第1章-钻井工作流体概论-上课用

1、第1章 钻井工作流体概论,第一节 基本概念 第二节 钻井工作流体分类 第三节 钻井工作流体功能 第四节 钻井工作流体发展概况,中国石油大学（北京）石油天然气工程学院 郑力会,第一节 钻井工作流体概念,通过人为控制，使得用于油气钻井作业的流体具备一定的性能，用以实现钻井和地质目的。我们把具备了这种特定性能的流体称为钻井工作流体。钻井工作流体的连续相为液体的又被称作钻井泥浆，或简称为泥浆,钻井工作流体：drilling working fluids 钻井泥浆：drilling muds 泥浆：muds,钻井液流经的各种管件、设备构成了一整套钻井液循环系统，满足日益复杂的现场需要,第一节 钻井工作流

2、体概念,钻井液流经的各种管件、设备构成了一整套钻井液循环系统，满足日益复杂的现场需要,第一节 钻井工作流体概念,第二节 钻井工作流体分类,（1）按加重情况可分为加重钻井液和非加重钻井液 （2）按与粘土水化作用的强弱可分为抑制性钻井液和非抑制性钻井液 （3）按固相含量不同可分为高固相钻井液、低固相钻井液和无固相钻井液 （4）按钻井液密度高低分为低密度钻井液、中密度钻井液、中高密度钻井液、高密度钻井液和超高密度钻井液 （5）按照钻井液的功能可分为钻井液、储层钻开液和完井液 （6）API将钻井液体系分为水基钻井液、油基钻井液和气基钻井液,第二节 钻井工作流体分类,一、水基钻井流体。根据粘土在水基钻井

3、液中的存在状态，进一步将水基钻井液分成细分散钻井液、粗分散钻井液、聚合物钻井液以及盐类钻井液 二、油基钻井流体目前主要包括全油基钻井液、油包水乳化钻井液、合成基钻井液 三、气体型钻井流体可进一步分为空气或天然气钻井流体、雾状钻井流体、泡沫钻井流体、充气钻井流体,第三节 钻井工作流体功能,一、 携带和悬浮岩屑 二、稳定井壁和平衡地层压力 三、冷却和润滑钻具、钻头 四、传递水动力,石油天然气工程学院,钻屑,铁屑,石油天然气工程学院,一、携带和悬浮岩屑,第三节 钻井工作流体功能,二、稳定井壁和平衡地层压力,石油天然气工程学院,第三节 钻井工作流体功能,三、冷却和润滑钻具、钻头,石油天然气工程学院,第

4、三节 钻井工作流体功能,石油天然气工程学院,四、传递水动力,第三节 钻井工作流体功能,值得注意的是，实践表明，适合特定地区的令作业者满意的钻井液，仅做到以上4点是远远不够的，理想的钻井液还应该具备以下4点 五、保护储层 六、有利于地层评价和油气层发现 七、不损害环境、人员和设备 八、钻井液成本合理,石油天然气工程学院,第三节 钻井工作流体功能,第四节 钻井工作流体设计要求,一、钻井液设计的基本要求 二、钻井液设计的一般步骤 三、钻井液设计思路,第四节 钻井工作流体设计要求,一、钻井液设计的基本要求 1根据井别优选钻井液体系 2.针对易出现复杂情况的地层优选钻井液体系 3.考虑钻井液的稳定性优选

5、钻井液体系 4.考虑储层保护优选钻井液体系 5.考虑环境保护优选钻井液体系 6.考虑用户的期望值优选钻井液体系 7.考虑经济效益优选钻井液体系,第四节 钻井工作流体设计要求,二、钻井液设计的一般步骤 （1）收集钻探的地质地理概况，包括井号、井别、设计井深、井位、钻遇地层剖面、故障提示以及地理情况等； （2）收集地层压力剖面及井身结构图、表等资料； （3）根据地层情况、成本费用等，选择各井段所使用钻井液体系及配方，进行钻井液性能设计及钻井液的维护与处理方案； （4）各井段的固相控制设计； （5）根据地层情况进行复杂情况的预测，并制定处理方案。 （6）最后完成钻井液设计方案的文本文件。,第四节 钻

6、井工作流体设计要求,三、钻井液设计思路 1.收集资料 2.钻井液体系选择原则 3.选择水平井钻井液的关键因素,一、水基钻井流体 二、油基钻井流体 三、气体型钻井流体,第五节 钻井工作流体发展概况,洗井液：washing fluids,根据连续介质的不同，钻井液大体可以分为水基钻井液、油基钻井液、合成基钻井液和气体型钻井流体等四大类 钻井液的发展是从水基钻井液开始的 总的来看，水基钻井液主要经历了从分散钻井液到抑制性钻井液，然后到不分散聚合物钻井液的发展历程,第五节 钻井工作流体发展概况,（1）原油作为洗井介质 （2）以柴油为连续介质的油基钻井液和油包水乳化钻井液 （3）以矿物油作为连续相的低毒油包水乳化钻井液 （4）合成基钻井液,第五节 钻井工作流体发展概况,油基钻井液,低胶质油包水乳化钻井液：low gel oil-based drilling fluids,空气或天然气 雾 泡沫 充气钻井流体,第五节 钻井工作流体发展概况,气体型钻