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油基钻井液基础
油包水钻井液的组成 以水为分散相（内相），油为连续相 （外相），并添加乳化剂、亲油性胶体及
其它处理剂和加重材料所形成的稳定的乳
状液，常用符号W/O表示。
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油基钻井液基础
（1）油相
又称基油或基液，目前普遍使用的基油为白油 要求： 闪点及燃点分别在82℃及93℃以上； 白油苯胺点在60℃以上； 粘度不易过高，便于对流变性进行调控；
泥浆塘沽基地系列培训教材 油基钻井液体系介绍
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目
油基钻井液基础
录
PDF-MOMSM钻井液体系
HTHP-MOMSM钻井液体系
PDF-SBMSM钻井液体系
PDF-SBMⅡSM钻井液体系
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油基钻井液基础
Oil Base Mud Basic Class
油包水钻井液的性能参数
电稳定性（ES）
ES高低代表油基钻井液的乳化稳定性状况
加重钻井液要求ES>400伏
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油基钻井液基础
油包水钻井液的性能参数
滤失量（FL）
不但可检查油相损失程度 还可判断乳状液乳化的好坏
滤液中不能含水
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提高了油基钻井液的动携静悬能力
泥浆中心产品：
提切剂：PF-MOHSV
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油基钻井液基础
加重材料
常用的有铁矿粉、重晶石和石灰石等
在储层段，从流变性控制和储层保护等角度来说铁矿 粉较重晶石和石灰石粉有优势
油基钻井液的加重材料已趋向于铁矿粉
若不考虑固相含量，石灰石于油基泥浆配伍性最好
油基泥浆返出时先过旁通，若仍有跑浆现象，可适当降低泵 冲。然后逐渐通过振动筛建立正常循环，以不跑浆为原则。 待油基泥浆循环均匀后方可正常钻进。
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PDF-MOM油基泥浆现场作业
正常钻井油基泥浆维护
若油基泥浆性能无明显变化时，用新浆补充消耗量，尽可能不向钻 井液中直接加水相，混浆时应控制混入的速度，不得操之过急； 正常钻进期间钻井液的油水比不能低于80/20，如果出现油水比降 低或大幅波动，则应密切检测性能变化，以确定恢复油水比的方法， 严防泥浆破乳现象发现，若有此现象时，混入一定比例的主乳，副 乳和润湿剂。 密切监测泥浆的破乳电压，保持泥浆的电稳定性，并通过补充乳化 剂及碱度调节剂或加入白油等来提高破乳电压； 密切观察振动筛岩屑返出情况，调整和维护泥浆流变性能，各项性 能应维护在设计范围内，保证井眼的净化； 充分清除泥浆中的无用固相，尽量使用高目振动筛筛布(应高于 175目)，合理使用离心机和其他固控设备。
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PDF-MOM油基泥浆现场作业
顶替隔离液
准备8方稠塞作为隔离液； 用海水钻穿水泥塞后，先替入4方隔离液＋海水20方＋4方隔 离液，紧跟油基泥浆，在顶替过程中高速不停泵； 待第一个稠塞返出可直接排放，同时可以携带出大部分水泥 塞钻屑，减少跑浆现象； 第二个稠塞返出时进计量罐进行回收；
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油基钻井液基础－特点
成本较高 技术难度较大 环保及地质录井有一定影响 工作环境差 钻速低（被渤海的实践否定）
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油基钻井液基础
油基钻井液发展阶段及特点
1）原油钻井液完井液，1920年开始使用；成分及特点：原油，100 ℃以内浅井使用；优点：防塌，保护油气层，密度低，配制成本 低；存在问题：无切力或切力很低，不利于加重，滤失量高，粘 度变化大，若遭水侵，会损害储层，存在易挥发馏份，闪点低， 易着火。 2）改进型原油钻井液完井液，1935年开始使用；成分及特点：原油、 水及乳化剂，100 ℃以内使用；优点：性能有所改进，密度可调， 成本略有增加；存在问题：同上。 3）油基钻井液，1939年前后开始使用；成分及特点：柴油、沥青、 水、乳化剂及加重剂，使用温度200-250℃；优点：极好的深井钻 井液，高温下稳定，维护费较低，防塌、防腐、保护油气层，润 滑性好；存在问题：成本较高，配制条件严格，劳动条件差，易 发生火灾。
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PDF-MOM油基泥浆配方
PF-MO PF-MOGEL PF-MOEMUL PF-MOCOAT
0.8 m3/m3 5－15 kg/m3 20－40 l/m3 20－40 l/m3 0.2 m3/m3
PF-MOALK PF-MOWET PF-MOHSV PF-MOTEX
石蜡完全没有亲水性，HLB=0；完全是亲水基的聚乙二醇HLB=20，所以 非离子型表面活性剂的HLB介于0～20之间
HLB范围 1.5-3.0 3.0-6.0 应用 消泡 W/O型
7.0-9.0
8.0-18.0 13.0-15.0 15.0-18.0 COPYRIGHT:泥浆塘沽基地2006
润湿、渗透
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油基钻井液基础
关于乳化剂有关问题

定向楔理论 HLB值
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油基钻井液基础 定向楔理论
• 胶体化学中将乳化剂分子的空间构型决定乳状液类型
的原理称之为定向楔理论 • 乳化剂的空间构型主要是指分子极性基团和非极性基
团截面积的大小。
• d极>d非极，易形成O/W， d极<d非极，易形成W/O
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油基钻井液基础
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水滴大小及其分布
80/20乳状液 的放大图 80/20乳化不良
分散液滴越小，体系分布均匀，稳定性好 分散相增多，可变形粒子增多
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亲水亲油平衡值——HLB
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油基钻井液基础
油基钻井液概念： 以油为连续相的钻井液体系
分类：
1）原油钻井液 2）油包水乳化钻井液（反相乳化钻井液，逆乳化 钻井液，简称油包水钻井液） 3）全油钻井液
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油基钻井液基础－特点
特强的抑制性 很高的耐温能力 很强的抗污染能力 极好的储层保护特性 特佳的润滑性能 很好的抗腐蚀性 维护相对简单
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油基钻井液基础
油包水钻井液的性能参数
流变性（FV、AV、PV、YP）
高剪切速率下粘度低 在低剪切速率下具有适当的粘度，达到既清洁井眼，
又不致引起过高的循环压力
具有适当的切力，以悬浮加重材料和钻屑
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油基钻井液基础
PDF-MOM Oil Base Drilling Fluid
SM
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PDF-MOM油基泥浆的组成
主要是针对渤海油田使用的，其配方由下列具有良好抗温稳定性的配
套处理剂组成： 油相 PF-MO
水相
乳化剂 降失水剂
CaCl2水溶液
PF-MOEMUL、PF-MOCOAT PF-MOTEX
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油基钻井液基础
沥青类处理剂 在油基钻井液体系中起到悬浮、增粘和降滤失 作用
增强体系的抗温和稳定作用
最大缺点是对提高机械钻速不利
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油基钻井液基础
提切剂
传统油包水钻井液切力不足
提切剂是油包水钻井液中新型处理剂 它的引入可提高油基钻井液的屈服值和低剪切速率粘度
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油基钻井液基础
盐度差引起的水运移
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油基钻井液基础
水相活度控制
饱和盐水溶液 CaCl2 NaCl KCl ZnCl2 KH2PO4
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活度 0.293 0.755 0.870 0.100 0.980
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油基钻井液基础
O/W型 净洗 增溶 17
油基钻井液基础
(4)润湿剂 重要性：
大多数天然矿物是亲水的，加重材料和钻屑趋向于与 水相聚结，引起高粘与沉降，从而造成体系不稳定
油基钻井液切力一般较低，如果加重材料和钻屑维持 其亲水性，则其悬浮性成问题
泥浆中心产品：
润湿剂：PF-MOWET
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油基钻井液基础
油基钻井液发展阶段及特点
4）油包水乳化钻井液，1950年前后开始使用；成分及特点：柴油、 水、乳化剂及润湿剂，少量亲油性胶体作降滤失剂；优点：可保 持低粘，控制活度防塌，抗酸性气体及抗污染能力强；存在问题： 成本较高，钻速低，配制条件严格，劳动条件差。 5）低胶质油包水钻井液，1975年开始使用；成分及特点：柴油、 亲油性胶体、水、乳化剂及润湿剂；优点：可明显提高钻速，降 低钻井总成本；存在问题：由于放宽滤失量，对一些地层不适应， 如松散地层垮塌。 6）低毒油包水钻井液，1980年前后开始使用；成分及特点：矿物 油、亲油性胶体、水、乳化剂及润湿剂；优点：具有油基钻井液 的各种优点，同时能有效防止环境污染，适合于海洋钻探；存在 问题：同以上油基钻井液。