鉆井液的組成和分類

關(guān)于鉆井液的組成和分類鉆井液的作用：1、清洗井底，攜帶和懸浮巖屑；2、保護井壁；3、冷卻和潤滑鉆頭及鉆柱；4、平衡地層壓力；5、協(xié)助破碎巖石；6、保護油氣層。第2頁,共21頁，2024年2月25日，星期天第3頁(1)液相：液相是鉆井液的連續(xù)相，可以是水或油。(2)活性固相：包括人為加入的商業(yè)膨潤土、地層進入的造漿粘土和有機膨潤土(油基鉆井液用)。(3)惰性固相：惰性固相是鉆屑和加重材料。(4)各種鉆井液添加劑：根據(jù)使用要求，可以利用不同類型的添加劑配制性能各異的鉆井液，并可對鉆井液性能進行調(diào)整。添加劑實際上是用于調(diào)節(jié)活性固相在鉆井液中的分散狀態(tài)，從而達到調(diào)整鉆井液性能的目的。一、鉆井液的組成

第3頁,共21頁，2024年2月25日，星期天第4頁二、鉆井液的分類

水基鉆井液油基鉆井液氣基鉆井流體泡沫鉆井液（以氣為主）充氣鉆井液（以液為主）空氣/氮氣天然氣液基鉆井液氣/液混合基鉆井液合成基鉆井液第4頁,共21頁，2024年2月25日，星期天第5頁二、鉆井液的分類

水基泥漿：固相顆粒懸浮在水中或鹽水中，油可以乳化到水中，此時，水是連續(xù)相。(膨潤土+水+化學處理劑+加重材料＋鉆屑)油基泥漿：固相顆粒懸浮在油中，水或鹽水乳化在油中，即油是連續(xù)相。

(柴油+瀝青/有機土+處理劑)氣體：用高速氣體或天然氣清除鉆屑

第5頁,共21頁，2024年2月25日，星期天第6頁二、鉆井液的分類

水基鉆井液組成:基本組成:水+膨潤土+處理劑高密度組成:水+膨潤土+處理劑+加重材料實際成分:水+膨潤土+處理劑+加重材料+油+鉆屑處理劑粘土水第6頁,共21頁，2024年2月25日，星期天第7頁二、鉆井液的分類

水基鉆井液組成:基本組成:水+膨潤土+處理劑高密度組成:水+膨潤土+處理劑+加重材料實際成分:水+膨潤土+處理劑+加重材料+油+鉆屑處理劑粘土水第7頁二、鉆井液的分類

第7頁,共21頁，2024年2月25日，星期天第8頁二、鉆井液的分類

油基鉆井液組成基本組成:柴油+水+瀝青/有機土+處理劑+加重劑固相顆粒懸浮在油中，水或鹽水乳化在油中，油是連續(xù)相。

油基鉆井液是一種以油為外相，水為內(nèi)相,并添加適量的乳化劑、潤濕劑、親油膠體和加重劑等所形成的穩(wěn)定乳狀液體系。通過調(diào)節(jié)油水比以及其他處理劑來滿足不同地層的性能要求。第8頁,共21頁，2024年2月25日，星期天第9頁二、鉆井液的分類

氣基鉆井液組成

直接用空氣、天然氣、氮氣作鉆井液。第9頁,共21頁，2024年2月25日，星期天第10頁二、鉆井液的分類

不分散體系分散體系鈣處理體系聚合物體系低固相體系飽和鹽水體系完井修井液體系油基鉆井液體系空氣、霧、泡沫和氣體體系第10頁,共21頁，2024年2月25日，星期天第11頁二、鉆井液的分類

分散鉆井液(dispersedDrillingFluids)

定義：用淡水、膨潤土和各種對粘土與鉆屑起分散作用的處理劑配置而成的水基鉆井液

特點：

1)可容納較多的固相，適合于配置較高密度的鉆井液

2)容易在井壁上形成較致密的泥餅，失水較低

3)某些分散鉆井液具有較強的抗溫能力，適合于深井和超深井使用。第11頁,共21頁，2024年2月25日，星期天第12頁二、鉆井液的分類

鈣處理鉆井液(Calciumtreateddrillingfluids)

定義：體系中同時含有一定濃度的Ca2+和分散劑

特點：

1)抗鹽、鈣污染的能力強

2)抑制粘土的水化分散作用，控制頁巖坍塌和井徑擴大，減少對有氣層的損害

(由于粘土顆粒表面通常帶有負電荷，因而能吸附水分子和各種水化離子，使粘土顆粒表面形成一層具有一定厚度的水化膜，這種現(xiàn)象稱為粘土的水化作用。)第12頁,共21頁，2024年2月25日，星期天第13頁二、鉆井液的分類

鹽水鉆井液(saltwaterdrillingfluid)

定義：用鹽水或海水配置而成。含鹽量從1％（Cl-質(zhì)量濃度為6000mg/l)直至飽和(Cl-質(zhì)量濃度為189,000mg/l)之前。

特點:

對粘土水化有較強的抑制作用第13頁,共21頁，2024年2月25日，星期天第14頁二、鉆井液的分類

飽和鹽水鉆井液(Saturatedsaltwatermuds)

定義：鉆井液中

NaCl的含量達到飽和的鉆井液體系。特點：用于鉆進大段巖層和和復雜的鹽膏層

第14頁,共21頁，2024年2月25日，星期天第15頁二、鉆井液的分類

聚合物鉆井液(Polymerdrillingfluid)定義：以某些具有絮凝和包被作用的高分子聚合物作為主處理劑的水基鉆井液體系。

特點：各種固相顆粒可以保持在較粗的范圍內(nèi)

鉆屑不易分散成細微顆粒

優(yōu)點：鉆井液密度和固相含量低，鉆速高，地層損害小

剪切稀釋特性強

聚合物處理劑有較強底包被和抑制分散的作用，有利于保持井壁穩(wěn)定的作用。

第15頁,共21頁，2024年2月25日，星期天第16頁二、鉆井液的分類

鉀基聚合物鉆井液

定義：以各種聚合物的鉀（或銨、鈣）鹽和KCl為主處理劑的防塌鉆井液體系

特點：1)在各種無機鹽中，以KCl抑制粘土水化分散的效果最好。聚合物側(cè)存在使該鉆井液體系具有聚合物鉆井液的各種優(yōu)良特性。

2)在鉆遇泥頁巖地層時，具有理想的防塌效果。第16頁,共21頁，2024年2月25日，星期天第17頁二、鉆井液的分類

油基鉆井液(oilbasemuds)

定義：以油作為連續(xù)相的鉆井液為油基鉆井液。油水比在（50－80）:(50－20)油包水乳化鉆井液。特點:1)抗高溫

2)有很強的抑制性

3)有很強的抗鹽、鈣的污染能力

4)潤滑性好

5)能有效地減輕對油氣層地傷害第17頁,共21頁，2024年2月25日，星期天第18頁二、鉆井液的分類

合成基鉆井液

定義：以合成地有機化合物作為連續(xù)相，鹽水作為分散相，并含有乳化劑、降濾失劑、流型改進劑的一類新型鉆井液。特點：使用無毒并且能夠生物降解的非水溶性的有機物取代了油基鉆井液中柴油，該鉆井液不僅保持了油基鉆井液的優(yōu)良特性，而且大大減輕了鉆井液排放時對環(huán)境造成的不良影響，尤其適合于海上鉆井。第18頁,共21頁，2024年2月25日，星期天第19頁二、鉆井液的分類

氣體型鉆井流體

空氣或天然氣鉆井流體

霧狀鉆井流體

泡沫鉆井流體

充氣鉆井液

保護儲層的鉆井液

第19頁,共21頁，2024年2月25日，星期天第20頁二、鉆井液的分類

鉆井液技術(shù)的發(fā)展

水基鉆井液