《钻井液工艺学》.ppt

3、钻井液原浆（基浆）的配制 原浆（或叫基浆）——用粘土和水配制成， 一般钻井液的配制比例为： 水∶土∶处理剂＝100∶10 ∶1 配制一定密度的钻井液所需粘土和水的用量 粘土用量： 粘土的密度一般取 2.4~2.6 g/cm3 水用量： ρ土ρ液（ρ液－1） ρ土－1 m土＝ V水＝ V液ρ液－m土 4、与钻井液有关的计算 （1）井眼内钻井液容量 （2）泥浆池的容量（有长方体池、棱台池、三棱柱池、圆形灌） （3）环行空间的容积 （4）加重剂用量 （5）压井用的钻井液密度计算 M重＝—————————— ρ重×V原（ρ后－ρ前） ρ重－ρ后 过量的无用固相——破坏钻井液性能、降低钻速、导致各种复杂情况出现。 钻井液固相控制——在保存适量有用固相前提下，尽可能地清除无用固相。 钻井液中 固相颗粒 按作用 可分为 有用固相：膨润土、加重剂、处理剂等 有害固相：钻屑、砂粒、劣质土等 现场统计 数据表明 在低密度范围内，钻井液中固相含量每降低 1%， 一般地层机械钻速提高 8%，可见固控效益非常显著。 正确实施固控技术 可以 达到 提高机械钻速 延长钻头使用寿命 降低钻井扭矩和摩擦 降低环空抽汲的波动力 减轻设备磨损 提高循环系统密封件的寿命 增加井眼稳定性 改善下套管条件 减轻环境污染 降低钻井液费用 六、钻井液固相控制 1、固相控制的重要性 2、常用固控设备及原理 （1）振动筛——是一种过滤性的机械分离设备。 通过 振动 振动筛 ＞网孔固体从钻井液中分离出来 ＜网孔固体随钻井液一起流入循环系统 它是一种最先最快分离固相、经济高效的分离设备，大量的钻屑由它清除。它的工作好坏直接影响到后面其它固控设备（除砂器、除泥器、离心机）的正常工作。 进浆口 涡流导管 涡流 溢流口（轻） 底流口（重） 进浆室 空气 它的底流口，可以调节大小。 底流口过小——被分离的固相颗粒回堵塞底流口，形成“干底”。 底流口过大——一部分液体会从底流口排出，形成“湿底”。 一般宁愿偏向“湿底”，以保证它的正常工作。 （2）旋流器 7~25μm 分离 5 m3/h 0.2MPa 50 (mm) ＞40μm 95% ＞15μm 50% 10~15 m3/h 0.2MPa 100~150 (mm) ＞74μm 95% ＞30μm 50% 20~120 m3/h 0.2MPa 150~300 (mm) 处理效果 处理能力 输入压力 直径 旋 流 器 除 砂 器 除 泥 器 微型旋流器 （3）泥浆清洁器——是一组旋流器和一台细目振动筛的组合。上部为旋流器，下部为细目振动筛。 筛网底流 细目振动筛 水力旋流器 （除砂器和 或除泥器） 清洁钻井液 钻井液进入 排出固体颗粒 返回钻井液循环系统 优点：既降低了低密度固相含量又避免了大量重晶石的损失。 旋流器低口流出的重组分包括： 密度大颗粒小的重晶石和密度小颗粒大的钻屑，再通过振动筛分开。 （4）离心机——用于钻井液固控的主要是倾注式离心机，又叫沉降式离心机。核心部件：滚筒、螺旋传输器和变速器。 含有细颗粒的液体 固相 补充处理剂膨润 土、水和重晶石 废弃物 废 弃 物 废 弃 物 振动筛 泥浆清洁器 水 水 离心机 加重钻井液 固控流程 非加重 钻井液 固控流程 除砂器溢流 除泥器溢流 离心机溢流 振动筛 补充 处理 剂膨 润土 、水 废 弃 物 废弃物 废弃物 3、 固控工艺原理 水 七、分散钻井液 八、钙处理钻井液 九、盐水钻井液 十、聚合物钻井液 十一、正电胶钻井液 十二、油基钻井液 第二部分 钻井液各论 七、分散钻井液 1、分散钻井液的特点——粘土在水中高度分散，优点是配制方法简便、成本较低、泥饼质量较好、API和HTHP滤失量较低、可容纳固相较多，可配成2.00g/cm3以上的高密度钻井液，还可配成以磺化栲胶、磺化褐煤和磺化酚醛树脂为主处理剂的抗高温三磺钻井液。 2、分散钻井液的缺点——性能不稳定，容易受盐侵钙侵；滤液矿化度低，易引起井壁的水化、松散、垮塌；由于固相含量高，对机械钻速影响大；滤液侵入引起粘土膨胀，不能有效保护油气层。 3、钻井液受侵——钻井过程中，常有来自地层的各种污染物进入钻井液，使其性能发生变化的现象。钙侵、盐侵 八、钙处理钻井液 1、钙处理钻井液——是在分散钻井液的基础上，于20世纪60年代发展起来的具有较好抗盐、钙污染能力和对泥页岩水化具有较强抑制作用的类钻井液