鉆井液現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)與調(diào)整

鉆井液現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)與調(diào)整

秦禮曹

中油股份公司勘探與生產(chǎn)工程監(jiān)督中心

2005年12月1編輯ppt前言鉆井液成本占鉆井成本約10%.在鉆井事故及復(fù)雜中所造成的費(fèi)用損失中,因鉆井液?jiǎn)栴}造成的事故及復(fù)雜的比例占多少?估計(jì)遠(yuǎn)大于10%.原因分析:與地層直接接觸的有二項(xiàng):鉆井液和井下工具,而鉆井事故及復(fù)雜主要發(fā)生在井下.鉆井液受地層影響及破壞最嚴(yán)重.鉆井液對(duì)井壁影響最大.常常有人把鉆井液在鉆井工程中的作用比做人體中的血液,非常恰當(dāng).人體血液約占人體重量的10%,但決非一條胳膊或一條腿的重要性可比,而是整體性的影響,鉆井液在鉆井工程中的影響也同樣是整體性的.2編輯ppt前言鉆井液性能好壞直接影響井下安全.例如:西部××井的剎把出現(xiàn)問題,造成鉆具在井下無法動(dòng)彈,由于是進(jìn)口鉆機(jī),無現(xiàn)成剎把替換,只得到東部鉆井公司大本營(yíng)去取,共用了5天時(shí)間,起鉆正常,沒有發(fā)生鉆井事故及復(fù)雜.即使沒有鉆井設(shè)備沒有出現(xiàn)問題,鉆井液性能不好造成鉆井事故及復(fù)雜的情況是非常多的.西部××井,鉆井液性能不好,屢屢發(fā)生井下復(fù)雜,后更換了鉆井液工程師,改善了鉆井液性能,順利完井.3編輯ppt前言鉆井液與地質(zhì)錄井關(guān)系十分密切,在地質(zhì)錄井中專門有鉆井液錄井項(xiàng)目,可以說沒有鉆井液,地質(zhì)錄井是不可能實(shí)現(xiàn)的.地質(zhì)錄井對(duì)鉆井液的影響也非常大1、具有指導(dǎo)作用，如：密度、性能等2、具有制約作用，如：密度、處理劑等為了保證包括地質(zhì)錄井的工程施工順利進(jìn)行，地質(zhì)監(jiān)督有必要全面了解鉆井液。4編輯ppt目錄一、鉆井液的組成、功能與設(shè)計(jì)

二、鉆井液體系分類

三、鉆井液處理劑分類

四、鉆井液性能

五、水基鉆井液簡(jiǎn)介

六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整

七、現(xiàn)場(chǎng)鉆井液評(píng)價(jià)八、鉆井液材料管理九、國(guó)內(nèi)外鉆井液概況5編輯ppt鉆井液的組成、功能與設(shè)計(jì)1、鉆井液的組成連續(xù)相固相添加劑6編輯ppt鉆井液的組成、功能與設(shè)計(jì)1、鉆井液的組成連續(xù)相

水：水基鉆井液油：油基鉆井液合成基液體：合成基鉆井液氣體：空氣、氮?dú)狻?霧、泡沫)7編輯ppt鉆井液的組成、功能與設(shè)計(jì)1、

鉆井液的組成固相

配漿材料(膨潤(rùn)土、凹凸棒石、海泡石等)加重材料(重晶石、石灰石、鐵礦粉等)鉆屑

堵漏材料、固體潤(rùn)滑劑等不溶性化學(xué)沉淀物某些處理劑中的不溶物8編輯ppt鉆井液的組成、功能與設(shè)計(jì)一、鉆井液的組成與功能添加劑

降濾失劑殺菌劑增粘劑除鈣劑絮凝劑緩蝕劑稀釋劑(解絮凝劑)頁(yè)巖抑制劑表面活性劑潤(rùn)滑劑乳化劑消泡劑發(fā)泡劑pH控制劑9編輯ppt鉆井液的組成、功能與設(shè)計(jì)2、鉆井液的主要功能1.清潔井底并攜帶鉆屑至地面2.懸浮鉆屑和加重材料

3.控制和平衡地層壓力4.形成濾餅，保護(hù)井壁

5.冷卻和潤(rùn)滑鉆頭和鉆柱6.加快機(jī)械鉆速

7.控制鉆具和套管的腐蝕速率8.支撐鉆柱和套管的部分重量9.提供所鉆地層的有關(guān)資斜10編輯ppt鉆井液的組成、功能與設(shè)計(jì)3、鉆井液設(shè)計(jì)原則鉆井液的性能要求合理的鉆井液密度。合適的鉆井液流變性，能懸浮并及時(shí)攜帶出坍塌物和鉆屑。具有較低的濾失量和較好的濾餅質(zhì)量。具有良好的封堵能力。具有良好的潤(rùn)滑性能。具有較強(qiáng)抑制性。具有良好的抗污染能力。有利于保護(hù)儲(chǔ)層，且能適應(yīng)地層的變化和影響，保持性能穩(wěn)定。11編輯ppt鉆井液的組成、功能與設(shè)計(jì)3、鉆井液設(shè)計(jì)原則鉆井液體系優(yōu)選與井型配伍探井應(yīng)滿足地質(zhì)發(fā)現(xiàn)的要求，選用利于發(fā)現(xiàn)和保護(hù)儲(chǔ)層、利于測(cè)井解釋和井下安全的鉆井液。生產(chǎn)井應(yīng)選取最優(yōu)化的鉆井液體系，既利于提高鉆速和井下安全又利于保護(hù)儲(chǔ)層的鉆井液。調(diào)整井選用能對(duì)付多壓力層系且有利于儲(chǔ)層保護(hù)的鉆井液體系。定向井選用潤(rùn)滑、防塌、保護(hù)儲(chǔ)層且攜帶和懸浮能力強(qiáng)的鉆井液體系。12編輯ppt鉆井液的組成、功能與設(shè)計(jì)3、鉆井液設(shè)計(jì)原則鉆井液體系優(yōu)選與地層配伍易塌層：選用防塌鉆井液。石膏層：選用抗鈣鉆井液或鈣處理鉆井液。鹽巖層：選用抗鹽污染鉆井液或鹽水鉆井液。高溫地層：選用抗高溫鉆井液，并嚴(yán)格控制粘土含量。13編輯ppt鉆井液的組成、功能與設(shè)計(jì)3、鉆井液設(shè)計(jì)原則與儲(chǔ)層配伍選用對(duì)儲(chǔ)層具有保護(hù)作用的鉆井液體系及處理劑。嚴(yán)格控制鉆井液中固相含量特別是粘土含量。鉆井液適應(yīng)地層變化和影響，性能穩(wěn)定。14編輯ppt鉆井液的組成、功能與設(shè)計(jì)3、鉆井液設(shè)計(jì)原則與環(huán)境配伍應(yīng)盡量不用或少用嚴(yán)重污染地表水或地下水的鉆井液及處理劑。要注意所用鉆井液和處理劑的毒性，減小鉆井液對(duì)環(huán)境造成的危害，尤其在環(huán)境敏感的地區(qū)進(jìn)行工程作業(yè)時(shí)。15編輯ppt二、鉆井液體系分類1、水基鉆井液體系

(包括水包油鉆井液)2、油基鉆井液體系

(全油鉆井液、油包水鉆井液、合成基鉆井液)

3、合成基鉆井液體系

(醚基、酯基、聚

-烯烴基和異構(gòu)化

-烯烴基鉆井液)

4、氣基鉆井液體系

(空氣、天然氣、霧、泡沫)16編輯ppt二、鉆井液體系分類17編輯ppt二、鉆井液體系分類API/IADC分類1、不分散鉆井液體系(None-DispersedDrillingFluidSystem)

所謂不分散鉆井液是指通常用來鉆淺部井段的鉆井液，如開鉆鉆井液、自然造漿鉆井液、輕微處理鉆井液等。2、分散鉆井液體系(DispersedDrillingFluidSystem)

使用木質(zhì)素磺酸鹽、褐煤或丹寧類產(chǎn)品來分散粘土礦物的鉆井液體系。18編輯ppt二、鉆井液體系分類API/IADC分類3、鈣處理鉆井液體系(CalciumTreatedDrillingFluidSystem)

熟石灰、石膏或氯化鈣處理的鉆井液體系，可抗鹽和硬石膏的污染，但膠凝敏感且在高溫下易導(dǎo)致固化作用。

4、聚合物鉆井液體系(PolymerDrillingFluidSystem)長(zhǎng)鏈高分子量聚合物用于鉆井液中，或是包被鉆屑以防止其分散，或是提高粘度和降低濾失量，通常使用氯化鉀或氯化鈉等提高頁(yè)巖抑制能力；這種鉆井液體系通常要求含有盡可能低濃度的膨潤(rùn)土，對(duì)鈣、鎂等二價(jià)離子很敏感。19編輯ppt二、鉆井液體系分類API/IADC分類5、低固相鉆井液體系(LowSolidsDrillingFluidSystem)

控制固相含量和類型，總固相含量不應(yīng)超過6%～10%，粘土含量應(yīng)為約3%或更低；而鉆屑和膨潤(rùn)土含量比值應(yīng)低于2:1；主要優(yōu)點(diǎn)是可顯著提高機(jī)械鉆速。6、鹽水鉆井液體系(SaltwaterDrillingFluidSystem)

飽和鹽水鉆井液體系：氯離子濃度接近190,000mg/l(飽和)，通常用來鉆鹽巖地層。鹽水鉆井液體系：氯離子濃度為10,000mg/l以上。微咸水或海水鉆井液體系：氯離子含量較低代。20編輯ppt二、鉆井液體系分類API/IADC分類7、油基鉆井液體系(Oil-BasedDrillingFluidSystem)

逆乳化鉆井液：氯化鈣鹽水(含量可高達(dá)50%)為乳化相，油(礦物油、柴油等)為連續(xù)相。全油鉆井液：液相為油，通常用作取心液。油基鉆井液添加劑包括：乳化劑、潤(rùn)濕劑(一般為脂肪酸和胺衍生物)、高分子量脂肪酸鹽、表面活性劑、胺處理的有機(jī)材料、有機(jī)土和石灰等。。8、合成基鉆井液體系(SyntheticDrillingFluidSystem)

合成基鉆井液具有油基鉆井液性能，但沒有環(huán)境危害。主要類型有醚基、酯基、聚

-烯烴基和異構(gòu)化

-烯烴基鉆井液。21編輯ppt二、鉆井液體系分類API/IADC分類9、氣基鉆井液體系(Gas-BasedDrillingFluidSystem)

干燥空氣或天然氣鉆井流體霧鉆井液泡沫鉆井液充氣鉆井液22編輯ppt三、鉆井液處理劑分類鉆井液處理劑分類23編輯ppt三、鉆井液處理劑分類鉆井液處理劑簡(jiǎn)介

造漿材料：具有造漿能力的材料，如：膨潤(rùn)土、有機(jī)土等24編輯ppt三、鉆井液處理劑分類鉆井液處理劑簡(jiǎn)介加重材料：具有高密度的重晶石、氧化鐵、碳酸鈣及類似的產(chǎn)品25編輯ppt三、鉆井液處理劑分類鉆井液處理劑簡(jiǎn)介

堿度、pH控制劑(Alkalinity,pHControlAdditives)

用來控制鉆井液的酸度或堿度，常用的產(chǎn)品包括石灰、燒堿、純堿和碳酸氫鈉，也包括其他的普通酸和堿。26編輯ppt三、鉆井液處理劑分類鉆井液處理劑簡(jiǎn)介殺菌劑(Bactericides)：用來防止淀粉、生物聚合物等有機(jī)添加劑細(xì)菌降解。27編輯ppt三、鉆井液處理劑分類鉆井液處理劑簡(jiǎn)介除鈣劑(CalciumReducers)

用來降低海水中的鈣離子濃度、處理水泥污染和地層中的硬石膏、石膏污染，如純堿、碳酸氫鈉、燒堿和某些多磷酸鹽等。

防腐劑(CorrosionInhibitors)

在控制鉆井液pH值的條件下，用來控制腐蝕、中和鉆井液中有害酸氣和防止結(jié)垢，一般為胺基或磷酸鹽基產(chǎn)品，也有其他專門配制的化學(xué)產(chǎn)品。28編輯ppt三、鉆井液處理劑分類鉆井液處理劑簡(jiǎn)介消泡劑(Defoamers)：

用來減少鉆井液發(fā)泡作用，特別是在鹽水和飽和鹽水鉆井液中。

乳化劑(Emulsifiers)：

用來使兩種互不相溶的液體成為非均勻混合物(乳狀液)。包括：用于油基鉆井液中的脂肪酸和胺基化學(xué)產(chǎn)品和用于水基鉆井液中的清潔劑、脂肪酸鹽、有機(jī)酸、水溶性表面活性劑等，可以是陰離子型、非離子型或陽離子型的化學(xué)產(chǎn)品。29編輯ppt三、鉆井液處理劑分類鉆井液處理劑簡(jiǎn)介降濾失劑(FiltrateReducers)

用來降低鉆井液的濾失量，如膨潤(rùn)土、褐煤、CMC、PAC、預(yù)膠化淀粉等。絮凝劑(Flocculants)

用來提高鉆井液粘度，提高膨潤(rùn)土造漿率，在低固相鉆井液中澄清液相或使固相脫水，也可使鉆井液中的膠體顆粒聚束或成絮凝物并使其沉降；如鹽或鹽水、熟石灰、石膏、丙烯酰胺基高聚物等。30編輯ppt三、鉆井液處理劑分類鉆井液處理劑簡(jiǎn)介發(fā)泡劑(FoamingAgents)通常作為表面活性劑在有水時(shí)發(fā)泡，發(fā)泡劑可使空氣或天然氣用于鉆水層。堵漏材料(LostCirculationMaterials)

用來封堵漏失層，隔離井眼表面和地層，以便在隨后作業(yè)中不會(huì)再造成鉆井液的漏失。31編輯ppt三、鉆井液處理劑分類鉆井液處理劑簡(jiǎn)介潤(rùn)滑劑(Lubricants)

用來降低鉆井液的摩阻系數(shù)，以便降低扭矩和阻力；如各種油、合成基液體、石墨、表面活性劑、乙二醇、甘油以及其他化學(xué)產(chǎn)品。解卡劑(Pipe-FreeingAgents)

注入至預(yù)測(cè)的卡點(diǎn)，以降低摩阻并提高潤(rùn)滑性，因而達(dá)到解卡的目的，通常含有清潔劑、脂肪酸鹽、油、表面活性劑和其他化學(xué)產(chǎn)品。

32編輯ppt三、鉆井液處理劑分類鉆井液處理劑簡(jiǎn)介頁(yè)巖抑制劑(ShaleControlInhibitors)

可溶性鈣鹽、鉀鹽等無機(jī)鹽和一些有機(jī)化合物因降低頁(yè)巖的水化作用而具有頁(yè)巖抑制性。表面活性劑(SurfaceActiveAgents)

降低接觸面(水-油、水-固體、水-空氣等)之間的界面張力，可作為乳化劑、破乳劑、潤(rùn)濕劑、絮凝劑或解絮凝劑等使用。33編輯ppt三、鉆井液處理劑分類鉆井液處理劑簡(jiǎn)介高溫穩(wěn)定劑(TemperatureStabilityAgents)

用來提高鉆井液在高溫條件下的流變性能和濾失性能穩(wěn)定性，并在高溫條件下持續(xù)發(fā)揮其功能，例如丙烯酸鹽聚合物、磺化聚合物和共聚物，以及褐煤、木質(zhì)素磺酸鹽和丹寧基添加劑等。稀釋劑、分散劑(Thinners,Dispersants)

用來改變鉆井液中的固相含量和粘度之間的相互關(guān)系，也可用于降低靜切力，提高鉆井液的“可泵性”等，丹寧(栲膠)、各種多磷酸鹽、褐煤和木質(zhì)素磺酸鹽等可作為稀釋劑或解絮凝劑使用。34編輯ppt三、鉆井液處理劑分類鉆井液處理劑簡(jiǎn)介增粘劑(Viscosifiers)

用來提高粘度以保證鉆井液的更好的井眼清潔能力和懸浮固相能力，包括膨潤(rùn)土、CMC、PAC、凹凸棒土和高分子量聚合物等。35編輯ppt四、鉆井液性能1、鉆井液密度(DrillingFluidDensity)單位體積鉆井液所含物質(zhì)的質(zhì)量,用鉆井液密度計(jì)測(cè)定,用D表示,單位為g/cm3。常用英制單位：ppg(lb/gal)pcf(lb/ft3)梯度(lb/in2/1000ft)

鉆井液密度單位換算：g/cm3=0.12

ppgg/cm3=0.016

pcfppg=0.134

pcf36編輯ppt四、鉆井液性能2、漏斗粘度(FunnelViscosity)一定量的鉆井液從規(guī)定的漏斗粘度計(jì)中流出所需的時(shí)間，用馬氏漏斗測(cè)定，用FV表示，單位為s/l。英制單位為s/quart(1quart=946ml)，s/quart和s/l之間不能進(jìn)行換算。37編輯ppt四、鉆井液性能3、表觀粘度(ApparentViscosity)鉆井液在一定剪切速率下的剪切應(yīng)力與剪切速率比值，用直讀式粘度計(jì)測(cè)定，用AV表示，單位為mPa·s。表觀粘度的計(jì)算：

AV=

600

式中：

600－直讀式粘度計(jì)600r/min讀值。常用習(xí)慣單位為厘泊(cp)，mPa·s與cp數(shù)值相等。1238編輯ppt四、鉆井液性能4、塑性粘度(PlasticViscosity)鉆井液在層流條件下，剪切應(yīng)力與剪切速率成線性關(guān)系時(shí)的斜率值，用直讀式粘度計(jì)測(cè)定，用PV表示，單位為mPa·s。塑性粘度的計(jì)算：

PV=

600－

300

式中：

300－直讀式粘度計(jì)300r/min讀值。常用習(xí)慣單位為厘泊(cp)，mPa·s與cp數(shù)值相等。39編輯ppt四、鉆井液性能5、動(dòng)切力(YieldPoint)鉆井液在層流條件下，剪切應(yīng)力與剪切速率成線性關(guān)系時(shí)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，用直讀式粘度計(jì)測(cè)定，用YP表示，單位為Pa。動(dòng)切力的計(jì)算：

YP=AV－PV

或YP=(

300－PV)英制單位為lb/100ft2，Pa=0.5lb/100ft2。1240編輯ppt四、鉆井液性能6、靜切力(GelStrength)鉆井液在靜止時(shí)的膠凝強(qiáng)度，用初切和終切來描述，用直讀式粘度計(jì)測(cè)定，初切和終切分別用G10s和G10min表示，單位為Pa。靜切力的計(jì)算：G10s=

310sG10min=

310min式中：310s－靜止10s后，直讀式粘度計(jì)3r/min讀值；310min－靜止10min后，直讀式粘度計(jì)3r/min讀值。動(dòng)切力的英制單位為lb/100ft2，Pa=0.5lb/100ft2。121241編輯ppt四、鉆井液性能7、n、K值(n,KValue)

n、K是用冪律模式描述假塑性流體的兩個(gè)流變參數(shù)。n為流型指數(shù)，無量綱。n值反映鉆井液的非牛頓性程度，n值越接近1，流體越接近牛頓流體；n值越小，剪切減稠性越明顯。

K為稠度系數(shù)，單位為Pa·sn。K值反映鉆井液的稠度，是鉆井液直觀流動(dòng)性的表現(xiàn)。鉆井液中的固相含量越高，顆粒越小，K值越大。K值小，有利于提高機(jī)械鉆速，但不利于井眼清潔。42編輯ppt四、鉆井液性能7、n、K值(n,KValue)

用直讀式粘度計(jì)測(cè)定流變性時(shí)，n、K值的計(jì)算：n＝3.32log

K＝K值的常用習(xí)慣單位為dyne·sn/cm2，英制單位為lb·sn/100ft2，這幾種單位之間的換算關(guān)系為：Pa·sn＝10dyne·sn/cm2＝2lb·sn/100ft2。

600

300

3002511n43編輯ppt四、鉆井液性能8、濾失量(FluidLoss或Filtration)在規(guī)定的試驗(yàn)條件下，鉆井液通過過濾介質(zhì)在30min內(nèi)濾出的濾液量，用濾失儀測(cè)定，用FL表示，單位為ml/30min。APIFL：室溫，壓力為690kPa。HTHPFL：測(cè)試溫度取決于井底溫度，壓差為3.45MPa。9、濾餅(FiltrateCake)測(cè)定鉆井液濾失量時(shí)過濾介質(zhì)上的沉積物稱為濾餅。濾餅厚度：用緩慢水流沖洗后的濾餅厚度，單位為mm。濾餅質(zhì)量：用“硬、軟、韌、致密、堅(jiān)固、疏松”等描述。44編輯ppt四、鉆井液性能10、pH值(pHValue)鉆井液(或?yàn)V液)中氫離子濃度(mol/l)的負(fù)對(duì)數(shù)值。pH=7為中性，pH＜7為酸性，pH＞7為堿性。用比色法(pH試紙)或pH計(jì)測(cè)定。45編輯ppt四、鉆井液性能11、固相含量和液相含量(SolidsandLiquidContent)鉆井液中溶解的和懸浮的固體總量稱為固相含量，液體(包括水和油)總量稱為液相含量，用蒸餾法測(cè)定，分別用Vs、Vw、Vo表示，單位均為體積百分?jǐn)?shù)。(1)固相含量和液相含量的計(jì)算：Vw＝Vo＝Vs=100－(Vw+Vo)

式中：V－蒸餾所用樣品體積，cm3；V’w－蒸餾所得水體積，cm3；V’o－蒸餾所得油體積，cm3。100V’

wV100V’

oV46編輯ppt四、鉆井液性能(2)懸浮固相含量的計(jì)算：Vss=Vs－Vw[

]式中：Vss

－懸浮固相體積百分?jǐn)?shù)，%；Cs

－氯離子濃度，mg/l。(4)加重材料含量的計(jì)算：Vb=Vss－Vlg

式中：Vb

－加重材料體積百分?jǐn)?shù)，%。

Vlg－低密度固相體積百分?jǐn)?shù)，%；Cs

1680000━1.21Cs

47編輯ppt四、鉆井液性能(3)低密度固相含量的計(jì)算：Vlg=

100

f

+(

b－

f)Vss－100D－(

f－

o)Vo

式中：Vlg－低密度固相體積百分?jǐn)?shù)，%；D－鉆井液密度，g/cm3；

f－濾液密度,g/cm3(氯化鈉水溶液，

f=1+0.00000109Cs)；

b－加重材料密度，g/cm3；

lg－低密度固相密度，g/cm3；

o－油密度，g/cm3。1

b━

lg48編輯ppt四、鉆井液性能(5)低密度固相、加重材料和懸浮固相濃度的計(jì)算：Clg=9.96

lgVlgCb=9.96

bVbCss=Clg+Cb式中：Clg

－低密度固相濃度，kg/m3；Cb－加重材料濃度，kg/m3；Css－懸浮固相濃度，kg/m3。49編輯ppt四、鉆井液性能12、含砂量(SandsContent)鉆井液中粒徑大于74

m(200目)的固相顆粒含量，用含砂量測(cè)定儀測(cè)定，用體積百分?jǐn)?shù)表示

13、亞甲基藍(lán)容量(MethyleneBlueTest)用0.1mol/l亞甲基藍(lán)溶液滴定每毫升鉆井液至終點(diǎn)時(shí)所消耗的亞甲基藍(lán)溶液的毫升數(shù),用MBT表示,單位為ml/ml。MBT=Be=14.3MBT式中：MBT－亞甲基藍(lán)容量，ml/mlVm－亞甲基藍(lán)溶液消耗體積，mlV－鉆井液樣品體積，mlBe－膨潤(rùn)土當(dāng)量，g/l或kg/m3VmV50編輯ppt四、鉆井液性能14、堿度(Alkalinity)1)鉆井液堿度鉆井液酚酞堿度(Pm)：以酚酞溶液為指示劑(滴定終點(diǎn)pH值為8.3)滴定每毫升鉆井液所消耗的0.01mol/l硫酸溶液的毫升數(shù)，以Pm表示，單位為ml/ml。51編輯ppt四、鉆井液性能14、（濾液）堿度(Alkalinity)2)鉆井液濾液堿度濾液酚酞堿度(Pf)：以酚酞為指示劑(滴定終點(diǎn)pH值為8.3)滴定每毫升鉆井液濾液所消耗的0.01mol/l硫酸溶液的毫升數(shù)，以Pf表示，單位為ml/ml。濾液甲基橙堿度(Mf)：以甲基橙為指示劑(滴定終點(diǎn)pH值為4.3)滴定每毫升鉆井液濾液所消耗的0.01mol/l硫酸溶液的毫升數(shù)，以Mf表示，單位為ml/ml。52編輯ppt四、鉆井液性能濾液中氫氧根、碳酸根、碳酸氫根離子濃度的估算(2)

鉆井液中石灰含量的計(jì)算：

Cl－＝0.742(Pm－FwPf)式中：Cl－

－鉆井液中的石灰含量，kg/m3

Fw

－鉆井液中的水體積分?jǐn)?shù)(Fw=Vw/100)［OH－］(mg/l)［CO3－2］(mg/l)［HCO3－］(mg/l)Pf＝0001220Mf2Pf＜Mf01200Pf1220(Mf－2Pf)2Pf＝Mf01200Pf02Pf＞Mf340(2Pf－Mf)1200(Mf－Pf)0Pf＝Mf340Mf0053編輯ppt四、鉆井液性能3)P1/P2堿度測(cè)定法P1：取1ml鉆井液濾液和25ml去離子水于滴瓶中，加入2ml0.1mol/l氫氧化鈉溶液，充分?jǐn)嚢?若pH值小于11.4,再加入2ml氫氧化鈉溶液)；加入3ml10%氯化鋇溶液，邊攪拌邊加入酚酞指示劑溶液后，立即用0.02mol/l鹽酸溶液滴定至終點(diǎn)，所消耗的鹽酸溶液毫升數(shù)即為P1，單位為ml/ml。P2：用同量去離子水和試劑配制的參比樣品所消耗的0.02mol/l鹽酸溶液毫升數(shù)即為P2，單位為ml/ml。54編輯ppt四、鉆井液性能濾液中的氫氧根、碳酸根和碳酸氫根離子濃度的計(jì)算：(1)P1＞P2：COH-＝340(P1－P2)CCO3-2＝1200〔Pf－(P1－P2)〕(2)P1＜P2：CHCO3-＝1220(P2－P1)CCO3-2＝1200Pf式中，COH-－鉆井液中OH-濃度，mg/l；CCO3-2－鉆井液中CO3-2濃度，mg/l；CHCO3-－鉆井液中HCO3-濃度，mg/l。55編輯ppt四、鉆井液性能4)鉆井液濾液堿度兩種測(cè)定方法對(duì)比方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)Pf/Mfa)傳統(tǒng)的方法b)用一個(gè)樣品滴定二次a)Mf

滴定中有干擾b)通常碳酸氫根測(cè)定結(jié)果偏高P1/P2a)消除Mf滴定中的干擾a)用三個(gè)樣品滴定三次b)堿的測(cè)定很關(guān)鍵c)使用有毒物質(zhì)(BaCl2)56編輯ppt四、鉆井液性能15、氯離子濃度(ChlorideConcentration)測(cè)定方法：以鉻酸鉀溶液為指示劑，用硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.0282mol/l)滴定一定量的濾液至溶液顏色由黃色變?yōu)槌燃t色并能保持30s即為滴定終點(diǎn)。計(jì)算：CCl-＝CNaCl＝1.65CCl-式中：CCl-－濾液中的Cl-濃度，mg/l；

CNaCl－濾液中的NaCl含量，mg/l；VAgNO3

－滴定所消耗的硝酸銀溶液體積，ml；V－濾液樣品體積，ml。注：若濾液中的氯離子濃度超過10,000mg/l，可使用每毫升相當(dāng)于0.01g氯離子的硝酸銀溶液(0.282mol/l)，此時(shí)，把上式中的系數(shù)1000改為10000。57編輯ppt四、鉆井液性能16、總硬度(TotalHardness)測(cè)定方法：以硬度指示劑溶液〔1-(1-羥基-4-甲基-2-苯偶氮)-2-萘酚-4-磺酸〕為指示劑，用0.01mol/l的EDTA(二水合乙二胺四乙酸二鈉鹽)標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定一定量的濾液至顏色不再由紅變藍(lán)的變化即為滴定終點(diǎn)。以Ca++計(jì)的總硬度的計(jì)算：

HT＝式中：HT－以Ca++計(jì)的總硬度，mg/l；VE－滴定所消耗的EDTA體積，ml；V－濾液樣品體積，ml。注1：為解決由深顏色組份引起的滴定終點(diǎn)分不清的問題，可用次氯酸鈉等氧化劑氧化這些組份。注2：若懷疑濾液中有鐵離子存在，三乙醇胺、四乙烯基戊胺和水的混合液(體積比為1:1:2)是一種合適的掩蔽劑。400VEV58編輯ppt四、鉆井液性能17、鈣離子濃度(CalciumConcentration)測(cè)定方法：濾液中的鈣離子濃度測(cè)定與總硬度測(cè)定相似，差別有二：一是滴定前調(diào)節(jié)pH至12～13，使鎂離子以氫氧化鎂形式沉淀；二是以鈣指示劑作為指示劑。計(jì)算：CCa++＝式中：CCa++－Ca++濃度，mg/l；VE

－滴定所消耗的EDTA體積，ml；V－濾液樣品體積，ml。400VEV59編輯ppt四、鉆井液性能18、鎂離子濃度(MagnesiumConcentration)濾液總硬度和鈣離子濃度測(cè)定結(jié)果可計(jì)算出濾液中的鎂離子濃度。計(jì)算：CMg++＝0.6(HT－CCa++)式中：CMg++－Mg++濃度，mg/l。60編輯ppt四、鉆井液性能19、潤(rùn)滑性(Lubricity)鉆井液的潤(rùn)滑性即為降低鉆柱和濾餅(或井壁、套管)及鉆井液內(nèi)部相對(duì)運(yùn)動(dòng)摩擦力的量度，目前測(cè)定鉆井液潤(rùn)滑性的常用儀器有兩種：極壓潤(rùn)滑儀和LEM儀。20、電穩(wěn)定性(ElectricalStability)在試驗(yàn)條件下，油包水鉆井液開始破乳時(shí)的電壓稱之為破乳電壓，用破乳電壓儀測(cè)定，單位為伏特(V)。61編輯ppt五、水基鉆井液簡(jiǎn)介水基鉆井液的發(fā)展62編輯ppt五、水基鉆井液簡(jiǎn)介1、膨潤(rùn)土鉆井液

(1)基本組成

預(yù)水化膨潤(rùn)土

燒堿(氫氧化鈉)純堿(碳酸鈉)

(2)特點(diǎn)

-高膨潤(rùn)土含量

-高粘度

-高靜切力通常用于淺井井段的鉆井中，也可做清掃液63編輯ppt五、水基鉆井液簡(jiǎn)介2、分散鉆井液

(1)

基本組成

-

預(yù)水化膨潤(rùn)土

-燒堿和/或純堿

-鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽稀釋劑(FCLS)

-羧甲基纖維素鈉鹽降濾失劑(CMC)

-聚陰離子纖維素降濾失劑(PAC)

-改性淀粉降濾失劑

(2)特點(diǎn)

-易維護(hù)

-低濾失量

-無抑制性64編輯ppt五、水基鉆井液簡(jiǎn)介3、低固相不分散鉆井液(1)

基本組成高分子量聚丙烯酰胺或部分水解聚丙烯酰胺包被絮凝劑

(PAM、PHPA、KPAM)-

水解聚丙烯腈降濾失劑(NaPAN、KPAN、NH4PAN)-

羧甲基纖維素鈉鹽(CMC)或聚陰離子纖維素(PAC)降濾失劑-

預(yù)水化膨潤(rùn)土-燒堿和/或純堿(2)

特點(diǎn)

-中等抑制性

-難維護(hù)，電測(cè)、下套管難度大

-高溫穩(wěn)定性較差65編輯ppt五、水基鉆井液簡(jiǎn)介4、氯化鉀聚合物鉆井液

(1)

基本組成

-高分子量聚丙烯酰胺或部分水解聚丙烯酰胺包被絮凝劑(PAM、PHPA、KPAM)

-

水解聚丙烯腈降濾失劑(NaPAN、KPAN，NH4PAN)

-低分子量聚合物解絮凝劑或木質(zhì)素磺酸鹽稀釋劑(FCLS)

-預(yù)水化膨潤(rùn)土

-

燒堿和/或純堿(2)

特點(diǎn)

-強(qiáng)抑制性

-

高溫穩(wěn)定性較好

-固容能力較強(qiáng)

-對(duì)金屬的腐蝕性較強(qiáng)

-影響電測(cè)解釋66編輯ppt五、水基鉆井液簡(jiǎn)介5、聚磺鉆井液

(1)

基本組成

-高分子量聚丙烯酰胺或部分水解聚丙烯酰胺包被絮凝劑(PAM、PHPA、KPAM)

-水解聚丙烯腈降濾失劑(NaPAN、KPAN，NH4PAN)-磺甲基酚醛樹脂(SMP)和/或磺甲基褐煤(SMC)和/或褐煤樹脂共聚物(SNPH)降濾失劑-磺甲基丹寧稀釋劑(SMT)

-磺化瀝青防塌劑(FT-1)

-預(yù)水化膨潤(rùn)土

-燒堿和/或純堿(2)特點(diǎn)

-中等抑制性

-良好的高溫穩(wěn)定性

-抗污染能力較強(qiáng)67編輯ppt五、水基鉆井液簡(jiǎn)介6、陽離子聚合物鉆井液(1)

基本組成-1

-高分子量陽離子聚合物包被絮凝劑(CHM)

-

小分子量陽離子有機(jī)化合物頁(yè)巖抑制劑(NW-1、CSW-1)

-兩性離子聚合物降濾失劑

(JT888)

-兩性離子聚合物解絮凝劑劑

(XY-27)-陽離子型降濾失劑

(CLG)

-陽離子型防塌劑

(CEA)-預(yù)水化膨潤(rùn)土

-燒堿和/或純堿68編輯ppt五、水基鉆井液簡(jiǎn)介6、陽離子聚合物鉆井液

(1)

基本組成-2

-高分子量陽離子聚合物包被絮凝劑(CHM、SP-2)

-小分子量陽離子有機(jī)化合物頁(yè)巖抑制劑(NW-1、CSW-1)

-非離子型和/或陽離子型降濾失劑(NFL、CPA)-陽離子鉆井液用配漿材料或預(yù)水化膨潤(rùn)土

-燒堿和/或純堿2)特點(diǎn)

-強(qiáng)抑制性

-良好的高溫穩(wěn)定性

-抗污染能力強(qiáng)69編輯ppt五、水基鉆井液簡(jiǎn)介7、兩性離子聚合物鉆井液(1)

基本組成

-高分子量?jī)尚噪x子聚合物包被絮凝劑(FA367)

-

低分子量?jī)呻x子聚合物解絮凝劑(XY-27)

-兩性離子聚合物降濾失劑

(JT888)-磺甲基酚醛樹脂(SMP)和/或褐煤樹脂共聚物

(SNPH)降濾失劑和/或磺化瀝青防塌劑

(FT-1)-預(yù)水化膨潤(rùn)土

-燒堿和/或純堿(2)

特點(diǎn)

-較強(qiáng)抑制性

-良好的高溫穩(wěn)定性

-抗污染能力強(qiáng)70編輯ppt五、水基鉆井液簡(jiǎn)介8、MMH鉆井液體系(1)

基本組成

-預(yù)水化膨潤(rùn)土

-燒堿和/或純堿

-混合金屬層狀氫氧化物(MMH)-降濾失劑(改性淀粉類)(2)特點(diǎn)

-極高的動(dòng)切力和靜切力(假固體)

-減少鉆井液對(duì)井壁的沖蝕，有效地保護(hù)井壁

-對(duì)污染敏感

-注意選擇體系使用的處理劑71編輯ppt五、水基鉆井液簡(jiǎn)介其他水基鉆井液-鈣處理鉆井液-硅酸鹽鉆井液-聚乙二醇鉆井液-甲酸鹽鉆井液-甲基糖甙鉆井液-聚合物-表面活性劑鉆井液-高溫活化乳狀液鉆井液-氯化鈣-聚合物鉆井液72編輯ppt五、水基鉆井液簡(jiǎn)介連續(xù)相-

酯--酯基-醚--醚基-α-烯烴--α-烯烴基主要處理劑-

主、副乳化劑-有機(jī)土-增粘劑-

潤(rùn)濕劑-水、氯化鈣、石灰-

加重劑特點(diǎn)-

無毒性、易降解而滿足環(huán)保要求-

有效地保護(hù)油氣層-有利于穩(wěn)定泥頁(yè)巖井壁-

有利于減少井下復(fù)雜情況和事故-

有利于提高機(jī)械鉆速-成本高-

醚基和酯基鉆井液抗高溫能力差-

對(duì)氣侵、水侵敏感且較難處理73編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整1、鉆井液設(shè)備要求-循環(huán)系統(tǒng)：循環(huán)罐(攪拌器、液面顯示器)、儲(chǔ)備罐、混合漏斗、膠液罐、堿液罐、(自動(dòng)加重系統(tǒng))-固控設(shè)備:振動(dòng)篩、除砂器、(除泥器)、清潔器、離心機(jī)、(除氣器)-現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室：密度計(jì)、漏斗粘度計(jì)、直讀式粘度計(jì)、API濾失儀、HTHP濾失儀、含砂量測(cè)定儀、固相含量測(cè)定儀、濾液分析儀器和藥品、(便攜式滾子爐、低速攪拌器、高速攪拌器)-鉆井液材料存放：材料房、爬犁、儲(chǔ)罐、蓬布等74編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整2、鉆井液體系的要求與地層配伍：針對(duì)全井易造成井下復(fù)雜情況和事故的地層優(yōu)選鉆井液體系，特殊井段可采用特殊鉆井液與井型配伍：探井：安全鉆井和發(fā)現(xiàn)油氣層，開發(fā)井：提高鉆速和保護(hù)油氣層，特殊工藝井：滿足工程需要和保護(hù)油氣層與儲(chǔ)層配伍：粘土含量、滲透率恢復(fù)值、鉆井液密度與環(huán)境配伍：鉆井液及其處理劑毒性，地表水、地下水污染，周圍生態(tài)環(huán)境的影響75編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整3、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制檢查井場(chǎng)鉆井液材料質(zhì)量檢驗(yàn)單等有關(guān)資料，保證鉆井液材料的質(zhì)量。現(xiàn)場(chǎng)鉆井液材料的存放必須采取有效的防曬、防雨、防潮措施。配制鉆井液前必須清洗鉆井液罐。若需要，必須處理配漿用水。76編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整3、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制應(yīng)按鉆井液設(shè)計(jì)要求配制鉆井液，并確保其性能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。應(yīng)充分水化配制鉆井液用膨潤(rùn)土。配制鉆井液用處理劑應(yīng)配成膠液緩慢加入，避免直接加入固體或粉末狀處理剖。應(yīng)控制好鉆井液處理劑的加入比例、順序和方法。77編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整4、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)每1h測(cè)定鉆井液密度、漏斗粘度和體積，每8h～12h測(cè)定鉆井液設(shè)計(jì)規(guī)定的全套性能；若遇異常情況應(yīng)加密測(cè)定，保證鉆井液性能在設(shè)計(jì)規(guī)定的范圍內(nèi)。充分發(fā)揮固控設(shè)備清除鉆屑的效率。需補(bǔ)充處理劑，應(yīng)緩慢、均勻加入鉆井液處理劑膠液，盡量避免直接加入處理劑固體或干粉。需補(bǔ)充膨潤(rùn)土，應(yīng)加入已充分水化的膨潤(rùn)土漿。鉆井液以一定時(shí)間或一定井段處理，盡量避免大型處理。需進(jìn)行較大處理，應(yīng)先進(jìn)行小型試驗(yàn)，確定最佳處理措施。78編輯ppt５、鉆井液的監(jiān)測(cè)正常鉆進(jìn)過程中鉆井液性能監(jiān)測(cè)每1h左右測(cè)一次密度、漏斗粘度和循環(huán)罐中鉆井液體積，每8~12h測(cè)全套性能，及時(shí)調(diào)整好鉆井液性能，保證鉆井液性能在設(shè)計(jì)規(guī)定的范圍內(nèi)。定期檢查儲(chǔ)備罐高密度鉆井液性能及體積，并調(diào)整好高密度鉆井液性能，補(bǔ)足儲(chǔ)備量。79編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整５、鉆井液的監(jiān)測(cè)異常情況下的鉆井液監(jiān)測(cè)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，應(yīng)加密測(cè)量鉆井液性能和循環(huán)罐中鉆井液體積，檢查各管線及出口、閘門是否有漏失情況，并分析地層情況，判斷是否發(fā)生井漏。鉆進(jìn)過程中或下鉆過程中鉆井液返出量過少或失返；鉆進(jìn)過程中循環(huán)罐鉆井液體積損耗過快。80編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整５、鉆井液的監(jiān)測(cè)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，應(yīng)加密測(cè)量鉆井液性能和循環(huán)罐中鉆井液體積，并分析地層情況，判斷是否發(fā)生溢流。鉆進(jìn)過程中，循環(huán)罐中鉆井液體積增加；停泵后，井口仍有鉆井液流出；起鉆過程中灌入井筒中的鉆井液體積小于起出的鉆具體積或循環(huán)罐中鉆井液體積增加；停止起鉆或起完鉆后，鉆井液出口仍有鉆井液流出；下鉆過程中返出的鉆井液體積大于下入的鉆具體積；停止下鉆，井口仍有鉆井液外溢。81編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整５、鉆井液的監(jiān)測(cè)出現(xiàn)下列情況之一時(shí)，應(yīng)加密測(cè)量鉆井液性能和循環(huán)罐中鉆井液體積，并分析地層情況，判斷是否鉆開油氣層或高壓水層。鉆井液出現(xiàn)油氣顯示；鉆屑中發(fā)現(xiàn)油砂或水砂，氣測(cè)值增大；鉆井液密度下降，性能發(fā)生變化，氯離子含量增加；鉆井液體積增加。82編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整６、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整前準(zhǔn)備地層資料研究與分析地層巖性與結(jié)構(gòu)，礦物組分剖面；全井段地層孔隙壓力和破裂壓力剖面；地溫梯度，地層水分析數(shù)據(jù)，油氣層特性與動(dòng)、靜流動(dòng)試驗(yàn)數(shù)據(jù)等；區(qū)塊地層理化特性分析數(shù)據(jù)；地層分層、井段及井下復(fù)雜情況提示；調(diào)整井區(qū)塊動(dòng)態(tài)壓力剖面、壓力數(shù)據(jù)及停注排液情況等。83編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整６、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整前準(zhǔn)備鄰井技術(shù)資料分析鄰井井下復(fù)雜情況和鉆井液技術(shù)資料；鄰井工程復(fù)雜處理情況；鄰井復(fù)雜井段的層位、巖性等。本井技術(shù)資料及情況研究與分析發(fā)生的異常情況或復(fù)雜情況及其地層的層位、巖性、井段等；異常情況或復(fù)雜情況的原因。84編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整６、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整前準(zhǔn)備調(diào)整鉆井液性能前，必須進(jìn)行小型試驗(yàn)。如果鉆井液性能的調(diào)整需要超出鉆井液設(shè)計(jì)性能范圍，應(yīng)及時(shí)向上級(jí)部門提出調(diào)整鉆井液性能的申請(qǐng)。85編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整７、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整依據(jù)根據(jù)工程中出現(xiàn)的井下異常情況調(diào)整鉆井液性能鉆井液性能與所鉆地層不配伍或不能滿足工程要求分析不能與所鉆地層配伍和不能滿足工程要求的鉆井液性能的項(xiàng)目；調(diào)整鉆井液性能。下鉆遇阻或起鉆遇卡了解下鉆遇阻或起鉆遇卡地層的層位、巖性、井段等；分析下鉆遇阻和起鉆遇卡的原因：.縮徑、井壁垮塌；調(diào)整鉆井液性能(見表一)。86編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整７、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整依據(jù)下鉆不能到底或電測(cè)不到底1）原因分析：井壁垮塌：應(yīng)根據(jù)返出的坍塌物的巖性判斷垮塌層位、井段；井眼不清潔：鉆井液攜帶能力差，含砂量高，井底有沉砂。2）調(diào)整鉆井液性能(見表一)。鉆進(jìn)時(shí)蹩、跳嚴(yán)重1）原因分析：井壁垮塌2）調(diào)整鉆井液性能(見表一)。鉆進(jìn)時(shí)振動(dòng)篩上鉆屑量過多1）原因分析：井壁垮塌；2）調(diào)整鉆井液性能(見表一)。87編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整表一、根據(jù)井下異常情況調(diào)整鉆井液性能88編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整７、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整依據(jù)井漏的處理1）分析漏失通道形成的原因：地層固有的孔喉、裂縫、溶洞及工程誘發(fā)的裂縫等2）井漏分類（見表二）3）確定漏層位置；4）井漏的處理：鉆井液性能調(diào)整及堵漏方法（見表三）表二井漏分類89編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整7、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整依據(jù)溢流1）了解清楚發(fā)生溢流時(shí)的施工情況：

鉆進(jìn)過程中起鉆過程中下鉆過程中下鉆后循環(huán)過程中2）分析發(fā)生溢流的原因（見表四）及溢流的流體3）鉆井液性能調(diào)整（見表四）90編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整7、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整依據(jù)根據(jù)所鉆地層及巖性情況調(diào)整鉆井液性能A、膠結(jié)性差的砂、礫、黃土層1）地層情況分析：膠結(jié)差，未成巖；2）潛在井下復(fù)雜：井壁垮塌、漏失；3）鉆井液性能調(diào)整：增加鉆井液粘度和切力，提高鉆井液攜帶和懸浮巖屑能力（一般采用高粘度、高切力、高膨潤(rùn)土含量鉆井液）。91編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整7、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整依據(jù)B、層理裂隙不發(fā)育的疏松砂巖與泥巖互層1）地層情況：見表五2）潛在井下復(fù)雜：見表五3）鉆井液性能調(diào)整：見表五C、層理裂隙發(fā)育的泥頁(yè)巖1）地層情況分析：見表六2）潛在井下復(fù)雜：見表六3）鉆井液性能調(diào)整：見表六92編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整7、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整依據(jù)D、鹽巖層1）地層情況分析：易塑性流動(dòng)，易水溶等。2）潛在井下復(fù)雜塑性流動(dòng)造成的縮徑；鹽侵造成的鉆井液性能破壞；鹽溶造成的井徑擴(kuò)大；鹽重結(jié)晶造成的起下鉆遇阻卡等。3）鉆井液性能調(diào)整適當(dāng)提高鉆井液密度；提高鉆井液抗鹽膏污染能力；提高鉆井液攜帶和懸浮巖屑的能力；提高鉆井液潤(rùn)滑性能；加入鹽抑制劑等。93編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整7、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整依據(jù)E、鹽、膏、泥復(fù)合地層1）地層情況分析：鹽、膏、泥相間，互層多且薄，巖性變化大；泥巖層理、裂隙發(fā)育，軟泥巖含水高；泥頁(yè)巖孔隙壓力異常，處于強(qiáng)地應(yīng)力作用下。2）潛在井下復(fù)雜：縮徑：鹽或含鹽膏軟泥巖塑性變形或石膏吸水膨脹造成縮徑；井壁垮塌：鹽溶解和軟泥巖水化造成井壁垮塌；鹽、鈣侵造成鉆井液性能破壞等。94編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整7、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整依據(jù)3）鉆井液性能調(diào)整：適當(dāng)提高鉆井液密度；提高鉆井液抑制性；提高鉆井液抗鹽膏污染能力；提高鉆井液攜帶和懸浮巖屑的能力；降低鉆井液濾失量，改善濾餅質(zhì)量；提高鉆井液封堵能力和潤(rùn)滑性能等。95編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整7、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整依據(jù)F、煤層1）地層情況分析：易破碎。2）潛在井下復(fù)雜：垮塌且塌塊大，井漏、阻卡、卡鉆等。3）鉆井液性能調(diào)整：適當(dāng)提高鉆井液密度；提高鉆井液粘度和切力，提高鉆井液攜帶和懸浮巖屑的能力；提高鉆井液的封堵能力；降低鉆井液濾失量，改善濾餅質(zhì)量；提高鉆井液潤(rùn)滑性等。96編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整7、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整依據(jù)G、高地應(yīng)力作用下的硬脆性地層1）地層情況分析：高地應(yīng)力作用下，硬度高，不易膨脹和分散。2）潛在井下復(fù)雜：剝蝕掉塊、井壁垮塌。3）鉆井液性能調(diào)整：適當(dāng)提高鉆井液密度；提高鉆井液粘度、切力，提高鉆井液攜帶和懸浮巖屑的能力；提高鉆井液的封堵能力；降低鉆井液濾失量，改善濾餅質(zhì)量；提高鉆井液潤(rùn)滑性等。97編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整7、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整依據(jù)H、高壓鹽水層1）地層情況分析：異?？紫秹毫?、高礦化度的地層流體。2）潛在井下復(fù)雜：溢流，破壞鉆井液性能，井壁垮塌。3）鉆井液性能調(diào)整：適當(dāng)提高鉆井液密度；提高鉆井液抗鹽、鈣、鎂污染能力；降低鉆井液濾失量，改善濾餅質(zhì)量；提高鉆井液潤(rùn)滑性等。98編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整8、鉆井液各項(xiàng)性能主要作用及調(diào)整方法

A、鉆井液密度：鉆井液密度主要作用：提供液柱壓力以平衡地層壓力，給井壁提供支撐力，從而抑制縮徑、坍塌等井下復(fù)雜。鉆井液密度調(diào)整方法提高鉆井液密度的方法是在鉆井液中加入加重劑。常用降低水基鉆井液密度的方法

1）將新的低密度鉆井液（或膠液等）加入高密度鉆井液中；2）用離心機(jī)將鉆井液中的高密度物質(zhì)除去。根據(jù)鉆井液密度選擇加重劑種類99編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整8、鉆井液各項(xiàng)性能主要作用及調(diào)整方法B、鉆井液流變性能鉆井液流變性能主要作用在鉆井液循環(huán)流動(dòng)時(shí)盡可能大地提供有效水功率；清洗井筒和鉆頭；提供鉆井液攜帶和懸浮固相的能力。鉆井液流變性能的調(diào)整方法鉆井液中加入增粘劑或造漿類材料可以提高鉆井液粘度和切力。100編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整8、鉆井液各項(xiàng)性能主要作用及調(diào)整方法C、常用降低水基鉆井液粘度和切力的方法1）加入膠液、新配鉆井液等；2）加入降粘劑。3）根據(jù)地層和鉆井液體系選擇降粘劑D、鉆井液的濾失量鉆井液濾失量的作用評(píng)價(jià)鉆井液濾液進(jìn)入地層的速率及鉆井液對(duì)地層可能造成的影響；通過濾液分析獲取地層資料及地層對(duì)鉆井液可能造成的影響。降低鉆井液濾失量的方法：加入降濾失劑。根據(jù)地層和鉆井液體系選擇降濾失劑

101編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整8、鉆井液各項(xiàng)性能主要作用及調(diào)整方法E、鉆井液的封堵性能鉆井液封堵性能的作用：依靠濾餅及鉆井液中的封堵材料對(duì)地層孔隙、裂縫進(jìn)行封堵，從而減少井下復(fù)雜情況。提高鉆井液封堵性能方法：改善濾餅質(zhì)量，加入封堵材料。應(yīng)根據(jù)地層、地溫和鉆井液體系選擇封堵材料102編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整8、鉆井液各項(xiàng)性能主要作用及調(diào)整方法F、鉆井液潤(rùn)滑性能鉆井液潤(rùn)滑性能的作用：減小鉆具、套管、電測(cè)儀器等在井筒內(nèi)的運(yùn)動(dòng)阻力。提高鉆井液潤(rùn)滑性能方法：加入潤(rùn)滑劑。根據(jù)地層和鉆井液體系選擇潤(rùn)滑劑。G、鉆井液抑制性能鉆井液抑制性能的作用抑制地層中粘土礦物的水化膨脹、分散；抑制進(jìn)入鉆井液的地層粘土礦物水化膨脹、分散。提高鉆井液抑制性能方法：加入抑制劑或絮凝包被劑。根據(jù)地層和鉆井液體系選擇抑制劑或絮凝包被劑103編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整8、鉆井液各項(xiàng)性能主要作用及調(diào)整方法H、鉆井液的抗污染能力鉆井液抗污染能力作用：反映地層物質(zhì)進(jìn)入鉆井液中鉆井液性能變化的程度。在保持鉆井液性能穩(wěn)定的情況下，鉆井液容納的地層物質(zhì)越多，表明鉆井液抗污染能力越強(qiáng)。一般對(duì)鉆井液性能影響較大的地層物質(zhì)為鉆屑、鹽、鈣、鎂離子、地層油、氣、水等。鉆井液抗污染能力的調(diào)整通過減少鉆井液中的膨潤(rùn)土含量或加入降粘劑、抑制劑等措施可以提高鉆井液抗粘土類鉆屑污染的能力。加入抗鹽、抗鈣、抗鎂材料可以提高鉆井液抗鹽、鈣、鎂能力。根據(jù)地層和鉆井液體系選擇提高鉆井液抗污染的各種鉆井液材料

104編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整9、鉆井液性能測(cè)試A、鉆井液性能測(cè)試儀器按鉆井液設(shè)計(jì)要求配備鉆井液測(cè)試儀器，水基鉆井液測(cè)試儀器配備一般要求見表七。B、現(xiàn)場(chǎng)鉆井液測(cè)試儀器管理1）定期核查化驗(yàn)房中鉆井液測(cè)試儀器、配件的數(shù)量及質(zhì)量；2）定期校驗(yàn)、檢定鉆井液測(cè)試儀器；3）及時(shí)補(bǔ)充或更換未配齊的或檢定不合格的鉆井液測(cè)試儀器及配件。105編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整9、鉆井液性能測(cè)試C、鉆井液測(cè)試試劑應(yīng)按鉆井液設(shè)計(jì)要求配備鉆井液測(cè)試試劑及溶液，一般要求見表八。D、現(xiàn)場(chǎng)鉆井液測(cè)試試劑管理：1）定期核查化驗(yàn)房中鉆井液測(cè)試試劑的數(shù)量及質(zhì)量；2）定期標(biāo)定鉆井液測(cè)試試劑及溶液；3）及時(shí)補(bǔ)充或更換未配齊的或標(biāo)定不合格的鉆井液測(cè)試試劑及溶液。4）有毒試劑必須按規(guī)定保管和使用。5）廢液必須按規(guī)定進(jìn)行處理。106編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整9、鉆井液性能測(cè)試E、鉆井液性能測(cè)試要求應(yīng)按設(shè)計(jì)要求測(cè)試鉆井液各項(xiàng)性能，水基鉆井液一般性能測(cè)試見表九；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要，可以將鉆井液送到有關(guān)單位進(jìn)行性能測(cè)試；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要，可以增加其他鉆井液性能

F、鉆井液性能測(cè)試方法現(xiàn)場(chǎng)常規(guī)水基鉆井液性能測(cè)試按GB/T16783—1997《水基鉆井液現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試程序》執(zhí)行；油基鉆井液性能測(cè)試按GB/T16782—1997《油基鉆井液現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試程序》執(zhí)行；鉆井液特殊性能的測(cè)試應(yīng)按照規(guī)定的測(cè)試方法和步驟及所用儀器使用說明進(jìn)行。107編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整10、鉆井液污染與處理1)鉆井液的污染物-鉆屑：泥頁(yè)巖、砂巖、石膏-鹽：地層鹽水、鹽巖、鹽膏層-鈣、鎂：石膏、氯化鈣型鹽水、可溶性鈣鹽、水泥-碳酸鹽：可溶性碳酸鹽、二氧化碳、有機(jī)處理劑降解-天然氣：-硫化氫：地層、某些含硫處理劑降解-細(xì)菌：喜氧菌、厭氧菌108編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整10、鉆井液污染與處理2)鉆屑污染鉆屑顆粒分類粗：大于2,000

m的顆粒中粗：250m～2,000m的顆粒中：74m～250m的顆粒細(xì)：44m～74m的顆粒超細(xì)：2m～44m的顆粒膠體：小于2m的顆粒109編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整10、鉆井液污染與處理固控設(shè)備處理110編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整10、鉆井液污染與處理篩網(wǎng)篩目111編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整10、鉆井液污染與處理2)鉆屑污染對(duì)鉆井液影響最大的鉆屑是泥頁(yè)巖鉆屑粘土礦物種類112編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整10、鉆井液污染與處理2)鉆屑污染泥頁(yè)巖鉆屑水化膨脹和分散、剝落掉塊導(dǎo)致：-井壁不穩(wěn)定：縮徑、井壁坍塌-鉆頭和井下鉆具組合的泥包-降低機(jī)械鉆速-損害油氣層-影響固控設(shè)備效率，易損失鉆井液-鉆井液性能變差，特別是在高溫、高密度情況下-鉆井液材料消耗和費(fèi)用增加113編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整10、鉆井液污染與處理2)鉆屑污染泥頁(yè)巖問題的對(duì)策：

-使用強(qiáng)抑制性鉆井液體系-盡可能降低鉆井液的濾失量，改善濾餅質(zhì)量-使用合適的表面活性劑-充分發(fā)揮固控設(shè)備清除鉆屑的效率-使用特殊鉆井液體系和/或化工產(chǎn)品114編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整11、井壁穩(wěn)定1)井壁不穩(wěn)定性主要表現(xiàn)-井眼不規(guī)剛、起下鉆阻卡乃至卡鉆、鉆頭泥包、蹩跳-振動(dòng)篩上返出的的鉆屑量、形狀和大小-扭矩和阻力、抽吸壓力和激動(dòng)壓力變化-測(cè)井儀器下不到井底、甚至被卡-影響下套管和固井質(zhì)量115編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整11、井壁穩(wěn)定2)井壁不穩(wěn)定性主要原因(1)地層因素-地層巖性：易水化泥巖，層理裂縫發(fā)育的硬脆性頁(yè)巖和砂巖，疏松砂巖，破碎碳酸鹽巖，煤層，鹽巖層，鹽、膏、泥復(fù)合地層-地層應(yīng)力：上覆應(yīng)力、最大和最小水平應(yīng)力，孔隙壓力，破裂壓力，坍塌壓力-地層傾角：-油氣水層：油層、氣層、

(高壓)鹽水層(水層)116編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整11、井壁穩(wěn)定2)井壁不穩(wěn)定性主要原因(2)機(jī)械因素

-機(jī)械鉆速：裸眼井段鉆進(jìn)時(shí)間-排量：井壁沖蝕-泵壓：井漏-鉆柱振動(dòng)和碰撞：-不合適的鉆井參數(shù)和作業(yè)：-固控：低密度固相含量117編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整11、井壁穩(wěn)定2)井壁不穩(wěn)定性主要原因(3)理化因素

-密度：偏低，不能支撐地層壓力-流變性：懸浮和攜帶能力-井眼清潔-濾失性：初濾失、濾失速率、濾液性能、濾餅質(zhì)量-抑制性：粘土礦物的水化膨脹和分散-潤(rùn)滑性：摩阻過大118編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整11、井壁穩(wěn)定3)井壁不穩(wěn)定性對(duì)策選擇合適的鉆井液體系：合適的鉆井液體系是復(fù)雜地質(zhì)條件下保證井壁穩(wěn)定的關(guān)鍵之一

-鉆井液強(qiáng)抑制性-合理的鉆井液密度-鉆井液良好的流變性、懸浮和攜帶能力-鉆井液低濾失量(動(dòng)態(tài)、靜態(tài))、薄而韌的濾餅

-鉆井液良好的封堵能力-鉆井液良好的潤(rùn)滑性鉆井液體系的可轉(zhuǎn)化性和可調(diào)節(jié)性鉆井液處理劑功能單一，體系組份簡(jiǎn)單，以利于維護(hù)和調(diào)節(jié)鉆井液性能，也易于判斷、分析和處理井下復(fù)雜情況合適的鉆井參數(shù)和措施，縮短裸眼段鉆進(jìn)時(shí)間119編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整12、固控設(shè)備管理與使用鉆井液固控設(shè)備管理必須配備維護(hù)鉆井液固控設(shè)備的人員；及時(shí)清潔和保養(yǎng)鉆井液固控設(shè)備；定期檢修鉆井液固控設(shè)備，確保設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)；及時(shí)更換不能正常工作的鉆井液固控設(shè)備或配件。120編輯ppt六、鉆井液現(xiàn)場(chǎng)配制、維護(hù)與調(diào)整12、固控設(shè)備管理與使用鉆井液固控設(shè)備的使用鉆井期間，除必須的檢修、保養(yǎng)外，所有裝在鉆井液罐上的攪拌機(jī)必須連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；鉆進(jìn)過程中，振動(dòng)篩必須連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)；鉆進(jìn)過程中，除在合同或設(shè)計(jì)上另有規(guī)定，必須保證除砂器和除泥器（或清潔器）正常運(yùn)轉(zhuǎn)；高密度鉆井液應(yīng)根據(jù)合同和設(shè)計(jì)要求使用除砂器和除泥器（或清潔器）；離心機(jī)應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況使用；振動(dòng)篩篩布目數(shù)應(yīng)根據(jù)地層的可鉆性、井深、鉆井液體系和排量的變化進(jìn)行選擇并及時(shí)更換。121編輯ppt實(shí)例一：泥頁(yè)巖地層井壁穩(wěn)定性××井地層特性(1)大段泥頁(yè)巖:6,000m以上井段：粘土礦物含量20%～50%(2)大段膏泥巖:4,700m～6,400m井段：石膏含量2～57%(3)破碎的泥頁(yè)巖和砂巖地陘(4)高且各向異性的地應(yīng)力及高地層傾角(5)高壓、高礦化度、高鈣含量的地層水122編輯ppt實(shí)例一：泥頁(yè)巖地層井壁穩(wěn)定性××井粘土礦物含量分析結(jié)果123編輯ppt實(shí)例一：泥頁(yè)巖地層井壁穩(wěn)定性××井各井段井徑擴(kuò)大率124編輯ppt實(shí)例一：泥頁(yè)巖地層井壁穩(wěn)定性泥頁(yè)巖地層井壁穩(wěn)定性是鉆井時(shí)間的函數(shù)121/4in井段兩次井徑測(cè)定結(jié)果比較(124/230)125編輯ppt實(shí)例一：泥頁(yè)巖地層井壁穩(wěn)定性泥頁(yè)巖地層井壁穩(wěn)定性是鉆井液密度的函數(shù)

121/4in井段：鉆井液密度：1.78～1.94g/cm3，鉆井時(shí)間：106d

83/8in井段：鉆井液密度：1.81～1.56g/cm3，鉆井時(shí)間：84d

126編輯ppt實(shí)例二：破碎地層井壁穩(wěn)定性×××井奧陶、寒武系鉆井中井下復(fù)雜情況和事故(1)井塌：81/2in井段開鉆后，用1.12g/cm3的鉆井液鉆至5,688m，5,340m～5,355m井段井徑為11in(29.4%);5,465m～5,495m井段井徑為10in(17.6%)；5,590m～5,715m井段井徑為10in～11in(17.6%～29.4%)；從5,558m開始，每天鉆進(jìn)均有間斷性蹩鉆現(xiàn)象，接單根、短起下鉆及起下鉆經(jīng)常出現(xiàn)阻卡、下放不到底，嚴(yán)重時(shí)需要倒劃眼才能起鉆；5,843m～5,860m、5,885m～5,905m、5,955m～5,985m井段垮塌嚴(yán)重，平均井徑為11in～12in(29.4%～41.2%)，個(gè)別井段井經(jīng)擴(kuò)大到13in～14in(52.9%～64.7%)；5,800m～6,097m井段為橢圓形井眼，短軸方向井徑較為規(guī)則(基本上9in左右)，長(zhǎng)軸方向井徑更大6,097m以后，垮塌情況發(fā)生了變化，即不論長(zhǎng)軸方向還是短軸方向均出現(xiàn)了嚴(yán)重的垮塌；6,110m以后垮塌情況更為嚴(yán)重，井徑一般在12in～14in(41.2%～64.7%)，井徑擴(kuò)大嚴(yán)重的達(dá)20in～23in(135.3%～170.6%)，鉆至6,230m后，井下情況變得更為復(fù)雜，將鉆井液密度提至1.20～1.22g/cm3，但效果不大127編輯ppt實(shí)例二：破碎地層井壁穩(wěn)定性(2)井斜：121/4in井段5,316m處井斜達(dá)7

，81/2in井段采用鐘擺鉆具組合，用7t～8t鉆壓糾斜鉆進(jìn)，至5,650m井斜由7

降至1.4；鉆至6,392.80m，電測(cè)發(fā)現(xiàn)從5,965m開始井斜增加，到6,332.80m已達(dá)到30.8

，平均增斜率為7.86

/100m(3)斷鉆具：鉆至6,392.80m時(shí)泵壓異常，長(zhǎng)時(shí)間無進(jìn)尺，起鉆后發(fā)現(xiàn)1#扶正器公扣根部斷，落魚長(zhǎng)18.97m。先后用31/2in公錐、77/8in卡瓦撈筒、81/8in卡瓦撈筒反復(fù)打撈，基本上碰不到魚頂，每次均能通過魚頂3～4m；下6in鉆頭探落魚，下鉆至魚頂位置后繼續(xù)下探，一直下至原井深6,392.80m均無遇阻現(xiàn)象，試鉆1.8m后起鉆時(shí)，原81/2in鉆頭位置有掛卡現(xiàn)象128編輯ppt實(shí)例二：破碎地層井壁穩(wěn)定性(4)側(cè)鉆：由于井壁嚴(yán)重垮塌、井斜過大等原因，已無法進(jìn)行事故處理，決定側(cè)鉆并將鉆井液密度提高至1.45g/cm3。下斜向器及隨后的側(cè)鉆過程比較順利，采用增斜鉆具組合從6,046m鉆至6,100m，測(cè)井斜已達(dá)5

，為防止繼續(xù)增斜回到老井眼中，從6,100m至6,165m采用鐘擺鉆具2t～4t吊打，鉆至6,162m，鉆時(shí)加快，返出的鉆屑中含有20%～30%水泥塊及少量鐵屑；鉆至6,165m，起鉆后測(cè)斜發(fā)現(xiàn)6,165m處井斜已達(dá)11.9

，估計(jì)側(cè)鉆井眼與老井眼重合，就此側(cè)鉆失敗129編輯ppt實(shí)例二：破碎地層井壁穩(wěn)定性×××井奧陶、寒武系地層礦物分析X-衍射、電子顯微鏡照片、差熱分析及理化性能分析結(jié)論：

-地層巖性主要