6.泥饼的摩擦系数• 源自井液形成的泥饼表面上 有一定的粘滞性，当一物 体在其表面产生相对运动 时，会受到一定的摩擦阻 力，这个摩擦阻力称为泥 饼的摩擦系数
7.API滤失仪和HTHP滤失仪结构
二 滤失性与钻井的关系
1 渗滤压力与滤失量的关系
由方程看，Vf∝P0.5但其前提条件是 K 不发
生变化，而实际中，由于使用优质搬土配浆，K随
5 将量筒挂架卡在液杯盖上，再把 干燥、洁净的量筒卡在量筒挂 架上。打开气瓶手柄，调节减 压阀，使压力预达0.6 MPa。 6 迅速将防空阀退回三圈，调节减 压阀，使压力达到并保持O.7 MPa,待第一滴液体流出时，启 动秒表开始计时。 7 待滤失时间达到7.5min时，取下 量筒，读取滤失量。 8 将气瓶上的手柄关闭，调压阀手 柄逆时针方向旋转至自由位置， 同时逆时针方向旋转滤失仪调 压阀，使之呈自由状态。
三）技术要求 1 钻井液杯内钻井液注入量为240mL左右。 2 测定用气多用二氧化碳、氮气或空气，禁用氧 气和氢气。 3 测定时要严格按操作顺序，测完后应先关闭气 源排掉余气，然后再拆卸仪器。 4 测定时间为7.5 min时，读取的滤失体积和量取 的滤饼厚度都要乘以2作为测量结果。若测定时间 为30min，读取的滤失体积和量取的滤饼厚度就是 所测钻井液的滤失量和滤饼厚度。
二）操作步骤 1 接通电源，将恒温器调至中等温度范围半小时 左右，将温度计插入测试孔，预热加温杯至155℃， 调整恒温器保持恒温。 2 松开钻井液杯上的紧固螺钉，取下钻井液杯盖， 拧紧钻井液杯及钻井液杯盖上的连通阀杆，将搅 拌好的待测钻井液倒人钻井液杯至刻度线处。 3 将滤纸仔细平放在钻井液杯的“0”形圈上，依 次把钻井液杯盖装上并用紧固螺钉紧固。 4 检查上下连通阀是否旋紧，将钻井液杯倒置于 加热杯内(由定位销定位)。
C 使用不分散性处理剂时可适当放宽，使用分散性处 理剂时要从严 D 钻井液矿化度高者可放宽，钻井液矿化度小应从严。
5 对滤失性的一般要求
⑴在钻开油气层时，应尽力控制滤失量，以减轻对油气层的 损害。
⑵钻遇易坍塌地层时，滤失量需严格控制，API滤失量最好 不大干5ml。 ⑶对一般地层，API滤失量应尽量控制在10m1以内。 ⑷要注意提高滤饼质量，尽可能形成薄、韧、致密及润滑性 好的滤饼，以利于固壁和避免压差卡钻。 ⑸加强对钻井液滤失性能的检测，常规测试4h一次。
泥饼。 测滤失时，滤纸上附着一层泥饼，其标准以厚 薄来衡量，用符号“K”表示，单位“mm”。 ⑵泥饼质量要求：薄、韧（性）、致密（渗透率低）、润 滑性好。
⑶过滤介质：2层，地层和泥饼；初期地层起作用，后期
泥饼起作用（泥饼渗透率更低）。
⑷形成优质泥饼的条件
合理的粒子级配；粒子具有较厚的水化膜并具有很 好变形性；高分子的使用会给粒子带来较厚的水化膜并利 用自身封堵孔隙，同时，多点联接，增加泥饼的韧性。 ⑸ 泥饼形成过程 在滤失过程中，钻井液中的固体颗粒在井壁岩层中的 堆积一般形成三个过滤层，即瞬时滤失渗入层，瞬时滤失 时细颗粒渗入深度可达25～30 mm；架桥层，较粗的颗粒 在岩层孔隙内部架桥而减小岩层的孔隙度，或称为内泥饼； 井壁表面形成具有一定渗透性的外泥饼。
3.4 钻井液滤失量和泥饼粘附系数 的测定
樊路军
李鹏世
学习目标
1 会安全测定钻井液API和HTHP滤失量； 2 能够根据现场的工艺要求采取有效措施降低钻 井液滤失量； 3 能够测量钻井液滤饼的厚度和粘附系数。
一 滤失的相关概念
1 滤失：流体中的自由水在压差的作用下过滤渗透 到地层中去这种现象。滤失的多少称为滤失量， 过滤介质称为泥饼。 2 滤失性：指钻井液是否易于滤失进地层的性质。 3 衡量滤失性的指标：指滤失量的大小和泥饼的质 量。
4 滤失的分类
• ①静滤失:钻井液在井内静止条件下的滤失作用。 • ②动滤失:钻井液在井内循环条件下，即泥饼形成 和破坏达到动态平衡时的滤失作用。在一定剪切 速率下测定的滤失量，称为动滤失量(动失水量)。 • ③瞬时滤失:在钻井过程中，地层被钻开，泥饼在 未形成之前，钻井液中的大量水分在短时间内迅 速渗入地层，这种情况下的滤失作用称为瞬时滤 失。
问题探究：
1.钻井工艺对滤失量和泥饼质量有哪些基本要求？
• 泥饼质量高，具有润滑作用，有利于防止粘附卡钻，有利 于井壁稳定，防止地层坍塌与剥蚀掉块。钻井液滤失量过 大，泥饼厚而虚，会引起一系列问题。如： • ①易造成地层孔隙堵塞损坏油气层，滤液大量进入油气 层，会引起油气层的渗透率等物性变化，降低产能； • ②泥饼在井壁堆积太厚，环空间隙变小，泵压升高； • ③易引起泥包钻头，下钻遇阻、遇卡或堵死水眼； • ④在高渗透地层易造成较厚的泥饼而引起阻卡，甚至发 生压差卡钻； • ⑤电测不顺利，并且由于钻井液滤液进入地层较深，水 侵半径增大，若超过测井仪所测范围，
2 钻井对钻井液滤饼摩擦系数有哪些基本要求
摩擦系数太大，将对钻具产生较大摩擦阻力，且易 粘附卡钻，起下钻遇阻，对钻具磨损严重。因此，滤饼摩 擦系数越小对钻井越有利。为降低滤饼摩擦系数可加入润 滑剂，如钻井液中混入一定量原油、加入高分子聚合物 (如聚丙烯酰胺)等。
3 在钻进过程中如何降低失水量？
在钻达生产层、易垮塌及易吸水膨胀的地层，或渗 透性较好、滤饼较厚及易产生滤饼卡钻的井段，需要严格 控制钻井液的失水量。 ①加入降滤失剂（降失水剂）。现场一般用混合漏斗将降 滤失剂直接加入钻井液或在钻井液槽撒入钻井液。为了提 高处理剂的抗温能力，还可把Na—CMC与某些表面活性剂 混合使用。 ②混油（加入原油、柴油或原油与柴油混合物）。
(6) Lub-GB • 它是一种玻璃微珠，用做钻井液的固体润滑剂，但易碎，造成对 设备的研磨。其用量为3.0％～5.0％。 (7)聚合醇类(Polyglycol and Polyalcohols) • 聚合醇类是聚乙二醇和聚合醇类化合物，主要用于聚合醇钻井液 体系，也可有效地提高其他钻井液体系的润滑性能和井壁稳定性。聚 合醇的浊点是指一特定温度，当温度低于此温度时，此产品能以任意 比例溶于水中；而在高于这个温度时，它将在水中呈不溶解状态，以 小微珠的形态分布在整个体系中。它在浊点以下温度为透明的类似油 状的液态。聚合醇类对环境和人体无害。在聚合醇钻井液中，其使用 的浓度应根据室内试验确定，在其他钻井液中作为润滑剂的用量范围 为3.0％～5.0％。 (8)石墨粉(Lub-G) • 它是一种改性石墨粉，用于改善钻井液和泥饼的润滑性，其加量 范围为2.0％～3.0％。
.测定钻井液API滤失量 （二）操作步骤 1 把支架平稳地放在工作台上，然后把减压阀部分插入并 紧固在支架上。 2 将调压手柄旋入阀体上，将手柄调至自由位置，顺时针 方向旋紧放气阀杆，关闭外界通道。 3 将气源调节阀连接在气瓶上，调节手柄至自由位置，将 高压胶管两端连接在气瓶调节阀及滤失仪高压阀上。 4 取出滤失仪液杯，用手指堵住液杯小孔，将充分搅拌的 钻井液注入液杯内至刻度线处(注入量为240 mL)，装入 “O”形密封圈、滤纸，盖好杯盖，旋紧后将液杯输气头 装入阀体输出端，卡紧。
2.润滑剂
(1) Lub-1
它是由一些烷烃化合物和一些表面活性剂配成的淡黄色油类液体，作为油基类 润滑剂用于所有的水基钻井液。它是一种有效的润滑剂，可大幅度降低钻柱 的上提拉力和扭矩。它可直接加入钻井液，其用量范围为1.0％～3.0％。 (2) Lub-2 它是一种醇胺类化合物，用于水基钻井液的无环境污染、无荧光的润滑剂。 它可生物降解，对环境安全。琥珀色清亮液体。其用量范围为1.0％～3.0％。 (3) Lub-3 它是一种矿物油和金属盐类的混合物。用量范围为1.0％～3.0％。 (4)Lub-JY 它是烷烃油类与表面活性剂配制的混合物。用做水基钻井液的极压润滑剂。 它是一种白至浅黄色的油类产品。其用量为2.0％～3.0％。 (5) Lub-PB • 它是苯乙烯一二乙烯苯的小微珠，用做水基钻井液的固体润滑剂以降低井筒 的提升阻力和扭矩。商业产品分为粗、中、细三种。这种塑性固体微珠具有 很高的抗压和抗撞击强度，并具有化学惰性，不与水及钻井液添加剂反应。 其颜色为微白至微黄。使用相应目数的振动筛筛布可将其回收。其用量范围 为5.0％～8.0％。
（3） 瞬时滤失
特点： 无泥饼、滤失速率高，固、液同时失去，所 以，瞬时滤失有时是浑浊的液体，有细小的固相 颗粒被失去。
⑷ 动、静滤失的区别
A 泥饼----动薄而静厚。
B 渗透率---静小而动大。
C 滤失量---静小而动大。
5 泥饼
⑴定义：因液柱与地层的压差作用，在滤失的同时，粘土颗
粒在井壁上形成一层粘土与处理剂的堆积物，此堆积物叫
4.在混油工艺中需要注意哪些要点？
①先将基浆处理好再混油。基浆的粘度以低一些为宜， 基浆中应含有一定数量的处理剂(如煤碱液、CMC、铁铬盐 等)。 ②混油量(原油或原油与柴油混合)以10％～20％为宜， 有时高达30％。原油宜选用粘度较小，杂质、水分及可溶 性盐类较少者。 ③混油时要逐步加入，尤其是重钻井液混油应该注意严 防因密度突然下降而发生井下事故。 ④混油过程中应保侍较大的泵排量，充分循环使混入的 油类混合均匀。
(8).磺甲基褐煤(SMC) (9).聚丙烯腈铵盐(NH4一HPAN) (10).腐殖酸钾(KHm) (11). HMPa (12). JT-888 (13). RSTF (14). CAT-FL
二 常用的润滑剂 1 惰性固体润滑剂 由滑动摩擦变成滚动摩擦，减小接触面积。 如玻璃小球、塑料小球、石墨、沥青（降摩阻系 数等）。 2 液体润滑剂 矿物油、植物油、表面活性剂
拓展知识：
1. 降滤失剂 (1).低粘度和中粘度羧甲基纤维素(CMCLV，CMCMV) (2).改性淀粉(Starch—M) (3).预胶化淀粉(Starch—PG) (4).羧甲基淀粉(Starch—CM) (5).羟丙基淀粉(Starch—HP) (6).磺甲基酚醛树脂(SMP) (7).磺化酚醛树脂一磺化褐煤(SPNH)