关于钻井液，你必须知道这些….pdf

关于钻井液，你必须知道这些…

1．钻井液的组成是什么？

答：钻井波是由液相，固相和化学处理剂组成。液相可以是水

（淡水、咸水）、油（原油、柴油）或乳状液（油包水和水包油）固

相包括有用固相（造浆土和加重材料）和无用固相（钻屑）。化学处

理剂包括无机、有机及高分子化合物。

2．钻井液的作用有哪些？

答：1）清除井底岩屑，并携带至地面。

2）冷却，润滑钻头和钻具，给地层以冲击力，加快破碎岩石速度。

3）悬浮岩屑。

4）平衡地层压力，防上井喷、井漏、井塌和卡钻等事故。

5）形成低渗透性泥饼巩固井壁。

6）涡轮钻具的井底动力液。

7）控制腐蚀。

8）承受部分钻柱和套管的重量．

9）帮助录井。

10）减少油气层伤害。

3．何谓黏土的扩散双电层？它是怎样形成的？

答：由于黏土表面带负电行，在钻井液中形成一个负由场，粘枯

上周围就吸引与粘土所带负电荷数相同的带正电的离子。其中一部分

正电离子吸附在粘土颗粒表面上，形成紧密层（吸附层），其余的正

离子则扩散分布在溶液中，称为扩散层。这种分布模型称为扩散双电

层。在淡水中的扩散双电层是由粘土晶层中的可交换阳离子电离、扩

散而形成的。

4．何谓粘土的ξ电位？

答：粘土的ξ电位是指由粘土颗粒所具有的负电荷与紧密层（吸

附层）中的阳离子相抵消后的剩余电位，通常为负值。它是粘土颗粒

在体系中运动时所具有的实际电位，又称电动电位。

5．粘土矿物有几种基本种？黏土矿物的两种基本构造单位是什么？

答：常见的粘土矿物有：高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石、伊

蒙混层、绿蒙混层、凹凸棒石和海泡石等。粘土矿物的两种基本构造

单位为硅一氧四面体和铝一氧八面体。

6．什么是黏土的水化作用？什么是胶体体系？

答。粘土的水化是指水分子被粘土表面及其所带阳离子极化后定

向排列而形成水化膜的作用。它包括表面水化（主要由粘土表面吸附

产生）和渗透水化（主要由吸附阳离子在表面和本体浓度差产生）两

种。胶体体系一般是指分散相的粒径在1nm~1μm范围的体系。

7．黏土的阳离子交换容量（CEC）的含义是什么？

答：CEC是指分散介质在PH=7时，每100g黏土能交换下来的

阳离子的毫克当量数（按1价阳离子定义）。

8．什么是分散体系？以膨润土井液为例说明哪种成分是分散相，

哪种成分是分散介质？

答：一种或几种物质分散在另一种与它互不相容的物质中的这种

体系称为分散体系。被分散的物质称为分散相，分散颗粒所在的连续

相称为分散介质。如膨润土钻井液，水是分散介质，粘土为分散相。

9．粘土颗粒聚结的主要原因有哪些？

答：1）电解质的阳离子压缩了粘土颗粒的双电层，降低了ξ电位。

阳离子价数越高，聚结作用越强。

2）阳离子表面活性剂吸附后降低粘土负电性，并造成表面脱水。

3）线型水溶性高级物的桥联作用均能造成黏土颗粒的聚结作用。

11．为什么高岭石的阳离子容量比蒙脱石低，其水化能力较蒙脱

石差？

答：因为高岭石结构中基本没有同晶置换（晶格取代）现象，带

负电荷很少，故可交换阳离子很少。因此，表面水化和渗透水化作用

都很弱。而蒙脱石则相反，它有较多的晶格取代现象，负电荷丰富，

有大量的可交换阳离子，有很强的表面水化。渗透水化作用。

11．试分析PH值增高粘土的阳离子交换容量是增加的原因？

答：铝-氧八面体中A1—0一H键是两性的，在碱性环境中H+易

电离，使粘土表面负电而增加。此外，溶液中OH-浓度增多，它以氢

键吸附于粘土表面，使黏土表面的负电荷增多，从而增加粘土的阳离

子交换容量。

12．吸附的定义是什么？何谓物理吸附和化学吸附？

答．物质在两相界面上自动浓集的现象称为吸附。仅由范德华引

起的吸附是物视吸附。吸附质与吸附剂表面间的力是化学健力的叫化

学吸附。

13．高分子聚合物产生絮凝的机理是什么？

答：水溶性高聚物长链上的吸附某团同多个粘土颗粒产生吸附就

形成了桥联结构，从而使颗粒聚集在一起形成絮凝物。

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