钻井液性能及其测试.ppt

泥饼中砂粒含量过高会使泥饼的摩擦系数增大，容易造成压差卡钻； 增加对钻头和钻具的磨损，缩短其使用寿命。 降低钻井液含砂量量有效的方法，是充分利用振动筛、除砂器、除泥器等设备，对钻井液的固相含量进行有效的控制。 五、 钻井液含砂率 含砂量的测量 五、 钻井液含砂率 钻井液固相含量通常用钻井液中全部固相的体积占钻井液总体积的百分数来表示，固相含量的高低以及这些固相颗粒的类型、尺寸和性质均对钻井时的井下安全、钻井速度及油气层损害程度等有直接的影响。因此，在钻井过程中必须对其进行有效的控制。 六、 钻井液的固相含量 一般情况下，钻井液中存在着各种不同组分、不同性质和不同颗粒尺寸的固相。根据其性质的不同，可将钻井液中的固相分为两种类型，即活性固相(Active So1ids)和惰性固相(Inert So1ids)。凡是容易发生水化作用或易与液相中某些组分发生反应的称为活性固相，反之则称为惰性固相。前者主要指膨润土，后者包括石英、长石、重晶石以及造浆率极低的粘土等。除重晶石外，其余的惰性固相均被认为是有害固相，是需要尽可能加以清除的物质。 六、 钻井液的固相含量 1、钻井液中固相的类型 使钻井液流变性能不稳定，粘度、切力偏高，流动性和携岩效果变差。 使井壁上形成厚的泥饼，而且质地松散，摩擦系数大，从而导致起下钻遏阻，容易造成粘附卡钻。 泥饼质量不好会使钻井液滤失量增大，常造成井壁泥页岩水化膨胀、井径缩小、井壁剥落或坍塌； 钻井液易发生盐钙侵和粘土侵，抗温性能变差，维护其性能的难度明显增大。 六、 钻井液的固相含量 2、钻井液固相含量对与井下安全的关系 大量钻井实践表明，钻井液中固相含量增加是引起钻速下降的一个重要原因。此外，钻井液对钻速的影响还与固相的类型、固相颗粒尺寸和钻井液类型等因素有关。 根据100口井统计资料做出的钻井进尺、钻头使用数量及钻井天数与钻井液固相含量的关系曲线如下图所示。虽然这些曲线不能用来预计某口井的钻速，但是可以表明固相含量对钻速影响的大概趋势。 六、 钻井液的固相含量 3、钻井液固相含量对钻速的影响 1-钻头用量（个）；2-钻机工作日（天）；3-钻速（ft/d） 关于固相类型对钻速的影响，一般认为重晶石、砂粒等惰性固相对钻速的影响较小，钻屑、低造浆率劣土的影响居中，高造浆率膨润土对钻速的影响最大。 六、 钻井液的固相含量 3、钻井液固相含量对钻速的影响 蒸馏的方法快速测定钻井液中固相及油水的含量。 测试步骤 在蒸馏器内注入20 m1钻井液，将插有加热棒的套简连接到蒸馏器上。 将蒸馏器的引流管插入冷凝器的孔中，然后将量筒放在引流嘴下方，以接收冷凝成液体的油和水。 六、 钻井液的固相含量 3、钻井液固相含量的测定 接通电源，使蒸馏器开始工作，直至冷凝器引流嘴中不再有液体流出时为止。这段时间一般需20一30 min。 待蒸馏器和加热棒完全冷却后，将其卸开。用铲刀刮去蒸馏器内和加热棒上被烘干的固体。用天平称取固体的质量，并分别读取量简中水、油的体积。 六、 钻井液的固相含量 3、钻井液固相含量对钻速的影响 通常用固相所占有的体积分数表示钻井液的固相含量，需要注意的是，对于含盐量＜1％的淡水钻井液，很容易由实验结果求出钻井液中固相的体积分数；但对于含盐量较高的盐水钻并液，被蒸干的盐和固相会共存于蒸馏器中。此时需扣除由于盐析出引起体积增加的部分，才能确定钻井液中的实际固相含量。 fs=1-fwCf-fo fs、fw、fo——分别为钻井液中固相、水和油的体积分数；Cf——考虑盐析出面引入的体积校正系数，显然它总是大于l的无因次常数。 六、 钻井液的固相含量 3、钻井液固相含量对钻速的影响 钻井液性能及其测试 一、密度 二、流变性（漏斗粘度、表观粘度、塑性粘度、 动切力、静切力等） 三、滤失造壁性（滤失量、滤饼厚度、滤饼性能等） 四、pH值 五、含砂量 六、固相含量等。 本节课程内容 钻井液常规性能 钻井液的密度是指每单位体积钻井液的质量，常用g/cm3(或kg/m3)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。其英制单位通常为lbm/ga1(即磅/加仑，或写做ppg)，1 g/cm3等于8.331bm/ga1。 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时亦用于平衡地层构造应力，以避免井塌的发生。 1. 钻井液密度与安全密度窗口 一 钻井液密度 安全密度窗口（△P） 井漏 井喷 复杂情况 坍塌 钻具 厚泥饼 卡钻 安全密度窗口：安全钻进时的 泥浆密度范围 1. 钻井液密度与安全密度窗口 一 钻井液