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1、鉆井液完井液化學(xué)第一章、鉆井液概論本章要求掌握:鉆井液、完井液概念。鉆井液、完井液的組成和類型。鉆井液、完井液的主要作用。鉆井液基本性能參數(shù)。鉆井液技術(shù)發(fā)展簡史2第一節(jié)、鉆井液、完井液的定義狹義鉆井液——粘土以小顆粒狀態(tài)(?2um)分散在水中所形成的溶膠懸浮體。(泥漿mud)廣義鉆井液——凡鉆進(jìn)中一切有助于從井眼產(chǎn)生和清除鉆屑的流體(液、氣、液+氣)。(drillingfluid)廣義完井液——一切與產(chǎn)層接觸的流體(各種鹽水、聚合物溶液、鉆井液、泡沫等)。狹義完井液——鉆開油氣層的鉆井液(鉆開液)。(completionfl
2、uid)3第二節(jié)、鉆井液的組成、類型及性能1.鉆井液的組成主要由水、粘土和添加劑組成的體系?分散介質(zhì)+分散相+化學(xué)處理劑?連續(xù)相+不連續(xù)相?液相+固相+化學(xué)處理劑4分散相與分散介質(zhì)分散相——在多相分散體系中,被分散的物質(zhì)。(不連續(xù),可以粒子或液滴)分散介質(zhì)——分散相所在的連續(xù)介質(zhì)。分散體系——一種或多種分散相分散在分散介質(zhì)中所形成的體系.例如:鉆井液中,粘土顆粒分散在水中:——粘土為分散相;——水為分散介質(zhì)。5組分舉例某種水基鉆井液組分為:水+膨潤土+處理劑100ml5g1g用組分表示的配方為:5%膨潤土漿+1%處理劑配方表
3、示的特點:?用W/V百分?jǐn)?shù)表示組分。?不考慮處理劑的體積。6鉆井液的組成示例72.鉆井液的分類分類方法多通常根據(jù)分散介質(zhì)分為四大類:水基鉆井液(Water-BaseDrillingFluids)油基鉆井液(Oil-BaseDrillingFluids)氣態(tài)鉆井液(Gas-BaseDrillingFluids)合成基鉆井液(Synthetic-BaseDrillingFluids)8一般分類9API和IADC分類法不分散鉆井液(基本不含處理劑的天然泥漿)-non-disperseddrillingfluids分散型鉆井液-di
4、sperseddrillingfluids聚合物鉆井液-polymerdrillingfluids低固相鉆井液-lowsolidsdrillingfluids飽和鹽水泥漿-saturatedsaltwaterdrillingfluids鈣處理鉆井液-calcium-treateddrillingfluids修井液,完井液-workover,completionfluids油基鉆井液-oil-baseddrillingfluids氣體類鉆井液-gas–typeddrillingfluids10石油鉆井工程標(biāo)委會鉆井液分委會綜合
5、分類法不分散聚合物鉆井液(用大中小分子聚合物處理的低固相泥漿)鉀基鉆井液,K+≮1800mg/L分散鉆井液鹽水鉆井液飽和鹽水泥漿鈣處理鉆井液修井液,完井液油基鉆井液氣體類鉆井流體11鉆井液的分類按是否使用加重材料分為:非加重泥漿加重泥漿(密度高于1.25g/cm3)按鉆井液的抑制性強(qiáng)弱分為:分散泥漿抑制性泥漿按粘土的聚集狀態(tài)分為細(xì)分散泥漿粗分散泥漿不分散泥漿12鉆井液循環(huán)路線泥漿池泵高壓管匯水龍帶方鉆桿鉆桿鉆鋌鉆頭環(huán)空井口及振動篩固控設(shè)備133.鉆井液的主要功能攜帶、懸浮巖屑及加重材料控制壓力形成泥餅破巖、清巖保護(hù)油氣層傳遞
6、水功率冷卻潤滑鉆頭14鉆井液的主要作用保持清潔;控制壓力;冷卻潤滑;防止垮塌;避免損害;取準(zhǔn)資料;傳遞功率;154、鉆井液的性能鉆井液的密度(Density)鉆井液的流變性(RheologicalProperties)鉆井液的失水造壁性(FiltrationProperties)鉆井液的含砂量(SandcontentofDF)鉆井液的pH值鉆井液的固相含量和油、水含量鉆井液膨潤土含量(MBT)鉆井液的潤滑性(Lubricity)鉆井液的抑制性鉆井液濾液的化學(xué)性質(zhì)(堿度、硬度、Cl-含量、….)16鉆井液密度平衡地層壓力,防止
7、井噴、井漏和鉆井液受地層流體的污染;平衡地層壓力,保持井壁穩(wěn)定,防止井塌;實現(xiàn)近平衡鉆井技術(shù),減少壓持效應(yīng),提高機(jī)械鉆速;合理選擇打開油氣層的鉆井液密度,減少鉆井液對產(chǎn)層的傷害。用比重秤測定。17鉆井液的含砂量定義:鉆井液中不能通過200目篩的固相的體積占鉆井液體積的百分?jǐn)?shù)。一般要求小于0.5%。含砂量過高帶來的危害:鉆井液密度升高,降低機(jī)械鉆速;泥餅中含砂量升高,泥餅滲透率增大,失水增大;泥餅表面摩擦系數(shù)增加;鉆頭、鉆柱、泵等機(jī)械設(shè)備磨損嚴(yán)重。18鉆井液的pH值由于鉆井液中使用的化學(xué)處理劑在堿性條件下才能溶解,而酸性環(huán)境對
8、鉆井設(shè)備上的橡膠部件有嚴(yán)重的腐蝕作用,所以,絕大多數(shù)鉆井液體系的PH值都控制在7以上。不分散型鉆井液體系:PH=7.5~8.5分散型鉆井液體系:PH>10鈣處理鉆井液體系:PH>1119鉆井液膨潤土含量(MBT)鉆井液中活性粘土的數(shù)量。水基鉆井液都有一個合適的膨潤土含量,MBT過高,鉆井液