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西安胡伟

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汉中打井,钻井液的组成与性能

发布于 2017年03月13日

[摘要]汉中打井钻井液的组成 1)水基钻井液是由膨润土(Bentonite)、水(或盐水)、各种处理剂、加重材料以及钻屑所组成的多项分散体系。其中膨润土和钻屑的平均密度均为2.6g/cm3,通常称它们为低密度固相;而加重材料常被称为高密度固相。
钻井液的组成
1)水基钻井液是由膨润土(Bentonite)、水(或盐水)、各种处理剂、加重材料以及钻屑所组成的多项分散体系。其中膨润土和钻屑的平均密度均为2.6g/cm3,通常称它们为低密度固相;而加重材料常被称为高密度固相。
最常用的加重材料为API重晶石,其密度为4.2g/cm3。由于在水基钻井液中膨润土是最常用的配浆材料,在其中主要起提粘切、降滤失和造壁等作用,因而又将它和重晶石等加重材料称做有用固相,而将钻屑称做无用固相。
在钻井液中,应通过各种固控措施尽量减少钻屑的含量,膨润土的用量也应以够用为度,不宜过大,否则会造成钻井液粘切过高,还会严重影响机械钻速,并对保护油气层产生不利影响。
2)油基钻井液是以水滴为分散相,油为连续相,并添加适量乳化剂、润湿剂、亲油的固体处理剂(有机土、氧化沥青等)、石灰和加重材料等所形成的乳状液体系。
钻井液性能
按照API推荐的钻井液性能测试标准,需检测的钻井液常规性能包括:密度、漏斗粘度、塑性粘度、动切力、静切力、API滤失量、HTHP滤失量、PH值、碱度、含砂量、固相含量、膨润土含量和滤液中各种离子的质量浓度等。
1)临潼打井钻井液密度
钻井液的密度是指每单位体积钻井液的重量,常用g/cm3(或kg/cm3)表示。在钻井工程上,钻井液密度和泥浆比重(Mud Weight)是两个等同的术语。钻井液密度是确保安全、快速钻井和保护油气层的一个十分重要的参数。通过钻井液密度的变化,可调节钻井液在井筒内的静液柱压力,以平衡地层孔隙压力。有时亦用于平衡地层构造应力,以避免井塌的发生。如果密度过高,将引起钻井液过度增稠、易漏失、钻速下降、对油气层损害加剧和钻井液成本增加等一系列问题;而密度过低则容易发生井涌甚至井喷,还会造成井塌、井径缩小和携屑能力下降。
2)户县打井钻井液的流变性
钻井液的流变性(Rheological Properties of Drilling Flrids)是指钻井液流动和变形的特性。该特性通常是由不同的流变模式及参数来表征的.此外,漏斗粘度(Funnel Viscosity)、表现粘度(Apparent Viscosity)和静切力(Gel Strength)等也是钻井液的重要流变参数。由于钻井液的流变性与携岩、井壁稳定、提高机械钻速和环空水力参数计算等一系列钻井工作密切相关,因此它是钻井液最重要的性能之一。
3)钻井液的滤失造壁性
在钻井过程中,当钻头钻过渗透性地层时,由于周至打井钻井液的液柱压力一般总是大于地层孔隙压力,在压差作用下,钻井液的液体便会渗入地层,这种特性常称为钻井液的滤失性(Filtration Properties Fluids)。在液体发生渗滤的同时,钻井液中的固相颗粒会附着并沉积在井壁上形成一层泥饼(Mud Cake)。随着泥饼的逐渐加重以及在压差作用下被压实,针对裸眼井壁有效地起到稳定和保护作用,这就是钻井液的所谓造壁性。