钻井液常识解答

1、钻井液常识一、什么是钻井液？钻井液是指油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。二、钻井液的功用是什么？1、冷却钻头和润滑钻头钻具。2、携带和悬浮岩屑、沉淀岩屑。3、护壁和堵漏。4、传递水动力。三、地层分为几种类型？1、稳定地层。2、未胶结或胶结性很差的松散破碎地层。3、水敏性溶胀地层。4、水敏性剥落地层。5、水溶性地层。6、裂隙溶洞地层。四、钻井液循环系统是怎样构成的？1、泥浆泵。2、地面管路。3、钻杆内孔。4、钻头水孔。5、钻具与井壁环状间隙。6、循环槽泥浆池。五、常用的钻井液类型有哪些？1、清水。2、无固相钻井液。3、不分散低固相钻井液。4、分散钻井液。六、水基钻井

2、液的基本组成是什么？1、水。2、粘土。3、化学处理剂。七、粘土矿物有哪几种？1、高岭石。2、蒙脱石。3、伊利石。4、海泡石。八、钻井液的性能有哪些？钻井液的性能包括流变性（它包括视粘度、塑性粘度、结构粘度、静切力、动切力和触变性）、滤失性（滤失量、泥皮厚度）、密度、含砂量、胶体率、PH值。九、水泥固土层管遵循什么样的程序？1、洗井。2、搅拌水泥浆。3、送水泥浆。4、加替浆水。5、蹩压。6、待凝固。十、常见的井内事故有哪些？1、井漏。2、井涌。3、缩径卡钻。4、沉砂埋钻。5、钻头泥包卡钻。6、泥皮厚粘附卡钻。7、井塌卡钻。十一、油矿对钻井液性能有什么要求？1、比重小于或等于1.05。2、漏斗粘度

3、19-22秒。3、失水量小于或等于5mL/30min。4、泥皮厚度小于或等于0.5毫米。5、PH值在7-8范围内。十二、斜井钻井对钻井液的要求相对于直井有什么不同？1、携带岩屑要求能力更强。2、钻井液在井壁上形成的泥皮要求更薄，更富有润滑性。十三、常用的泥浆仪器有哪些？比重称、漏斗粘度计、含砂仪、PH试纸、失水仪、静切力计、旋转粘度计、烧杯、天平。十四、泥浆工的职责是什么？1、设计钻井液类型及配方。2、开钻前做好材料的各项准备工作。3、材料使用前对材料的各项性能进行鉴定。4、按设计配制钻井液并严加管理。5、发生问题如：缩径、坍塌、井漏、岩粉上返不利等应立即拿出解决方案，使问题尽快解决。6、保护

4、好泥浆材料及泥浆仪器。7、不断地学习（特别是向干的好井队学习）。8、完钻后对该井泥浆使用情况做详细总结。十五、密闭取心钻井液一、密闭取心：就是用密封液将钻取的岩心迅速保护起来的一种取心工艺。二、密闭取心筒的特点1、整个内筒是密封的。里面装满了密封液。上端由带密封圈的丝堵密封，下端由密封活塞及内筒插入钻头腔的填料密封。密封活塞下面连接有活塞头，密封活塞通过活塞销固定在钻头进口处。2、内筒的悬挂总成中午轴承、无单流阀。3、取心钻头采用斜水眼偏向井壁。三、密封液配方蓖麻油 过氯乙烯树脂 硬脂酸锌 重晶石粉100 10 1 20四、对井内要求1、井壁稳定，起下钻畅通无阻。2、井内干净，井底无沉砂。五、

5、装密封液将密封液加热到50，在井口向内筒缓慢灌入，要保证内筒的空气同时排除。液面到分水接头水眼位置后要静止5分钟，保证灌满，最后将丝堵上紧，装加压中心杆，连接加压接头。六、下钻1、下放钻具要平稳、遇阻不得超过30KN，不得用取心钻头划眼强下。2、将取心钻头下至距井底10米左右，缓慢开泵，启动泵压不同大于8MP2，充分循环钻井液。同时按规定数量均匀地想钻井液中加入示踪剂加药时间不少于1个循环周期。在钻头不接触井底的条件下，可适当上下活动或转动钻具，使钻井液示踪剂含量达到10.2kg/m3,且分散均匀，以连续4个检测值符合规定为合格。七、取心钻进先将钻头缓慢放到井底，加压10KN，静压井底剪断密封

6、活塞固定销，然后调整钻压至20KN，启动转盘在钻进0.3米的过程中将钻压由小到大调至正常。八、割心钻完进尺后投球，待钢球全部就位以后，转动钻具10圈以上。停转盘、停泵、缓慢加压到200KN，上提钻具到投球方余，间断转动转盘就割心。当试转无蹩劲后开泵，顶通水眼起钻。九、起钻1、割心完毕后应立即起钻，严禁队转盘卸扣。2、起钻要平稳。十、岩心取筒要在2个小时内取出岩心并取样完毕，同时要确保岩心不与水接触。十六、起下钻问题起钻前要循环1-2周，必须时还需一灌稠浆循环1-2周，力争将井内掉块核岩屑全带出井外。（一)起钻可能出现的问题1、掉块与岩屑引起的去钻遇阻：、立即开泵循环，同时增加钻井液的粘度和切力

7、，如果能顺利起钻，那就不用在处理钻井液；、如果仍起钻遇阻，那就得增加钻井液的比重了，狠加膨润土、纯碱、广谱护壁剂和高粘防塌剂，将此比重提到1.16以上，粘度提到60s以上；、如果发生掉块埋钻，那就只有一个活塞小泵量开泵，看能否建立起循环，加入井已蹩漏，钻井液仍旧不能建立循环，那就只有动反扣了。2、井壁缩径引起的起钻遇阻：、上下串动，但上提力不要超过钻柱总悬重的50%，然后猛向下放；、倒划眼；、下钻到井底继续钻进1-2单根，然后再起钻；、发生卡钻后，立即用吊锤向下砸或用震击器向下震击。3、钻头泥包引起的起钻遇阻：、降低钻井液比重，固相含量和失水量；、下钻继续钻进1-2单根，然后再起钻；、发生卡钻

8、，用解卡剂浸泡。4、键槽引起的起钻遇阻：、只有慢慢倒划眼和上下串动；、发生卡钻，用吊锤砸或用震击器震。5、井涌井喷：立即停止起钻，关闭防喷器，然后增加钻井液比重。(二)下钻可能出现的问题1、下钻遇阻：开泵划眼，如果划眼困难，提上来又放不下去，那就是井壁已严重垮塌，那就得一次性将比重提到1.2以上，粘度提到100s以上，然后再反复划眼。2、出现新井眼：井塌段下部是规则井眼，如果在超径段下部大压力划眼，很有可能出现新井眼。（三）加杆、解杆中可能出现的问题在加钻杆和解钻杆过程中，由于钻具有几分钟或十几分钟的静止时间，很有可能发生粘附卡钻事故。十七、意外情况紧急处理办法凡事都有可能发生意外，钻进过程中

9、会突然发生钻具折断，刺穿及脱扣，钻头掉牙轮，泥浆泵故障，钻机故障，停钻等意外情况发生后，应立即采取紧急预案，将问题顺利解决。1、钻杆刺穿。发现泵压突然下降而钻具悬重不变，那就肯定是钻杆刺穿，此时，应立即关泵起钻，不然，井壁会被刺射成大洞，引发埋钻事故。2、钻具折断或脱扣。发现泵压下降而钻具悬重也下降，那就是钻杆或钻铤脱扣、折断，此时，不应立即关泵停止循环，而要继续循环，甚至要调整钻井液性能增加护壁与携砂能力，待井壁已彻底稳定，井内掉块和岩屑全携带出井外后，方可起钻进行打捞。如果匆匆起钻，掉块和岩屑埋死井内钻具，那得动反扣钻具了。3、修泵。泥浆泵发生故障需要检修，一定要将钻头提至安全井段，最好是

10、套管里面。万不可心存侥幸，不起钻而修泵，待泵修好了却开不动泵，岩屑将钻具埋住了。4、钻机故障。钻具发生故障，不能转动，要上下活动，不能上下活动，要转动，但不管什么情况，泥浆泵不能停止循环，以免埋钻。5、停钻。钻至易塌层或钻穿易塌层，需要停钻2天以上，要在易塌层或钻穿易塌层，需要停钻2天以上，要在易塌注比重1.2，粘度80s的封闭浆，以延长其稳定期，防止井壁坍塌，下钻遇阻。6、测井斜时埋钻。测井斜时，钻具要静止十几分钟，如果井内掉块和岩屑很多，很容易造成埋钻事故，如果井壁泥饼很厚，还可能造成粘钻事故。因此，测斜前，一定要循环1-2周，必要时还需备一灌稠浆强行携砂，让井内干净，确保测斜安全。十八、

11、测井遇阻钻井液的处理办法一、测井遇阻的原因1、井壁发生坍塌，出现超径，坍塌物在大井眼下规则井段架桥，导致测井遇阻。2、在易塌井段定向或扭方位，在大井眼下处稳定地层形成台阶，导致测井遇阻。3、在配封闭浆时，加膨润土和羧甲基纤维素钠太快，一直形成的团块，就像掉块架桥一样，导致测井遇阻。二、测井遇阻的处理办法1、处理测井遇阻跟处理井塌方法相近。首先是测试钻井液能否加进膨润土，如果不能加进膨润土，那就得用清水重新配制钻井液，比例为10m3清水中加进3吨膨润土，0.15吨纯碱，0.2吨磺化褐煤树脂，0.1吨高粘防塌剂，将全井钻井液性能调到：比重1.2，漏斗粘度90s-100s，同时有很好的流动性和润滑性

12、。如果能加进膨润土，那就将钻具下入井内，边循环边加磺化褐煤树脂、膨润土、高粘防塌剂（先配10%的胶液），最后加纯碱，把全井钻井液性能跳起来。若想更安全测井，钻头起出易塌地层后，再下钻穿过常测井遇阻井段。2、假如测井遇阻点固定在某个位置，那就是台阶遇阻，如果下钻到台阶遇阻一转就下去了，那就不用再加处理钻井液，只需采用倒划眼的办法将台阶消灭就好了。即下钻到台阶下5米，然后倒划眼，反复15次至20次，测井就自然顺利了。3、假如测井遇阻是由于在配封闭浆时膨润土形成团块造成的，那就下钻到井底开泵循环3周，膨润土团块也分散了，测井也就顺利了。4、遇到复杂情况，如测井遇阻又井漏，那就先下140套管穿过遇阻点

13、，测完井后，再将套管取出。十九、正常钻进时如何观察钻井液一、井内情况1、井深多少、钻头已进入哪个层位，该岩层的特性怎样？2、进尺快慢，钻一单杆需多长时间，平均时速多少？3、起钻是否遇阻，摩阻多少，是否正常？4、加杆时是否有粘钻迹象？5、下钻可顺利？井底有多少尘砂？6、钻杆内是否涌浆、喷浆？二、钻井液1、一上班补充了多少钻井液，井内是否漏失，漏失量多少？2、井内是否涌水？是否有油气侵入钻井液？3、井外（包括循环灌、搅拌机、泥浆池）有多少有用钻井液？4、钻井液性能（比重、粘度、失水量、泥饼厚）是多少？5、井场现有钻井液材料多少？尚可用多少天?是否需要进材料？三、泥浆泵1、看泥浆泵泵压值是多少？与上

14、一班相比，可正常？2、开泵时可蹩压？综合分析以上三个方面的实际情况，确定下一步钻井液配制方案。二十、测井电阻率低钻井液处理办法一、完井测井电阻低的原因1、受油田注水影响，地层中水的矿化度逐渐降低，而与钻井液矿化度较高，接近地层中的矿化度时，扩散吸附点位就很小甚至为零。2、地层压力大于钻井液柱压力，钻井液滤液不能向地层中移动，不能形成过滤电位，造成自然电位曲线接近平直。二、钻井液处理办法、材料选择1、选用矿化度小于0. %的淡水。2、选用不含无机盐的钻井液处理剂。3、不用纯碱和烧碱。4、不用人工钠土，只用含砂小的膨润土。、重配钻井液1、要将井内钻井液全换掉，重新配等容量的淡水高比重钻井液。2、配

15、制办法、计算准井内及井外可循环钻井液总体积，然后计算需要体积的水及处理剂。、配制比例：1m3水+300公斤膨润土+10斤磺化褐煤树脂+100公斤高粘防塌剂。、处理过程：下钻到井底，将新浆全抽入井内，将井内原浆全排掉，最后用新浆在循环4-5周，就可起钻测井了。二十一、 钻井的种类钻探的矿种有：石油、天然气、煤炭、煤层气、冻结井、有色金属、水井、地热井、盐井、桥梁、桩基、通风井、道、可燃冰等几十种。石油、天然气钻井的种类最多，达十一种。1、探井：为确定油气是否存在，并对油气进行工业评价，取得油气开发所需的地质资料而钻的井称为探井。探井又分为预探井、初探井、祥探井。2、生产井：为开采而钻的井称为生产

16、井。3、注水（气）井：为注水、注气而钻的井称为注水（气）井。4、基准井：为了解地层的沉积特征和含油井情况，验证物探成果，提供地球物理参数而钻的井称为基准井。5、剖面井：在覆盖区沿区域性大剖面所钻的井称为剖面井。6、参数井：为了解区域构造，提供岩石物性参数所钻的井称为参数井。7、构造井：为编制地下某一标准层的构造图，了解其地质构造特征，验证物探成果所钻的井称为构造井。8、资料井：为编制油气田开发方案而钻的井称为资料井。9、调整井：为进一步提高开发效果和最终采收率而调整原有开发井所钻的井称为调整井。10、检查井：为搞清各油层压力，油、气、水分布状况，剩余油饱和度的分布和变化情况，以及各项调整挖潜措

17、施的效果而钻的井称为检查井。11、观察井：专门用来了解油田地下动态的井称为观察井。二十二、怎样确定一口井钻井液配方？钻井液看似简单实则高深，确定一口井钻井液配方需要大量学问和经验。需要考虑到地层特征、钻井设备、钻铤钻杆、井队整体技术素质、水源、井深、直井或斜井、什么位置开始定向、成本、地面循环系统等等方方面面的问题。根据地层稳定与否，首先确定钻井液类型。在稳定地层如川口、南泥湾、青化砭、七里村、甘谷驿，可用无固相钻井液，加几袋絮凝剂将岩屑从井内排出井口并在地面全沉淀下来就行了；在缩径但不坍塌地层如子长、横山，也可用无固相钻井液，加絮凝剂和硅酸钾或纯加广谱护壁剂一种就行了；在坍塌缩径地层如志丹、

18、吴旗、安塞,最好用钾铵基不分散低固相钻井液。钻井液类型确定后，就要详细设计其配方，制定维护和管理方案了。下面重点说说复杂地层钻井液配方的确定。以志丹县吴堡地层为例。1、坚持“一低二高二适当”原则，即低失水、高矿化度、高滤液粘度、适当的比重和粘度。2、设备特别是泥浆泵性能良好，钻井液性能可适当放宽一些，反之就得保守一些。3、钻铤、钻杆质量不太好，有折断或脱扣危险，应提高钻井液防塌和排粉能力。4、井队整体技术水平不高时，不要设想快速钻进，钻井液性能要维持在一个很小的范围之内，防患于未然。5、水源紧张，要适当提高钻井液粘度，减少渗漏量。6、井深情况。长2完钻，失水量可放大一些，以提高钻速，快速完钻；

19、长6完钻，井深比长2钻多300多米，工期要长几天，失水量就要控制在6-8mL/30min。7、直井或斜井。直井要取芯，工期较长，钻井液防塌能力要更强；斜井，岩屑不易上返，钻井液要有较大的粘度和切力。8、开始定向位置。开始定向位置在直罗组以上，直罗组中部或直罗组以下，钻井液配方都应该是不一样的。9、循环槽长，泥浆量大，无机或有 机絮 凝剂可少加一些，反之，就得多加一些。10、浆材成本控制在3万以内。依据以往经验和大量理论知识，结合以上10条，选择确定一种适合本井队本口井的钻井液配方。二十四、怎样设计循环槽、泥浆池？循环槽、泥浆池很重要，有人说到井队看一看循环槽和泥浆池，就知道该井队钻井液水平高低

20、了，事实确定如此。循环槽长度应不低于20米，宽和深不低于0.4米。泥浆池设计成一大一小两个，大的容积80m3，小的容积20m3。水龙头或排污泵放在小池里，泥浆先到大池再到小池，循环槽还可以直接到小池。用2个泥浆池有利于岩屑充分沉淀，维持泥浆性能，不致于比重、粘度上升太快。特殊情况下，如需要快速增加泥浆比重、粘度、切力可采用小循环，即不通过大池直接到小池，这样便于处理泥浆。二十五、无固相钻井液如何转变为固相钻井液，固相钻井液如何转变为无固相钻井液？无固相钻井液转为固相钻井液的办法：1、在原浆中加高 锰 酸钾使其中的絮凝剂解絮或将原浆全储存起来，换上清水。2、改用小循环，减少浆液总量。3、加膨润土

21、、纯碱、高粘防塌剂。例如，若计划将比重提到1.10，漏斗粘度提高35秒，1m3水中就得加100公斤膨润土，5公斤纯碱，5公斤高粘防塌剂。4、计算出井外浆液总量及膨润土、纯碱、高粘防塌剂用量。5、采用漏斗冲枪边循环边加料。12小时后改用大循环。固相钻井液转变为无固相钻井液的方法：1、加降粘剂将钻井液粘度降下来。2、加清水将钻井液比重降低。3、加絮凝剂将钻井液固相沉淀。二十六、用水泥固土层管有几种办法？常用水泥固土层管的办法有4种，采用哪种办法要依据井队实际情况决定。1、先注水泥浆后下土层管。一开钻至设计层位，先送10m3清水洗井，再送2m3水泥浆，然后起钻下土层管。该办法固井效果最好。只是在下管

22、前2天要用水泥浆将土层管下口封死。2、从井口直接注入水泥浆。土层管最后一根不下，将拌好的水泥浆从井口直接倒入井内，然后再把最后一根土层管放下去。3、土层管下完后，把方钻杆与 土 层 管口连接好，用泥浆泵送10m3清水 2m3水泥浆 替浆水，最后蹩压。4、把钻杆下到距井底0.5m，连接好方钻杆和钻杆，然后用泥浆泵送水泥浆和替浆水，接着起钻，最后将土层管提起一根再慢慢放下去。二十七、为什么钻铤脱扣后先要处理钻井液？陕北每天都有钻铤脱扣事故发生，有的很顺利打捞上来，有的不得不动反丝钻杆，后者少则损失几万元，多则损失几十万元。因此，一旦发生钻铤脱扣事故，万不可急着停泵起钻，而应先处理钻井液。具体办法是

23、：1、继续循环泥浆。2、轻轻下放方钻杆，让钻铤公母扣对住，尽可能让泥浆流过钻头。3、加增粘剂和防塌剂，使井内岩屑全返出井外，使易坍塌的直罗组和富县组稳定不发生掉块。4、泥浆处理完后再循环2个小时就能起钻，注意，起钻过程中一定要灌浆。二十八、怎样才能做到钻井液稳定措施与抑制岩屑分散、保护井壁稳定措施的三者统一？无固相钻井液不含固相，岩屑是全沉淀的，钻井液性能相对稳定，而井壁本身又很稳定，三者很容易统一。而对于不稳定地层不得不使用低固相钻井液的时候，欲做到抑制岩屑分散与钻井液稳定、井壁稳定的三者统一是非常艰难的，当有机处理剂具有良好的稳定钻井液能力时，因其具有较强的分散作用会降低钻井液抑制岩屑分散

24、和稳定井壁的能力；而当具有较强的抑制钻屑分散和稳定井壁能力时，往往又具有较强的絮凝能力，对钻井液的稳定有一定的破坏作用。用广谱护壁剂型、高粘防塌剂和硅酸钾可以解决这些难题。在维持井壁不坍塌掉块的前提下，实现岩屑在地面全沉淀下来，维持钻井液始终处于低固相状态。在进入易塌地层（直罗组或富县组）前20米，计算出井内井外浆液总量，按广谱护壁剂型（0.5%)、高粘防塌剂（0.5%)、硅酸钾（1%）、预水化膨胀土（4%），依次将其加到钻井液中，随后就加广谱护壁剂（1%）一种材料到完钻。该 钻井液体系在陕北已应用上千口井，特别适合吴旗、志丹、安塞等复杂地层，对防塌、沉淀岩屑、避免钻井液性能恶化非常有效。二十

25、九、为什么井队钻井液性能总是难以达到油矿要求？油矿要求井队钻井液比重、粘度、失水量、PH值在一定范围之内，是为了减少钻井液对油层的损害，最大限度地提高采油率。而井队钻井液性能却总是达不到油矿要求，为什么？1、井队钻井液技术水平低，钻井液类型与配方和地层不相适宜，造成井壁不稳定、岩屑不沉淀、钻井液性能恶化，比重、粘度、失水量、PH值过高。2、对地层不熟悉，简单地层复杂化或复杂问题简单化，二者均会出现钻井液性能超标。3、浆材质量不合格或根本就是假货，不能满足护壁要求，发生井壁坍塌，岩屑不上返后，不得不加膨润土和降失水以及增粘剂，而这必然引起钻井液性能超标。4、井队片面考虑钻井液成本问题，比重和粘度

26、大了，也不愿加料处理。5、有些地层确是复杂，坍塌缩径太严重，只有用高比重、高 粘度钻井液才能维持井壁稳定。6、钻井中途因设备、钻杆、供水等原因长时间停钻，而又未能及时灌注封闭浆，造成井壁长段垮塌，这种情况下，也只有用高比重、高粘度钻井液。三十、井队如何快速提高钻井液技术水平从而快速提高钻井效益？1、虚心求教于泥浆公司。泥浆公司有精通泥浆的专家，他们对陕北各油矿地层情况都很熟悉，对钻井液类型与配方的选择、对钻井液的维护与管理、对特殊情况下的紧急处理都已经程序化，利用他们的专业技术是条捷径，能取到事半功倍、点石成金之奇效。2、向同矿区钻井效益高的井队学习，学习他们用什么材料、怎样配制、钻井液性能维

27、持在什么状态。3、深刻总结以往经验和教训，改进配方，选用科技含量的产品，加强维护和管理。4、严把浆材进货质量关，井队应有天平、烧杯等简单仪器，每次进货都要鉴测，不要图便宜而不顾产品质量。5、每班测试钻井液性能，并结合井内情况进行分析，随时进行调整。6、开钻前要有详细的钻井液设计书。7、完钻后对钻井液做全面深刻的总结。三十一、集环保、护矿、提高钻效为一体的新型钻井液技术展望？钻井液技术每一次发展都对提高钻效、采油率和环保产生深远的影响。未来数年，由于广谱护壁剂、正电胶、甲酸钾、硅酸钾等高科技产品在陕北广泛使用，将推动钻井液技术突飞猛进的发展。表现在：1、强抑制性，抑制井壁水敏性页岩水化和岩屑水化

28、，即护壁又沉淀，钻井液性能稳定，钻井中途不用排浆。这将确保井内安全，对提高钻效、采油率和环保意义重大。2、低比重、低固相、高溶胶，与地层压差小、失水量小，在井壁上形成高强度胶膜而不是泥饼。对护矿、提高钻速特别有效。3、钻井液可以重复利用。固井时将钻井液储蓄起来，下口井二开时继续使用，即节约浆材又避免排浆污染环境。4、摩阻系数维持在0.15-0.17，极大地延长钻铤、钻杆、钻头的使用寿命，同样也极大地延长钻机、泥浆泵和柴油机的使用寿命。5、钻井工期将缩短30-50%，采油率提高20-30%，对企业对社会将做出巨大的贡献。钻井液性能的调整一、比重的调整方法1、提高比重的方法：加氯化钾、硅酸钾、膨润

29、土、重晶石粉等2、降低比重的方法：a、用固控设备除去有害固相。b、在稳定地层，可加清水增加钻井液总量,同时加絮凝剂。c、加腐钾水或广谱护壁剂型，增加总量。二、粘度和切力的调整方法1、增加粘度和切力的方法：加高粘防塌剂、高粘纤维素、膨润土、硅酸钾。2、降低粘度和切力的方法：a、在对原浆性能影响不大时，可加清水，稀释泥浆。b、加降粘剂：腐钾、磺化褐煤树脂。c、加强抑制剂：广谱护壁剂型。三、滤失性的调整方法：降低滤失量的方法：1、加中粘纤维素，水解聚丙烯腈铵盐。2、加腐钾、磺化褐煤树脂。3、加广谱护壁剂型，高粘防塌剂。4、加优质膨润土，纯碱。钻井液性能与钻井的关系一、比重1、比重跟钻速成反比。比重高

30、，意味着钻井液中固相含量即岩屑和膨润土含量高，钻速会明显降低。比重每增加1%，钻速下降10%。2、低比重钻井液能降低钻头的磨耗及延长钻头寿命，反之亦然。3、降低钻井液比重，能减轻和消除钻井液漏失。4、低比重钻井液有利于岩屑在地面沉淀。5、适当调整钻井液比重可以平衡地层压力。6、钻进喷、涌地层，增加比重可以防止井喷井涌。二、流变性与钻进的关系钻井液的流变性是指在外力作用下，钻井液流动与其内部结构变形的特征。它包含钻井液表观粘度、塑性粘度、静切力、动切力、触变性、流动指数和稠度系数等参数。1、与钻头破碎岩石速度的关系。钻速随粘度的降低而增加，反之亦然，其原因是：a、泥浆泵功率一定，粘度减少，泵压降

31、低，排量增加，钻头水马力增加，喷射能力增强；b、喷嘴紊流粘度降低，钻井液的清洗和排屑作用增加；c、粘度低的钻井液易渗入井底微裂隙，能降低岩屑的压持力和岩石的可钻强度。2、与悬浮岩屑 和携带岩屑的关系。紊流时的高流速对井壁冲蚀严重，况且，陕北泥浆泵普遍偏小，不可能达到紊流状态。层流使岩屑翻转，并推向井壁，有的在井壁上形成”假泥饼”，有的向下滑落，发生埋钻事故。因此，提高动塑比/p，使层流变为平板型层流，可实现环空返速在0.5-0.6m/s就可满足携岩的要求，并避免了紊流对井壁的破坏。3、与井内液柱压力激动的关系压力激动对钻井是有害的，它与钻井液粘度、切力、触变性成正比。压力激动易引起井漏井塌，因

32、此，在钻遇易漏易塌地层时，一定要控制好钻井液的流变性，在起下钻和开泵的操作上不宜过猛，开泵之前最好先活动钻具，以防止因为压力激动而引起的各种井下复杂情况。三、滤失性能钻井液失水量过大10mL/30min，形成的泥皮厚而疏松，对钻井工作有下列影响。1、使水敏性泥岩、页岩等岩层吸水膨胀、坍塌、缩径；2、增加起下钻阻力；3、易发生泥皮卡钻事故；4、泥皮过厚，环状空间 减小，泥 包钻头，使起下钻压力激动增大，会导致坍塌和漏失；5、损害油层；6、影响下套管；(常用钻井液材料一 膨润土类一、组成膨润土是岩浆岩或变质岩中硅酸盐矿物（如长石）风化沉积形成的，其组成为1、粘土矿物：蒙脱石、高岭石、伊利石和海泡石

33、，钻井用膨润土主要粘土矿物为蒙脱石，含量在70%以上。2、砂子：石膏、石英、长石、云母、氧化铁等含量越小越好。3、染色物：木屑、树叶及腐质物起染色作用，膨润土有红色、黄色、紫色等不同颜色，就是这个原因。4、可溶性盐类：碳酸盐、硫酸盐和氯化物等。二、分类膨润土分为钙基膨润土钠基膨润土和改性膨润土三种。1、钙基膨润土：造浆率8-12立方米每吨。2、钠基膨润：造浆率15-18立方米每吨。3、改性膨润土：通过加入纯碱、烧碱、羧甲基纤维素、低分子量聚丙烯酰胺等无机盐和有机分散剂来提高膨润土的造浆率，达到钠基膨润土性能指标。三、作用及用途1、堵漏：黄土层漏失、基岩裂隙漏失都需要用来配浆堵漏。2、护壁：在井

34、壁上形成泥饼，减少钻井液内的水份向井壁渗透，起到保护井壁稳定的作用。3、携砂：配制一定数量的高比重大粘度的膨润土泥浆定期打入井内，将井内掉块、岩屑顺利携带出井外，保持井内干净。4、配治塌泥浆：井壁长时间浸泡发生垮塌，常规泥浆仍不能维护井壁时，就要加膨润土以提高比重、切力、粘度达到稳定井壁之目的。5、配加重泥浆：遇到涌水或高压油气层时，都需在泥浆中加膨润土来平衡地层压力。6、配完井液和封闭浆：为顺利测井，完钻时需配完钻液；在易塌井段需配封闭浆，这些都需加膨润土。四、影响膨润土性能的因素1、原矿质量：原矿石蒙脱石含量高低是影响膨润土性能最重要的因素，蒙脱石含量越高，膨润土造浆率相应地就高。2、粒度

35、：粒度越细造浆率相应的就越高，反之亦然。3、添加剂：合理地加入分散剂，会明显改善膨润土的性能。4、水质：膨润土在高矿化度和酸性中水造浆率会明显降低甚至不造浆。五、简单测试1、造浆率：1吨膨润土配制出胶体率95%以上的泥浆的体积。如造浆率15立方米每吨，就是在100克水中加6.67克膨润土搅拌30分钟倒入试管（100毫升）中，24小时胶体率在95%以上。2、漏斗粘度：用马氏漏斗测其粘度，一般不低于28秒。3、失水量：用ANS气压失水仪测失水量。一般不大于18ml/30min。4、含砂量：将100克膨润土加到1000克水中搅拌30分钟，再加1000克水搅拌30分钟静止30分钟。将沉淀物上面的泥浆全

36、倒掉，然后用水再洗两次，把最后的砂子烘干，称其重量，即膨润土含砂量，含砂量小于5%为合格品。二 加重材料指标名称 主要成份 分子式 密度 数目 可配最高密度石灰石粉 碳酸钙 CaCO3 2.7-2.9 200 1.68超细粉 碳酸钙 CaCO3 2.8-3.1 600 1.80重晶石粉 硫酸钡 BaSO4 3.9-4.2 200 2.3活性重晶石粉 硫酸钡 BaSO4 3.9-4.2 200 3.1铁矿粉 氧化铁 Fe2O3 4.9-5.3 150 4.0方铅矿粉 硫化铅 PbS 7.4-7.7 150 5.2三 无机盐类一、碳酸钠1、物理性质碳酸钠（Na2CO3）又称纯碱、苏打，白色粉末结晶

37、，密度2.5，易溶于水，水溶液呈碱性，在空气中易吸潮结块，要注意防潮。2、化学性质a、电离： Na2CO3=2Na + CO32b、水解： CO32 + H2O = HCO3 + OHHCO3 + H2O = H2CO3 + OHc、沉淀钙离子、镁离子Ca2+ CO32 = CaCO3 Mg2+ CO32= MgCO33、作用沉淀膨润土中的钙离子、镁离子，改善水化性能，促进膨润土分散造浆，降低泥浆的失水，提高泥浆的粘度和切力，改善泥饼的质量。4、加量准确加量应根据膨润土质量通过实验确定，一般为膨润土重量的5%。5、测试1%水溶液PH值大于12为合格品。二、氢氧化钠1、物理性质氢氧化钠又称烧碱、

38、火碱或苛性钠。白色结晶，有液体、固体片状三种产品，纯度从50%至99%不等，密度2-2.2，易吸潮，有强烈的腐蚀性，暴露在空气中，会吸收CO2，变成Na2CO3。2、作用a、调节泥浆PH值。b、促使膨润土分散造浆。c、加快有机处理机溶解。3、加量根据产品纯度和需要决定加量，一般加量为泥浆的0.1%0.5%.4、测试1%水溶液PH值大于14，证明纯度为96%。三、氢氧化钾 KOH同氢氧化钠相近。不同一点是氢氧化钾提供的K+对泥页岩有一定抑制作用。四、氯化钾 KCl氯化钾外观为白色立方晶体，密度1.98，易溶于水，具有较强的抑制页岩渗透水化性能，对防治井壁缩径特别有效。五、硅酸钠 （Na2SiO3

39、或Na2OnSiO2）硅酸钠又称水玻璃或泡花碱，有固体水玻璃、水合水玻璃和液体水玻璃，能溶于水，水溶液呈碱性。加入泥浆中，能增加泥浆的粘度，促使泥浆胶凝，阻止漏失，抑制页岩水化膨胀，与硝酸铵反应，可配制冻胶泥浆堵大漏。六、硅酸钾 K2SiO3硅酸钾是90年代发展起来的一种泥浆处理剂，主要用于严重垮塌地层和强缩径地层，具有很强的抑制水敏性地层剥落和膨胀能力，加量为2%-3%。七、氯化钠 NaCl氯化钠即食盐，白色细粒结晶，密度2.17，易溶于水，加入泥浆主要有两大作用：1、配制盐水泥浆（加量8-10%），防治岩盐层溶蚀和井径扩大。2、平衡地层水中矿化度，减少滤液向地层渗透，达到抑制泥页岩地层水化

40、渗透的目的。八、氯化钙 CaCl2氯化钙有片状和粉状，密度1.68，潮解性强，易溶于水，主要作用：1、配制抑制泥浆阻止水敏性地层水化膨胀。2、加入水泥浆中，作为水泥速凝剂用。九、氢氧化钙 Ca（OH）2氢氧化钙又称熟石灰或消石灰，白色粉末，略溶于水，其水溶液加入纯碱，即生成烧碱。加入泥浆中主要是提供钙离子，配制钙处理抑制泥浆。十、生石灰 CaO生石灰即氧化钙，主要作用是利用膨胀特点配成石灰乳堵漏剂封堵漏层。十一、石膏 CaSO4石膏即硫酸钙，白色粉末，密度2.31-2.32，主要作用:1、提供钙离子。2、防止泥浆PH值过高。十二、重铬酸钠 Na2CrO7.10H2O重铬酸钠又称红矾钠，密度 2

41、.35，易潮解易溶于水，是一种热稳定剂，能显著提高有机聚合物的使用寿命。十三、正电胶 MMH正电胶有溶胶、浓胶和胶粉三种产品，正电胶粒吸附在井壁和岩屑上，具有稳定井壁和抑制岩屑造浆的双重作用。四 发泡剂 消泡剂一、发泡剂烷基苯磺酸钠，它是阴离子表面活性剂，加量0.1%-0.5% ，能将泥浆比重从1.12降至0.85。二、消泡剂硬脂酸铝它是一种白色类似肥皂状物，最好是先配成柴油溶液再使用，加量0.03%-0.05%。五 解卡剂一、粉状解卡剂 ADAD是乳化剂和渗透剂混合而成的褐色粉状物。用法：按1：2加到柴油中搅拌30分钟，再按1：5加到水中冲30分钟，再用泥浆泵送到卡点上，一般3-5小时即可解

42、卡。二、液体解卡剂 CN-1用法：按1：25加到清水中搅拌1个小时，再用泥浆泵送到卡点上，一般2-6小时即可解卡。六 水泥外加剂一、水泥速凝剂加量为水泥量的2.5%，先配成水溶液待水泥浆配好后，快速加进去，搅1分钟，就可开始送入井内，8小时-12小时，可下钻透井。二、水泥缓凝剂加量为水泥量的0.1%-0.3%，先配成水溶液，待水泥浆配好后，快速加进去，搅5分钟，就可以开始送入井内，可延迟水泥浆初凝时间30分钟60分钟。七 润滑剂能降低钻具回转阻力以及与井壁的摩擦阻力，改善钻井液流动性、降低切力与粘度，减少提升阻力，一句话，能降低钻井液摩阻系数的材料统称为润滑剂。一、十二烷基苯磺酸钠它能显著降低

43、水的表面张力，0.1%加量就能把水的摩阻系数从0.35降低到0.2以下，但它易发泡，只适合在低固相或无固相钻井液中使用。二、皂化油加入钻井液中，形成油包水，大大降低钻具回转阻力，加量0.1%-0.2%。三、石墨提高泥饼润滑性，降低钻具与泥饼摩擦阻力，抗高温、无荧光，但它不溶于水，只适合在固相钻井液中使用，加量为0.5%。四、塑料小球混入泥饼中，降低泥饼的摩擦系数，进而降低钻具扭矩与阻力，但使用成本高，好多井队不用它。五、bK液体润滑剂无毒、不污染环境，不干扰地质录井，可生物降解。加入0.05%就能降低摩阻25%，但是由于价格高，目前只在深井中使用。八 杀菌剂一、Bd杀菌剂主要成份为戊二醛溶液，

44、能抑制钻井液中细菌的生长，防止聚合物发酵降解，失去粘度及作用。加量视井深井温而定，一般加量0.05%-0.1%。九 堵漏剂一、瞬间堵漏剂适应性：堵大漏，如黄土层、砾石层、深部大裂隙。堵漏原理：流入漏失通道后变稠继而与孔壁凝结成一体，封闭住漏孔。堵黄土层、砾石层漏失方法：一旦发现漏失，就赶快上钻，在1立方米清水中加1T瞬间堵漏剂，然后用排污泵抽到井内，30分钟后就能下钻恢复正常钻进。堵表层管或深部大裂隙漏失方法：1、在表管下2米或漏层下2米用海带架桥。2、备3T瞬间堵漏剂和3立方米清水。3、用泥浆泵送清水，在混合漏斗里加瞬间堵漏剂。4、将混合漏斗出口对住井口，将泵柴油机转数调到最低。5、启动泥浆

45、泵，用最快的速度在漏斗里加瞬间堵漏剂（3立方米清水加完，3T瞬间堵漏剂也正好加完）。6、30分钟后，往井内灌浆，如果井内液面不下降，就证明堵漏成功，就可以下钻钻进。二、高粘堵漏剂1、成份：黄原胶、羟乙基纤维素和阳离子聚合物。2、高粘程度：700ml清水加2的高粘堵漏剂即1.4g搅拌30分钟,其漏斗粘度为100秒以上,是纤维素增粘效果的10倍。3、作用：堵漏失量小于5m3/h孔隙渗漏和微裂隙漏失。4、适应地层：渗漏性砂岩的孔隙 型漏失和页岩的裂隙性漏失。5、所能解决的问题：钻井液用水量大以至水费高、浆材成本高等问题。6、堵漏机理：（1）该剂进入漏失通道后能与孔隙或裂隙岩石牢牢地粘附在一起阻止浆液

46、继续向深处流动。（2）该剂具有的高粘度使其进入漏失通道后成冻胶状态而使流速慢慢降低直至停止下来。7、加量：1-3。（据漏失量大小而定）。8、用法：根据井内和地面浆液量算出需要量，后在接近沉淀池的循环槽口，将高粘堵漏剂慢慢撒进去，抛散速度以该剂在沉淀池内不结块为准。9、对于大的孔隙或裂隙漏失可配以膨润土、纯碱、纤维素、锯末、水泥、膨胀堵漏王。三、膨胀堵漏王特点：白色颗粒状，吸水率是自身的50-100倍，膨胀率是自身的10-15倍，吸水膨胀时间1-10分钟。适应性：适应于大裂隙漏失，对渗漏和小裂隙漏失无效。堵漏原理：进入漏层后吸水膨胀直至塞满封闭漏失通道。用法：1、下钻到漏层位置。2、配5-10m

47、3泥浆（比重1.15、漏斗粘度60秒、含5%惰性材料）。3、试泵。4、在1分钟之内将2.5-5%的堵漏王加到泥浆内。5、随后开泵将堵漏泥浆全送到井内。6、送替浆水。7、快速起钻。8、起钻200m再开泵送替浆水以洗钻杆内堵漏泥浆。9、起钻到安全位置。10、静候5个小时就可以正常钻进。四、单向膨胀封闭剂特点：灰白色小颗粒 吸水不吸油，吸水后体积增大数倍，封闭漏层孔隙或裂缝隙不再发生漏失。适应性：适应于堵孔隙漏失和小到中等裂隙漏失。二次采油用该剂，能明显增加原油产量。用法：发现井漏，立即停钻，在循环罐里（保持10立方米原浆）加5%的该产品。然后用泵送入漏层，蹩压，静止2小时即可恢复正常钻进。五、海带

48、粉海带经晒干粉碎成10目-20目小微粒，利用其膨胀特征进行堵漏，加量为3%-6%。六、核桃皮核桃壳晒干粉碎成1-5毫米大小的颗粒，用来堵中到大漏层，加量5%-10%。七、云母片云母片主要用于中深井阻塞裂缝和孔隙性渗透性地层。八、石棉利用石棉纤维长且抗高温的特征，配制深井堵漏泥浆。九、锯末锯末价格低来源广，广泛用于配制各种堵漏泥浆，加量5-10%。十、混合堵漏剂组成：15%棉线头+20%荞麦壳+30%核桃皮+20%棉籽壳+15%石棉纤维，颗粒1-6毫米。适应性：堵各种大小漏失及不同深度漏失。加量：3%-6%。第十章 絮凝剂 包被剂聚合物分子的CONH2或OH与岩屑颗粒表面的氧能以氢键形式多点吸附

49、，十几个岩屑颗粒“桥联”在一起，吸附了多个岩屑颗粒的长键分子，相互之间还可以通过吸附岩屑颗粒或互相缠绕“桥联”在一起，形成絮凝团粒而沉淀，聚合物的这种作用称为絮凝作用。聚合物分子链吸附在一个岩屑颗粒上，并将其覆盖包裹时，称为包被作用。絮凝与包被最终都使岩屑沉淀。一、聚丙烯酰胺1、种类A、阳离子聚丙烯酰胺。B、两性离子聚丙烯酰胺。C、非离子聚丙烯酰胺。D、阴离子聚丙烯酰胺。钻井液用聚丙烯酰胺主要是阴离子聚酰胺（PAM）。2、 阴离子聚丙烯酰胺（PAM）。A、两大性能指标：一是分子量50万到2800万，二是水解度从10%到35%。B、主要作用：絮凝沉淀岩屑。C、加量：0.1%-0.3%。D、用法：

50、最好先配成1%-2%的水溶液再按需要量加到钻井液中。E简单测试：在700克水中加1克 PAM搅拌2小时，用漏斗粘度计测其粘度。进行比较判断其分子量大小。F影响因素：水的矿化度、水的温度、搅拌方式、搅拌时间。二、聚丙烯酸钾1、三大性能指标A、分子量500万至800万。B、水解度 27%-35%。C、钾含量 11%-15%。2、作用抑制泥页岩及钻屑分散造浆，兼有降失水改善流型和增加润滑性等功能。3、抗温能力：大于等于180。4、加量：0.1%-0.3%。5、用法：最好先配成1%水溶液再使用。6、简单测试：在700克水中加1克K-PAM搅拌2小时，用漏斗粘度计测其粘度，进行比较判断其分子量大小。三、

51、PAC-1411、作用PAC-141是丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸钠和丙烯酸钙的四元共聚物，其主链上有连接有-COOH、 -COONa、 -（COO）2Ca 和-CONH2等极性基团，主要作为增粘剂和包被剂使用，具有一定降失水效果。2、抗温能力： 大于等于160。加量：淡水中加0.1-0.4% 饱和盐水0.5-1%。用法：最好先配成1%-2%的水溶液再按需要量加到钻井液中。简单测试：在700克水中加1克PAC-141搅拌2小时，用漏斗粘度计测其粘度，进行比较判断其分子量大小。四、80A-5180A-51是一种强包被剂，主要起增粘和沉淀岩屑的作用，具有一定的抗温抗盐抗钙能力。加量为0.1%至0.3%

52、。五、FA-3671、作用：FA-367是两性离子聚合物FA系列中常用的产品，分子量100万-250万，具有抑制岩屑分散，增加粘度和降低失水量等功能，其抗温160，抗盐抗钙能力也很强。2、加量：0.1-0.3%。3、用法：最好先配成1%-2%的水溶液再按需要量加到钻井液中。简单测试：在700克水中加1克FA-367搅拌2小时，用漏斗粘度计测其粘度，进行比较判断其分子量大小。六、润滑絮凝剂（一）主要成分水解度30%分子量3000万单位的阳离子聚合物（絮凝岩粉能力是聚丙烯酰胺PAM的3-5倍）和磺酸钠。（二）适应区域井壁稳定而岩粉造浆严重的子北、延长、延川、宝塔（川口、青化砭、甘谷驿、南泥湾）、甘

53、泉下寺湾南部等油区。（三）作用1、沉淀岩粉该剂能将岩粉在循环槽内全部沉淀下来，钻井液保持真正无固相，由此带来：（1）钻速提高50-100%，日进尺200米以上。（2）中途不再排浆，杜绝了泥浆对周边环境污染，免遭罚款。（3）钻头牙轮保持干净状态，寿命延长50-100%，钢齿钻头都能进尺300m以上。（4）堵塞渗漏，减少用水量30-50%。2、润滑减阻（1）该剂能在井壁上和钻杆上形成一层保护胶膜，变钻柱与井壁的硬性碰撞为弹性碰撞，从而降低钻杆、钻铤的磨耗，延长其使用寿命30%。（2）该剂能降低井内水的表面张力，降低钻杆柱回转时与水的擦阻力，从而减少钻杆柱带动钻头破碎岩石所需要的扭矩，进而减少钻机和

54、柴油机的负荷，减少机故率和钻杆折断次数。（3）良好的流动性，降低泵压30%，增加泵排量35%，减少柴油机负荷35%，节省柴油20%。3、携带岩屑该剂具有较高的粘度，能将钻头破碎的岩屑及时的冲离井底，同时，岩屑被及时地不断地携带到地面，井内始终保持干净，纵使钻杆、钻铤折断或脱扣，也会顺利地打捞上来，不至于小事复杂化。（四）费用：1000.00元/井。（五）用法与用量：1、二开或开始定向时一次性加一袋（用搅拌机搅拌或用手在靠近沉淀池的循环口慢慢撒）随后每150米加一袋。2、定向时，由于钻杆柱不转，泵排量小时钻屑就不易上来，此时应增加用量30-50%。3、井深过700米，再纠斜时，若出现返屑量减少，

55、就一次性1-2袋，将漏斗粘度提高到35秒以上。十一 增粘降滤失剂一、羧甲基纤维素钠 Na-CMC1、作用A、增加泥浆粘度，携带岩屑。B、降低泥浆滤失量抑制泥页岩水化膨胀，维持井壁稳定。2、两大指标A、聚合度：表示纤维素分子链的长短，和Na-CMC水溶液的粘度成正例，常用Na-CMC的聚合度在300-800之间，分子量在5-15万之间。B、取代度：表示纤维素三个羟基中的氢被钠羧甲基（-CH2COONa）取代的程度。取代度越大，表示Na-CMC水溶性越好，抗温抗盐抗钙能力越强。3、三个等级A 高粘：聚合度大于700，取代度大于0.7 ，在25时，1%水溶液的粘度大于500mpas，主要用于增稠悬浮岩屑和携带岩屑。B 中粘：聚合度 600左右，取代度大于0.8-0.85，在25时，2%水溶液的粘度60-270 mpas，主要用于降低滤失量。C 低粘：聚合度 500左右，取代度 0.8-0.9，在25时，2%水溶液的粘度小于50 mpas，用于降低滤失量。4、用法：最好先配成漏斗粘度大于300秒的水溶液再使用。5、简单测试：在700克水中加7克Na-CMC，搅拌3小时，待其全溶化后，再测其漏斗粘度，1300厘泊Na-CMC，漏斗粘度不低于160秒。二、聚阴离子纤维素PACPAC与Na-CMC相比1、聚合度更高。达900以上，粘度更大，在25时，1