钻井液维护及处理

1、大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 钻井泥浆技术服务公司钻井泥浆技术服务公司 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 一、基本概念一、基本概念 二、油田常用钻井液特性二、油田常用钻井液特性 三、钻井液处理剂简介三、钻井液处理剂简介 四、常规性能的意义四、常规性能的意义 五、单井钻井液维护处理五、单井

2、钻井液维护处理 六、钻特殊地层的钻井液准备及处理六、钻特殊地层的钻井液准备及处理 七、从钻井液的变化了解井下情况七、从钻井液的变化了解井下情况 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 基本概念基本概念 钻井液：对用于钻井作业过程中循环流体的总称，其钻井液：对用于钻井作业过程中循环流体的总称，其 主要功能包括平衡地层压力、净化井眼、稳定井壁、冷却主要功能包括平衡地层压力、净化井眼、稳定井壁、冷却 钻头、润滑钻柱和钻头。按照钻头、润滑钻柱和钻头。按照A

3、PI标准，钻井液分为油基标准，钻井液分为油基 钻井液、水基钻井液、气基钻井液和合成基钻井液四钻井液、水基钻井液、气基钻井液和合成基钻井液四大大类类 型型。 钻井液体系：为满足钻井工艺要求及适应地层特性而钻井液体系：为满足钻井工艺要求及适应地层特性而 设计的一套钻井液配方及维护工艺。设计的一套钻井液配方及维护工艺。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 油基钻井液：以油为连续相的钻井循环流体。包括柴油基钻井液：以油为连续相的钻井循环流体。包括柴 油

4、基钻井液、轻质原油基钻井液、白油基钻井液等。油基钻井液、轻质原油基钻井液、白油基钻井液等。 水基钻井液：以水为连续相的钻井循环流体。按不同水基钻井液：以水为连续相的钻井循环流体。按不同 分类方式分为淡水钻井液和盐水钻井液，粗分散钻井液和分类方式分为淡水钻井液和盐水钻井液，粗分散钻井液和 细分散钻井液，低固相钻井液和高密度钻井液等。细分散钻井液，低固相钻井液和高密度钻井液等。 气基钻井液：以气体为连续相的钻井循环流体。常用气基钻井液：以气体为连续相的钻井循环流体。常用 的气的气基基钻井液包括空气、氮气、天然气、二氧化碳气等。钻井液包括空气、氮气、天然气、二氧化碳气等。 合成基钻井液：以人工合成或

5、改性有机合成合成基钻井液：以人工合成或改性有机合成材料材料为连为连 续相的钻井循环流体，主要包括酯基、聚续相的钻井循环流体，主要包括酯基、聚烯烃、醚基、烯烃、醚基、 线性石蜡等。线性石蜡等。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 油田常用钻井液及其特性油田常用钻井液及其特性 大港油田自六四年建厂以来，为了满足勘探开发的需大港油田自六四年建厂以来，为了满足勘探开发的需 要，随着钻井技术的发展，要，随着钻井技术的发展，钻井液钻井液技术也得到了很大的发

6、技术也得到了很大的发 展，通过引进吸收和自主研发等不同展，通过引进吸收和自主研发等不同方方式式逐步完善钻井液逐步完善钻井液 技术，技术，形成了饱和盐水形成了饱和盐水钻井液钻井液、聚合物、聚合物钻井液钻井液、钙处理、钙处理钻钻 井液井液、钾基石灰、钾基石灰钻井液钻井液、硅基防塌、硅基防塌钻井液钻井液等多套体系，经等多套体系，经 过多年的实践检验，形成了现在我油田常用的过多年的实践检验，形成了现在我油田常用的钻井液钻井液体系体系。 满足普通定向井、大位移大斜度定向井、水平井、深井等满足普通定向井、大位移大斜度定向井、水平井、深井等 不同井型钻井施工的需要，构建了大港油田比较完善的钻不同井型钻井施工

7、的需要，构建了大港油田比较完善的钻 井液技术体系。井液技术体系。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 聚合物钻井液聚合物钻井液 聚合物钻井液是七十年代由大港、华北等油田率先聚合物钻井液是七十年代由大港、华北等油田率先 引入国内，在现场试验获得成功，随后在各油田得到普遍引入国内，在现场试验获得成功，随后在各油田得到普遍 推广应用，多年来该体系的处理剂及施工工艺得到不断完推广应用，多年来该体系的处理剂及施工工艺得到不断完 善和发展，现在已经成为应用

8、最广泛、工艺较成熟的一种善和发展，现在已经成为应用最广泛、工艺较成熟的一种 常用钻井液体系。它基本组分为大分子包被抑制剂、中小常用钻井液体系。它基本组分为大分子包被抑制剂、中小 分子降失水剂、聚合物降粘剂、防塌剂、润滑剂、油层保分子降失水剂、聚合物降粘剂、防塌剂、润滑剂、油层保 护剂及其它辅助处理剂。目前油田常用的大分子聚合物主护剂及其它辅助处理剂。目前油田常用的大分子聚合物主 要为要为K-PAMK-PAM、乳液大钾，降失水剂主要是铵盐，基本不用、乳液大钾，降失水剂主要是铵盐，基本不用 降粘剂。降粘剂。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engi

9、neering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 其主要特点概括为：其主要特点概括为：泥页回收率高，抑制地层粘土造泥页回收率高，抑制地层粘土造 浆能力强，能够防止泥岩粘土地层的水化分散，稳定井壁，浆能力强，能够防止泥岩粘土地层的水化分散，稳定井壁， 降低般土含量，有利于保护油气层；减少泥浆的排放量，降低般土含量，有利于保护油气层；减少泥浆的排放量， 泥浆性能稳定。同时，由于它具有良好的剪切降粘特性，泥浆性能稳定。同时，由于它具有良好的剪切降粘特性， 有利于各种井眼条件下的携砂和发挥水力破岩作用，提高有利于各种井眼条件下的携砂和发挥水力破岩作用，提

10、高 机械钻速。该体系适用于我油田不同区块的浅机械钻速。该体系适用于我油田不同区块的浅-中深井，中深井， 特别适合于我油田明化镇地层和馆陶组地层，有效抑制地特别适合于我油田明化镇地层和馆陶组地层，有效抑制地 层粘土造浆。层粘土造浆。 根据不同施工环境条件要求，在该钻井液加入其它处根据不同施工环境条件要求，在该钻井液加入其它处 理剂后，形成聚合物泥浆体系的分枝，如：加理剂后，形成聚合物泥浆体系的分枝，如：加KCLKCL等处理等处理 剂后，形成钾盐聚合物泥浆，适用于易塌区块、盐池区域、剂后，形成钾盐聚合物泥浆，适用于易塌区块、盐池区域、 海上及滩海地区。加入海上及滩海地区。加入SMPSMP、SMCS

11、MC、SMTSMT等抗高温磺化处理等抗高温磺化处理 剂形成聚磺钻井液，适用于深井、超深井。剂形成聚磺钻井液，适用于深井、超深井。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 抑制性钻井液抑制性钻井液 该钻井液使用时间最长，适应范围较广的一种钻井液该钻井液使用时间最长，适应范围较广的一种钻井液 体系，自油田建立之时起，到目前为止，长期应用于钻井体系，自油田建立之时起，到目前为止，长期应用于钻井 施工中。此体系最初仅简单使用几种泥浆处理剂，各项性施工中。此

12、体系最初仅简单使用几种泥浆处理剂，各项性 能指标较低，在钻井中容易发生井塌划眼、卡钻等复杂和能指标较低，在钻井中容易发生井塌划眼、卡钻等复杂和 事故。随着处理剂的发展，该体系也得到不断完善，现在事故。随着处理剂的发展，该体系也得到不断完善，现在 它已成为基本能够解决一般地层问题，各种相关处理剂品它已成为基本能够解决一般地层问题，各种相关处理剂品 种配套齐全，能够较好地满足安全施工需要。适用于钻井种配套齐全，能够较好地满足安全施工需要。适用于钻井 施工难度较低井，适应于环保要求较低的地区。施工难度较低井，适应于环保要求较低的地区。 其基本组分为：降粘剂、降失水剂、润滑剂、屏蔽暂其基本组分为：降粘

13、剂、降失水剂、润滑剂、屏蔽暂 堵剂和辅助性处理剂堵剂和辅助性处理剂。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 其特点是适应性强，抗盐、钙污染能力强。不但可以其特点是适应性强，抗盐、钙污染能力强。不但可以 用于一般环境和地层条件下的钻井施工，而且能够用于钻用于一般环境和地层条件下的钻井施工，而且能够用于钻 一些特殊岩性，如石膏层、盐层、高矿化度盐水地层的施一些特殊岩性，如石膏层、盐层、高矿化度盐水地层的施 工，抑制性泥浆在此具有其它体系无法替代的优势

14、，因此，工，抑制性泥浆在此具有其它体系无法替代的优势，因此， 该体系使用时间较长。不足之处在于：泥浆维护周期较短，该体系使用时间较长。不足之处在于：泥浆维护周期较短， 处理较为频繁、泥浆性能波动幅度较大、不利于环境保护，处理较为频繁、泥浆性能波动幅度较大、不利于环境保护， 但仍是现在较常用的泥浆类型之一。在我油田的南部地区但仍是现在较常用的泥浆类型之一。在我油田的南部地区 仍然广泛使用。仍然广泛使用。 在该钻井液的基础上，加入在该钻井液的基础上，加入NaCLNaCL等盐类，成为盐水泥等盐类，成为盐水泥 浆或饱和盐水泥浆，用于钻易塌地层、岩盐地层、盐膏地浆或饱和盐水泥浆，用于钻易塌地层、岩盐地层

15、、盐膏地 层；加入石灰等处理剂成为石灰泥浆及钾基石灰泥浆，用层；加入石灰等处理剂成为石灰泥浆及钾基石灰泥浆，用 于钻易塌地层和膏盐硭硝地层；加入于钻易塌地层和膏盐硭硝地层；加入SMPSMP、SMCSMC、SMKSMK等处等处 理剂成为理剂成为“三磺三磺”泥浆，用于钻深井或超深井。泥浆，用于钻深井或超深井。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 硅基防塌钻井液硅基防塌钻井液 该钻井液是九十年代初我们为了解决港东地区沙河街该钻井液是九十年代初我们为了

16、解决港东地区沙河街 地层泥岩坍塌而研究开发的钻井液体系，以其多项优异的地层泥岩坍塌而研究开发的钻井液体系，以其多项优异的 特性，应用于油田深井、大位移井、水平井等高难度井的特性，应用于油田深井、大位移井、水平井等高难度井的 钻井施工中。该体系的工艺技术居于国内领先水平。最近钻井施工中。该体系的工艺技术居于国内领先水平。最近 我们与钻采院合作研究成功了以无机硅为主要抑制剂的硅我们与钻采院合作研究成功了以无机硅为主要抑制剂的硅 酸盐钻井液，其防塌效果和环保性能更优，但也存在其应酸盐钻井液，其防塌效果和环保性能更优，但也存在其应 用的局限性。用的局限性。 其其基本组成为：有机硅稳定剂、有机硅稀释剂、

17、有机基本组成为：有机硅稳定剂、有机硅稀释剂、有机 硅腐钾、润滑剂、屏蔽暂堵剂、降滤失剂和辅助处理剂。硅腐钾、润滑剂、屏蔽暂堵剂、降滤失剂和辅助处理剂。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 其优越性概括为：防塌能力强，特别是一些易塌区块其优越性概括为：防塌能力强，特别是一些易塌区块 的防塌效果十分显著；泥浆稳定性周期长的防塌效果十分显著；泥浆稳定性周期长, ,它介于聚合物它介于聚合物 泥浆和分散性泥浆之间泥浆和分散性泥浆之间, ,具有二者各自特有

18、的优点具有二者各自特有的优点, ,易于维易于维 护护, ,有利于防止井下事故复杂的发生；有利于防止井下事故复杂的发生；抗温能力强，固相抗温能力强，固相 容量大，在高温深井、大斜度井、水平井、高密度勘探开容量大，在高温深井、大斜度井、水平井、高密度勘探开 发井等条件下，使用它尤其能够表现其优越性。发井等条件下，使用它尤其能够表现其优越性。 不足之处为：抗盐、钙污染能力较弱，不适合于岩盐不足之处为：抗盐、钙污染能力较弱，不适合于岩盐 地层、膏盐地层、海上等地层和地区的施工地层、膏盐地层、海上等地层和地区的施工。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling En

19、gineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 正电聚醇钻井液正电聚醇钻井液 聚醇类钻井液由于聚合醇的浊点效应，在保护油气层、 防塌、润滑等方面具有特殊优势，目前在国内得到广泛推 广应用。正电聚醇钻井液是在普通聚醇基础上，基于保护 油气层、保护环境两大原则新开发的新型钻井液体系，其 正电特性使之与带负电的粘土之间的吸附能力更强，具有 其它聚醇类钻井液优势的基础上，防塌效果更好。 其基本组成为：正电聚醇、大分子包被抑制剂、降滤 失剂、正电护壁剂及其它辅助材料 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling E

20、ngineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 有机正电胶钻井液有机正电胶钻井液 有机正电胶钻井液是我公司与冀东油田共同研究开发有机正电胶钻井液是我公司与冀东油田共同研究开发 的新钻井液，于的新钻井液，于20032003年首先成功应用于冀东柳赞、高尚堡年首先成功应用于冀东柳赞、高尚堡 地区的水平井，然后在大港油田唐地区的水平井，然后在大港油田唐H2H2、扣、扣H1H1井、港井、港H1H1井等井等 水平井进行了推广应用。截止到去年底，共完成水平井进行了推广应用。截止到去年底，共完成3636口水平口水平 井，形成了比较成熟的现场工艺技术，取得

21、了良好的应用井，形成了比较成熟的现场工艺技术，取得了良好的应用 效果。效果。 其基本组成为：有机正电胶、两性离子聚合物、降滤其基本组成为：有机正电胶、两性离子聚合物、降滤 失剂、润滑剂、油层保护材料和辅助材料失剂、润滑剂、油层保护材料和辅助材料 。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 正电胶钻井液体系是国际公认的对油层损害最轻的钻正电胶钻井液体系是国际公认的对油层损害最轻的钻 井液体系之一，但传统的无机正电胶电性不够高，且水溶井液体系之一，但传

22、统的无机正电胶电性不够高，且水溶 油不溶；无机正电胶钻井液滤失量较大；可配伍的降滤失油不溶；无机正电胶钻井液滤失量较大；可配伍的降滤失 剂较少。无机正电胶钻井液对降粘剂特别敏感，粘度、切剂较少。无机正电胶钻井液对降粘剂特别敏感，粘度、切 力一旦被破坏，再恢复其特性非常困难。而有机正电胶具力一旦被破坏，再恢复其特性非常困难。而有机正电胶具 有更强的正电性，能被水润湿，具有油溶性，并易于与其有更强的正电性，能被水润湿，具有油溶性，并易于与其 他处理剂配伍，具有更强的页岩抑制性、稳定井壁和油层他处理剂配伍，具有更强的页岩抑制性、稳定井壁和油层 保护能力，因此，它非常适合于水平井的勘探与开发。保护能力

23、，因此，它非常适合于水平井的勘探与开发。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 甲酸盐钻井液甲酸盐钻井液 甲酸盐钻井液是国际泥浆界公认的低毒、高效型钻井甲酸盐钻井液是国际泥浆界公认的低毒、高效型钻井 液体系，国外用它已完成了多口高难度井施工。我们于二液体系，国外用它已完成了多口高难度井施工。我们于二 000000年开始研究甲酸盐钻井液，形成了有膨润土和无膨润年开始研究甲酸盐钻井液，形成了有膨润土和无膨润 土两套配方，主要由提粘剂、降滤失剂、辅助抑

24、制剂和甲土两套配方，主要由提粘剂、降滤失剂、辅助抑制剂和甲 酸盐等组成，根据需要，还可加入消泡剂、润滑剂等处理酸盐等组成，根据需要，还可加入消泡剂、润滑剂等处理 剂。从二剂。从二0000一年开始进行现场试验，取得了预期效果，到一年开始进行现场试验，取得了预期效果，到 二二0000五年共完成三十二口井的现场应用，其中水平井三口，五年共完成三十二口井的现场应用，其中水平井三口， 形成了较成熟的现场工艺技术。形成了较成熟的现场工艺技术。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Gr

25、oup CO.,LTD 甲酸盐甲酸盐克服了无机盐的不足，其溶解度大，甲酸钠的克服了无机盐的不足，其溶解度大，甲酸钠的 盐水密度为盐水密度为1.35g/cm1.35g/cm3 3，甲酸钾的盐水密度高达，甲酸钾的盐水密度高达1.60g/cm1.60g/cm3 3 左右；甲酸根左右；甲酸根HCOOHCOO- -与地层水配伍性良好，与与地层水配伍性良好，与CaCa2 2 、 、MgMg2 2 等高价离子的生成物可溶；甲酸盐对钻具和套管的腐蚀性等高价离子的生成物可溶；甲酸盐对钻具和套管的腐蚀性 小，小，K K 含量达 含量达10000ppm10000ppm的甲酸盐钻井液对管材的腐蚀速的甲酸盐钻井液对管材

26、的腐蚀速 度为度为3.6mm/a3.6mm/a，而相同钾离子浓度的氯化钾钻井液腐蚀速，而相同钾离子浓度的氯化钾钻井液腐蚀速 度为度为13mm/a13mm/a，甲酸盐毒性低，甲酸根可生物降解，对环境，甲酸盐毒性低，甲酸根可生物降解，对环境 污染小。甲酸盐钻井液对地层伤害小，保护油气层效果好；污染小。甲酸盐钻井液对地层伤害小，保护油气层效果好； 钻井液性能稳定，易于维护；抑制防塌能力强，有利于井钻井液性能稳定，易于维护；抑制防塌能力强，有利于井 壁稳定；抗盐、钙污染能力强。壁稳定；抗盐、钙污染能力强。 不足之处在于：配制成本高。不足之处在于：配制成本高。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工

27、程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 钻井液处理剂简介钻井液处理剂简介 材料分类材料分类 一、按化学性质分类一、按化学性质分类 1、 原材料：如粘土、水、油、加重剂等。原材料：如粘土、水、油、加重剂等。 2、无机处理剂：如氯化钠、硫酸钾、磷酸盐、氢氧、无机处理剂：如氯化钠、硫酸钾、磷酸盐、氢氧 化钠等，凡用于钻井液的无机化学药剂均可划入此类。化钠等，凡用于钻井液的无机化学药剂均可划入此类。 3、有机处理剂：凡用于钻井液的有机化合物均属此、有机处理剂：凡用于钻井液的有机化合物均属此 类，如

28、沥青类、淀粉类、腐植酸类、丙烯酸类、纤维类，如沥青类、淀粉类、腐植酸类、丙烯酸类、纤维 素类等。素类等。 4、表面活性剂：如非离子型、阴离子型、阳离子型、表面活性剂：如非离子型、阴离子型、阳离子型 和两性活性剂等。和两性活性剂等。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 二、二、 按用途分类按用途分类 共分十八类，包括：共分十八类，包括： 1）碱度调节剂）碱度调节剂 2）杀菌剂）杀菌剂 3）除钙剂）除钙剂 4）腐）腐 蚀抑制剂蚀抑制剂 5）消泡剂）

29、消泡剂 6）乳化剂）乳化剂 7）降失水剂）降失水剂 8）絮凝剂）絮凝剂 9）发泡剂）发泡剂 10）堵漏材料）堵漏材料 11）润）润 滑剂滑剂12）页岩水化抑制剂）页岩水化抑制剂 13）配浆材料）配浆材料 14）降粘剂）降粘剂 15）增粘剂）增粘剂 16）加重剂）加重剂 17）解）解 卡剂卡剂 18）高温稳定剂。）高温稳定剂。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 常用处理剂简介常用处理剂简介 磺化酚醛树脂：磺化酚醛树脂： 代号代号SMP，分，分型

30、和型和型型 型用于矿化度型用于矿化度10万万mg/l的水基钻井液。的水基钻井液。 型可抗盐至饱和盐水。型可抗盐至饱和盐水。 用途：高温降滤失剂兼有一定的防塌能力，抗盐、抗钙与用途：高温降滤失剂兼有一定的防塌能力，抗盐、抗钙与 磺化褐煤等腐植酸类复配，可抗温磺化褐煤等腐植酸类复配，可抗温200。一般加量。一般加量1-3%。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 磺化沥青：磺化沥青：FT1或或SAS 它是由沥青发烟硫酸或它是由沥青发烟硫酸或SO3进行

31、磺化而成，其主要成分为进行磺化而成，其主要成分为 沥青磺酸钠，此外还会有少量的沥青酚盐，无机物和氧化沥青磺酸钠，此外还会有少量的沥青酚盐，无机物和氧化 沥青，约含沥青，约含70%的水溶物，既溶于水又溶于油的成分约的水溶物，既溶于水又溶于油的成分约 40%，干制品为脆性薄片状，呈暗褐或黑色，软化点高于，干制品为脆性薄片状，呈暗褐或黑色，软化点高于 260，密度约，密度约0.98g/cm3。 用途（作用）：高温降滤失，改善滤饼质量，抑制页岩水用途（作用）：高温降滤失，改善滤饼质量，抑制页岩水 化膨胀，兼有润滑作用，高温下能维持低切力，低滤失。化膨胀，兼有润滑作用，高温下能维持低切力，低滤失。 大港

32、油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 水解聚丙烯腈铵盐：水解聚丙烯腈铵盐： 俗称铵盐，代号俗称铵盐，代号NH4-HPAN 它是由腈纶废丝在高温高压下水解而成。它是由腈纶废丝在高温高压下水解而成。 用途：降滤失剂，由于可提供用途：降滤失剂，由于可提供NH4+，有类似，有类似K+的的 抑制粘土水化分散作用，故亦是一种较好的防塌抑制粘土水化分散作用，故亦是一种较好的防塌 剂，兼有降粘作用。剂，兼有降粘作用。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司

33、 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 聚丙烯酸盐类（聚合物大分子包被剂类）聚丙烯酸盐类（聚合物大分子包被剂类） 外观为白色或微黄色流动粉末。外观为白色或微黄色流动粉末。 用途：包被剂，主要用于聚合物、低固相不分散用途：包被剂，主要用于聚合物、低固相不分散 聚合物水基钻井液，有改善流变参数，提高剪切聚合物水基钻井液，有改善流变参数，提高剪切 稀释能力，降低滤失量，包被钻屑，抑制分散等稀释能力，降低滤失量，包被钻屑，抑制分散等 作用，抗盐、抗钙、抗温。作用，抗盐、抗钙、抗温。 推荐加量：淡水浆：推

34、荐加量：淡水浆：0.1%0.3% 盐水浆盐水浆0.5%1.2% 饱和盐水浆饱和盐水浆0.7%1.5% 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 羧甲基纤维素钠盐羧甲基纤维素钠盐CMC 分高粘、中粘、低粘三种类型分高粘、中粘、低粘三种类型 组分：由棉花与氯乙酸反应而成。组分：由棉花与氯乙酸反应而成。 特征：白色或微黄色纤维状粉末，吸潮特征：白色或微黄色纤维状粉末，吸潮 用途：（用途：（1）低粘（）低粘（LV-CMC）主要用作水基钻井）主要用作水基钻井

35、液降滤失剂。液降滤失剂。 （2）中粘（）中粘（MV-CMC）：水基钻井液降滤失剂，）：水基钻井液降滤失剂， 兼作增粘剂。兼作增粘剂。 （3）高粘（）高粘（HV-CMC）：主要作为增粘剂。）：主要作为增粘剂。 CMC有一定的抗盐性，但缺点是抗温性较差有一定的抗盐性，但缺点是抗温性较差 （100左右）。左右）。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 腐植酸钾腐植酸钾 代号代号 KHm 它是由褐煤或风化煤用它是由褐煤或风化煤用KOH提取而得。提取而得。

36、 特征：黑褐色粉末，易溶于水。特征：黑褐色粉末，易溶于水。 用途：为腐植酸类页岩抑制剂，兼有降粘用途：为腐植酸类页岩抑制剂，兼有降粘 和降失水作用，抗温达和降失水作用，抗温达180，加量一般，加量一般 13%。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 常规性能的意义常规性能的意义 密度：单位体积钻井液的质量。常用密度：单位体积钻井液的质量。常用g/cmg/cm3 3表示，主要作用表示，主要作用 是平衡地层压力、防塌。是平衡地层压力、防塌。 漏斗粘度

37、：用漏斗粘度计测得的流出一定体积钻井液所经历漏斗粘度：用漏斗粘度计测得的流出一定体积钻井液所经历 的时间，单位的时间，单位s s。可以直观反映钻井液悬浮携砂能力的强弱。可以直观反映钻井液悬浮携砂能力的强弱。 滤失量：按滤失量：按GB/T16783GB/T1678319971997中规定的仪器及方法测得的钻中规定的仪器及方法测得的钻 井液滤失量井液滤失量,ml/30min,ml/30min。分为常温常压、高温高压滤失。分为常温常压、高温高压滤失, ,是钻是钻 井液中自由水含量和造壁性的综合反映井液中自由水含量和造壁性的综合反映. . 静切力：是塑性流体从静止状态开始流动时所需的最低剪切静切力：是

38、塑性流体从静止状态开始流动时所需的最低剪切 应力，单位应力，单位Pa,Pa,它表征钻井液的凝胶强度。分为初切和终切。它表征钻井液的凝胶强度。分为初切和终切。 它反映了钻井液悬浮携砂能力。它反映了钻井液悬浮携砂能力。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 常规性能的意义常规性能的意义 泥饼：钻井液在过滤过程中沉积在过滤介质上的沉积物，从泥饼：钻井液在过滤过程中沉积在过滤介质上的沉积物，从 过滤介质表面到泥饼表面的平均厚度，称为泥饼厚度，单位过滤介质

39、表面到泥饼表面的平均厚度，称为泥饼厚度，单位 mmmm。 含砂量：钻井液中粒径大于含砂量：钻井液中粒径大于7474m的固相的含量。的固相的含量。 单位。单位。 般土含量（般土含量（MBT）：）：每毫升钻井液用每毫升钻井液用0.01mol/L0.01mol/L亚甲基蓝标亚甲基蓝标 准溶液滴定到终点时所耗标准溶液的毫升数。单位或准溶液滴定到终点时所耗标准溶液的毫升数。单位或g/lg/l。 固相含量：钻井液中固体物质的总量，单位。固相含量：钻井液中固体物质的总量，单位。 润滑系数：用极压润滑系数仪测得的钻井液摩阻系数，也润滑系数：用极压润滑系数仪测得的钻井液摩阻系数，也 叫极压摩阻系数。叫极压摩阻系

40、数。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 常规性能的意义常规性能的意义 泥饼粘附系数：用泥饼粘附系数测定仪测得的钻井液泥饼与泥饼粘附系数：用泥饼粘附系数测定仪测得的钻井液泥饼与 粘附盘之间的摩阻系数。粘附盘之间的摩阻系数。 剪切应力：克服流体流动阻力所需单位面积上的应力。单位剪切应力：克服流体流动阻力所需单位面积上的应力。单位 PaPa。 表观粘度：在表观粘度：在1022s-11022s-1剪切速率下剪切应力与剪切速率的比剪切速率下剪切应力与剪

41、切速率的比 值，单位值，单位mPa.smPa.s。 塑性粘度：塑性流体在层流条件下，剪切应力与剪切速率塑性粘度：塑性流体在层流条件下，剪切应力与剪切速率 成线性关系时的斜率值，单位成线性关系时的斜率值，单位mPa.smPa.s。 动切力：塑性流体在层流条件下，剪切应力与剪切速率成线动切力：塑性流体在层流条件下，剪切应力与剪切速率成线 性关系时的截距，单位性关系时的截距，单位PaPa。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 单井钻井液维护处理单井钻

42、井液维护处理 目前油田大多数井的井身结构设计为二开或三开，少目前油田大多数井的井身结构设计为二开或三开，少 数为四开。一开基本为膨润土浆，少数深表层井为聚合物数为四开。一开基本为膨润土浆，少数深表层井为聚合物 钻井液，二开大部分为聚合物钻井液体系，三开、四开阶钻井液，二开大部分为聚合物钻井液体系，三开、四开阶 段根据不同区块使用聚合物、抑制性、有机硅防塌钻井液段根据不同区块使用聚合物、抑制性、有机硅防塌钻井液 体系等钻井液体系。下面分阶段对钻井液维护处理措施进体系等钻井液体系。下面分阶段对钻井液维护处理措施进 行简单的阐述。行简单的阐述。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 ht

43、tp:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 一开井段： 钻井液体系：膨润土浆或聚合物钻井液。钻井液体系：膨润土浆或聚合物钻井液。 1）开钻前在）开钻前在3、4罐中打满清水罐中打满清水,按配方依次加入纯碱、按配方依次加入纯碱、 土粉，预水化土粉，预水化24小时后开钻。小时后开钻。 2）如果采用膨润土浆，钻进过程中，直接用清水控制钻）如果采用膨润土浆，钻进过程中，直接用清水控制钻 井液粘切。如果采用聚合物钻井液，钻进过程中补充井液粘切。如果采用聚合物钻井液，钻进过程中补充 NH4-HPAN等聚合物，保持聚合物

44、的有效含量，适度抑制等聚合物，保持聚合物的有效含量，适度抑制 地层造浆，用处理剂胶液和水调整钻井液的粘切和流变性，地层造浆，用处理剂胶液和水调整钻井液的粘切和流变性， 保证井眼稳定和清洁。保证井眼稳定和清洁。 3）钻完一开进尺后，大排量充分洗井，起钻前替入粘度）钻完一开进尺后，大排量充分洗井，起钻前替入粘度 为为5060s的稠浆，以保证电测和下套管顺利。对于存在的稠浆，以保证电测和下套管顺利。对于存在 流沙层的地区，稠浆必须是用般土配制，要求般土含量大流沙层的地区，稠浆必须是用般土配制，要求般土含量大 于于10，配合单封和，配合单封和CMC提粘，粘度大于提粘，粘度大于80s。 大港油田集团钻井

45、工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 二开井段二开井段 钻井液体系：聚合物钻井液。钻井液体系：聚合物钻井液。 1）钻井液基本配方：基浆）钻井液基本配方：基浆+NH4-HPAN+KPAM+KHm+SAS + 片碱。片碱。 2）一般利用一开井段的般土，根据室内化验数据确定一开钻井）一般利用一开井段的般土，根据室内化验数据确定一开钻井 液留用量，然后加水稀释，然后依据聚合物钻井液配方进行预液留用量，然后加水稀释，然后依据聚合物钻井液配方进行预 处理，大分子聚合物必须充

46、分水化分散，调整钻井液达到设计处理，大分子聚合物必须充分水化分散，调整钻井液达到设计 要求。要求。 3）钻水泥塞时，加入适量纯碱，清除钙离子，防止水泥污染。）钻水泥塞时，加入适量纯碱，清除钙离子，防止水泥污染。 4）钻进过程中，每钻进）钻进过程中，每钻进1m补充补充0.5-1kg KPAM、2-4kgNH4- HPAN，保持聚合物的有效含量以抑制地层造浆，用处理剂胶，保持聚合物的有效含量以抑制地层造浆，用处理剂胶 液调整钻井液的粘切和流变参数。液调整钻井液的粘切和流变参数。 5）如果是定向开发井，定向前加入原油，并充分乳化，钻进过）如果是定向开发井，定向前加入原油，并充分乳化，钻进过 程中定期

47、补充原油；如果是探井，则加入水基润滑剂或低荧光程中定期补充原油；如果是探井，则加入水基润滑剂或低荧光 油基润滑剂，保证钻井液具有良好的润滑性。同时补充油基润滑剂，保证钻井液具有良好的润滑性。同时补充SAS、 KHm，改善泥饼质量，满足施工中润滑防卡要求。，改善泥饼质量，满足施工中润滑防卡要求。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 6）必须合理控制钻井液的粘度、切力和其它流变性能。对）必须合理控制钻井液的粘度、切力和其它流变性能。对 于明化镇上部

48、地层，必须采用低粘、低切钻进，既要抑制地于明化镇上部地层，必须采用低粘、低切钻进，既要抑制地 层造浆，又要防止钻具泥包；进入明下地层后要适当增加大层造浆，又要防止钻具泥包；进入明下地层后要适当增加大 分子聚合物的加量，适当提高粘度；进入馆陶组地层后，钻分子聚合物的加量，适当提高粘度；进入馆陶组地层后，钻 井液粘度要求大于井液粘度要求大于40s，钻井液动塑比控制在，钻井液动塑比控制在0.4-0.6之间，之间， 使钻井液具有较好的携砂能力。使钻井液具有较好的携砂能力。 7）进入馆陶组底部含砾砂岩地层前，依据邻井含砾程度加）进入馆陶组底部含砾砂岩地层前，依据邻井含砾程度加 入单封量和泥浆粘度的控制范

49、围，提高泥浆的防漏能力。入单封量和泥浆粘度的控制范围，提高泥浆的防漏能力。 8）钻完二开进尺后要充分循环洗井，调整钻井液性能，补）钻完二开进尺后要充分循环洗井，调整钻井液性能，补 充相关处理剂，循环清洁后可根据井下情况用封闭液封闭裸充相关处理剂，循环清洁后可根据井下情况用封闭液封闭裸 眼井段，保证电测和下套管施工顺利。眼井段，保证电测和下套管施工顺利。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 9 9）对于二开井，井较深，设计要求在适当地层转换钻井）

50、对于二开井，井较深，设计要求在适当地层转换钻井 液体系。转型前必须对钻井液进行室内分析，做转型的小液体系。转型前必须对钻井液进行室内分析，做转型的小 型实验，依据实验配方提前备料。准备实施转型时必须与型实验，依据实验配方提前备料。准备实施转型时必须与 技术员和当班司钻、跟班干部沟通，保证在转型期间设备技术员和当班司钻、跟班干部沟通，保证在转型期间设备 完好，转型一次连续进步，确保泥浆转化彻底，为下部井完好，转型一次连续进步，确保泥浆转化彻底，为下部井 段安全施工创造条件。段安全施工创造条件。 1010）其它措施：依据井眼直径确定合理排量；依据施工井）其它措施：依据井眼直径确定合理排量；依据施工

51、井 型、难度、现场施工状况搞好短起下钻，确保井眼净化；型、难度、现场施工状况搞好短起下钻，确保井眼净化； 控制好井身规矩，为施工安全创造条件。控制好井身规矩，为施工安全创造条件。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 三开井段三开井段 三开预处理时，放掉部分二开钻井液加水稀释，并充分三开预处理时，放掉部分二开钻井液加水稀释，并充分 清除其中的有害固相，根据三开将使用钻井液体系加入或清除其中的有害固相，根据三开将使用钻井液体系加入或 补充相应的各种

52、处理剂，使钻井液性能达到设计要求。补充相应的各种处理剂，使钻井液性能达到设计要求。 三开井段要在钻进过程中及时补充相应处理剂，保持体三开井段要在钻进过程中及时补充相应处理剂，保持体 系中处理剂的有效含量，严格控制钻井液的滤失量，保证系中处理剂的有效含量，严格控制钻井液的滤失量，保证 体系具有良好的抑制性，以抑制地层造浆和防止井塌和井体系具有良好的抑制性，以抑制地层造浆和防止井塌和井 壁不稳定，以及保持体系较好润滑性。壁不稳定，以及保持体系较好润滑性。 开启固控设备，及时清除岩屑及其它有害固相。开启固控设备，及时清除岩屑及其它有害固相。 为了便于携岩，必须合理控制钻井液的粘度、切力和其为了便于携

53、岩，必须合理控制钻井液的粘度、切力和其 它流变性能，使钻井液具有较好的携岩能力。同时，工程它流变性能，使钻井液具有较好的携岩能力。同时，工程 上提高泵排量，保持钻井液较高的环空返速，起钻前适当上提高泵排量，保持钻井液较高的环空返速，起钻前适当 增加循环时间，以彻底清洗井内的岩屑。增加循环时间，以彻底清洗井内的岩屑。 钻完三开进尺后，大排量充分洗井，必要时配制封闭液封钻完三开进尺后，大排量充分洗井，必要时配制封闭液封 闭裸眼井段，以保证井眼通畅和套管的顺利下入。闭裸眼井段，以保证井眼通畅和套管的顺利下入。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engi

54、neering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 油气层保护措施油气层保护措施 根据不同储层的特性选择合理的钻井完井液类型。主要是选择对根据不同储层的特性选择合理的钻井完井液类型。主要是选择对 储层损害小的完井液添加剂，使钻井完井液滤液与储层流体有良储层损害小的完井液添加剂，使钻井完井液滤液与储层流体有良 好的配伍性。好的配伍性。 根据不同的储层特性设计不同油气层保护添加剂或采取不同油气根据不同的储层特性设计不同油气层保护添加剂或采取不同油气 层保护技术措施。一般是在进入储层前层保护技术措施。一般是在进入储层前50-100m左右，调整钻井左右，调

55、整钻井 液性能，按要求加入油气层保护处理剂或采取相应油气层保护技液性能，按要求加入油气层保护处理剂或采取相应油气层保护技 术措施。在钻进中及时补充油气层保护材料，保持其在钻井完井术措施。在钻进中及时补充油气层保护材料，保持其在钻井完井 液中的含量，保证油气层保护的效果。液中的含量，保证油气层保护的效果。 加强现场管理，严格控制钻井完井液的滤失量，减少钻井完井液加强现场管理，严格控制钻井完井液的滤失量，减少钻井完井液 滤液对储层的侵入。滤液对储层的侵入。 强化固控设备的使用。减少钻井完井液中的固相含量，特别是细强化固控设备的使用。减少钻井完井液中的固相含量，特别是细 及超细粒子的含量，可有效控制

56、固相颗粒对储层侵入，减轻对储及超细粒子的含量，可有效控制固相颗粒对储层侵入，减轻对储 层的损害。层的损害。 完井作业过程中保持钻井完井液性能的稳定，同其它作业部门搞完井作业过程中保持钻井完井液性能的稳定，同其它作业部门搞 好配合，提高完井作业速度，缩短完井作业时间，减少对储层的好配合，提高完井作业速度，缩短完井作业时间，减少对储层的 浸泡时间。浸泡时间。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 钻井液转型注意事项钻井液转型注意事项 钻井液体系的转换

57、尽量在中间套管内完成。钻井液体系的转换尽量在中间套管内完成。 转换前必须进行室内或现场小型试验，在试验数据基础上转换前必须进行室内或现场小型试验，在试验数据基础上 分循环周进行逐步转换。分循环周进行逐步转换。 转型时首先对基浆进行稀释，启动固控设备充分清除其有转型时首先对基浆进行稀释，启动固控设备充分清除其有 害固相，降低膨润土含量，然后按配方和顺序加入相应的害固相，降低膨润土含量，然后按配方和顺序加入相应的 处理剂，调整好钻井液性能，使之达到设计要求。处理剂，调整好钻井液性能，使之达到设计要求。 转型实施前必须与井队技术员、当班司钻、值班干部进行转型实施前必须与井队技术员、当班司钻、值班干部

58、进行 沟通协调，保证设备运行正常。沟通协调，保证设备运行正常。 转型必须转型彻底，根据所转型体系要求加入各种处理剂，转型必须转型彻底，根据所转型体系要求加入各种处理剂， 在中间套管内循环钻井液使其性能达到设计要求，并在钻在中间套管内循环钻井液使其性能达到设计要求，并在钻 进过程中及时补充相应的处理剂，保持体系中处理剂的有进过程中及时补充相应的处理剂，保持体系中处理剂的有 效含量。效含量。 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 特殊地层的钻井液准备

59、及预处理特殊地层的钻井液准备及预处理 易漏地层（如馆陶底、生物灰岩、玄武岩）易漏地层（如馆陶底、生物灰岩、玄武岩） 1)依据邻井施工状况制定施工预案，储备防漏、堵漏材料，依据邻井施工状况制定施工预案，储备防漏、堵漏材料， 配浆材料、加重剂及其它处理剂，尽量储备足量泥浆。配浆材料、加重剂及其它处理剂，尽量储备足量泥浆。 2）依据邻井资料提高钻井液粘度，提前加入单封等防漏材）依据邻井资料提高钻井液粘度，提前加入单封等防漏材 料，提高钻井液的防漏能力料，提高钻井液的防漏能力 3）控制钻井液密度在设计低限，在保证井壁稳定的前提下，）控制钻井液密度在设计低限，在保证井壁稳定的前提下， 可尽量降低钻井液密

60、度，减小钻井液静液柱压力。可尽量降低钻井液密度，减小钻井液静液柱压力。 4)适当降低钻井液排量，降低循环当量密度适当降低钻井液排量，降低循环当量密度 大港油田集团钻井工程公司大港油田集团钻井工程公司 http:/ Drilling Engineering Company Of DaGang Oilfield Group CO.,LTD 易塌地层（东营、沙河街组地层）易塌地层（东营、沙河街组地层） 1)依据邻井选择适应地层特性的钻井液类型及处理剂。依据邻井选择适应地层特性的钻井液类型及处理剂。 2）进入易塌地层前调整钻井液，补充沥青等封堵类处理）进入易塌地层前调整钻井液，补充沥青等封堵类处理 剂