发布时间 : 星期二 文章钻井液工艺学更新完毕开始阅读
如：用重晶石（ρB=4.2g/cm3）把200 m3钻井液由密度ρ1=1.10g/cm3加重到ρ2=1.50g/cm3，并且每100kg重晶石需同时加入9L水以防止钻井液过度增稠，试求： (1)最终体积无限制，需加入重晶石多少吨？
(2)若最终体积为200 m3，需加入重晶石多少吨，放掉钻井液多少方？ 解：已知水的密度为ρW=1.0g/cm3
V2=V1+VB+VW = V1+ρB+VW ①联立① ② ③式得V2=257.39989 m3
B
m
9
m2=m1+mB+mW →?2V2??1V1?mB+mW ②mB+100 mB=(V2-V1)ρ2 → mB=78990.672 kg
mW=100mB ③257.39989=57.39989 → ?V=44.59978 m3 mB+100 mB= ?Vρ2 →mB=61375.842 kg 2、无机处理剂的作用机理:
(1)离子交换吸附(2)调控钻井液中的PH值(3)沉淀作用(4)铬合作用 (5)与有机处理剂生成可溶性盐(6)抑制溶解作用
3、无机处理剂的类型：纯碱、烧碱、石灰、石膏、氯化钙、氯化钠、氯化钾、硅酸钠 4、降粘剂稀释机理：稀释剂分子通过（静电吸附、配位键吸附）吸附在粘土颗粒端面上，改变端面性质，拆散网架结构，从而降低钻井液结构粘度。
5、降滤失剂作用机理：水化膜增厚， 聚结阻力增大， 胶粒稳定性增强 ， Vf 降低。 6、絮凝剂作用机理：
(1)吸附(2)桥连(3) 形成团块、团块下沉。
7、典型的有机处理剂：降粘剂、降滤失剂、防塌剂、增粘剂、絮凝剂、堵漏剂
9200?V9
第六章 水基钻井液
1、水基分散型钻井液的特点：
(1)粘土颗粒高度分散。(2)粘土分散度改变 ，导致性能改变。
(3)性能容易受电解质污染，稳定性差。(4)维护、处理需要很多水量。成本低。 2、造浆率：每吨干土配出表观粘度为15mPa.s的钻井液的体积量。单 位：M3/T 3、水基分散型钻井液受污染及其处理：
(1)污染物类型 ：可溶性盐 （钙、钠盐、盐水）、 钻屑 、地层流体 (水、气体) (2)钙污染处理原则：除钙、护胶、拆结构。
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(3)水泥侵的处理：加低碱比的护胶混合液、加入NaHCO3、清水钻水泥塞，钻完放掉。 (4)石膏侵的处理：对于薄层石膏层：纯碱+烧碱（除钙）（提pH）
(5)对于大段石膏层：使用高碱比的混合液；预处理：预先配成钙处理钻井液，抑制石膏溶解。 (6)盐侵污处理：抗盐、护胶、拆结构、换土。
4、钙处理钻井液分类：石灰钻井液、石膏钻井液、氯化钙钻井液 5、聚合物钻井液的基本特点
(1)无用固相少，密度低，压差小；(2)钻屑较粗，固相体积含量较小；
(3)膨润土固相含量低，亚微米颗粒少；(4)剪切稀释性好，水眼粘度低；(5)携砂能力强； (6)抑制、包被能力强；(7)对油气层损害较小；(8)抗温能力较强。 6、不分散低固相聚合物钻井液的性能指标：
(1)固相含量应维持在4%或更小，大约相当于密度小于1.06g/cm3
(2)钻屑与膨润土的比例不超过2：1。(3)动切力与塑性粘度之比控制在0.48左右 (4)非加重钻井液的动切力应维持在1.5~3Pa(5)滤失量控制应视具体情况而定 (6)优化流变参数(7)在整个钻井过程中应尽量不用分散剂。 7、聚合物处理剂的主要作用机理：
(1)桥联与包被作用(2)絮凝作用(3)增粘作用(4)降滤失作用(5)抑制与防塌作用(6)降粘作用 8、高温对钻井液处理剂的影响：
(1)泥浆中粘土粒子的高温分散作用(2)泥浆中粘土粒子高温聚结(3)高温表面钝化（去活性）
第七章 油基钻井液
1、油基钻井液是指以油作为连续相的钻井液。
2、油基钻井液的组成: 基油、水相、乳化剂、润湿剂、亲油胶体、石灰、加重材料 3、油基钻井液的优点：
能抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好、和对油气层损害程度较小等。 4、油基钻井液的性能：(1)密度(2)流变性(3)滤失量 (4)乳化稳定性(5)固相含量
第八章 钻井液固相控制
1、钻井液固相控制，指在保存适量有用固相的前提下，尽可能地清除无用固相。 2、常用的固控设备：振动筛旋流器、泥浆清洁器、离心机
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3、钻井液中固相物质的分类
(1)按固相密度分类：可分为高密度固相和低密度固相两种类型。 (2)按固相性质分类：可分为活性固相和惰性固相。(3)按固相粒度分类：
1)粘土(或称胶粒) 粒径＜2μm；2)泥粒径2—73 μm ；3)砂(或称API砂) 粒径＞74 μm 。
第九章 对付井下复杂情况的钻井液技术
1、井壁不稳定是指钻井或完井过程中的井壁坍塌、缩径、地层压裂等三种基本类型；前两者造成井径扩大或缩小，后者易造成井漏。 2、井壁不稳定的原因分析： (1)井壁不稳定的实质是力学不稳定。
(2)物理化学因素：1)地层的岩性2)钻井液滤液对地层的侵入3)粘土的水化(3)钻井工程措施 3、井漏是在钻井、固井、测试等各种井下作业中，各种工作液(包括钻井液、水泥浆、完井液及其它流体等)在压差作用下漏入地层的现象。
4、漏失通道的基本形态：漏失通道的基本形态主要有孔隙型、裂缝型、洞穴型、孔隙裂缝型和洞穴裂缝型等五种类型
5、井漏的发生一般应具备以下必要条件：井筒对于地层存在正压差，即井筒中工作液的压力大于地层孔隙、裂缝或溶洞中液体的孔隙压力。并且，地层中存在着漏失通道和较大的足够容纳液体的空间，此通道的开口尺寸应大于外来工作液中固相的粒径。 6、发生井漏的原因：
(1)影响地层漏失压力的因素(2)影响地层破裂压力的因素(3)影响钻井液动压力的因素 7、确定漏层的方法有以下几种：
(1)观察钻进情况(2)观察岩心和钻屑情况(3)观察钻井液性能的变化情况 8、井漏的预防主要有以下几种方法:
(1)设计合理的井身结构；(2)降低井筒中钻井液的动压力；(3)提高地层的承压能力 9、常用的堵漏方法有以下几种：
(1)调整钻井液性能与钻井措施；(2)静止堵漏；(3)桥接材料堵漏法；(4)高滤失浆液堵漏法；(5)暂堵法；(6)化学堵漏法； (7)无机胶凝物质堵漏法；(8)复合堵漏法 10、井喷是指地层流体失去控制，喷到地面，或是窜至其它地层里的现象。
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11、井喷发生的原因：
(1)钻进过程中井喷发生的原因：
1)钻到油、气、水层时，钻井液当量密度低于地层的压力系数就会发生井喷。
2)如钻井液气侵严重，没有及时采取措施，一旦液柱压力降低到小于地层孔隙压力，就会发生井喷。
3)如果钻进过程中发生井漏，井筒内钻井液液面下降，液柱压力降低。当液柱的静液压力降至低于高压油、气、水层压力时，就会引起井喷。 (2)起钻过程中井喷发生的原因：
1)起钻时未及时灌钻井液，造成井内液柱压力下降。
2)起钻时钻井液停止循环，失去循环压力，使钻井液作用在地层的压力下降。
3)起钻过程中，因钻头或钻铤泥包、地层缩径。钻井液粘度和切力过大、起钻速度过快等原因，使上提钻具时产生很高的抓吸压力，因而造成并内液柱压力下降。 (3)下钻过程中井喷发生的原因：
钻井过程中如钻井液切力过大，下钻时下放速度过快，就会形成过大的激动压力。如裸眼井段存在易漏地层，当井筒液柱压力加上激动压力超过地层漏失压力或破裂压力时，就会发生井漏。井漏的发生导致钻井液液面下降引起井喷。
12、钻井过程中，钻具在井下既不能转动又不能上下活动而被卡死的现象称为卡钻。压差卡钻是指钻具在井中静止时，在钻井液与地层孔隙压力之间的压差作用下，紧压在井壁泥饼上而导致的卡钻。
13、防止压差卡钻的措施：
(1)降低钻井液密度；(2)减少钻具与井壁的接触面积；(3)降低泥饼摩擦系数，采用优质钻井液；(4)减少岩屑床的厚度。
14、解除压差卡钻的方法：
(1)用油或解卡液浸泡；
(2)用稀盐酸浸泡；(3)降低钻井液密度以减小压差。
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