红色，所需要的酸量叫做甲基橙碱度。用Mm和Mf表示。
13阳离子交换容量（怎么测定的）：又叫做亚甲基蓝容量，每100ml钻井液所能吸附亚甲基蓝的毫摩尔数。14钻井液的抑制性：是指钻井液具有抑制地层和钻屑造浆的特性，更准确的说，就是对泥页岩地层中的粘土有其抑制水化、膨胀及分散的作用。
15剪切稀释性：塑性流体和假塑性流体的表观粘度随着剪切速率的增加而降低的特性称为剪切稀释性。16分离点：
17粘土矿物的概念：是细分散的含水的层状硅酸盐和含水的非晶质硅酸盐矿物的总称。18晶格取代作用： 19滤失作用：在压差作用下，钻井液中的自由水向井壁岩石裂缝或孔隙中渗透的现象，称为钻井液的滤失作用。20絮凝剂：是带有正电（负）性的基团中和一些水中带有负（正）电性难于分离的一些粒子或者颗粒，降低其电势，使其处于不稳定的状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒集中，并通过物理或者化学方法分离出来。21破乳电压：242使乳状液破乳所需的最低电压称为“破乳电压”。
22造浆率：
23漏斗粘度：一种是苏氏漏斗，把700ml钻井液流出500ml所用的时间称为漏斗粘度；一种是马氏漏斗，把1500ml钻井液流出1夸托所用的时间称为漏斗粘度。
24细分散钻井液：由淡水、配浆膨润土和各种对粘土、钻屑起分散作用的处理剂配置而成的水基钻井液称为分散钻井液。为了与钙处理钻井液等粗分散钻井液相区别，有时又称为“细分散钻井液”或“淡水钻井液”。
25聚合物钻井液：通常将聚合物作主处理剂或主要用聚合物调控性能的钻井液体系称为聚合物钻井液。26钻井流体不分散性：184 27包被作用：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。
28桥联作用：当一个高分子同时吸附在几个颗粒上，而一个颗粒又可以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连作用。
29护胶作用： 30岩屑回收率：
31甲酸盐钻井液：利用甲酸盐配制而成的水基钻井液称为甲酸盐钻井液。
32油包水乳化钻井液：是以柴油、矿物油或合成基液为外相，以水为内相，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。227 33预制性泡沫钻井流体（稳定泡沫）： 34有机土（水润湿的土）：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
35急性毒性实验：是指在高浓度、短时期待测物能引起一定数量的受试生物死亡或产生其他效应的毒性试验，其目的是寻找毒物对生物的半致死浓度和安全浓度。36井漏：是在钻井、固井、测试等各种井下作业工程中，包括钻井液、水泥浆、完井液或其他工作流体，在压差作用下进入地层的现象。
37井喷：是指地层流体失去控制，喷出地面，或是窜流至其他底层里的现象。
38卡钻及种类：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想象称为“卡钻”。
39生物降解性及主要方法：生物降解是指有机物被生物降解的可能性。主要有：BOD/COD比值评定法、利用脱氢酶活性的测定和三磷酸腺苷（ATP）量的测定、生化呼吸线评定方法、目标物浓度变化等方法。
40井内液柱压力激动：是指在起下钻和钻进过程中，由于钻柱上下运动、泥浆泵开动等原因，使得井内液柱压力发生突然变化（升高或降低），给井内增加一个附加压力（正值或负值）的现象。
简述：
1.钻井工程中的腐蚀介质
钻井工程中的腐蚀介质主要来自大气、钻井液和地层产出物，在实际钻井工程中腐蚀介质通常不是单一的，而是几种腐蚀组分同时存在，并且各种组分的组成会随着钻井进程而发生变化。
2.影响钻井流体的腐蚀因素
1氧气
2二氧化碳
3硫化氢
4细菌
5钻井液的腐蚀。
钻井液的组成和腐蚀机理十分复杂，影响腐蚀的因素很多，主要有钻井液的pH值、钻井液的流速、钻井液中所含的种类和质量分数、钻井液中所含的微生物等。
3.固相含量对井下安全的危害P58
1使钻井工作流体流变性能不稳定，粘度，切力偏高，流动性和携岩效果变差
2使井壁上形成厚的泥饼，其质地松散，摩擦系数大，从而导致下钻遇阻，容易造成粘附卡钻
3泥饼质量不好会使钻井工作流体滤失量增大，造成井壁泥页岩水化膨胀，井径缩小或井壁剥落，坍塌
4使钻井工作流体已发生岩钙侵和粘土侵，抗温性能变差，维护其性能的难度明显增大
此外，在钻遇油气层时，由于钻井流体固相含量高，滤失量大，还将导致钻井工作流体侵入油气层的深度增加，降低近井壁地带油气层的渗透率，使油气层损害程度增大，产能降低
4.钙镁离子进入钻井流体的途径P77
1某地区的配浆水中含有高浓度的钙离子和镁离子，通常成这样的水为硬水，并称钙镁离子的总浓度为水的硬度，如果用海水配浆，就无机阳离子可言，配浆水中除含有相当多的钠离子外，还含有一定浓度的钙镁离子。
2在钻遇石膏或盐膏地层时，钙离子以及一些CaSO4,CaSO4.2H2O固体不可避免的会进入钻井工作流体。
3在钻水泥塞过程中，来自水泥中的钙会对钻井工作流体造成一定的污染
5.钻井流体基本功P6
1携带和悬浮岩屑
2稳定井壁和平衡地层压力
3冷却和润滑钻具，钻头
4传递水动力
5.保护储层
6有利于地层评价和油气发现 7不损害环境，人员和设备 8降低钻井成本
6.钻井流体静滤失方程的假设条件P47
假设：泥饼的厚度与钻井直径相比是很小的泥饼是平面型的厚度为定值
泥饼不可压缩且渗透率不变
7.从经济角度考虑稀释法P64
稀释法随操作简单见效快，但在加水的同时必须补充足够的处理剂，若是加重钻井工作流体还需补充大量的重晶石等家中传材料，因而会使钻井工作流体成本显著增加，为了尽可能降低成本，应遵循以下原侧
1稀释后的钻井工作流体总体积不宜过大
2部分旧浆的排放应在加水稀释前进行，不要边稀释边排放
3一次性较多量稀释比分多次少量稀释的费用要少
8.井壁失稳的主要原因p79
泥浆水化膨胀，分散造浆使井壁失稳的主要原因
1地层组成2钻井液滤液进入底层的驱动动力
3粘土的水化机理
4影响地层水化作用的主要因素
5地层水化膨胀对井壁稳定的影响
9.降底钻井液密度的主要方法
（1）用机械和化学絮凝的方法清除无用固相，降低钻井液的固相含量；
（2）加水稀释；
（3）混油
（4）选用充气钻井流体等。
10.钻井流体维持弱碱性的原因
（1）可减轻对钻具的腐蚀；
（2）可预防因氢脆而引起的钻具和套管的损坏；
（3）可抑制钻井工作流体中钙、镁盐的溶解；
（4）很多处理剂需在碱性介质中才能充分发挥其效能。
11.选用好振动筛如何使用振动筛P66
应注意以下几点：1正确的安装和操作筛网的张紧程度要适当，否则筛网寿命会大大缩短网孔尺寸以钻井工作流体覆盖筛网总长度的75%—80%为宜
4安装水管线，及时清洗筛网，防止堵塞
12.荧光产生的原因p101
物质经过较短波长的光照，把能量储存起来，然后慢慢释放较长波长的光叫荧光
钻井液添加剂所发射的荧光属于分子荧光。带有生荧团（指分子结构中的一些不饱和键，特别是共轭双键和苯环），尤其是稠环，可以吸收紫外光并且发生荧光的官能团）的钻井液添加分子吸收紫外辐射能后，电子跃迁到激发态，激发态为不稳定态，必须跃迁回稳定的基态。电子由激发态跃迁回基态时能量以荧光发射的方式放出
13.塑性流体的流变模式p17
14.含砂量过大对钻井的危害
1、使钻井工作流体密度增大，从而对提高钻速不利；
2、易形成的泥饼松软，导致滤失量增大，不利于井壁稳定，并影响固井质量；
3、泥饼中粗砂含量过高会使泥饼的摩擦系数增大，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。15.膨润土在淡水钻井液中的作用p7
增加粘度和切力，提高井眼净化能力
2形成低渗透率的致密泥饼，降低滤失量
3对于胶结不良的地层，可改善井眼的稳定性
4防止井漏
16.钻具腐蚀速率的检测方法p109
挂片法
电阻探针
测径归
无损检测
17.降滤失剂的主要种类P116
纤维素类
腐殖酸类
丙烯酸类聚合物
树脂类
淀粉类
聚合物类
18.乳化剂的作用机理p129 1 在油水界面形成具有一定强度的吸附膜降低油水界面张力增加外向粘度
19.氯化钾作为抑制剂的作用机理p132
1钾离子的固定作用
2钾离子的水化较弱抑制了粘土水化膨胀
3使粘土颗粒的扩散双电层变薄，有利于有机处理剂在粘土上的吸附
4无机盐类都有减少粘土表面水化和渗透水化的作用，降低了钻井液中自由水的活度
20.小阳离子作为抑制剂的主要作用p133
小阳离子是阳离子表面活性剂，靠静电作用可吸附在岩屑表面。另外与岩屑层间可交换阳离子发生离子交换作用，也可进入岩屑晶层间。表面吸附的小阳离子的疏水基可形成疏水层，组织水分子进入岩屑粒子内部。层间吸附的小阳离子靠静电作用拉紧层片，这些作用可有效地抑制岩屑水化膨胀和分散。小阳离子所带的正电荷可以中和岩屑所带的负电荷，消弱岩屑粒子间的静电排斥作用，从而降低岩屑的分散趋势。21.钻井流体密度在钻井工程中的作用（1）平衡地层孔隙压力；
（2）平衡地层构造应力，避免井塌。
22.液体润滑剂的作用机理P148
矿物油，植物油，表面活性剂等主要是通过在金属，岩石 粘土表面形成吸附膜使钻柱与井壁岩石接触产生固—固摩擦，改变为活性剂非极性端之间与油膜之间的摩擦，或者通过表面活性剂的非极性端还可在吸附一层油膜，从而使回转钻柱与岩石之间的摩阻力大大降低，减少钻具和其它金属部件的磨损，降低钻具回转阻力。
23.加重材料应具备的条件p148
自身的密度大，磨损性小，易粉碎；并且应属于惰性物质，即不溶于钻井流体，也不与钻井液中的其他组分发生发生相互作用。
24.消泡剂大致种类p150
醇类
酰胺类
脂肪酸及脂肪酸酯类
磷酸酯类
聚硅氧烷类及卤素化合物
25.钻井流体中的水作用p155
水是配制多种液体型钻井流体时不可缺少的基本组分。在水基钻井液中，水是分散介质，大多数处理剂均通过溶解于水而发挥其作用，甚至在泡沫钻井流体中，水也是不可缺少的连续相。淡水、盐水或海水均可用作油基钻井液的水相，其主要目的在于控制水相的活度，以防止或减弱泥页岩地层的水化膨胀，保证井壁稳定。
26.钻井流体中的油作用
原油、柴油和低毒矿物油也是配制液体型钻井流体时常用的原材料。在油基钻井液中，常选用柴油和矿物油作为连续相。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。在使用过程中，应注意油品的粘度不宜过高，否则钻井流体的流变性不易调控。还应考虑油品价格和对环境可能造成的影响。
27.气基钻井流体中气基（体）的种类
空气、氮气、天然气、尾气、混合气体、雾化液
28.纯碱的作用
通过离子交换和沉淀作用使钙粘土变成钠粘土，有效改善粘土的水化分散性能，因此加入适量纯碱可使新浆的滤失量下降，粘度，切力增大。
此外在钻水泥塞或钻井流体受到钙侵蚀，加入适量纯碱可使钙离子变成caco3从而使钻井液性能变好。
含羧钠基官能团的有机处理剂在遇到钙侵而降低其溶解性时，加入适当纯碱可恢复其效能。
29.聚合物钻井液特点P181
1固相含量低，且亚微米粒子所占比例也低
2具有良好的流变性表现在较强的剪切稀释性和适宜的流型
3机械钻速高
4稳定井壁能力较强，井径比较规则
5油气层损害小，有利于发现和保护产层
6可防止井漏并能用来堵漏
7钻井成本低。
30.聚合物处理剂的主要作用机理P185
桥联与包被作用
絮凝作用
增粘作用
降滤失作用
抑制与防塌作用
降粘作用
31.充气钻井流体的特点
充气钻井液有利于发现油气层，且便于施工；充气钻井液返出井口，经过地面除气器后，气体从充气钻井液中脱离出来，以保证泵的正常上水；入井前通过混气器再调整钻井液的密度，使之介于0.5--0.8g/cm3。
32.烧碱的作用
烧碱主要用于调节钻井流体的PH值；与单宁、褐煤等酸性处理剂一起配合使用，使之分别转化为单宁酸钠、腐殖酸钠等有效成分；还可用于控制钙处理钻井液中Ca2+的浓度等。
33.漏失层位的确定方法p335
（1）观察钻进情况；
（2）观察岩心和岩屑情况；
（3）观察钻井液变化情况；
（4）综合分析钻井过程中各种资料；
（5）水动力学测试；
（6）仪器测试法
34.漏失顶量和定性分类方法p335（1）定量分析：地层漏失特征可用漏速、漏强、漏径比、吸收系数和渗透率等五种方法来表征。（2）定性分析：定性地层漏失特征还可用漏层特征和漏失通道等两种方法来定性表征。
35.钻完井过程中发生井漏的原因
（1）地层漏失压力；
（2）地层破裂压力；
（3）钻井液动态压力。
36.国外废弃钻井液的处理技术p327
泥浆转化为水泥浆固井技术
开发无毒钻井液和新型处理剂
加强有肥效特性固化剂的研发
研究开发最佳废弃物管理系统
加强开发研究专业化的固化处理设备
37.无机处理剂的作用p160
1离子交换吸附
2调控钻井液的PH值
3沉淀作用
4络合作用
5与有机处理剂生成可溶性盐
6抑制溶解的作用
38.细分散钻井液的特点p166
主要特点：粘土在水中高度分散。正是通过高度分散的粘土颗粒使钻井液具有所需的流变和降滤失性能
优点除配置方法简单，成本较低外：可形成角致密的泥饼，其韧性好，具有较好的护壁性，API滤失量和HTHP滤失量均相应较低
2可容纳较多的固相，因此较适于配置高密度钻井液，密度高达2.00g/cm3以上抗温能力较强
缺点：
1性能不稳定，容易受到钻井过程中进入钻井液的粘土和可溶性盐类的污染。
2因滤液的矿化度低，容易引起井壁附近的泥页岩水化，松散，垮塌，并使井壁的岩盐溶解即钻井抑制性差不利于防塌。
3使用时对机械钻速又没弄过线的影响，尤其不宜在造浆地层中使用。
4.滤失侵入已引起粘土膨胀，因而不能有效保护油气层，钻遇油气层时必须加以改造才能达到要求
39.不分散低固相聚合物钻井液流体的性能指标p1841、低密度固相含量应维持在4%以下。
2、钻屑与膨润土的比例不超过2:1。
3、动切力与塑性粘度之比控制在0.48左右。
4、非加重钻井液的动切力应维持在1.5-3Pa。
5、滤失量控制应视具体情况而定。
6、优化流变参数，要求极限粘度为3—6mPa.s，卡森模式中卡森动切力或称卡森屈服值为0.5—3Pa，剪切稀释指数为300—600。
7、在整个钻井过程中应尽量不用分散剂。
40.气基钻井流体的种类
空气
雾
充气钻井液
泡沫
41.盐水钻井液的特点p203
1由于矿化度高，因此这种体系具有较强的抑制性，能有效地抑制泥页岩水化，保持井壁稳定
2不仅抗岩侵的能力很强，而且能够有效地抗钙侵和抗高温，适于钻含岩盐地层或含盐膏地层，以及在深井和超深井中使用
3由于其滤液性质与地层原生水比较接近，故对油气层的损害较轻
4由于钻出的岩屑不易在盐水中水化分散，在地面容易被清除，从而有利于保持钻井液较低的固相含量
5盐水钻井液还能有效地抑制地层造浆，流动性好，性能较稳定 42.合成基钻井流体基液种类p241酯基钻井液
2醚 3缩醛
4聚a—烯烃 5线性a—烯烃
6线性石蜡
7线性烷基苯
43.油基钻井流体的主要种类p2271、全油基钻井液
2、油包水乳化钻井液
3、合成基钻井液
44.充气钻井的主要设备p260气体注入设备液体注入设备压力控制系统井下工具
45.正电胶钻井液的作用机理（1）“滞流层”机理：由于正电胶钻井液具有“固--液”双重性，近井壁处于相对精致状态，因此容易形成保护井壁的“滞流层”，以减轻钻井液对井壁的冲蚀。
（2）“胶粒吸附膜稳定地层活度”机理：试验发现，MMH在与粘土形成复合体时，能将粘土表面的阳离子排挤出去，使粘土矿物表面离子活度降低，从而削弱渗透水化作用。
（3）“束缚自由水”机理：在MMH正电胶钻井液中，水分子是形成复合体结构的组分之一，因而在复合体中可束缚大量的自由水，减弱了水向钻屑和地层中渗透的趋势，有利于阻止钻屑分散和保持井壁稳定。
46.国外最佳废弃物管理系统所包含的内容p328
成功的废弃物管理程序首先是根据地质特点，正确选用钻井液及其处理剂，进行好的水质管理，使钻井过程中产生的废弃物减至最低量；
第二是鉴别和隔离潜在的废弃物源，减少引起问题的复杂性，使废弃物的加工和处理更加容易和经济；
第三是选择经济且环保可接受的废弃物处理方法。
47.废弃钻井流体环境可接受评价项目浸出毒性石油类含量 PH值测定生物毒性生物降解性化学需氧量色度重量法测定悬浮物氟试剂比色法测定氟化物
48.气基钻井出水时目前使用方法
1增大注气量，将地层水雾化后带出地面
2增大注气量的同时，向井内注入发泡胶剂，转化成雾化钻井
3降低注气排量，增大发泡胶剂注入量，转化成泡沫钻井
4测准出水底层，打水泥塞堵水
49.减少钻井废弃物的主要方法
1小井眼工艺
2减少井眼冲蚀
3强化环境管理
4提高固控效率
5减少废液
50.废弃物主要是那些物质p271
固体废弃物:钻屑，钻井废液及钻井废水处理后的污泥
废水：柴油机冷却水，钻井废水，洗井水及井场生活污水
污染气体：来自柴油机排出的废气和烟尘。酸化压裂，脱气器产生的气体等
