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国内外前沿钻井液技术发展简介-
15.温度稳定剂(Temperature stability)
16.降粘剂(Thinner)
17.合成基(Synthetic base)
18.提粘剂(Viscosifiers)
19.加重材料(Weighting materials)
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中国石油西部钻探工程公司
钻井液性能
钻井液的流变性能和失水造壁性能是保证钻井作业正常进行的两项 基本工艺性能。这两项性能对于提高钻进速度,保持井下安全,保护 油气储集层,降低钻井成本都有着直接影响。 一、钻井液的流变性能 二、钻井液的失水造壁性能 三、钻井液的其它性能
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钻井液流变性能
钻井液的流变性能是钻井液在流动过程的剪切稀释性和静止状态 下触变性的流体力学表现,主要由粘度、表观粘度、塑性粘度、动切 力和静切应力等流变参数表示。 剪切稀释性是指在恒温恒压条件下,流体的有效粘度随着剪切速率的 增加而降低的现象 触变性是流体内部的粘土粒子因其物化原因形成的网架结构力。静止 后,粘土粒子为了满足表面静电饱和,在自由能最小部位自行排列而 形成凝胶结构。搅拌时,凝胶结构随搅拌时间延长而逐步被拆散。
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国内外前沿钻井液 技术简介
2013年1月
中国石油西部钻探工程公司
一、钻井液发展现状 二、钻井液技术挑战与新发展 三、国内外钻井液技术差距与发展趋势 四四、、需油要基做钻的井几液项技工术作
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中国钻井液技术发展概述
钻井液服务于钻井工程。它直接关系着钻井质量的优劣、速度的快慢、采油的多少、 甚至钻井工程的成功与失败。因此,被誉为钻井的“血液”。
钻井液功用
钻井液的功用体现在油气井钻井、完井的两个方面,即在整个钻进过程中, 要保持安全优质快速低成本钻井;在进入油气层时,要具有保护储层的作用。
在钻井方面,钻井液的主要功用有: (1)清洗井底,携带岩屑。 (2)冷却、润滑钻头和钻柱。 (3)形成泥饼,保护井壁。 (4)控制和平衡地层压力。 (5)悬浮岩屑和加重材料。 (6)提供所钻地层的地质资料。 (7)传递水功率。 (8)防止钻具腐蚀。
❖ 塑性粘度(PV) PV=Φ600-Φ300
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动切力
❖ 动切力是指泥浆在层流流动时,粘土颗粒之间及高聚合物分子之间的 相互作用力(形成空间网架结构应力)。影响动切力的因素是泥浆中 的固相含量、分散度、粘土粒子的ξ电位和水化程度,粘土粒子吸取 处理剂的情况以及高分子聚合物的使用等。
1.碱度调整剂(Alkalinity Control)
2.杀菌剂(Bactericides)
3.除钙剂(Calcium Remover) 4.缓蚀剂(Corrosion Inhibitor) 5.消泡剂(Defoamers)
➢钻井液处理剂消耗量占了油田化学 剂总量50%左右,说明了钻井液处理
6.乳化剂(Emulsifiers) 7.降滤失剂(Filtration Reducer)
解放初期,我国的钻井液技术非常落后,当时对处理浅层松软粘土造浆和水泥侵都力 不从心。解放后,随着中国石油勘探工作的迅速展开,钻井液技术也迅速地发展了起 来。1983年改革开放以后,对照世界钻井液技术发展,我们开始有计划地发展钻井液 技术。随着“七五”、“八五”国家科研攻关计划开始实施,为配合钻井工程方面开 展的“定向井、丛式井钻井技术”、“水平井钻井技术”等课题的完成,钻井液技术 进行了“新体系”的研制和机理的攻关,取得了多项突出成果。如“阳离子水基钻井 液”、“两性离子水基钻井液”、“正电胶水基钻井液”、“饱和盐水钻井液”、 “超高密度水基钻井液”、“油包水钻井液”、以及90年代后发展的“聚合醇水基钻 井液”、“甲酸盐水基钻井液”、“合成基钻井液”等,钻井液处理剂已发展到19大 类200多个品种。全国十几个陆上油田和中海油总公司都有钻井液技术公司和研究机 构,钻井液专业队伍日益状大,并与国际有着广泛的联系和交流,使中国钻井Flocculants)
9.发泡剂(Foaming)
10.堵漏材料(Lost circulation Material)
11.润滑剂(Lubricant)
12.解卡剂(Pipe-freeing agent)
13.页岩抑制剂(Shale Inhibitor)
14.表面活性剂(Surfactant)
在保护油气储集层方面: 钻井液(此时称完井液)的功 用就是保护油气层渗透性,尽 量降低对原始油气层物化性质 的损害。
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钻井液组成
钻井液属于复杂的多相多级胶体-悬浮体分散体系。它既可以是固体分 散在液体中,或者是液体分散在另一种液体中,也可以是气体分散在液体 中,或者是液体分散在气体中所形成的分散体系。钻井液的基本成分由分 散相+分散介质+化学处理剂组成。
水基钻井液是由膨润土、水(或盐水)、各种处理剂、加重材料以及 钻屑所组成的多相分散体系。
油基钻井液是以水滴为分散相,油为连续相,并添加适量乳化剂、润 湿剂、亲油的固体处理剂(有机土、氧化沥青等)、石灰和加重材料等所 形成的乳状液体系。
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钻井液处理剂类种类
根据API/IADC方法
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钻井液流变性能参数
表观粘度
❖ 表观粘度由塑性粘度、动切力和流速梯度组成,它反映总的粘滞作用 ,是总粘度的意思。
❖ 表观粘度(AV) AV=1/2Φ600
塑性粘度 ❖ 反映泥浆层流时泥浆中网架结构的破坏与恢复处于动平衡时,悬浮粒
子之间、悬浮粒子与液相之间,以及连续液相的内摩擦总和影响塑性 粘度的主要因素是固相含量,固含越高塑性粘度越大,此外,粘土的 分散度和高分子增粘剂对塑性粘度也有影响。
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钻井液定义
定义:钻井液是指具有各种各样功能以满足钻井工程需要的循环 流体。有“钻井工程的血液”之称,又称为“泥浆”。 钻井液始终是为钻井工程服务的,它的发展与钻井工程的发展紧 密相关。 一口油气井钻井成功和钻井成本的减少在很大程度上取决于钻井 液的性质和性能。
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