鉆井液中的固相

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1、鉆井液與完井液DrillingandCompletionFluids李方CNPC鉆井液重點(diǎn)研究室（西南石油大學(xué)）成績分布1、出勤率（10%）（每次出勤聽課，無遲到、早退、缺課者：10分）2、作業(yè)（20%）（每次獨(dú)立完成作業(yè)，并提交作業(yè)：20分）3、提問（10%）（回答問題正確率達(dá)80%以上：10分）4、期末考試（60%）（期末考試成績100分：60分）2課程學(xué)時分布鉆井液概論(3學(xué)時)粘土礦物和粘土膠體化學(xué)基礎(chǔ)（6學(xué)時）鉆井液的流變性（6學(xué)時）鉆井液的濾失和潤滑性能（5學(xué)時）鉆井液配漿材料與處

2、理劑（5學(xué)時）水基鉆井液（5學(xué)時）油基鉆井液（4學(xué)時）對付井下復(fù)雜情況的鉆井液技術(shù)（4學(xué)時）保護(hù)油氣層的鉆井液技術(shù)(2學(xué)時)鉆井液固相控制（自學(xué)）3鉆井液與完井液鉆井液流變性鉆井液造壁性鉆井液處理劑鉆井液體系1核心內(nèi)容4第一章緒論本章要求掌握：?鉆井液、完井液功用、類型和組成。?鉆井液、完井液的性能及其測試。?鉆井液、完井液的發(fā)展概況。25第一節(jié)鉆井液、完井液的功用類型組成鉆井液——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）。廣義完井液——一切與產(chǎn)層接觸的流體（各種鹽水、聚合

3、物溶液、鉆井液、泡沫等）。狹義完井液——鉆開油氣層的鉆井液。361.鉆井液的主要作用（簡圖）攜帶、懸浮巖屑控制壓力形成泥餅破巖、清巖保護(hù)油氣層傳遞水功率871.鉆井液的主要作用（具體內(nèi)容）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；承受重量。98第二節(jié)鉆井液的組成和類型2.鉆井液的組成?分散相+分散介質(zhì)+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49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

4、方表示的特點(diǎn)：?用W/V百分?jǐn)?shù)表示組分。?不考慮處理劑的體積。510水基鉆井液的典型組成11油基鉆井液的典型組成123.鉆井液的類型通常根據(jù)分散介質(zhì)分為三大類：水基鉆井液（Water-BaseDrillingFluids）油基鉆井液（Oill-BaseDrillingFluids）氣基鉆井液（Gas-BaseDrillingFluids）613714鉆井液密度鉆井液流變性鉆井液濾失造壁性鉆井液的pH值和堿度鉆井液的含砂量鉆井液的固相含量鉆井液膨潤土含量鉆井液濾液分析第二節(jié)鉆井液的性能及其測試15

5、第三節(jié)鉆井液技術(shù)的發(fā)展1.初步形成時期——1888-1928年；2.快速發(fā)展時期——1928-1948年；3.高速發(fā)展時期——1948-1965年；4.科學(xué)化時期——1965年-現(xiàn)在。1016發(fā)展水基鉆井液清水分散鉆井液抑制性鉆井液不分散聚合物鉆井液油基鉆井液原油柴油為連續(xù)相鉆井液油包水乳化鉆井液17國內(nèi)鉆井液技術(shù)發(fā)展特點(diǎn)同樣經(jīng)歷了這些階段,但滯后一定時間;水基體系的研究應(yīng)用比油基體系多;深井水基鉆井液、防塌鉆井液、聚合物鉆井液理論較成熟；成功研制了一些鉆井液處理劑；成功應(yīng)用了一些鉆井液體系，如

6、三磺體系，兩性離子聚合物體系、聚磺體系等；研制了大量鉆井液性能評價儀器；計算機(jī)應(yīng)用相對滯后。181.初步發(fā)展時期——自然造漿階段主要解決問題：?攜帶鉆屑?控制地層壓力典型技術(shù)：?水+鉆屑+地面土?使用重晶石、鐵礦粉（>1920年)11192.快速發(fā)展時期——細(xì)分散泥漿階段主要解決問題：?泥漿性能的穩(wěn)定?井壁穩(wěn)定典型技術(shù)：?性能測定儀器研制出來?使用膨潤土、單寧、燒堿、褐煤12203.高速發(fā)展階段——粗分散泥漿階段主要解決問題：?石膏、鹽污染?溫度影響典型技術(shù)：?各種鹽水、鈣處理泥漿?油基泥漿?處

7、理劑品種16大類13214.科學(xué)發(fā)展時期—聚合物不分散鉆井液階段主要解決問題：?快速鉆井?保護(hù)油氣層典型技術(shù)：?不分散低固相鉆井液?氣體鉆井?保護(hù)油氣層的完井液1422第二章粘土礦物和粘土膠體化學(xué)基礎(chǔ)本章要求重點(diǎn)掌握內(nèi)容：1.幾種粘土礦物的晶體構(gòu)造特點(diǎn)及其水化性質(zhì)。2.擴(kuò)散雙電層理論和電解質(zhì)對電動電勢的影響。3.膠體體系的基本概念。4.分散度、比表面的概念。5.聚結(jié)穩(wěn)定性和沉降穩(wěn)定性概念及其影響因素。1523粘土膠體化學(xué)基礎(chǔ)(Fundamentsofclaycolloidchemistry)粘土

8、膠體化學(xué)：在一般膠體化學(xué)規(guī)律指導(dǎo)下，專門研究粘土膠體的生成、破壞和物理化學(xué)性質(zhì)的科學(xué)。狹義膠體：膠體大?。ㄈS中任一維尺寸在1-100μm之間）的微粒分散在另一種連續(xù)介質(zhì)中所形成的分散體系。廣義膠體：包括粗分散體系（懸浮體、乳狀液、泡沫）；溶膠；高分子真溶液；締合膠體。學(xué)習(xí)本章的意義:粘土是配漿的基礎(chǔ)材料鉆井液是粘土--水的溶膠--懸浮體地層造漿、井壁穩(wěn)定、儲層保護(hù)等均與地層粘土礦物有關(guān)。24幾個基本概念1.相和相界面相—物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)都完全相同的均勻部分。體系中有兩個或兩個以上的相，稱為多