第一章钻井液概论课件.ppt

钻井液概论 黏土矿物和黏土胶体化学基础 钻井液的流变性 钻井液的滤失和润滑性能 钻井液配浆原材料与处理剂 水基钻井液 油基与合成基钻井液 气体型钻井流体 钻井液固相控制 防治井下复杂情况的钻井液技术 保护油气层的钻井液技术 钻井液的功用、类型和组成 钻井液性能及其测试 钻井液技术的发展概况 3．冷却和润滑钻头、钻具 三、 钻井液滤失造壁性 滤失、造壁性概念: 在压力差作用下，钻井液中的自由水向井壁孔隙或裂缝渗透，钻井液中的固相颗粒附着在井壁上形成泥饼的过程。 随着泥饼的不断加厚以及在压差作用下被压实，泥饼对裸眼井壁起到有效稳定和保护作用，这是钻井液的造壁性。 四、钻井液的PH值和碱度 1、钻井液的pH值 钻井液对pH值要求： 一般控制在（8-11）范围，即维持在一 个较弱的碱性环境。 原因： 粘土具有适当的分散度，便于控制和调整钻井液性能 可以使有机处理剂充分发挥其效能 对钻具腐蚀性低 可抑制体系中钙、镁盐的溶解 pH值对膨润土基浆表观粘度的影响 分散钻井液pH值大于10 石灰钙处理钻井液pH值11~12 石膏钙处理钻井液pH值9.5~10.5 聚合物钻井液pH值 8左右 不同类型的钻井液，所要求的PH值的范围也有所不同 用pH试纸或pH计测量pH值 1、钻井液的pH值 2、钻井液的碱度 （a）碱度：指溶液或悬浮体系对酸的中和能力。 用0.02mol/L的标准硫酸中和1ml样品至酸碱指示剂变色时所需要的体积（单位：毫升）。 优点: 较方便地确定钻井液滤液中的OH- 、 CO32- 、 HCO3- 含量 可以确定钻井液体系中悬浮石灰的量（储备碱度） （b）碱度的测定 ①酚酞碱度：用0.02mol/L的标准硫酸中和1ml样品至酚酞指示剂变色时所需要的体积（单位：毫升）。用Pm、Pf 、表示各种碱度。 以酚酞为指示剂，用硫酸滴定样品由红色变为无色，体系中以下反应进行完全 ： OH-+H+=H2O CO32-+H+=HCO3- ②甲基橙碱度：用0.01mol/L的标准硫酸中和1ml样品至甲基橙指示剂变色时所需要的体积（单位：毫升）。用Mm、Mf 表示各种碱度 OH-+H+ = H2O CO32-+H+ = HCO3- 加入甲基橙指示剂，用硫酸滴定至样呈橙红色，此时体系发生如下反应： （b）碱度的测定 Pf 与Mf 值与三种离子质量浓度之间的关系 [ HCO3- ] /mg·l-1 [ CO32- ] /mg·l-1 [OH- ] /mg·l-1 条 件 0 0 340 Mf Pf= Mf 0 1220（Mf -Pf ） 340（2 Pf -Mf ） 2Pf ＞ Mf 0 1220Pf 0 2Pf ＝ Mf 1220（Mf -2Pf ） 1220 Pf 0 2Pf ＜ Mf 1220 Mf 0 0 Pf =0 储备碱度：钻井液中未溶石灰构成的碱度。 储备碱度通常用体系中未溶Ca(OH)2的含量来表示，用测得的Pf 、Pm计算。 储备碱度（kg/m3）= 0.742（ Pm - fwPf ） fw ----钻井液中水的体积分数。 钙处理钻井液的储备碱度一般为3~6 kg/m3 。 （b）碱度的测定 某钻井液固相含量测定实验中测得固含10%，油含5%；又在碱度测定实验中测得钻井液滤液的酚酞碱度为1.1ml、甲基橙碱度为1.3ml，用蒸馏水稀释，使悬浮的石灰全部溶解，又测得钻井液的酚酞碱度为7.0ml。求此钻井液储备碱度。 例题 解： Pm =7 .0 ；fw=1-10% - 5% = 85%；Pf=1.1 储备碱度= 0.742（ Pm - fwPf ） = 0.742（ 7.0 - 0.85×1.1 ） =4.500 （kg/m3） 例题 钻井液中CO32- 和HCO3- 均为有害离子，影响钻井液的流变和降滤失性能，应尽量除去。 钻井液滤液的甲基橙碱度（ Mf ） / 酚酞碱度（Pf）之比表示它们的污染程度。 Mf / Pf = 3 表明CO32- 较高，出现CO32- 污染； Mf / Pf ≥ 5 表明出现严重CO32- 污染； 一般钻井液、海水钻井液Pf =1.3~1.5ml 饱和盐水保持 Pf 在1ml 以上 深井抗高