基础知识--04钻井液性能

1、 钻井液基本(jbn)性能2009年年10月月8日日渤海钻探泥浆渤海钻探泥浆(njing)技术服务技术服务公司公司精品资料钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求(yoqi)(yoqi)及性能调节及性能调节精品资料-钻井液密度钻井液密度(md)(md)1 1、概念、概念 钻井液的密度钻井液的密度(md)(md)是指单位体积的钻井液是指单位体积的钻井液质量。密度质量。密度(md)(md)一般用符号一般用符号“”表示，常用表示，常用单位是单位是g/cm3g/cm3。 钻井液质量（钻井液质量（ m m）/ /钻井液体积（钻井液体积（v v）钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本

2、要求及性能调节及性能调节精品资料2 2、钻井对钻井液密度的基本要求、钻井对钻井液密度的基本要求 钻井液密度对钻井的影响：一是平衡地层压力。二是钻井液密度对钻井的影响：一是平衡地层压力。二是对钻速的影响。钻井液密度大，产生的液柱压力就大，钻对钻速的影响。钻井液密度大，产生的液柱压力就大，钻具在井中转动的摩擦阻力就大，从而增加了动力消耗，加具在井中转动的摩擦阻力就大，从而增加了动力消耗，加重重(jizhng)(jizhng)了钻头研磨新地层的负担，致使钻速降低。了钻头研磨新地层的负担，致使钻速降低。密度过大易压漏地层，破坏油层渗透率，或把油、气层压密度过大易压漏地层，破坏油层渗透率，或把油、气层压

3、死，增加了发现油气藏的困难。死，增加了发现油气藏的困难。 综上所述，钻井对钻井液密度的基本要求是综上所述，钻井对钻井液密度的基本要求是“压而不压而不死，活而不喷死，活而不喷”。即密度大，但不能把油层压死；密度小，。即密度大，但不能把油层压死；密度小，但不能发生井喷。但不能发生井喷。-钻井液密度钻井液密度(md)(md)钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料3、钻井液密度的调整(tiozhng)（1）提高钻井液密度的方法 一般可在钻井液中加入惰性的、密度大的固体粉末，如重晶石粉、石灰石粉、蚌壳粉等。还可加入可溶性盐类，如NaCl、CaCl2等。使用最普遍

4、的是加重晶石粉。-钻井液密度钻井液密度(md)(md)钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料3、钻井液密度的调整 （2）降低钻井液密度的方法 1）机械除砂，即用振动筛、除砂器、除泥器清除钻井液中的钻屑、砂粒等有害固相，减少钻井液固相含量，从而降低密度。 2）加入清水稀释(xsh)。 3）加入一定数量的发泡剂。 4）使用化学絮凝剂，使部分固体颗粒聚结沉淀而降低密度。 此外，加新浆、油类物质等。-钻井液密度钻井液密度(md)(md)钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料-流变流变(li (li bin)bin)参数

5、参数 钻井液的流变参数主要有：漏斗粘度、表观粘度、塑性粘度、动切力、静切力、流性指数(zhsh)、稠度系数、剪切稀释性、动塑比和触变性等。钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节精品资料1、漏斗粘度 概念：用一定体积的钻井液流经规定尺寸（12目即0.68mm孔径筛）的小孔所需的时间来表示，故也叫漏斗粘度。用大写字母“FV”表示，单位“s”。 使用漏斗粘度计测量的粘度就是漏斗粘度，它是钻井液直观流动性的表现(bioxin)，既受钻井液内摩擦力的影响，又受钻井液结构力的影响。用漏斗粘度计测量钻井液流动时间越长，表观粘度越大，钻井液流动性越不好。因此，漏斗粘度只具有相

6、对意义，不能表示钻井液内部结构的变化。-流变流变(li bin)(li bin)参数参数钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节精品资料 漏斗漏斗(ludu)(ludu)粘粘度计度计-流变流变(li bin)(li bin)参数参数钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料2、塑性粘度、动切力 （1）塑性粘度 塑性粘度是塑性流体的性质，它不随剪切速率而变化，反应的是钻井液在层流时，钻井液中的固体颗粒(kl)与固体颗粒(kl)之间、固体颗粒(kl)与液体分子之间、液体分子与液体分子之间内摩擦力的总和。 符号：“PV”，常用单位

7、：mPa.s。-流变流变(li bin)(li bin)参数参数钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料 2、塑性粘度、动切力 （2）动切力（屈服值） 是塑性流体流变曲线中的直线段在轴上的截距，它反映(fnyng)的是钻井液在层流流动时，粘土颗粒之间及高分子聚合物之间相互作用力的大小，即形成空间网架结构能力的强弱。 符号：“YP”，常用单位：Pa。-流变流变(li bin)(li bin)参数参数钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料3、流性指数(zhsh)和稠度系数（1）流性指数(zhsh)n 在幂律模式中，指

8、数n表示假塑性流体在一定剪切速率范围内所表现出的非牛顿性的程度，因此通常将n称为流性指数。水、甘油等牛顿流体的n值等于1 。钻井液的n值一般均小于1。n值越小，表示钻井液的非牛顿性越强，表明流体的流变性偏离牛顿流体越来越远。流性指数是一个无因次量。在钻井液设计中，经常要确定流性指数的合理范围，一般希望有较低的n值，以确保钻井液具有良好的剪切稀释性能。-流变参数流变参数钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料流性指数流性指数n n对钻井液剪切稀释对钻井液剪切稀释(xsh)(xsh)性的影响性的影响-流变流变(li bin)(li bin)参数参数钻井液性能

9、的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料流性指数n对平板(pngbn)型层流的影响 根据右图，减小n值有利于钻井液形成平行型层流(cn li)，通常钻井液的流性 指 数 n 保 持 在0.4-0.7比较合适。 流性指数对钻井液流态的影响流性指数对钻井液流态的影响-流变参数流变参数钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节精品资料（2）稠度(chu d)系数K稠度系数K值则与钻井液的粘度、切力联系在一起。显然，它与流体在剪切速率为1 s-1时的粘度有关。K值愈大，粘度愈高，因此一般将K值称为稠度系数。对于钻井液，K值可反映其可泵性。若K

10、值过大，将造成重新开泵困难。若K值过小，又将对携岩不利。因此，K值也应保持在一个合适的范围。K值主要受体系中固体含量和液相体流变曲线的关系粘度的影响，同时也受结构(jigu)强度的影响。当固体含量或聚合物处理剂的浓度增大时，K值相应增大，n值则主要受形成网架结构(jigu)因素的影响，如加入高分子聚合物，或加入适量无机电解质时，会使形成的网架结构(jigu)增强，n值便相应减小。-流变参数流变参数钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节3、流性指数和稠度系数精品资料4、表观粘度和剪切稀释(xsh)特性（1）表观粘度 对于非牛顿流体，剪切应力和剪切速率的比值不是一

11、个常数，这就意味着不能用同一粘度值来描述它在不同剪切速率下的流动特性。因此，有必要引入表观粘度这一概念。 表观粘度又称为有效粘度（Effective Viscosity）。它是在某一剪切速率下，剪切应力与剪切速率的比值。符号：“AV”，常用(chn yn)单位：mPa.s 。-流变参数流变参数钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料（2）剪切稀释性 塑性(sxng)流体和假塑性(sxng)流体的表观粘度随着剪切速率的增加而降低的特性称为剪切稀释性。例如，在钻头水眼处，剪切速率高达10000100000s-1，钻井液变得很稀；而在环形空间，当剪切速率为50

12、250s-1时，钻井液又变得比较稠。这种剪切稀释特性是一种优质钻井液必须具备的性能，因为它既能充分发挥钻头的水马力，有利于提高钻速，而在环形空间又能很好的携带钻屑。-流变流变(li bin)(li bin)参数参数钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节4、表观粘度和剪切稀释特性精品资料 （2）剪切稀释性 在钻井液工艺中，常用动切力与塑性粘度的比值（简称动塑比）表示剪切稀释性的强弱。YP/PV 的值越大，剪切稀释性越强。为了能够在高剪率下有效地破岩和在低剪率下有效地携带岩屑，要求钻井液具有较高的动塑比。根据现场经验和平板型层流流核直径的有关计算，一般情况下将动塑

13、比控制(kngzh)在0.360.48 Pa/mPas是比较适宜的，大斜度、大位移井的动塑比控制(kngzh)的还要高一些。-流变流变(li bin)(li bin)参数参数钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节4、表观粘度和剪切稀释特性精品资料动塑比对平板(pngbn)型层流的影响 增大动塑比，可使钻井液的流核尺寸增大，从尖峰型层流转变(zhunbin)为平板型层流。通常动塑比保持在0.360.48 Pa/(mPas) 动塑比对钻井液流态的影响动塑比对钻井液流态的影响-流变参数流变参数钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节精

14、品资料5、钻井液静切力和触变性 （1）钻井液的静切力 定义：钻井液中的粘土颗粒，由于其形状不规则，表面带电性和亲水性不均匀，常易形成网状结构，破坏钻井液中单位面积上的网状结构所需的最小切应力，称为钻井液的极限静切力，简称钻井液切力。用符号(fho)“G”表示，单位“Pa”。切力的大小不仅与钻井液本身性质有关，而且与钻井液静止时间有关。 统一规定，钻井液静止10s后所测之切力称为初切力，用G10s表示；静止10 min后所测之切力称为终切力，用G10min表示。-流变流变(li bin)(li bin)参数参数钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节精品资料5、钻

15、井液静切力和触变性（2）触变性 初切与终切的差值表示了钻井液的触变性，即网状结构随静止时间(shjin)的长短恢复的程度。差值越大，触变性越强；反之，触变性越弱。 -流变流变(li bin)(li bin)参数参数钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节精品资料ZNNZNN型旋转型旋转(xunzhun)(xunzhun)粘度计粘度计 动力部分双速同步电机、电源 变速(bin s)部分可变六速（转/分）3、6、100、 200、300、600 测量部分扭力弹簧、刻度盘与内外筒组成测量系统。 旋转粘度计旋转粘度计-流变参数流变参数钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性

16、能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料ZNN型旋转(xunzhun)粘度计数据处理 说明(shumng)：600、300、3代表外筒转600转/分、300 转/分、3转/分从仪器刻度盘上读到的格数。 -流变参数流变参数钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节精品资料塑性(sxng)流体和粘塑性(sxng)流体 ：表观粘度 （mPas）塑性(sxng)粘度 （mPas）动切力 （Pa）静切力 （ 10s测）（Pa） （ 10min测）（Pa） 60021AV300600PV)2(511. 0)(511. 0600300300PVYP310511. 0SG31

17、0min511. 0G-流变流变(li bin)(li bin)参数参数钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料幂律流体 ：流性指数(zhsh) （无因次）稠度指数(zhsh) （Pasn）300600lg322. 3nnk511511. 0300-流变流变(li bin)(li bin)参数参数钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料-流变流变(li bin)(li bin)参数参数钻井液性能的概念钻井液性能的概念(ginin)(ginin)、基本要求及性能调节基本要求及性能调节 卡森流体卡森流体 ：极限高剪粘度

18、 （mPas） 卡森动切力 (Pa) )6(510. 1216002110021c)(195. 1211002160021精品资料6 6、钻井液粘度对钻井的影响、钻井液粘度对钻井的影响 大量实践证明，在钻进过程中，粘度升高，钻速降低。大量实践证明，在钻进过程中，粘度升高，钻速降低。粘度大，流动阻力粘度大，流动阻力(zl)(zl)就大，功率消耗就大，泵功率就大，功率消耗就大，泵功率一定的情况下，排量就降低。另外，高粘度的钻井液在一定的情况下，排量就降低。另外，高粘度的钻井液在井底岩石表面形成一个粘性垫子，它缓和了钻头牙齿对井底岩石表面形成一个粘性垫子，它缓和了钻头牙齿对井底岩石的冲击切削作用。但

19、粘度高有利于钻井液携带井底岩石的冲击切削作用。但粘度高有利于钻井液携带岩屑，保持井底清洁。岩屑，保持井底清洁。-流变流变(li bin)(li bin)参数参数钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节精品资料钻井液粘度的调整：（1）提高钻井液粘度的方法 1）提高固相含量。 2）加入正电(zhngdin)胶、CMC、加入水溶性高分子化合物。 3）提高固相分散度。加入NaOH 、Na2CO3（2）降低钻井液粘度的方法 1）补充清水即可。 2）加入稀释剂（或降粘剂）。 3）降低固相含量。-流变流变(li bin)(li bin)参数参数钻井液性能的概念、基本要求及钻井

20、液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料7、钻井液切力对钻井影响 钻井液具有切力，有利于携带和悬浮岩屑、重晶石等，不会因停泵而发生沉砂卡钻，也不至于因重晶石沉淀而难于(nny)加重。 切力太大，则地面清除砂粒、钻屑困难，密度上升快，含砂量高，磨损设备，降低钻速；流动阻力大，开泵困难，易憋泵或憋漏地层，转动扭矩大、浪费动力、滤饼质量差、滤失大，易引起缩径、井漏、卡钻等事故。 若切力太小，则携带和悬浮岩屑能力降低，停泵易造成沉砂，下钻不到底甚至沉砂卡钻。-流变流变(li bin)(li bin)参数参数钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料钻井液切

21、力的调整(tiozhng)（1）提高钻井液切力的方法 1）提高钻井液中固体颗粒含量。 2）提高粘土颗粒分散度。 3）加入水溶性高分子化合物，如XC等。（2）降低钻井液切力的方法 1）加水或低浓度处理剂溶液，降低粘土含量。 2）加稀释剂-流变流变(li bin)(li bin)参数参数钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节精品资料-钻井液的滤失和钻井液的滤失和(shh)(shh)滤饼滤饼1、滤失的基本概念 滤失：在井眼内钻井液中的部分水分(shufn)因受压差的作用而渗透到地层中去，这种现象叫滤失。滤失的多少叫滤失量（失水量），即钻井液滤液进入地层的多少。 （1

22、）钻井液在井内静止条件下的滤失作用称为静滤失。 钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节精品资料-钻井液的滤失和钻井液的滤失和(shh)(shh)滤饼滤饼1、滤失的基本概念 （2）钻井液在井内循环条件下，即滤饼形成和破坏达到动态平衡时的滤失作用称为(chn wi)动滤失。在一定剪切速率下测定的滤失量，称为(chn wi)动滤失量（动失水量）。 （3）在钻井过程中，地层被钻开，滤饼在未形成之前，钻井液中的大量水分在短时间内迅速渗入地层，这种情况下的滤失作用称为(chn wi)瞬时滤失。钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节精品资料

23、2、API（美国石油学会）滤失 滤失量定义：钻井液在常温及一定压差（API标准为压力(yl)为0.689 MPa，约为0.7 MPa）作用下，30 min内，透过直径为75mm的过滤面积所滤失的水量叫滤失量，又叫钻井液的滤失。常用符号“FL”表示，单位是“mL”。现场经常测7.5min的滤失量，测得的滤失量乘以2即可。-钻井液的滤失和钻井液的滤失和(shh)(shh)滤饼滤饼钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节精品资料APIAPI滤失量测定仪滤失量测定仪1.渗滤面积为45.8cm2；2.实验渗滤压差0.689MPa ；3.测试温度为室温；4.时间(shjin

24、)：30min（如果测量时间(shjin)为7.5min，测量结果乘以2 ）；5.滤纸：直径90mm。-钻井液的滤失和钻井液的滤失和(shh)(shh)滤饼滤饼钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料3、高温高压滤失 定义：钻井液在高温、高压作用下，30 min内，透过直径为75 mm（高温高压滤失测定仪过滤面积的直径为53 mm，故测定结果需乘以2）的过滤面积所滤失的水量叫高温高压滤失量，习惯(xgun)称高温高压滤失，用“HTHP”表示，单位是“mL”。-钻井液的滤失和钻井液的滤失和(shh)(shh)滤饼滤饼钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概

25、念、基本要求及性能调节及性能调节精品资料 4、滤饼 因液柱与地层的压差作用，在滤失的同时，粘土颗粒(kl)在井壁上形成一层粘土与处理剂的堆积物，此堆积物叫滤饼。测滤失时，滤纸上附着一层滤饼，其标准以厚薄来衡量，单位“mm”,泥饼的质量以“硬”、“松”、“软”、“韧”等来衡量。-钻井液的滤失和钻井液的滤失和(shh)(shh)滤饼滤饼钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料5、滤失量与滤饼之间的关系 对同一钻井液而言，其滤失量愈大，滤饼愈厚；对不同(b tn)的钻井液而言，滤失量相同时滤饼厚度不一定相同。致密而坚韧的滤饼能够使滤失量减小。-钻井液的滤失和钻

26、井液的滤失和(shh)(shh)滤饼滤饼钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节精品资料6、影响(yngxing)滤失量与滤饼质量的因素（1）钻井液中优质活性固体膨润土的含量；（2）钻井液中固体颗粒的水化分散性；（3）滤液粘度的影响(yngxing)；（4）地层岩石的孔隙度与渗透性；（5）钻井液液柱与地层的压力差；（6）温度对滤失与滤饼的影响(yngxing)；（7）时间对滤失与滤饼的影响(yngxing)。-钻井液的滤失和钻井液的滤失和(shh)(shh)滤饼滤饼钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节精品资料 7 7、滤失量和

27、滤饼质量对钻井工艺、滤失量和滤饼质量对钻井工艺(gngy)(gngy)的影响的影响 钻井液滤失量过大，滤饼厚而虚，会引起一系列问题。如：钻井液滤失量过大，滤饼厚而虚，会引起一系列问题。如： （1 1）易造成地层孔隙堵塞损坏油气层；）易造成地层孔隙堵塞损坏油气层； （2 2）滤饼在井壁堆积太厚，环空间隙变小，泵压升高；）滤饼在井壁堆积太厚，环空间隙变小，泵压升高； （3 3）易引起泥包钻头，下钻遇阻、遇卡或堵死水眼；）易引起泥包钻头，下钻遇阻、遇卡或堵死水眼； -钻井液的滤失和钻井液的滤失和(shh)(shh)滤饼滤饼钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资

28、料 7 7、滤失量和滤饼质量对钻井工艺的影响、滤失量和滤饼质量对钻井工艺的影响 （4 4）在高渗透地层易造成较厚的滤饼而引起阻卡，）在高渗透地层易造成较厚的滤饼而引起阻卡，甚至发生压差卡钻；甚至发生压差卡钻； （5 5）电测不顺利、电测解释）电测不顺利、电测解释(jish)(jish)不准确而易漏不准确而易漏掉油气层；掉油气层； （6 6）对松软地层，易泡垮易塌地层，会形成不规则）对松软地层，易泡垮易塌地层，会形成不规则井眼，引起井漏等。井眼，引起井漏等。-钻井液的滤失和钻井液的滤失和(shh)(shh)滤饼滤饼钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节精品资料钻

29、井液滤失量的确定原则 （1）井浅时可放宽(fn kun)，井深时要从严。 （2）裸眼时间短时可放宽(fn kun)，裸眼时间长时要从严。 （3）使用不分散处理剂时可放宽(fn kun)，使用分散处理剂时要从严。 （4）矿化度高者可放宽(fn kun)，矿化度低者要从严。 -钻井液的滤失和钻井液的滤失和(shh)(shh)滤饼滤饼钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料钻井液滤失量的确定原则 （5）在油气层中钻进，滤失量愈低愈有利于减少损害，尤其是在高温高压时，滤失量应在10-15 mL（钻井液管理条例规定一般地层(dcng)为20mL）。 总之，要从钻井

30、实际出发，以井下情况是否正常为依据，适时测定并及时调整钻井液的滤失量。-钻井液的滤失和钻井液的滤失和(shh)(shh)滤饼滤饼钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料钻井液滤失性能的一般要求 （1）在钻开油气层时，应尽力控制滤失量，以减轻对油气层损害。一般情况下，此时的API滤失量应小于5ml，模拟井底温度的HPHT滤失量应小于15ml。 （2）钻遇易坍塌地层时，滤失量需严格控制，API滤失量最好不大于5ml。 （3）对一般地层，API滤失量应尽量控制在10ml以内，HPHT滤失量不应超过20ml。但有时可适当放宽，某些油基钻井液体系(tx)正是通过适

31、当放宽滤失量来提高钻速。-钻井液的滤失和钻井液的滤失和(shh)(shh)滤饼滤饼钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料钻井液滤失性能的一般要求 （4）要注意提高滤饼质量，尽可能形成薄、韧、致密及润滑性好的滤饼，以利于固壁和避免压差卡钻。 （5）加强(jiqing)对钻井液滤失性能的检测。正常钻进时，应每4小时测一次常规滤失量。对定向井、丛式井、水平井、深井和复杂井要增测HPHT滤失量和泥饼的润滑性，对其要求也相应高一些。 -钻井液的滤失和钻井液的滤失和(shh)(shh)滤饼滤饼钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节

32、精品资料8、钻井液滤失性能的控制(kngzh)与调整 在影响钻井液滤失的因素中，井温和地层的渗透性是无法改变的，其余的因素则是可人为控制。可以(ky)通过改善泥饼的质量（渗透性和抗剪切强度）、确定适当的钻井液比重以减少液柱压差、提高滤液粘度、缩短钻井液的侵泡时间、控制钻井液返速和流态（形成平板形层流）等方法来减少钻井液的滤失量，并形成薄而韧的泥饼。-钻井液的滤失和滤饼钻井液的滤失和滤饼钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节精品资料 8、钻井液滤失性能(xngnng)的控制与调整 主要调整方法是根据钻井液类型、组成以及所钻地层的情况，选用适合的降滤失剂和封堵剂。

33、-钻井液的滤失和钻井液的滤失和(shh)(shh)滤饼滤饼钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节 （1）使用膨润土造浆。膨润土颗粒细，呈片状，水化膜厚，能形成致密渗透性小的泥饼，而且可在固相较少的情况下满足对钻井液滤失性能和流变性能的要求。一般情况下，加入适当量的膨润土可以将钻井液的滤失量控制到钻井和完井工艺要求的范围。膨润土是常用的配浆材料，同时也是控制滤失量和建立良好造壁性的基本处理剂。精品资料 8、钻井液滤失性能的控制与调整、钻井液滤失性能的控制与调整 （2）加入沥青、原油等处理剂改善泥饼质）加入沥青、原油等处理剂改善泥饼质量量 （3）加入）加入CMC或

34、其他聚合物以保护或其他聚合物以保护(boh)粘土颗粒粘土颗粒,阻止其聚结阻止其聚结,从而有利于提高分散度。从而有利于提高分散度。同时同时,CMC和其他聚合物沉积在泥饼上亦起堵和其他聚合物沉积在泥饼上亦起堵孔作用孔作用,使滤失量降低。使滤失量降低。 -钻井液的滤失和钻井液的滤失和(shh)(shh)滤饼滤饼钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节精品资料 8、钻井液滤失性能的控制与调整 (4)加入一些极细的胶体粒子（如腐植酸钙胶状沉淀）堵塞泥饼孔隙，以使泥饼的渗透性降低，抗剪切能力提高(t go)。 我国常用的降滤失处理剂：低粘CMC、中或高粘CMC、聚丙烯腈盐类

35、（有钠、钙及铵盐等）、聚丙烯酸盐类（有钠、钙及钾盐等），阳离子和两性离子聚合物，抗温能力强的磺化褐煤(SMC)、磺化酚醛树脂(SMP-1)以及酚醛树脂和腐殖酸缩合物(SPNH)。-钻井液的滤失和钻井液的滤失和(shh)(shh)滤饼滤饼钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料-滤饼滤饼(l bn(l bn) )的摩擦系数的摩擦系数 钻井液形成的滤饼表面上有一定的粘滞性，当一物体在其表面产生(chnshng)相对运动时，会受到一定的摩擦阻力，这个摩擦阻力称为滤饼的摩擦系数。常用符号“Kf”表示。钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调

36、节性能调节精品资料-滤饼滤饼(l bn(l bn) )的摩擦系数的摩擦系数 1、钻井液润滑润滑性能测定(cdng)仪器滑块式泥饼摩阻系数测定仪钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节精品资料-滤饼滤饼(l bn(l bn) )的摩擦系数的摩擦系数 1 1、钻井液润滑、钻井液润滑(rnhu)(rnhu)润滑润滑(rnhu)(rnhu)性能测性能测定仪器定仪器泥饼粘附系数测定仪钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节钻井液极压润滑仪（Extreme Pressure and Lubricity Tester）简称EP润滑仪精品资料2、

37、钻井液润滑性的影响(yngxing)因素 钻井液的粘度、密度、固相类型及含量、滤失情况、岩石条件、地下水的矿化度以及(yj)溶液pH值、润滑剂和其他处理剂的使用情况等。-滤饼的摩擦系数滤饼的摩擦系数 钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节 （1）密度和固相对润滑性的影响 随着钻井液密度增加、固相含量，通常其粘度、切力等也会相应增大，钻井液的润滑性能也会相应变差。润滑性能主要取决于固相的类型及含量。精品资料 钻井液中固相含量对其润滑性影响很大。随着钻井液固相含量增加，除使泥饼粘附性增大外，还会使泥饼增厚，易产生压差粘附卡钻。另外，固相颗粒尺寸的影响也不可忽视。因

38、此，必须严格控制钻井液粘土含量，搞好固相控制和净化，尽量(jnling)用低固相钻井液，是改善和提高钻井液润滑性能的最重要的措施之一。 -滤饼滤饼(l bn(l bn) )的摩擦系数的摩擦系数 钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料 （2）泥饼质量对润滑性能的影响 致密、表面光滑、薄的泥饼具有良好的润滑性能。降滤失剂和其他改进泥饼质量的处理剂（比如磺化沥青）主要是通过(tnggu)改善泥饼质量来改善钻井液的防磨损和润滑性能。-滤饼滤饼(l bn)(l bn)的摩擦系数的摩擦系数 钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精

39、品资料3.有机(yuj)高分子处理剂的影响 许多高分子处理剂都有良好的降滤失、改善泥饼质量、减少钻柱摩阻力的作用。有机高分子处理剂能提高钻井液的润滑性能，还与其在钻柱和井壁上的吸附能力有关(yugun)，吸附膜的形成，有利于降低井壁与钻柱之间的摩阻力。某些处理剂，如聚阴离子纤维素、磺化酚醛树脂等具有提高钻井液润滑性的作用。不少高分子化合物通过复配、共聚等处理，可成为具有良好润滑性能的润滑材料。-滤饼的摩擦系数滤饼的摩擦系数 钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本要求及性能调节及性能调节精品资料4、钻井液润滑性能的调控方法影响钻井液摩擦的因素很多，主要包括(boku)：钻柱、套管、地层

40、、井壁泥饼表面的粗糙度；接触表面的塑性；接触表面所承受的负荷；钻井液粘度与润滑性；流体内固相颗粒的含量和大小；井壁表面泥饼润滑性；井眼轨迹；钻柱重量；静态与动态滤失效应等。-滤饼滤饼(l bn)(l bn)的摩擦系数的摩擦系数 钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料4、钻井液润滑性能的调控方法 在这些众多的影响因素中，钻井液的润滑性能是主要的可调节因素。 主要调控方法：（1）固控 （2）润滑剂（3）泥饼改进(gijn)剂（4）利用胶液改变流变性 。-滤饼滤饼(l bn(l bn) )的摩擦系数的摩擦系数 钻井液性能的概念、基本要求钻井液性能的概念、基本

41、要求及性能调节及性能调节精品资料钻井液润滑剂 钻井液润滑剂品种一般可分为(fn wi)两大类，即液体类和固体类。前者如矿物油、植物油、表面活性剂等；后者如石墨、塑料球、玻璃球等。近年来钻井液润滑剂品种发展最快的是惰性固体类润滑剂，液体润滑剂中主要发展了高负荷下起作用的极压润滑剂及有利于环境的无毒润滑剂；由于环境保护的原因沥青类润滑剂的用量则逐年减少。-滤饼滤饼(l bn)(l bn)的摩擦系数的摩擦系数 钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料钻井液中常用(chn yn)的润滑剂 （1）惰性固体润滑剂 该类产品主要有塑料(slio)小球、石墨、碳黑、玻璃

42、微珠及坚果圆粒等。 （2）液体类润滑剂 该类产品主要有矿物油、植物油和表面活性剂及其混合物等。 -滤饼的摩擦系数滤饼的摩擦系数 钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料液体(yt)润滑剂的润滑机理表面表面(biomin)(biomin)活性剂类和乳化钻井液的润滑机理示意图活性剂类和乳化钻井液的润滑机理示意图-滤饼的摩擦系数滤饼的摩擦系数 钻井液性能的概念、基本要求及钻井液性能的概念、基本要求及性能调节性能调节精品资料-钻井液含砂量钻井液含砂量 钻井液含砂量是指钻井液中不能通过200目筛子（即边长为74 m）的固相含量，也可说成直径大于74 m，的砂粒占钻

43、井液总体积(tj)的百分数，无单位。钻井液性能钻井液性能(xngnng)(xngnng)的概念、的概念、基本要求及性能基本要求及性能(xngnng)(xngnng)调调节节精品资料1、含砂量对钻井液的影响 含砂量高时，钻井液密度(md)升高，钻速降低，滤饼质量变差，滤失变大，滤饼摩擦系数变大，影响固井质量，电测遇阻，地质资料不准，对设备的磨损严重。一般控制在0.5%以下。-钻井液含砂量钻井液含砂量钻井液性能的概念、基本钻井液性能的概念、基本(jbn)(jbn)要求及性能调节要求及性能调节精品资料2、降低含砂量方法 （1）机械(jxi)除砂。利用振动筛、除砂器、除泥器等设备除砂。 （2）化学除砂

44、。通过加入化学絮凝剂，将细小砂粒由小变大，再配合机械(jxi)设备除之。-钻井液含砂量钻井液含砂量钻井液性能的概念、基本钻井液性能的概念、基本(jbn)(jbn)要求及性能调节要求及性能调节精品资料-钻井液酸碱值钻井液酸碱值 钻井液的酸碱值代表钻井液含酸、碱的程度，即钻井液中的氢离子（H+）或氢氧根离子（OH）的浓度，用字母“pH”表示(biosh)，又叫pH值。钻井液的pH = 7时，显中性；7pH14时，显碱性；0pH7时，显酸性。钻井液性能的概念钻井液性能的概念(ginin)(ginin)、基本要求及性能调节基本要求及性能调节精品资料1、常用体系PH值范围 （1）一般聚合物钻井液体系pH值控制(kngzh)在8-9范围内； （2）有机硅钻井液体系pH值控制(kngzh)在9-10范围内； （3）抑制性钻井液体系pH值控制(kngzh)在10以上； （4）含H2S含量地层， pH值控制(kngzh)在10以上； （5）海水钻井液体系pH值控制(kngzh)范围不能低于9。-钻井液酸碱值钻井液