鉆井液复习资料.docVIP

钻井液复习资料 ?钻井液，又称“泥浆”（Mud），是石油钻井的“血液”。在旋转钻井过程中，凡是能够满足钻井工艺要求的循环流体都称为钻井液。 泥浆的主要功能 清洗井底，携带岩屑 冷却和润滑钻头； 形成泥饼,保护井壁； 控制和平衡地层压力； 悬浮加重剂和岩屑； 提供所钻地层的有关资料； 将水功率传给钻头。 钻井液分类 固相含量 低固相钻井液 无固相钻井液 流体介质和体系的组成特点 水基钻井液 油基钻井液 气体型钻井液 合成基钻井液 分散钻井液是指用淡水、膨润土和各种对粘土与钻屑起分散作用的处理剂(简称为分散剂)配制而成的水基钻井液，也称为细分散钻井液或淡水钻井液。它是一类使用历史较长、配制方法较简单、配制成本较低的常用钻井液。 钙处理钻井液体系主要由含Ca2+的无机絮凝剂、降粘剂和降滤失剂组成。由于体系中的粘土颗粒处于适度絮凝的粗分散状态，因此又称之为粗分散钻井液。 盐水钻井液是用盐水(或海水)配制而成的。凡NaCl含量超过1％(Cl-质量浓度约为6000mg/L)的钻井液统称为盐水钻井液 。聚合物钻井液是指将聚合物作为主处理剂或主要用聚合物调控性能的水基钻井液体系 钾基聚合物钻井液是一类以各种聚合物的钾(或铵、钙)盐和KCl为主处理剂的防塌钻井液。 以油（通常使用柴油或矿物油）作为连续相的钻井液称油基钻井液。目前含水量在5％以下的普通油基钻井液已较少使用，而主要使用油水比在 (50-80)：(50-20)范围内的油包水乳化钻井液。 合成基钻井液是以合成的有机化合物作为连续相，盐水作为分散相，并含有乳化剂、降滤失剂、流型改进剂的一类新型钻井液。 气体型钻井流体主要适用于钻低压油气层、易漏失地层以及某些稠油油层。 空气或天然气钻井流体、雾状钻井流体、泡沫钻井流体、充气钻井液。 水基钻井液是由膨润土、水(或盐水)、各种处理剂、加重材料以及钻屑所组成的多相分散体系。其中膨润土和钻屑的平均密度均为2.6 g/cm3，通常称它们为低密度固相，而加重材料常被称为高密度固相。最常用的加重材料为API重晶石，其密度为4.2 g/cm3。 油基钻井液是以水滴为分散相，油为连续相，并添加适量乳化剂、润滑剂、亲油的固体处理剂(有机土、氧化沥青等)、石灰和加重材料等所形成的乳状液体系。 任务2 钻井液巡回路线的检查 第二章 粘土矿物和粘土胶体化学基础 研究粘土矿物的意义： 粘土是钻井液的重要组成成分，钻井过程中井眼的稳定性、油气层的保护均与地层中的粘土矿物类型和特性密切相关。粘土主要是由粘土矿物组成的。 粘土的组成 粘土矿物：高岭石、伊利石、蒙脱石等 粘土 非粘土矿物：石英、长石等 非晶质的胶体矿物：蛋白石、氢氧化铁、 氢氧化铝等 第一节 粘土矿物的晶体构造和性质 一、粘土矿物（Clay Mineral）的分类和化学组成 1. 分类 粘土矿物按照硅氧四面体和铝氧八面体这两种晶片的配合比例可分为1：1（一层硅氧四面体晶片与一层铝氧八面体晶片相结合构成单元晶层）、2：1（两层硅氧四面体晶片中间夹一层铝氧八面体晶片相结合构成单元晶层）、2：2（硅氧四面体晶片与铝氧八面体晶片交替排列的四层晶片构成单元晶层）以及层链状结构（硅氧四面体组成的六角环依上下相反方向对列）等几类。 晶层概念 四面体晶片与八面体晶片通过共用的氧原子连接在一起结合，构成晶层。 高岭石 (Kaolinite) ： 晶体构造 由于晶体构造的特点，阳离子交换容量小，水分子不容易进入晶层中间，为非膨胀型粘土矿物，故水化性能差，造浆性能差。一般不做配浆材料。 晶格取代作用的概念 是在其结构中某些原子被其他化合价不同的原子取代而晶体骨架保持不变的作用。例如四面体中的部分Si4+被Al3+取代，八面体中的Al3+被Mg2+、Fe2+、Zn2+等取代。 三 粘土的电性 粘土晶体的电荷可分为： 永久负电荷、可变负电荷和正电荷。 永久负电荷 结论： a 伊利石的永久负电荷主要来源于硅氧四面体 晶片中的硅被铝取代； b 永久负电荷多少规律： 伊利石蒙脱石高岭石 c 粘土的永久负电荷大部分分布在粘土晶层的 层面上。 粘土的交换性阳离子及 阳离子交换容量的测定 粘土的交换性阳离子的概念： （Exchange Cation） 粘土一般都带负电荷，为了保持电中性，粘土必然从分散介质中吸附等电量的阳离子，这些被粘土吸附的阳离子，可以被分散介质中的其他阳离子所交换，因此成为粘土的交换性阳离子。 阳离子交换容量概念： 粘土的阳