钻井液课程总结

第一篇：钻井液课程总结

钻井流体：人为控制使钻井流体具备一定的性能，能够实现钻井和地质产能的特定性能的流体。

API钻井液：旋转钻井中用以完成钻井作业中各种功能的循环液体。

钻井流体的密度：单位体积钻井工作流体的质量。密度调节方法:机械和化学絮凝；加水稀释；混油；选用充气钻井流体。

钻井液功能：携带和悬浮岩屑；稳定井壁平衡地层压力；冷却和润滑钻具、钻头；传递水功率；保户储层；

表观粘度(有效粘度)剪切应力与剪切速率之比。动塑比：动切力与塑性粘度之比。

6携带比： 岩屑的净上升速度与钻井液的上返速度的比值。用此来表示井筒的净化效果。7塑性粘度：up=(t-to)/r 8储备碱度：主要是指未溶石灰构成的碱度。9储备碱度的用处: 10触变性:是指一些流体在剪切作用下，体系结构产生变化，当去除外力后体系结构又得以恢复的一种流变学现象。

11钻井流体污染：

12碱度及评价方法：碱度是指溶液或悬浮体对酸的中和能力。API选用酚酞和甲基橙两种指示剂来评价钻井工作流体及其滤液碱性的强弱。酚酞的变色点为PH=8.3。当PH降低至该值时，酚酞由红色变为无色。能够使PH值降至8.3所需的酸量被称作酚酞碱度。钻进工作流体及其滤液的酚酞碱度分别用Pm和Pf表示。甲基橙的变色点为PH=4.3，当PH 降低至该值时，甲基橙由黄色变为橙红色，所需要的酸量叫做甲基橙碱度。用Mm和Mf表示。

13阳离子交换容量（怎么测定的）：又叫做亚甲基蓝容量，每100ml钻井液所能吸附亚甲基蓝的毫摩尔数。14钻井液的抑制性：是指钻井液具有抑制地层和钻屑造浆的特性，更准确的说，就是对泥页岩地层中的粘土有其抑制水化、膨胀及分散的作用。

15剪切稀释性：塑性流体和假塑性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。16分离点：

17粘土矿物的概念：是细分散的含水的层状硅酸盐和含水的非晶质硅酸盐矿物的总称。18晶格取代作用： 19滤失作用：在压差作用下，钻井液中的自由水向井壁岩石裂缝或孔隙中渗透的现象，称为钻井液的滤失作用。20絮凝剂：是带有正电（负）性的基团中和一些水中带有负（正）电性难于分离的一些粒子或者颗粒，降低其电势，使其处于不稳定的状态，并利用其聚合性质使得这些颗粒集中，并通过物理或者化学方法分离出来。21破乳电压：242使乳状液破乳所需的最低电压称为“破乳电压”。

22造浆率：

23漏斗粘度：一种是苏氏漏斗，把700ml钻井液流出500ml所用的时间称为漏斗粘度；一种是马氏漏斗，把1500ml钻井液流出1夸托所用的时间称为漏斗粘度。

24细分散钻井液：由淡水、配浆膨润土和各种对粘土、钻屑起分散作用的处理剂配置而成的水基钻井液称为分散钻井液。为了与钙处理钻井液等粗分散钻井液相区别，有时又称为“细分散钻井液”或“淡水钻井液”。

25聚合物钻井液：通常将聚合物作主处理剂或主要用聚合物调控性能的钻井液体系称为聚合物钻井液。26钻井流体不分散性：184 27包被作用：当高分子链吸附在一个颗粒上，并将其覆盖包裹时，称为包被作用。

28桥联作用：当一个高分子同时吸附在几个颗粒上，而一个颗粒又可以同时吸附几个高分子时，就会形成网络结构，聚合物的这种作用称为桥连作用。

29护胶作用： 30岩屑回收率：

31甲酸盐钻井液：利用甲酸盐配制而成的水基钻井液称为甲酸盐钻井液。

32油包水乳化钻井液：是以柴油、矿物油或合成基液为外相，以水为内相，并添加适量的乳化剂、润湿剂、亲油胶体和加重剂等所形成的稳定的乳状液体系。227 33预制性泡沫钻井流体（稳定泡沫）： 34有机土（水润湿的土）：膨润土经季铵盐类阳离子表面活性剂处理而制成的亲油膨润土

35急性毒性实验：是指在高浓度、短时期待测物能引起一定数量的受试生物死亡或产生其他效应的毒性试验，其目的是寻找毒物对生物的半致死浓度和安全浓度。36井漏：是在钻井、固井、测试等各种井下作业工程中，包括钻井液、水泥浆、完井液或其他工作流体，在压差作用下进入地层的现象。

37井喷：是指地层流体失去控制，喷出地面，或是窜流至其他底层里的现象。

38卡钻及种类：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想象称为“卡钻”。

39生物降解性及主要方法：生物降解是指有机物被生物降解的可能性。主要有：BOD/COD比值评定法、利用脱氢酶活性的测定和三磷酸腺苷（ATP）量的测定、生化呼吸线评定方法、目标物浓度变化等方法。

40井内液柱压力激动：是指在起下钻和钻进过程中，由于钻柱上下运动、泥浆泵开动等原因，使得井内液柱压力发生突然变化（升高或降低），给井内增加一个附加压力（正值或负值）的现象。

简述：

1.钻井工程中的腐蚀介质

钻井工程中的腐蚀介质主要来自大气、钻井液和地层产出物，在实际钻井工程中腐蚀介质通常不是单一的，而是几种腐蚀组分同时存在，并且各种组分的组成会随着钻井进程而发生变化。

2.影响钻井流体的腐蚀因素

1氧气

2二氧化碳

3硫化氢

4细菌

5钻井液的腐蚀。

钻井液的组成和腐蚀机理十分复杂，影响腐蚀的因素很多，主要有钻井液的pH值、钻井液的流速、钻井液中所含的种类和质量分数、钻井液中所含的微生物等。

3.固相含量对井下安全的危害P58

1使钻井工作流体流变性能不稳定，粘度，切力偏高，流动性和携岩效果变差

2使井壁上形成厚的泥饼，其质地松散，摩擦系数大，从而导致下钻遇阻，容易造成粘附卡钻

3泥饼质量不好会使钻井工作流体滤失量增大，造成井壁泥页岩水化膨胀，井径缩小或井壁剥落，坍塌

4使钻井工作流体已发生岩钙侵和粘土侵，抗温性能变差，维护其性能的难度明显增大

此外，在钻遇油气层时，由于钻井流体固相含量高，滤失量大，还将导致钻井工作流体侵入油气层的深度增加，降低近井壁地带油气层的渗透率，使油气层损害程度增大，产能降低

4.钙镁离子进入钻井流体的途径P77

1某地区的配浆水中含有高浓度的钙离子和镁离子，通常成这样的水为硬水，并称钙镁离子的总浓度为水的硬度，如果用海水配浆，就无机阳离子可言，配浆水中除含有相当多的钠离子外，还含有一定浓度的钙镁离子。

2在钻遇石膏或盐膏地层时，钙离子以及一些CaSO4,CaSO4.2H2O固体不可避免的会进入钻井工作流体。

3在钻水泥塞过程中，来自水泥中的钙会对钻井工作流体造成一定的污染

5.钻井流体基本功P6

1携带和悬浮岩屑

2稳定井壁和平衡地层压力

3冷却和润滑钻具，钻头

4传递水动力

5.保护储层

6有利于地层评价和油气发现 7不损害环境，人员和设备 8降低钻井成本

6.钻井流体静滤失方程的假设条件P47

假设：泥饼的厚度与钻井直径相比是很小的泥饼是平面型的

厚度为定值

泥饼不可压缩且渗透率不变

7.从经济角度考虑稀释法P64

稀释法随操作简单见效快，但在加水的同时必须补充足够的处理剂，若是加重钻井工作流体还需补充大量的重晶石等家中传材料，因而会使钻井工作流体成本显著增加，为了尽可能降低成本，应遵循以下原侧

1稀释后的钻井工作流体总体积不宜过大

2部分旧浆的排放应在加水稀释前进行，不要边稀释边排放

3一次性较多量稀释比分多次少量稀释的费用要少

8.井壁失稳的主要原因p79

泥浆水化膨胀，分散造浆使井壁失稳的主要原因

1地层组成

2钻井液滤液进入底层的驱动动力

3粘土的水化机理

4影响地层水化作用的主要因素

5地层水化膨胀对井壁稳定的影响

9.降底钻井液密度的主要方法

（1）用机械和化学絮凝的方法清除无用固相，降低钻井液的固相含量；

（2）加水稀释；

（3）混油

（4）选用充气钻井流体等。

10.钻井流体维持弱碱性的原因

（1）可减轻对钻具的腐蚀；

（2）可预防因氢脆而引起的钻具和套管的损坏；

（3）可抑制钻井工作流体中钙、镁盐的溶解；

（4）很多处理剂需在碱性介质中才能充分发挥其效能。

11.选用好振动筛如何使用振动筛P66

应注意以下几点：1正确的安装和操作

筛网的张紧程度要适当，否则筛网寿命会大大缩短

网孔尺寸以钻井工作流体覆盖筛网总长度的75%—80%为宜

4安装水管线，及时清洗筛网，防止堵塞

12.荧光产生的原因p101

物质经过较短波长的光照，把能量储存起来，然后慢慢释放较长波长的光叫荧光

钻井液添加剂所发射的荧光属于分子荧光。带有生荧团（指分子结构中的一些不饱和键，特别是共轭双键和苯环），尤其是稠环，可以吸收紫外光并且发生荧光的官能团）的钻井液添加分子吸收紫外辐射能后，电子跃迁到激发态，激发态为不稳定态，必须跃迁回稳定的基态。电子由激发态跃迁回基态时能量以荧光发射的方式放出

13.塑性流体的流变模式p17

14.含砂量过大对钻井的危害

1、使钻井工作流体密度增大，从而对提高钻速不利；

2、易形成的泥饼松软，导致滤失量增大，不利于井壁稳定，并影响固井质量；

3、泥饼中粗砂含量过高会使泥饼的摩擦系数增大，容易造成压差卡钻；

4、增加对钻头和钻具的磨损，缩短其使用寿命。15.膨润土在淡水钻井液中的作用p7

增加粘度和切力，提高井眼净化能力

2形成低渗透率的致密泥饼，降低滤失量

3对于胶结不良的地层，可改善井眼的稳定性

4防止井漏

16.钻具腐蚀速率的检测方法p109

挂片法

电阻探针

测径归

无损检测

17.降滤失剂的主要种类P116

纤维素类

腐殖酸类

丙烯酸类聚合物

树脂类

淀粉类

聚合物类

18.乳化剂的作用机理p129 1 在油水界面形成具有一定强度的吸附膜降低油水界面张力增加外向粘度

19.氯化钾作为抑制剂的作用机理p132

1钾离子的固定作用

2钾离子的水化较弱抑制了粘土水化膨胀

3使粘土颗粒的扩散双电层变薄，有利于有机处理剂在粘土上的吸附

4无机盐类都有减少粘土表面水化和渗透水化的作用，降低了钻井液中自由水的活度

20.小阳离子作为抑制剂的主要作用p133

小阳离子是阳离子表面活性剂，靠静电作用可吸附在岩屑表面。另外与岩屑层间可交换阳离子发生离子交换作用，也可进入岩屑晶层间。表面吸附的小阳离子的疏水基可形成疏水层，组织水分子进入岩屑粒子内部。层间吸附的小阳离子靠静电作用拉紧层片，这些作用可有效地抑制岩屑水化膨胀和分散。小阳离子所带的正电荷可以中和岩屑所带的负电荷，消弱岩屑粒子间的静电排斥作用，从而降低岩屑的分散趋势。21.钻井流体密度在钻井工程中的作用（1）平衡地层孔隙压力；

（2）平衡地层构造应力，避免井塌。

22.液体润滑剂的作用机理P148

矿物油，植物油，表面活性剂等主要是通过在金属，岩石 粘土表面形成吸附膜使钻柱与井壁岩石接触产生固—固摩擦，改变为活性剂非极性端之间与油膜之间的摩擦，或者通过表面活性剂的非极性端还可在吸附一层油膜，从而使回转钻柱与岩石之间的摩阻力大大降低，减少钻具和其它金属部件的磨损，降低钻具回转阻力。

23.加重材料应具备的条件p148

自身的密度大，磨损性小，易粉碎；并且应属于惰性物质，即不溶于钻井流体，也不与钻井液中的其他组分发生发生相互作用。

24.消泡剂大致种类p150

醇类

酰胺类

脂肪酸及脂肪酸酯类

磷酸酯类

聚硅氧烷类及卤素化合物

25.钻井流体中的水作用p155

水是配制多种液体型钻井流体时不可缺少的基本组分。在水基钻井液中，水是分散介质，大多数处理剂均通过溶解于水而发挥其作用，甚至在泡沫钻井流体中，水也是不可缺少的连续相。淡水、盐水或海水均可用作油基钻井液的水相，其主要目的在于控制水相的活度，以防止或减弱泥页岩地层的水化膨胀，保证井壁稳定。

26.钻井流体中的油作用

原油、柴油和低毒矿物油也是配制液体型钻井流体时常用的原材料。在油基钻井液中，常选用柴油和矿物油作为连续相。在水基钻井液中，也常混入一定量的原油或柴油，以提高其润滑性能，并起降低滤失量的作用。在使用过程中，应注意油品的粘度不宜过高，否则钻井流体的流变性不易调控。还应考虑油品价格和对环境可能造成的影响。

27.气基钻井流体中气基（体）的种类

空气、氮气、天然气、尾气、混合气体、雾化液

28.纯碱的作用

通过离子交换和沉淀作用使钙粘土变成钠粘土，有效改善粘土的水化分散性能，因此加入适量纯碱可使新浆的滤失量下降，粘度，切力增大。

此外在钻水泥塞或钻井流体受到钙侵蚀，加入适量纯碱可使钙离子变成caco3从而使钻井液性能变好。

含羧钠基官能团的有机处理剂在遇到钙侵而降低其溶解性时，加入适当纯碱可恢复其效能。

29.聚合物钻井液特点P181

1固相含量低，且亚微米粒子所占比例也低

2具有良好的流变性表现在较强的剪切稀释性和适宜的流型

3机械钻速高

4稳定井壁能力较强，井径比较规则

5油气层损害小，有利于发现和保护产层

6可防止井漏并能用来堵漏

7钻井成本低。

30.聚合物处理剂的主要作用机理P185

桥联与包被作用

絮凝作用

增粘作用

降滤失作用

抑制与防塌作用

降粘作用

31.充气钻井流体的特点

充气钻井液有利于发现油气层，且便于施工；充气钻井液返出井口，经过地面除气器后，气体从充气钻井液中脱离出来，以保证泵的正常上水；入井前通过混气器再调整钻井液的密度，使之介于0.5--0.8g/cm3。

32.烧碱的作用

烧碱主要用于调节钻井流体的PH值；与单宁、褐煤等酸性处理剂一起配合使用，使之分别转化为单宁酸钠、腐殖酸钠等有效成分；还可用于控制钙处理钻井液中Ca2+的浓度等。

33.漏失层位的确定方法p335

（1）观察钻进情况；

（2）观察岩心和岩屑情况；

（3）观察钻井液变化情况；

（4）综合分析钻井过程中各种资料；

（5）水动力学测试；

（6）仪器测试法

34.漏失顶量和定性分类方法p335（1）定量分析：地层漏失特征可用漏速、漏强、漏径比、吸收系数和渗透率等五种方法来表征。（2）定性分析：定性地层漏失特征还可用漏层特征和漏失通道等两种方法来定性表征。

35.钻完井过程中发生井漏的原因

（1）地层漏失压力；

（2）地层破裂压力；

（3）钻井液动态压力。

36.国外废弃钻井液的处理技术p327

泥浆转化为水泥浆固井技术

开发无毒钻井液和新型处理剂

加强有肥效特性固化剂的研发

研究开发最佳废弃物管理系统

加强开发研究专业化的固化处理设备

37.无机处理剂的作用p160

1离子交换吸附

2调控钻井液的PH值

3沉淀作用

4络合作用

5与有机处理剂生成可溶性盐

6抑制溶解的作用

38.细分散钻井液的特点p166

主要特点：粘土在水中高度分散。正是通过高度分散的粘土颗粒使钻井液具有所需的流变和降滤失性能

优点除配置方法简单，成本较低外：

可形成角致密的泥饼，其韧性好，具有较好的护壁性，API滤失量和HTHP滤失量均相应较低

2可容纳较多的固相，因此较适于配置高密度钻井液，密度高达2.00g/cm3以上抗温能力较强

缺点：

1性能不稳定，容易受到钻井过程中进入钻井液的粘土和可溶性盐类的污染。

2因滤液的矿化度低，容易引起井壁附近的泥页岩水化，松散，垮塌，并使井壁的岩盐溶解即钻井抑制性差不利于防塌。

3使用时对机械钻速又没弄过线的影响，尤其不宜在造浆地层中使用。

4.滤失侵入已引起粘土膨胀，因而不能有效保护油气层，钻遇油气层时必须加以改造才能达到要求

39.不分散低固相聚合物钻井液流体的性能指标p184

1、低密度固相含量应维持在4%以下。

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，要求极限粘度为3—6mPa.s，卡森模式中卡森动切力或称卡森屈服值为0.5—3Pa，剪切稀释指数为300—600。

7、在整个钻井过程中应尽量不用分散剂。

40.气基钻井流体的种类

空气

雾

充气钻井液

泡沫

41.盐水钻井液的特点p203

1由于矿化度高，因此这种体系具有较强的抑制性，能有效地抑制泥页岩水化，保持井壁稳定

2不仅抗岩侵的能力很强，而且能够有效地抗钙侵和抗高温，适于钻含岩盐地层或含盐膏地层，以及在深井和超深井中使用

3由于其滤液性质与地层原生水比较接近，故对油气层的损害较轻

4由于钻出的岩屑不易在盐水中水化分散，在地面容易被清除，从而有利于保持钻井液较低的固相含量

5盐水钻井液还能有效地抑制地层造浆，流动性好，性能较稳定 42.合成基钻井流体基液种类p241酯基钻井液

2醚 3缩醛

4聚a—烯烃 5线性a—烯烃

6线性石蜡

7线性烷基苯

43.油基钻井流体的主要种类p227

1、全油基钻井液

2、油包水乳化钻井液

3、合成基钻井液

44.充气钻井的主要设备p260 气体注入设备

液体注入设备

压力控制系统

井下工具

45.正电胶钻井液的作用机理（1）“滞流层”机理：由于正电胶钻井液具有“固--液”双重性，近井壁处于相对精致状态，因此容易形成保护井壁的“滞流层”，以减轻钻井液对井壁的冲蚀。

（2）“胶粒吸附膜稳定地层活度”机理：试验发现，MMH在与粘土形成复合体时，能将粘土表面的阳离子排挤出去，使粘土矿物表面离子活度降低，从而削弱渗透水化作用。

（3）“束缚自由水”机理：在MMH正电胶钻井液中，水分子是形成复合体结构的组分之一，因而在复合体中可束缚大量的自由水，减弱了水向钻屑和地层中渗透的趋势，有利于阻止钻屑分散和保持井壁稳定。

46.国外最佳废弃物管理系统所包含的内容p328

成功的废弃物管理程序首先是根据地质特点，正确选用钻井液及其处理剂，进行好的水质管理，使钻井过程中产生的废弃物减至最低量；

第二是鉴别和隔离潜在的废弃物源，减少引起问题的复杂性，使废弃物的加工和处理更加容易和经济；

第三是选择经济且环保可接受的废弃物处理方法。

47.废弃钻井流体环境可接受评价项目 浸出毒性

石油类含量

PH值测定

生物毒性

生物降解性

化学需氧量 色度 重量法测定悬浮物 氟试剂比色法测定氟化物

48.气基钻井出水时目前使用方法

1增大注气量，将地层水雾化后带出地面

2增大注气量的同时，向井内注入发泡胶剂，转化成雾化钻井

3降低注气排量，增大发泡胶剂注入量，转化成泡沫钻井

4测准出水底层，打水泥塞堵水

49.减少钻井废弃物的主要方法

1小井眼工艺

2减少井眼冲蚀

3强化环境管理

4提高固控效率

5减少废液

50.废弃物主要是那些物质p271

固体废弃物:钻屑，钻井废液及钻井废水处理后的污泥

废水：柴油机冷却水，钻井废水，洗井水及井场生活污水

污染气体：来自柴油机排出的废气和烟尘。酸化压裂，脱气器产生的气体等

第二篇：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，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：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，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

+2– a、电离： Na2CO3=2Na＋ CO3

b、水解： CO3 + H2O = HCO3 + OH–

–2–

–

–

HCO3 + H2O = H2CO3 + OH

c、沉淀钙离子、镁离子

Ca+ CO3 = CaCO3↓ Mg+ CO3= MgCO3↓↓

3、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、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，2+2–

2+

2–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 2.35，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 AD AD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，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5-10m3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，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：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、PAC-141

1、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-51 80A-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%。

五、FA-367

1、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，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-CMC

1、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PAC PAC与Na-CMC相比

1、聚合度更高。达900以上，粘度更大，在25℃时，1%水溶液粘度为1500 mpas以上。

2、取代度：更大、大于 0.95。

3、抗温：150℃以上。

4、抗盐可达饱和。PAC主要用于深井及盐井。

三、羟乙基纤维素 HEC HEC增粘效果比PAC还强，而且在增粘的同时，不增加切力，但因生产成本高，在钻井中用量很少。

四、羧甲基淀粉CMS CMS 降滤失速度快，作用效果等同于低粘羧甲基纤维素，在增粘方面，对塑性粘度影响小，而对动切力影响大，有利于携带岩屑，抗盐抗钙，适合配盐水泥浆，CMS价格便宜，使用成本低，但它易发酵，使用时要加甲醛等杀菌剂。

五、羟丙基淀粉 HPS HPS 抗钙性能特强，达50000PPM，在钻进石膏层段，使用HPS，对防治钙污染，效果很好。加量为 0.5%-0.7%。

六、抗温淀粉DFD-140

DFD-140分子链节上同时含有阳离子基团和非离子基团，抗温140 ℃以上，主要是在中深井中使用，增粘降失水效果等同于中粘Na-CMC。

七、黄原胶XC 黄原胶XC又称XC131生物聚合物，是一种阴离子杂多糖，由黄单胞杆菌经生物合成，并经化学处理制成淡黄色粉末。

主要作用：

1、提高钻井液粘度和切力。

2、配制无固相钻井液，能有效地防止油层损害。

3、在深井使用，可控制高温高压失水。

4、稳定页岩地层，具有防漏作用。

5、抗钙离子2000PPM以上，并能抗饱和盐水。

6、润滑减阻性好，加量为0.1-0.2%。

八、羟丙基瓜尔胶 HPG

1、HPG平均聚合度900-1200，分子量25万，取代度：0.36-0.6。

2、在25时℃，1%水溶液粘度大于等于220 mpas。

3、加入交联剂硼砂，形成凝胶体，用于堵漏和强力携砂。

十二 降粘降失水剂

一、铁铬木质素磺酸盐 FCLS FCLS简称铁铬盐，是多官能团的离子分子化合物，能吸附在膨润土颗粒的边缘带区，减弱和拆散泥浆中的网状结构，起到降粘的作用，同时，铁铬盐分子链长，又可吸附多个膨润土微粒片，抑制泥页岩水化膨胀，稳定井壁，起到降失水的作用。加量：淡水泥浆加量0.2-05%，盐水泥浆加量0.5-1%.注意事项：

1、FCLS有毒，使用时要戴口罩，完毕要把手洗干净。

2、FCLS是弱酸性，使用前要加烧碱把PH值调到9-10。

二、磺化单宁 SMT SMT是老三磺泥浆材料之一，外观为棕褐色粉末，吸水性强，其水溶液呈碱性，抗钙可达1000ml/l，抗温可达180-200℃，适于深井和盐水、饱和盐水钻井液中使用，具有稳定的降粘降失水效果。加量为 0.5%-1%，使用的PH值范围9-11。

三、磺化栲胶 SMK 磺化栲胶与磺化单宁作用机理，使用方法相近，可任选一种使用。

四、磺化沥青粉 SAS

1、作用：降低高温高压滤失量和润滑的作用。

2、作用机理：SAS 中含有磺酸基，水化作用很强，当吸附在

页岩晶层断面上时，可阻止页岩颗粒的水化分散，起到护壁作用；同时不溶于水的部分覆盖在页岩表面，改善泥饼质量，起到润滑作用。

3、加量：1%-2%。

五、磺化褐煤树脂 SPNH 外观：黑色粉末，易溶于水，水溶液为棕褐色。

作用：SPNH 是以褐煤和晴纶废丝为主要原料，通过用接枝共聚和磺化的方法制得的一种含有羟基、羧基、亚甲基、磺酸基等多种官能团的共聚物，因此，具有降滤失和降粘的作用，同时，抗温抗盐抗钙能力很强。

加量：1%-2% 质量测试：

1、不溶物小于等于5%。

2、含水分小于等于6%。3、1%水溶液颜色为深褐色而且永不退色。

六、磺化酚醛树脂SMP

磺化酚醛树脂为棕色自由流动粉末，它是一种有效的高温抗污染降滤失剂。加入一定数量的SMP可在淡水和盐水钻井液中得到满意的API和HTHP滤失量。产品分为两种类型，SMP-1用于淡水和低浓度盐水体系，SMP-2 用于高浓度盐水体系。其抗温能力为180℃，通常加量为2.0%-3.0%。

七、磺化褐煤 SMC 外观：黑色粉末，是褐煤、甲醛及Na2CO3在PH为9-11的条件下进行磺化反应制得。

作用：SMC是“三磺”泥浆材料之一，具有较好的降粘降滤失性。

特点：

1、抗温性好，在200-230℃的高温下仍能有效地控制淡水泥浆的滤失量和粘度，2、抗盐能力差，在200℃单独使用时，抗盐不超过3%，必须与磺化酚醛树脂配合处理时，抗盐能力才可大大提高。

八、腐植酸钾 KHm

KHm是腐植酸与氢氧化钾反应生成的腐植酸钾的提取物。商业产品为黑褐色自由流动粉末。它在水基钻井液中作降滤失剂；同时还有降粘效应。通常应用于井底温度不超过120℃的较浅地层。其加量为0.5-1.5%。

九、阳离子褐煤PMC PMC是阳离子单体和褐煤在一定条件与催化剂的作用下进行接枝再经碱化阳离子化而成。PMC有很好的抑制性和良好防塌性能，是目前油田钻井助剂中唯一集降滤失，抗高温抗泥浆老化，防塌等多种功能于一身的两性泥浆助剂，主要用于中深井钻探。

十、无荧光润滑防塌剂

外观：无荧光润滑防塌剂是由苯酚、甲醛、硝基腐植酸钾等多种化学原料聚合而成的一种聚合物，外观为棕褐色或黑褐色粉末，易溶于水，无荧光。作用：由于该产品所采用的化学原料中均含有苯环，有大兀键、化学键结合，比较牢固，可以抗高温、抗剪切，可以在粘土表面形成多层吸附。本品的主要防塌机理是镶嵌覆盖和堵塞页岩的层理和微裂缝，防止泥浆滤液进入页岩，减少水化膨胀。在高温深井及易塌的泥页岩井段配聚合物钻井液使用，不仅可以显著改善钻井液的稳定性，而且可以利用分子中的特种基团与钻屑和井壁表面发生物理和化学作用，使钻屑和井壁表面活性点钝化而显著提高钻井液的抑制防塌能力。本品可与分散性和不分散泥浆处理剂相配伍，并有协同效应，使用时不需要附加任何条件，加入泥浆后主要表现为泥浆的滤失量降低，且无荧光显示，电阻率高有利于探井取全、取准电测地质资料。由于本品性能稳定，泥浆配制工艺简单，操作方便，无污染，钻井完井作业安全，作业周期短，故具有良好的社会效益和经济效益。

十一、水解聚丙烯腈胺盐 NH4-PAN 本品为淡黄色粉末，是一种钻井液用降滤失剂。含有-COOH、-COONH4、-CONH4、-CONH2、-CN等基团，分子量在10000-50000之间。有降低高压差失水的特殊功能和良好的热稳定性，能改善钻井液流动性，抑制粘土水化分散，具有一定的抗盐能力。由于NH4+页岩中的镶嵌作用，具有一定的防塌效果和降粘作用，加量为0.5%-1%。理化性能指表

项 目 指 标

外观 淡黄色粉末

烘干量 小于等于10.0% 胺含量 小于等于7.0% 灼烧残渣 大于等于2.0% 筛余物（10目）小于5.0%

钻井液性能指标

项 目 滤失量ml 表观粘度mp.s 淡水基浆 25.0+2.0 6.0-8.0 加样0.3% ﹤8.0 ﹤8.0 盐水基浆 55.0+3.0 5.0-7.0 加样1.5% ﹤30.0 ﹤8.0

本产品为淡黄色粉末，溶于水，其水溶液呈碱性，是聚丙烯腈加氢氧化钠水解的产物，用作水基钻井液的降滤失济，兼有一定降粘作用。在淡水钻井液中，耐温可达250℃。

理化指标

项目 指 标

外观 自动流动的粉末及颗粒 纯度 ≧75% 水份 ≧7.0% 残碱量 ≧2.5% 筛余量 ≧5.0%

钻井液性能指标

项目 淡水钻井液 盐水钻浆液 基浆

滤失量ml 25+2.0 55+3.0 表观粘度mp.s 6～10 4～8 Na-HPAN处理后 滤失量ml ≦13 ≦13 表观粘度mp.s ≦10.0 ≦12.0

十三 复合材料

一、广谱护壁剂

广谱护壁剂是延安朝政泥浆有限公司针对陕北石油钻井中常遇到缩径、坍塌、渗漏、岩粉造浆、浆材成本高、施工工期长、泥浆泵胶件磨损严重以及多种泥浆处理剂配制困难历时十五年而研制开发的一种适用于陕北地层的多效能钻井液处理剂。

（一）主要组成成份

广谱护壁剂主要由铵盐、阳离子聚合物、小阳离子、硅酸钾、磺化褐煤树脂、正电胶以及生物聚合物XG131等无机和有机处理剂科学配制复合而成。

（二）适应地层

广谱护壁剂Ⅰ型适用于子长、靖边；广谱护壁剂Ⅱ型适用于志丹、吴旗、定边、安塞、甘泉、富县等矿区，地层越复杂，使用效果越突出。

（三）主要性能特点

1、使用简单，一剂多能。只需用广谱护壁剂一种，不必再添加CMC、PAM、PAC-141、SL-Ⅱ、KHm、Na土等任何一种处理剂。

2、预防井壁缩径、坍塌效果极佳，彻底解决了泥页岩因吸水膨胀缩径导致上下钻遇阻，井壁坍塌掉块引发埋钻，岩屑排不上来，以及测井遇阻等难题。

3、岩屑在地面沉淀快。85%的岩屑在井口2米内沉淀，另10-15%岩屑在循环和泥浆池内沉淀，没有岩屑造浆增稠恶性之困惑，没有泥饼厚发生粘钻之风险，钻井液性能始终处于稳定状态，特别适用斜井钻井。

4、中途不用换浆，避免了泥浆对周边环境的污染，保护了生态，属环保泥浆。

5、钻速高。钻井液密度始终维持在1.01-1.05g/cm3，钻速提高1-3倍，达10-18米/小时，钻头寿命延长20-40%，从而带动全井效益大幅度提高。

6、良好的润滑性和流动性，泵压降低30%，泵排量增加20%，钻杆磨耗降低20%，扭矩减少30%，柴油机负荷降低25%，节省柴油20%。

7、泥浆泵胶件磨耗低。钻井液中固相含量始终不超过2%，全井只需检查一次活塞。

8、井内干净（井底无沉粉，井壁无泥饼）。

9、微裂隙漏失自堵功能。广谱护壁含有部分水缓溶物，通过桥接充填孔隙，封堵微裂隙。

10、对油层污染程度小（1）比重小，压差小，进入油层的浆液量就少。

（2）泥皮薄而坚韧，失水量小，且滤液粘度大，不能渗入油层太远。

（3）滤液含有矿化度，能抑制油层中泥页岩水化膨胀。

（4）固相含量低对油层孔隙堵塞少。

11、成本低，比普通泥浆降低20-50%。

（四）作用机理剖析

1、NH4＋、K＋进入粘土矿物硅氧四面体六角环的空穴后，使上下两晶胞连结得很紧，水分子不能再进入晶胞层间，从而使蒙脱石矿物变为高岭石矿物，起到保护井壁稳定预防缩径井塌的作用。

2、含有较高的矿化度，亦即钻井液的含盐量等于或稍大于岩层液体含盐量，使得钻井液内不能向井壁页岩渗透水化。

3、钻井液滤液粘度较大，大大地阻止了钻井内的水分向井壁更深处移动。

4、阳离子聚合物、生物聚合物XC131都能极大程度地抑制泥页岩表面水化。

5、大浓度K＋、Na＋、Fe＋

3、Ca＋2能压缩页岩颗粒间的双电层，使之水化膜变薄聚结沉淀。大分子量聚合物使岩屑“桥联”在一起絮凝沉淀。

（五）加量与用法

广谱护壁剂Ⅰ型加量0.5-1.0%，广谱护壁剂Ⅱ型加量1-1.5%，直接加入搅拌机中搅拌（20-40）分钟即可使用。

（六）价格，陕北统一销价：广谱护壁剂Ⅰ型5000.00元/吨，广谱护壁剂Ⅱ型7000.00元/吨。

二、高粘防塌剂

（一）主要成份

本品为复合制剂，其组份为：黄原胶、羟乙基纤维素、SLSP树脂、水解聚丙烯腈-铵盐和聚合醇。

（二）理化指标

700g水＋35g钠土（5%）＋3.5g高粘防塌剂（0.5%),搅拌60分钟后其性能:失水量6ml/30分钟、漏斗粘度40秒、比重1.05、PH值7.5。

（三）作用

抑制水敏性页岩水化、防治渗透性砂岩渗漏，具有卓越的防塌堵漏效果。

（四）适应地层

适应于安塞、志丹、甘泉、吴旗、定边、靖边等矿区，坍塌、渗漏越严重，使用效果越突出。

（五）用量

原浆加量0.5-1.0%

（六）用法

进入垮塌层（直罗组或富县组）前20m将本品按0.5-1.0%加量一次性充进去。例如在安塞化子坪，850m进入富县组，在830m时，井内井外有钻井液50m3，按0.5%加量就得加250Kg。三、三磺聚合物

1、特性:棕褐色粉末,易溶于水,水溶解呈碱性。

2、作用:抗温可达240℃，抗盐可达5000mg/l，具有优良的降粘降失水效果，保持泥浆体系在高温情况下性能稳定。

3、适应井深: 2000m—5000m。

、加量:计算好井内井外泥浆总体积，然后按1%—2%一次性加到泥浆中。

第三篇：常用钻井液材料

常用钻井液材料

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，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、钠基膨润土：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、粘度达到稳定井壁的目的。

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、配完井液和封闭液：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，膨润土造浆率相应的就高。

2、粒度：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。

第四篇：xxx井钻井液总结

xxx井钻井液总结

xxx公司 xxx钻井队

组长： xxx

上报日期：xx年xx月xx日

一、地质概况

1、平台 号： xxx平台井号：xxx2、井别：

3、井位：

井口坐标：横坐标：X:纵坐标：Y:井底坐标：横坐标：纵坐标：

4、地理位置：。

5、构造位置：。

6、地质分层

二、钻井液及工程概况

1、开钻日期：x年x月x日；

2、完钻日期：x年 x月x日

2、设计井深：xxx米

4、完钻井深：xxx 米

5、完井日期：x年x月x日；

6、井身结构：xx

7、钻头使用

井径

10、处理剂消耗量: 泥浆总成本:元,每米元

第五篇：钻井队2012年钻井液总结

钻井液技术总结

我叫刘卫江，现任40510钻井队泥浆大班，非常感谢领导和职工们一年来对我的信任和支持。一年来在项目部和各级领导的支持下，我队已开钻4口，完井4口，累计钻井进尺17591米，平均井深4398米，平均机械钻速7.64m/h，平均月速2125米/台月，固井质量、井身质量合格率100%，平均纯钻时利用率：38.61%。圆满的完成了公司下达的各项任务指标，成功的站稳了新市场。

2012年己经过去了，回首过去的这一年，内心不禁感慨万千，现将每口井钻井液的施工情况总结如下：

一开钻遇地层为第四系风积细粒散砂层，志丹群、安定组、直罗组，具有胶结性差，可钻性好，易漏、易垮塌的特性，所以钻井液主要以携带岩屑，稳定井壁为主，由于一开上部地层是散沙层极易发生垮塌，这也是一开工作的重点难点。开钻前备足120m3清水从混合漏斗加入膨润土、纯碱，充分循环预水化，粘度达到35秒以上开钻，可以抑制散沙层的垮塌。钻完进尺后充分循环携净砂子后搞短起下。在我队所完成的四口井中，一开钻进及完井作业未出现任何复杂事件，钻井液性能完全达到了携砂标准，井眼畅通。

二开井段钻进施工过程中，按照钻井设计执行钻井液的处理及维护，控制钻井液的各项性能参数，保持足够的动切值，保证携带岩屑，满足钻井设计及施工要求。进入斜井段后上石盒子下部地层由于泥岩水化易分散，钻进过程中经常出现掉块剥落现象，严重时使接单根不顺利，起钻遇阻下钻划眼等复杂情况，我队针对这些情况采取的措施是在进入该地层前逐渐加大了防塌润滑剂FT-342的使用量防止泥岩水化分散,提高泥浆防塌效果，同时加入降滤失剂SN树脂严格控制失水，减少泥浆里的水分进入地层，并且稳步加重，平衡地层压力使地层趋于稳定。在斜井段钻进过程中要勤量摩阻，根据摩阻系数和井上情况及时补充乳化沥青把摩组控制在设计范围以内，钻进目的层时合理配置药品比例，努力做好失水量的控制,将 其控制在4ml以内，增强钻井液防塌稳定性。

（1）调节泥浆的动塑比0.4以上,提高钻井液的携砂和悬浮能力；（2）高分子配稠浆，保证适当排量携砂；（3）短起下钻上下拉井壁破虚泥饼；

（4）井下允许的情况下选择适当大的排量，保证上返速度。充分利用固控设备清除泥浆中的有害固相，改善泥饼质量。钻完进尺后充分循环将井筒中的岩屑携带干净。刚到大牛地区块施工时，由于对地层缺乏了解，第一口井便出现了井下垮塌复杂，划眼5天才逐渐恢复正常，而且这边地下泥岩垮塌后上返困难，只有将大的掉块磨小后才能逐渐返出。之后的三口井，我们加强了泥浆的失水控制，进入易垮地层前就将泥浆性能处理好，保证钻井施工的正常进行。

三开钻井液使用低固相聚合物钻井液体系。在钻进过程中充分利用三级固控，净化钻井液，为保证油气层产量，严格控制比重、失水在设计范围内，保持足够切力，低失水，使钻井液具有良好携岩性，同时不损害油气层，起到防塌护壁效果，保证井内安全。随井深的不断加深，井温升高，钻井液材料失效等诸多问题，增大防高温处理剂用量，保持低滤失量，因为三开井段较长，在钻进过程中由于种种原因会钻遇煤层和泥岩，由于泥岩和煤层的易垮塌使钻井复杂化，这就要求在钻进过程中勤观察，钻遇泥岩后及时发现并加入防塌润滑剂FT-342，同时提高泥浆粘度及时将掉块携带出井口。三开井段长要及时补充乳化沥青的加量，降低摩阻系数，避免拖压影响时效，耽误生产。

电测和下套管前砂子循环干净后短起下，确保电测和下套管的顺利。以上是我的技术总结，下一步将继续努力工作学习，提高工作能力和解决目前尚存在的问题。请领导和同志们对我的工作多提宝贵意见。

40510钻井队：刘卫江

2013-1-29 2