学习情景4 钻井液的配置
任务1 淡水钻井液的配制
制作人：张宁、郝孟旭、陈旭东 陈冠冲 、宋占东、黃小忠
水基钻井液的分类
• （1）淡水钻井液氯化钠含量低于10mg/cm， 钙离子含量低于0.12mg/cm • （2）盐水钻井液（包括海水及咸水钻井液） 氯化钠含量高于10mg/cm • （3）钙处理钻井液钙离子含量低于 0.12mg/cm • 4）饱和盐水钻井液含有一种或多种可溶性盐 的饱和溶液。 • （5）混合乳化（水包油）钻井液含有3%40%乳化油类的水基钻井液
2. 选土与配浆
选土 要求：最少的土量得到最高的粘度。 实验观察：不同的土达到相同粘度时，用土量相差很大。 粘土造浆率粘土的造浆率是指1t干粘土能配制粘度为15 mPa•s钻井液的体积(m3)
粘度 mPa.s
优质膨润土 普通粘土 劣质粘土
15 0 土量
g/l
分散剂：主要起降粘作用的有多聚磷 酸盐、丹宁碱液、铁铬木质素磺酸盐、褐 煤以及改性褐煤。主要起滤失作用的有 CMC和聚阴离子纤维素等。
Aquagel
FCLS
褐煤（或配制成褐 煤碱液） 烧碱 磺化褐煤和树脂类 处理剂 重晶石或氧化铁粉
11.4~34.2
NaC， Carbonix
0.7~8.6 5.7~17.1 CMC
357~1427
Baroid
钻井液在储备时应该满足哪些基本要求？
烧碱
多聚磷酸盐 CMC 聚阴离子纤维素
调节pH值
降低动切力和静切力 滤失量控制，提粘 滤失量控制，提粘
0.7~5.7
0.3~1.4 0.7~5.7 0.7~5.7 SAPP CMC Poly-pac
重晶石
增加密度
0~499
Baroid
一种典型组成（1.06-1.44）
一种典型组成（1.06-1.44）
组分 土 FCLS NaC 烧碱 多聚磷酸盐 CMC DRISPAC 重晶石 作用 加量(Kg/m3) 42.8-71.3 提粘、降滤失 2.8-11.4 降静切力、动切力 2.8-11.4 降滤失、降切力 pH 0.7-5.7 0.3-1.4 降静切力、动切力 0.7-5.7 提粘、降滤失 0.7-5.7 提粘、降滤失 0-488 4 增加密度
学习目标
1.会进行淡水钻井液的配制
2.会进行配浆用量的计算
1、基础知识：
• 1.淡水钻井液的组成 • 指用淡水、膨润土和各种对粘土与钻屑 起分散作用的处理剂(简称为分散剂)配制而 成的水基钻井液，也称为细分散钻井液或 淡水钻井液。它是一类使用历史较长、配 制方法较简单、配制成本较低的常用钻井 液。
• （6）不分散低固相聚合物钻井液固相含量低于 4%，含有适量聚合物。 • （7）钾基钻井液氯化钾含量高于3%，1978年 以来开始在我国钻井现场使用。 • （8）聚合物钻井液它是以聚合物为主体，配以 降粘剂，降滤失剂、防塌剂和润滑剂等多种化学 处理剂所组成的钻井液。它是20世纪80年代发 展起来的一种新型钻井液体系。包括阳离子聚合 物钻井液、两性离子聚合物钻井液、全阳离子聚 合物钻井液、深井聚合物钻井液和正电胶钻井液 等。
淡水+配浆膨润土+分散剂（对粘土和钻屑起 分散作用）
因为钻井时需用的水量很大，所以一般都是 本着就地取材的原则，就近选用。一般来说，最 好是用淡水，若无淡水也可以用咸水或海水。因 为水源变化很大，所以使用前应对水源进行必要 的分析鉴定，以供配制和调整钻井液性能时参考。
• 膨润土是水基钻井液的重要配浆材料。膨润 土在淡水钻井液中具有以下作用： • (1)增加粘度和切力、提高井眼净化能力； • (2)形成低渗透率的致密泥饼，降低滤失量； • (3)可改善井眼的稳定性； • (4)防止井漏。
淡水钻井液（密度为大于1.44 g/cm3 ）经典配方
组分 作用 加量（kg/m3) 常用商品名称
膨润土
铁铬木质素磺酸盐
提粘及滤失量控制
降低动切力和静切力，以及滤失 量控制 滤失量控制，降低动切力和静切 力 调节pH值 控制HTHP滤失量，并作为稳定剂 增加密度
42.8~71.3
11.4~34.2
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淡水钻井液（密度为1.06~1.44 g/cm3 ）经典配方
组分 膨润土 铁铬木质素磺酸盐 褐煤（或配制成褐 煤碱液）
作用 提粘及滤失量控制 降低动切力和静切力，以及滤失量 控制 滤失量控制，降低动切力和静切力
加量 （kg/m3) 42.8~71.3 2.8~11.4 2.8~11.4
常用商品名称 Aquagel FCLS NaC， Carbonix
例题
用密度为2.4的粘土，欲配密度为1.25钻井 液45m3，计算需要多少吨粘土？多少m3水？ 解：
W土 V浆 土 ( 浆 水 ) 土 水 45 2.4(1.25 1.0) 19.2(t ) 2.4 1.0
19.2 V水 45 37(m 3 ) 2.4
2、技能训练：
• 1.准备工作 • (1)低压管汇、混合漏斗、钻井液枪、储备罐 等设备。 • (2)粘土、纯碱等处理剂，充足的水源。
储 备 罐
2.操作步骤
• (1)据钻井液性能及总量，计算所需各种配浆剂 的用量、纯碱量及水量。 • (2)在配浆罐中加入清水，再加入纯碱溶液，最 后加入粘土，搅拌均匀达标后放人大罐中。
3、技术要求
• (1)穿戴好劳保用品。 • (2)低压管汇、钻井液枪、混合漏斗等设备灵活 好用，储备罐不漏。 • (3)将配好的钻井液加入储备罐中静止24h方可 使用。
4、特点
配制简钻井液
抗温能力强
抗污染能力差，性能不稳定
抑制性差，不利于井壁稳定
（2）缺点 亚微米颗粒（直径小于1μm）多，钻速慢
不能有效地保护油气层
（3）适用地层 适合一般地层打深井和高温井.
• 5、钻井液配浆用量计算： 推倒
• W土 =
V泥 （ ） 泥 水 水
V水 V泥 W土 / 土
• W土—配浆用粘土质量，t： V水—配浆用水体积，m3； • ρ土—配浆土密度，g/cm3； ρ水—配浆水密度，g/cm3； • Ρ泥—钻井液密度，g/cm3； V泥—钻井液体积，m3。