钻井工程理论与技术--第三章--钻井液1.ppt

第四章钻井液;第一节钻井液的定义和功用;;〔4〕聚合物体系——水基钻井液+高聚物〔聚丙烯酰胺PAM，水解聚丙烯酰胺

PHP等〕。

絮凝劣质土，增加粘度，降低滤失量，稳定地层。

〔5〕低固相体系——总固相含量6%~10%〔体积比〕的水基钻井液。其中，膨润

土含量小于3%，钻屑与膨润土的比值小于2∶1。

提高钻速，保护油气层。

〔6〕饱和盐水体系——用盐水配置，氯离子含量达189g/L的水基钻井液。

氯离子含量为6~189g/L的水基钻井液称为盐水钻井液。

抗盐侵，抑制粘土水化。海上钻井、钻岩盐层和泥页岩层。

〔7〕修井完井液体系——水+盐+聚合物等；油基钻井液

低密度、无固相、抑制粘土膨胀、低滤失，保护油气层。

〔8〕油基钻井液体系——油包水乳化钻井液：油+水+乳化剂〔脂肪酸等〕

油基钻井液：柴油+氧化沥青、有机酸、碱。

耐高温、保护油气层、防止水敏性地层吸水膨胀。

〔9〕空气、雾、泡沫和气体体系——欠平衡压力钻井。;第三节钻井液的性能;一、钻井液的密度

钻井液的密度指单位体积钻井液的质量,单位:g/cm3

钻井液密度必须取值适宜：

过小：不能平衡地层压力，造成井涌或井喷；不能保持井壁稳定，造成井壁坍塌

过大：压漏地层；不利于提高机械钻速

地层允许的情况下尽可能使用低密度钻井液

钻井液密度的调整：

降低钻井液密度：机械除砂、加清水、充气、混油、加絮凝剂

提高钻井液密度：碳酸钙、重晶石、钛铁矿粉;第三节钻井液的性能;〔一〕液体的根本流型：

流速梯度〔剪切速率〕—流体在管内流动时，中心处流速大，由中心向外流

速减小。单位距离内流速的增量称为流速梯度。

剪切应力—液流中各层速度不同，层间必有相对运动，发生内摩擦，阻碍液层

作相对运动。单位面积上的内摩擦力称为剪切应力。

液体流动的四种流型：

牛顿流型：

塑性流型：

假塑性流型：

膨胀流型：;1.静切力（静切应力、切力、凝胶强度）

使钻井液开始流动时的最低剪切应力，它是钻井液静止时单位面积上所形成的连续空间网架结构强度的量度。它反映了钻井液触变性的好坏。

调整方法：调整钻井液中粘土的含量及其分散度、无机盐（改变粘土颗粒间静电斥力）、降粘剂或增粘剂。;第三节钻井液的性能;第三节钻井液的性能;第三节钻井液的性能;第三节钻井液的性能;第三节钻井液的性能;;第三节钻井液的性能;;;;〔五〕滤失量的测量和要求〔课下看P110-111〕

1.静滤失量〔API滤失量〕

用API滤失量仪在常温、0.7MPa压差下测量30min所得的滤液体积〔mL〕。

要求：上部地层和巩固地层，滤失量可放宽；

水敏性易坍塌地层，滤失量要低；

油气层，滤失量不能高于5mL。

2.高温高压滤失量

用高温高压滤失量仪模拟地层温度及压力条件测得的钻井液滤失量。

在150℃温度、3.5MPa压差下测量30min所得的滤失量乘以2即得高温高压滤失量。

在钻油气层时，高温高压滤失量不大于15mL。

; 一、钻井液中的固相对钻井的影响

1．固相含量升高，钻速降低。

2．固相含量高，形成的滤饼厚，容易引起压差卡钻。

3.固相含量高，对油气层损害严