第4章钻井液.ppt

第三章 钻井液 （ Drilling Fluid ） 第三章 钻井液 钻头液的定义： 钻头液指钻井时用来清洗井底并反岩屑携带到地面、维持钻井操作正常进行的流体。（ the fluids that is used to cleaning bottom、carrying drilling debris and mataining drilling operation ） 清除井底钻屑并将其携带至地面-携带作用 Cleaning well bottom and carrying debris 冷却和润滑钻头、钻具-冷却作用 Cooling and lubricating bit and drilling tools 提供低渗透、韧性好的泥饼保护井壁-护壁作用（造壁性能） Creating low-permeation、ductile mud cake protecting wall 稳定井壁及控制地层压力-支撑及控压作用 Stabilizing wall controlling formation pressure 停止循环时悬浮环空中的钻屑及加重材料-悬浮作用 Ceasing annular cuttings and weighting material when stop circulating 从所钻地层获取资料-获取资料 Obtaining information from drilling formations 给钻头传递水力能量-传能作用 Transmit hydraulic power to bit 第三章 钻井液（ Drilling Fluid ） (1)液相（Liquid phase）：液相是钻井液的连续相，可以是水或油。 (2)活性固相（Activated solid phase）：包括人为加入的商业膨润土、地层进入的造浆粘土和有机膨润土(油基钻井液用)。 (3)惰性固相（Inertia solid phase）：惰性固相是钻屑和加重材料。 (4)各种钻井液添加剂（Various drilling additives）：根据使用要求，可以利用不同类型的添加剂配制性能各异的钻井液，并可对钻井液性能进行调整。添加剂实际上是用于调节活性固相在钻井液中的分散状态，从而达到调整钻井液性能的目的。 水基泥浆：固相颗粒悬浮在水中或盐水中，油可以乳化到水中，此时，水是连续相。(膨润土+水+化学处理剂+加重材料＋钻屑) 油基泥浆：固相颗粒悬浮在油中，水或盐水乳化在油中，即油是连续相。(柴油+沥青/有机土+处理剂) 气体：用高速气体或天然气清除钻屑 水基钻井液组成: 基本组成: 水+膨润土+处理剂 高密度组成: 水+膨润土+处理剂+加重材料 实际成分:水+膨润土+处理剂+加重材料+油+钻屑 油基钻井液组成 基本组成: 柴油+水+沥青/有机土+处理剂+加重剂 固相颗粒悬浮在油中，水或盐水乳化在油中，油是连续相。 气基钻井液组成 直接用空气、天然气、氮气作钻井液。 不分散体系Nondispersed system 分散体系Dispersed system 钙处理体系Calcium treated system 聚合物体系Polymer system 低固相体系Low-solid system 饱和盐水体系Saturated salt-water system 完井修井液体系Well completion workover fluid system 油基钻井液体系Oil-based drilling fluid system 空气、雾、泡沫和气体体系Air、mist、foam and gas system 分散钻井液(dispersed Drilling Fluids) 定义：用淡水、膨润土和各种对粘土与钻屑起分散作用的处理剂配置而成的水基钻井液 特点： 1)可容纳较多的固相，适合于配置较高密度的钻井液 2)容易在井壁上形成较致密的泥饼，失水较低 3)某些分散钻井液具有较强的抗温能力，适合于深井和超深井使用。 钙处理钻井液(Calcium treated drilling fluids) 定义：体系中同时含有一定浓度的Ca2+和分散剂 特点： 1)抗盐、钙污染的能力强 2)抑制粘土的水化分散作用，控制页岩坍塌和井径扩大，减少对有气层的损害 盐水钻井液(saltwater drilling fluid) 定义：用盐水或海水配置而成。含盐量从1％（Cl-质量浓度为6000mg/l)直至饱和(Cl-质量浓度为189,000mg/l)之前。 特点：对粘土水化