第二章钻井液4

第二章钻井液4

第二章钻井液4

塔里木常用钻井液体系简介

塔里木常用钻井液体系简介 塔里木常用的钻井液体系主要以水基钻井液体系为主,油基钻井液只在少数几口井使用,一是为开发而进行的油基钻井液取心做业,二是用来解决极为严重的井下复杂情况,总的归纳起来大致有以下几种:不分散聚合物体系,分散型聚合物体系(即塔里木聚合物磺化体系),钾基(抑制性)钻井液体系,饱和盐水钻井液体系,正电胶钻井液体系,油基钻井液体系,”三低”正电胶钻井液体系。 1. 不分散聚合物钻井液体系 不分散聚合物钻井液体系指的是经过具有絮凝及包被作用的有机高分子聚合物处理的水基钻井液。塔里木使用的不分散聚合物钻井液体系大致有三种;既多元聚合物体系,复合离子型聚合物体系,阳离子聚合物体系。 塔里木不分散聚合物钻井液体系特点: (1)具有很强的抑制性。通过使用足量的高分子聚合物作为 絮凝包被剂,实现强包被钻削,在钻削表面形成一层 光滑的保护膜,抑制钻削分散,使所钻出来的钻削基 本保持原状而不分散,以利于地面固控清除,从而实 现低密度,低固相,提高钻速。 (2)具有较强的悬砂,携砂功能。通过控制适当的板土含量, 使聚合物钻井液形成较强的网架结构,确保其悬砂, 携砂功能,满足井眼净化需求。 (3)通过使用磺化沥青,超细碳酸钙等降低泥饼渗透率,能 够获得良好得泥饼质量。 (4)该体系以其良好的剪切稀释特性使得钻头水眼小,环空 粘度大,有利于喷射钻井,能使钻头水马力充分发挥, 钻速提高。 (5)低密度。低固相有利于实现近平衡钻井,

(6)抑制性强,且粘土微粒含量较低,滤液对地层所含粘土 矿物有抑制膨胀作用,故可减轻对油气层的损害。 2.配方(1).多元聚合物体系(2).复合离子型聚合物 体系 材料名称加量材料名称 加量 扳土4% 扳土 4% KPAM PMNK 80A51任意两种0.6-1% FA-367 0.4-0.6% HPAN 0.15% XY-27 0.15% MAN101 0..1% JT-888 0.2-0.3 SAS 5.0% SAS 5.0 QS-2 2.0% QS-2 2.0% RH-3D 0.4-0.6% RH-4 0.3-0.5% RH-4 0.3-0.5% RH-3D 0.4-0.6 % (3)阳离子聚合物体系 材料名称加量 扳土4% SP-2 0.3-0.4% CSW-1 0.1%

钻井液组成及作用

钻井液(drilling fluid) 钻井液是钻探过程中,孔内使用的循环冲洗介质。钻井液是钻井的血液,又称钻孔冲洗液。钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。清水是使用最早的钻井液,无需处理,使用方便,适用于完整岩层和水源充足的地区。泥浆是广泛使用的钻井液,主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。 旋转钻井初期,钻井液的主要作用是把岩屑从井底携带至地面。目前,钻井液被公认为至少有以下十种作用: (1)清洁井底,携带岩屑。保持井底清洁,避免钻头重复切削,减少磨损,提高效率。 (2)冷却和润滑钻头及钻柱。降低钻头温度,减少钻具磨损,提高钻具的使用寿命。 (3)平衡井壁岩石侧压力,在井壁形成滤饼,封闭和稳定井壁。防止对油气层的污染和井壁坍塌。 (4)平衡(控制)地层压力。防止井喷,井漏,防止地层流体对钻井液的污染。 (5)悬浮岩屑和加重剂。降低岩屑沉降速度,避免沉沙卡钻。 (6)在地面能沉除砂子和岩屑。 (7)有效传递水力功率。传递井下动力钻具所需动力和钻头水力功率。 (8)承受钻杆和套管的部分重力。钻井液对钻具和套管的浮力,可减小起下钻时起升系统的载荷。 (9)提供所钻地层的大量资料。利用钻井液可进行电法测井,岩屑录井等获取井下资料。 (10)水力破碎岩石。钻井液通过喷嘴所形成的高速射流能够直接破碎或辅助破碎岩石。 钻井液的运用历史 很久以前,人们钻井通常是为了寻找水源,而不是石油。实际上,他们偶然间发现石油时很懊恼,因为它把水污染了!最初,钻井是为了获得淡水和海水,前者用于饮用、洗涤和灌溉;后者用作制盐的原料。直到19 世纪早期,由于工业化增加了对石油产品的需求,钻井采油才逐渐普及。 有记载的最早的钻井要追溯到公元前三世纪的中国。他们使用一种叫做绳式顿钻钻井的技术,实现方式是先使巨大的金属钻具下落,然后用一种管状容器收集岩石的碎片。中国人在这项技术上比较领先,中国也被公认为是第一个在钻探过程中有意使用流体的国家。此处所讲的流体是指水。它能软化岩石,从而使钻具更容易穿透岩石,同时有助于清除被称作钻屑的岩石碎片。(从钻孔中清除钻屑这一点非常重要,因为只有这样,钻头才能没有阻碍地继续深钻。)

第二章 钻井液体系

第二章钻井液体系 目前,国内常用的钻井液体系分为水基、油基和含气钻井液三大系列。水基钻井液因使用方便、配制简单、价格低廉、对环境污染较小而应用广泛;油基钻井液由于其良好的抗泥页岩水化膨胀缩径性能而主要应用于泥页岩水化缩径严重的区块和对油气层保护要求较高的井;含气钻井液主要用于钻易漏的低压底层。 上世纪90年代又成功发展出合成基钻井液、超低渗透钻井液和不渗透钻井液并在大量井现场应用中取得良好的效果。合成基钻井液对环境污染更小,并具有部分油基钻井液的特性,能很好的保持井壁稳定;超低渗透钻井液和不渗透钻井液在防止地层损害和提高油气井产量上有较突出的效果而得到较广泛的应用; 各种钻井液体系是人们在钻井液技术发展过程中不断实践创造和完善的,不要死记硬背,生搬硬套,而应该对其熟练掌握、灵活应用,并在解决所遇到的各种钻井液问题中不断总结,积累并不断的加以完善。 一、膨润土浆(坂土浆) 1、膨润土浆是常用的水基钻井液的基础结构,用于代替清水开钻,形成泥饼以加固上部地层井壁防止冲坏基础和防止井漏;也用于储备钻井液,在钻井过程中各种事故复杂处理后钻井液量不足时用于做配制钻井液的基浆。 2、常规膨润土浆配方: (1)钠膨润土:水+ 0.1-0.2%烧碱+ 0.2-0.3 纯碱+ 6-10% 钠膨润土 (2)钙膨润土:水+ 0.3-0.5%烧碱+ 8-12% 钙膨润土+ 纯碱(钙膨润土的6%)配置好水化24小时以后可加入0.1-0.3%的CMC-LV护胶降失水。 土是膨润土浆的基础结构,烧碱用于除去水中镁离子和调节膨润土浆PH值并促进膨润土水化,纯碱用于除去水中钙离子和促进膨润土水化;实际应用中,烧碱和纯碱的加量可根据配浆水中的钙镁离子含量来适当增减调节。 3、配置步骤 (1)清淘干净一个配浆罐,用清水清洗干净后装入配浆水(配浆水要求总矿化度小于1000mg/L)。 (2)软化配浆水:检测配浆水中钙镁离子含量,根据钙镁离子含量加入纯碱、烧碱除去配浆水中钙镁离子,软化水质,以提高膨润土的造浆率,使配制出的膨润土浆有较理想的粘度。 (3)室内小型实验,配制小样,检测小样性能。 (4)通过加重泵按实验合格的小样配浆,配浆前应用配浆水排替管线,配好后连续搅拌并用泵循环2-4小时,然后预水化24小时备用。 (5)如有必要,加入一定数量的护胶剂护胶,通常是加入0.1-0.3%CMC-LV或中小分子处理剂。 4、膨润土浆性能指标:

钻井液习题

一、概念 1.粘土晶格取代:在粘土矿物晶体中,一部分阳离子被另外阳离子所置换,而晶体结构保持不变的现象。 2.钻井液剪切稀释性:钻井液中塑性流体和假塑性流体的表观粘度随着剪切速率的增加而降低的特性称为剪切稀释性。 3.碱度:指溶液或悬浮液对酸的中和能力。API选用酚酞和甲基橙两种指示剂来评价钻井液及其滤液碱性的强弱。 4.聚结稳定性:分散相粒子是否容易自动聚结变大的性质。 5. 粘土水化作用:粘土矿物表面容易吸附较多水分子的特性。 6. 流变模式:钻井液流变性的核心问题是研究各种钻井液的剪切应力与剪切速率之间的关系。用数学关系式表示称为流变方程,又称为流变模式。 8.粘土阳离子交换容量:是指在分散介质pH=7时,粘土所能交换下来的阳离子总量,包括交换性盐基和交换性氢。阳离子交换容量以100克粘土所能交换下来的阳离子毫摩尔数来表示.符号为CEC。 9.造浆率:一吨干粘土所能配制粘度(表观粘度)为15mPa.s钻井液的体积数,m3/T。 10.页岩抑制剂:凡是能有效地抑制页岩水化膨胀和分散,主要起稳定井壁作用的处理剂均可称做页岩抑制剂,又称防塌剂。 11.剪切稀释性:塑性流体和假塑性流体的表观粘度随着剪切速率的增加而降低的特性称为剪切稀释性。 12.动切力:塑性流体流变曲线中的直线段延长线与切应力轴的交点为动切力,又叫屈服值。 13.静切力:使流体开始流动的最低剪切应力称为静切力。 14.流变性:是指在外力作用下,物质发生流动和变形的特征;对于钻井液而言,其流动性是主要的方面。 15.滤失造壁性:在压力差作用下,钻井液中的自由水向井壁岩石的裂隙或孔隙中渗透,称为钻井液的滤失作用。在滤失过程中,随着钻井液中的自由水进入岩层,钻井液中的固相颗粒便附着在井壁上形成泥饼(细小颗粒也可能渗入岩层至一定深度),这便是钻井液的造壁性。 16.粘土高温分散作用:在高温作用下,钻井液中的粘土颗粒分散程度增加,颗粒浓度增加、比表面增大的现象。 17.钻井液高温增稠作用:高温分散作用使钻井液中粘土颗粒浓度增加,钻井液的粘度和切力也均比相同温度下理想悬浮体的对应值高的现象,称为高温增稠作用。 18.钻井液高温胶凝作用:高温分散引起的钻井液高温增稠与钻井液中粘土含量

钻井液种类简介

钻井液种类简介 1、聚合物无固相钻井液体系 特点是不含土相,固含低、机械钻速快,用于提高上部地层机械钻速。处理剂以选择性絮凝处理机为主,常用PHP(0.05~0.15%)和K-PAM(0.05~0.3%)。 适用范围:1. 适合于地质情况熟悉的非高地层倾角(≤30°)无流体显示的非易塌构造或区块,主要用于表层的快速钻进。2. 适合于井漏严重、非易塌层位、无流体显示的各构造短时间的强钻。 2、聚合物钻井液体系 聚合物具有很强的包被抑制能力,可以防止粘土矿物进一步水化,防止钻井液性能变差,有利于携带钻屑,保持井壁稳定。 适用范围。 1. 非高地层倾角井的表层易水化分散的泥页岩井段,既有利于防塌,又能适当提高机械钻速。 2. 中深井井段出现恶性纵向裂缝漏失,而上部裸眼井段又易因清水浸泡出现垮塌情况下,作为井底清水强钻时覆盖易塌层的钻井液。 3. 适用于44 4.5mm井眼段大于200m,或311.2mm井眼段1000-2500m,地层倾角小于30度和无固相钻井液已不能适应的井段。 调整原则 随地层破碎程度增加,胶结性变差或裂缝发育,应在保持矿化度的前提下(防起泡)提高沥青类处理剂含量作封堵只用。易塌区块辅

以0.5~1.0%聚合醇或无渗透抑制剂,加强体系的防塌抑制性。 3、聚磺钻井液体系 聚磺钻井液体系具有如下特点:1. 利用KPAM、KPHP、PAC等高分子聚合物作为包被抑制剂,既能提高钻井液体系粘度,同时提供体系K+增强钻井液的抑制性。2. 加入分散型磺化系列处理剂提高钻井液体系的降滤失性能,如加入磺化沥青改善泥饼质量提高护壁能力。 3. 聚磺钻井液体系配制和转化方便。 适用范围 1. 高压力系数的易塌层钻进,能在防塌的基础上适当地提高机械钻速。 2.深井段高温、高密度条件下的易塌层钻进。 3. 适合于非特殊工艺的深井,有利于提高机械钻速,适合于川东地区所有区块。 钻井液现场配制与维护 1、检查井场钻井液材料质量检验单等有关资料,保证钻井液材料的质量。 2、配制钻井液前必须清洗钻井液罐。 3、若需要,必须处理配浆用水。 4、应按钻井液设计要求配制钻井液,并确保其性能达到设计要求。

常用钻井液处理剂及作用

常用泥浆药品及作用 一、聚合物类 1、聚丙烯酰胺(PAM) 作用:主要用来絮凝钻井液中过多的粘土细微颗粒及清除钻屑,从而使钻井液保持低固相,它也是一种良好的包被剂,可使钻屑不分散,易于清除,并有防塌作用。 2、聚丙烯酸钾(K-PAM) 作用:主要用来抑制页岩中所含粘土矿物的水化膨胀和分散而引起的井塌。 3、螯合金属聚合物(CMP)作用:用来提高聚合物体系粘度兼防塌作用。 4、钻井液用成膜树脂防塌剂(BLC-1)作用:用来控制聚合物体系失水,增加润滑性从而达 到防塌的目的。 5、高粘乙烯基单体共聚物防塌降失水剂(BLA-MV) 作用:用来控制聚合物体系失水,提高粘度,封堵页岩孔隙从而达到防塌的目的。 6、增粘降失水剂(KF-1) 作用:用来提高聚合物体系液相粘度,提高泥浆的携带岩屑能力。 7、非极性防卡润滑剂(BLR-1) 作用:主要用来提高钻井液体系的润滑性,降低摩阻系数,增加钻头的水马力以及防止粘卡。 二、细分散类作用:主要用来配制原浆,亦有增加粘切、降低滤失的作用。 1、羧甲基纤维素钠盐(CMC) 作用:主要用来促进钻井液中粘土颗粒网状结构的形成,提高粘度,降低失水。 2、烧碱(NaOH) 作用:调节钻井液PH值,促进白土水化分散。 4、纯碱(Na2CO3) 作用:调节钻井液PH值,促进白土水化分散,沉降钻井液中过多的钙离子。 5、防塌润滑剂(FT-342或FT-1)作用:防塌,改善钻井液的流动性和泥饼质量。 6、硅氟防塌降虑失剂(SF)作用:防塌降失水,改善钻井液的流动性和泥饼质量。 7、封堵护壁增粘剂(改性石棉)(SM-1)或(XK-1)作用:提高低固相钻井液的动切力。 8、硅氟稀释剂(SF-150) 作用:主要用作稀释改善细分散钻井液体系的流动性 三、堵漏剂 1、单向压力封堵剂(DF-A)作用:主要用作渗透性漏失地层的堵漏。 2、综合堵漏剂(HD-I、II)作用:主要用作裂缝性漏失地层的堵漏。 3、桥塞堵漏剂(QD-I、II)作用:主要用作裂缝性漏失地层的堵漏。 四、加重剂 1、石灰石粉(CaCO3) 作用:主要用来提高钻井液的密度,以控制地层压力,防塌防喷。可用来配制密度不 超过1.30g/cm3的钻井液。 2、重晶石粉(BaSO4) 作用:主要用来提高钻井液的密度,以控制地层压力,防塌防喷。可用来配制密度 2.00g/cm3以上的钻井液。 常见膨润土浆配方

钻井液处理剂作用原理-蒲晓林

水基钻井液及处理剂作用机理 蒲晓林 课程简介 本课程是“泥浆工艺原理”、“深井泥浆”的后续课程,是根据钻井液化学研究方向总结、整理的课程。着重从钻井液工艺性能和胶体化学的角度讲述钻井液处理剂作用原理。 1.课程特点 (1)课程目前还在完善中。 ①国外:对处理剂应用阐述多,作用机理研究少,在此研究领 域还没有这样一门专门课程; ②国内:近年来文章多,文献报道多,但不系统,各说各的; ③关于此方面的研究:大都以产品、专利出现,有关理论研究 的报道较少,尤其是许多研究还触及到许多商业秘密。因此,许多单位从机理出发,从理论出发去开发产品不多,缺乏理论指导。例如:中山大学、天津大学、山东大学、成都科大。 全国:产品成系列的仅两家:我院和勘探开发研究院。 根本原因:机理不清楚,研究失去方向。 (2)本课程主要从钻井液的发展和类型的角度讲述处理剂的作用机理。使学者掌握各种处理剂在不同钻井液条件下的作用原理和用途。 2.课程主要任务 ①分析、揭示水基钻井液作用机理,学习进一步深入研究这种作用机理的方法和思路;②讲述目前主要使用的国内外钻井液处理剂的作用机理。引导机理研究入手,力求把处理剂研究、研制理论化、条理化,为有目的地、有针对性地研制处理剂和研究新型

钻井液体系创造条件; ③从研究机理入手,掌握使用规律。更好地指导产品应用和质量提高,把处理剂研制、生产和应用规律有机地结合起来。3.课程的主要内容和思路 (1)核心内容 ●处理剂作用机理及其对钻井液宏观性能的影响; ●处理剂作用性质和作用效果的实验研究方法。 (2)处理剂研究的一般思路 ①从钻井工程对钻井液性能要求出发研究处理剂 适应钻井工程、地质勘探及其技术发展,钻井液性能应具备的性能要求;钻井工程、地质勘探技术发展同钻井液技术发展的相互促进关系。 ②考虑如何选用处理剂实现钻井液作用效能 通过什么样的(运用)处理剂,起什么作用,作用规律(机理)是什么? 具有实现钻井液作用效能,处理剂应具有的性质, ——如水溶性、抗盐性和抗温性,同粘土的作用规律等等。 ③钻井液性能、作用效能要求与处理剂分子结构的关系 处理剂分子结构组成、分子量、分子链型、基团种类、比例、处理剂分子构象等等。 ——最终落实到处理剂的分子结构设计。 ④处理剂的合成、研制 要实现处理剂分子结构设计,所需的化学途径、合成工艺路线、合成条件。 ⑤处理剂应用规律和效能评价 处理剂效能评价的原则:满足优质、安全、低成本钻井、完井

钻井液处理剂成分

1、降滤失剂(Filtrate Reducers) 用来降低钻井液的滤失量,如膨润土、褐煤、CMC、PAC、预胶化淀粉等。 2、增粘剂(Viscosifiers) 用来提高粘度以保证钻井液的更好的井眼清洁能力和悬浮固相能力,包括膨润土、CMC、PAC、凹凸棒土和高分子量聚合物等。 3、乳化剂(Emulsifiers) 用来使两种互不相溶的液体成为非均匀混合物(乳状液)。 包括:用于油基钻井液中的脂肪酸和胺基化学产品和用于水基钻井液中的清洁剂、脂肪酸盐、有机酸、水溶性表面活性剂等,可以是阴离子型、非离子型或阳离子型的化学产品。 4、页岩抑制剂(ShaleControl Inhibitors) 可溶性钙盐、钾盐等无机盐和一些有机化合物因降低页岩的水化作用而具有页岩抑制性。 5、堵漏材料(Lost Circulation Materials) 用来封堵漏失层,隔离井眼表面和地层,以便在随后作业中不会再造成钻井液的漏失。 6、表面活性剂(SurfaceActive Agents) 降低接触面(水-油、水-固体、水-空气等)之间的界面张力,可作为乳化剂、破乳剂、润湿剂、絮凝剂或解絮凝剂等使用。 高温稳定剂(TemperatureStability Agents)

用来提高钻井液在高温条件下的流变性能和滤失性能稳定性,并在高温条件下持续发挥其功能,例如丙烯酸盐聚合物、磺化聚合物和共聚物,以及褐煤、木质素磺酸盐和丹宁基添加剂等。 7、润滑剂(Lubricants) 用来降低钻井液的摩阻系数,以便降低扭矩和阻力;如各种油、合成基液体、石墨、表面活性剂、乙二醇、甘油以及其他化学产品。 8、加重材料(Weighting Material) 9、消泡剂(Defoamers) 用来减少钻井液发泡作用,特别是在盐水和饱和盐水钻井液中。 10、发泡剂(FoamingAgents) 通常作为表面活性剂在有水时发泡,发泡剂可使空气或天然气用于钻水层。 11、杀菌剂(Bactericides) 用来防止淀粉、生物聚合物等有机添加剂细菌降解。

钻井液思考题

第一章 1.钻井液的概念:钻井工程中所使用的一种工作流体。具有能满足钻井工程所需的各种功能。是一种分散相粒子(土、加重剂、油)多级分散在分散介质(水、油)中形成的溶胶—悬浮体。水基泥浆是粘土以小颗粒状态分散在水中形成的溶胶-悬浮体。 2.钻井液的基本功能:冷却和清洗钻头,提高钻头破岩效率;携带和悬浮钻屑、加重剂,保持井眼清洁;稳定井壁、平衡地层压力,防止塌、卡、漏、喷等各种井下事故复杂的发生;保护油气层;传递水马力; 3.钻井液在钻井工程中的作用:对钻井速度、钻井成本、油井产量、井下安全的影响 4.如何成为一名优秀的泥浆工程师:事业心与责任感、基础理论知识和专业技能、实践经验的积累、外语能力、钻井工程,石油地质相关知识。 5.泥浆工程师应掌握的专业技能:按照钻井液设计,独立完成一口井的钻井液现场施工;熟练掌握本油田各种泥浆体系组成、使用条件、配制方法和维护处理工艺;熟悉各种泥浆处理剂性能特点、加量、其相互间配伍性和使用条件;熟悉各种泥浆测试仪器的操作方法,并能熟练掌握泥浆性能的标准测试程序;能够正确分析判断井下与钻井液有关的各种事故、复杂情况,并提出合理、有效的处理方案;掌握本油田常用特殊泥浆(如:解卡液、堵漏泥浆、压井泥浆等)的配方和配制工艺;熟练掌握各种泥浆小型实验,并能对测试和实验数据作出正确的分析判断。 第二章 1.钻井液密度的概念,作用及设计原理?答:定义:钻井液单位体积的质量称为钻井液的密度,常用g/cm3单位表示。作用:调节钻井液静液柱压力,平衡地层孔隙压力,避免喷、漏、塌、卡等复杂情况的发生。设计依据:一般以地层孔隙压力为基准,易塌地层以地层坍塌压力作参考。设计原则:一般情况下,钻井液液柱压力要高于地层孔隙压力,即在地层孔隙压力值基础上附加一安全值。中石油颁布的标准为:油层附加 1.5--3.5MPa,气层附加3.0--5.0MPa。另一个标准为钻井液密度是在地层压力系数之上附加一安全值:油层附加0.05-0.10,气层附加0.07-0.15。 2.为什么钻井液密度要在地层压力之上增加一个附加值? 答:合理钻井液密度在数值上等于地层压力加安全附加值。安全附加值通常取决于起钻的抽汲压力,而抽吸压力除与起钻速度有关,也受钻井液流变性的影响。静切力越高抽吸压力越大,起钻抽喷的风险越大,附加的安全值就要求越高。 3.钻井液密度过高的危害?答:降低钻井速度,井漏和井卡,伤害油气层,增加钻井成本。 4.何为钻井液的流变性?有哪些流变参数?答:流变性是指钻井液流动和变形的特性。粘度,包括漏斗粘度T(S)、表观粘度A V(mPa.S)、塑性粘度PV(mPa.S)、切力,动切力(结构粘度)YP(Pa)、静切力(凝胶强度)G 0/G 10 (Pa)、流形指数n值,及稠度系数K值。 5. 6.合理流变参数的确定原则?答:在满足携砂和悬浮加重剂前提下,粘度、切力越低越好! 7.API中压失水,HTHP失水的测定条件?答:API中压滤失量:在室温和7atm条件下,通过45.6 cm2过滤面积的滤纸,经历30分钟时流出的滤液量(cm3)。同时在滤纸表面沉积的固相厚度称为泥饼厚度,其致密性、韧度和光滑度称为泥饼质量。HTHP滤失量:在高温(90-200C。可调)和35atm条件下,通过22.8 cm2过滤面积的滤纸,经历30分钟时流出的滤液量×2(以cm3计)。同时在滤纸表面沉积的固相厚度称为泥饼厚度。 8.失水造壁性差有什么影响?答:失水大,泥饼厚会:污染油气层、厚泥饼引起压差卡钻、厚泥饼影响固井质量、瞬时失水大,钻速快、井壁坍塌,井眼缩径。 9.固相含量及分散度对钻井工程的影响?答:固相含量高,分散度高会降低机械钻速、钻井液性能差,引发事故复杂、影响固井质量、伤害油气层、钻井液抗污染能力差。

钻井液常用处理剂的作用机理(一)概要

钻井液常用处理剂的作用机理(一) 钻井液处理剂用于改善和稳定钻井液性能,或为满足钻井液某种性能需要而加入的化学添加剂。处理剂是钻井液的核心组分,往往很少的加量就会对钻井液性能产生很大的影响。钻井液原材料和处理剂的种类品种繁多,为了使用和研究方便将按其功能进行分类。 根据2006年API钻井液处理剂分类方法,将钻井液处理剂分为降滤失剂、增粘剂、乳化剂、页岩抑制剂、堵漏材料、降粘剂、腐蚀抑制剂、表面活性剂、润滑剂/解卡剂、加重剂、杀菌剂、消泡剂、泡沫剂、絮凝剂、除钙剂、pH控制剂、高温稳定剂、水合物控制剂。共计18类。其中润滑剂/解卡剂合并,另外增加了水合物控制剂 我国钻井液标准化委员会根据国际上的分类法,并结合我国的具体情况,将钻井液配浆材料和处理剂分为16类,分别为粘土类、加重剂、碱度控制剂、降滤失剂、降粘剂、增粘剂、页岩抑制剂、絮凝剂、润滑剂、解卡剂、杀菌剂、缓蚀剂、乳化剂、堵漏剂、发泡剂、消泡剂。 这16类处理剂所起的作用不同,但在配制和使用钻井液是,并不同时使用这些处理剂,而是根据现场需要选择其中的几种。下面对这16种处理剂进行介绍。 1 粘土类 粘土的本质是粘土矿物。粘土矿物是细分散 的含水的层状硅酸盐和含水的非晶质硅酸盐矿 物的总称。粘土矿物是整个粘土类土或岩石的性 质,它是最活跃的组分。晶质含水的层状硅酸盐矿物:高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石等;含水的非晶质硅酸盐矿物:水铝英石、硅胶铁石等。 1.1 粘土矿物的两种基本构造单元 1.1.1 硅氧四面体与硅氧四面体晶片 硅氧四面体:有一个硅原子与四个氧原子,硅原子在四面体的中心,氧原子在四面体的顶点,硅原子与各氧原子之间的距离相等,其结构见右图。 图1硅氧四面体结构 硅氧面体晶片:指硅氧四面体网络。硅氧四面体网络由硅氧四面体通过相临的氧原子连接而成,其立体结构见右图。 图2 硅氧四面晶片结构图 1.1.2 铝氧八面体与铝氧八面体晶片

钻井液

简答题: 1、钻井液是如何让分类的?P2-3 答:钻井液按密度大小可分为非加重钻井液和加重钻井液;按其黏土水化作用的强弱可分为非抑制型钻井液和抑制型钻井液;按其固相含量的多少,将固相含量较低的叫做低固相钻井液,基本不含固相的叫做无固相钻井液;根据分散(流体)介质不同,分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体和合成基钻井液四种类型。 2、主要钻井液类型有哪些? P3-5 答:主要钻井液类型有:(1)分散钻井液;(2)钙处理钻井液;(3)盐水钻井液和饱和盐水钻井液;(4)聚合物钻井液;(5)钾基聚合物钻井液;(6)油基钻井液;(7)气体型钻井流体;(8)合成基钻井液;(9)保护油气层的钻井液;(10)不侵入地层钻井液。 3、膨润土在钻井液中的主要作用是什么?P31 答:膨润土在钻井液中的主要作用是增加粘度和切力、提高井眼净化能力;形成低渗透率的致密泥饼,降低滤失量;对于胶结不良的地层,可改善井眼的稳定性;防止井漏等。 4、常用配制钻井液的粘土有哪些?P31 答:钻井液常用粘土有膨润土、抗盐粘土(包括凹凸棒石粘土、海泡石粘土等)及有机膨润土。 5、钻井液的功用有哪些?P5 答:钻井液的功用:(1)携带和悬浮岩屑;(2)稳定井壁;(3)平衡地层压力和岩石侧压力;(4)冷却和润滑钻头;(5)传递水动力;(6)获取地下信息。 6、配制泥浆的膨润土的主要作用有哪些?P31 答:膨润土在钻井液中的主要作用是增加粘度和切力、提高井眼净化能力;形成低渗透率的致密泥饼,降低滤失量;对于胶结不良的地层,可改善井眼的稳定性;防止井漏等。 7、什么是压力激动? 答: 8、简述钻井液的循环过程. P5 答:钻井液的循环是通过钻井泵(俗称泥浆泵)来维持的。从钻井泵排出的高压钻井液经过地面高压管汇、立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤到钻头,从钻头喷嘴喷出,然后再沿钻柱与井壁(或套管)形成的环形空间向上流动,返回地面后经排出管线、振动筛流入泥浆池,再经各种固控设备惊醒处理后返回水池,进入再次循环,这就是钻井液的循环过程和循环系统。

第6章钻井液设计

第8章钻井液设计 本章主要介绍了新疆地区常用的钻井液体系,结合A1-4井及探井资料,设计了A区块井组所使用的钻井液体系、计算了所需钻井液用量,提出了钻井液材料计划等。 8.1 钻井液体系设计 钻探的目的是获取油气,保护地层是第一位的任务,因此,搞好钻井液设计,首先必须以地层类型特性为依据,以保护地层为前提,才能达到设计的目的。 新疆地区常用钻井液体系简介[16]: (1)不分散聚合物钻井液体系:不分散聚合物钻井液体系指的是具有絮凝及包被作用的有机高分子聚合物机理的水基钻井液。该体系的特点是:具有很强的抑制性;具有强的携沙功能;有利于提高钻速;有利于近平衡钻井;可减少对油气层的伤害。 (2)分散性聚合物体系(即聚合物磺化体系):聚合物磺化体系是指以磺化机理及少量聚合物作用机理为主配置而成的水基钻井液。该体系的特点是:具有良好的高温稳定性,使用于深井及超深井;具有一定的防塌能力;具有良好的保护油层能力;可形成致密的高质量泥饼,护壁能力强。 (3)钾基(抑制性)钻井液体系:该体系是以聚合物的钾,铵盐及氯化钾为主处理剂配制而成的防塌钻井液。它主要是用来对付含水敏性粘土矿物的易坍塌地层。该体系特点:对水敏性泥岩,页岩具有较好的防塌效果;抑制泥页岩造浆能力较强;对储层中的粘土矿物具有稳定作用;分散型钾基钻井液有较高的固相容限度。 (4)饱和盐水钻井液体系:该体系是一种体系中所含NaCl达到饱和程度的钻井液,是专门针对钻岩盐层而设计的一种具有较强的抑制能力,抗污染能力及防塌能力的钻井液。该体系特点:具有较强的抑制性,由于粘土在其中不宜水化膨胀和分散,故具有较强的控制地层泥页岩造浆的能力;具有较强的抗污染能力,由于它已被NaCl所饱和,故对无机盐的敏感性较低,可以抗较高的盐污染,性能变化小;具有较强的防塌能力,尤其再辅以KCL对含水敏性粘土矿物的页岩具有较强抑制水化剥落作用;可制止盐岩井段溶解成大肚子井眼。由于钻井液中氯化钠已达饱和,故钻遇盐岩时就会减少溶解,以免形成大井眼;缺点是腐蚀性较强。 (5)正电胶钻井液体系是一种以带正电的混合层状金属氢氧化物晶体胶粒(MMH或MSF)为主处理剂的新型钻井液体该体系的特点:具有独特的流变性;有利于提高钻井速度;对页岩具有较强的抑制性;具有良好的悬浮稳定性;有较

油田化学剂

一、名词解释 1. 晶格取代 2. 阳离子交换容量 3. 钻井液的流变性 4. 水泥浆稠化 5. 气窜 6. 聚合物驱 7. 表面活性剂驱 8. 注水井调剖 9. 酸化 10. 化学桥接防砂 11. 防蜡剂 12. 压裂 13. 潜在酸 14. 碱驱 15. 油井堵水剂 二、填空题 1、粘土矿物的基本构造单元是和。 2、粘土矿物的性质包括、、、。 3、钻井液的作用、、、等。 4、水泥浆的作用包括、、等。 5、常用的钻井液加重材料有和等。 6、钻井液组成是、、。 7、水泥浆的组成是、、。 8、改性淀粉是钻井液、改性单宁是钻井液、高粘CMC是钻井液、 9、常见的粘土矿物有、、。 10、按分散介质的性质,钻井液可分为、、三种类型。 11、粘土矿物1:1型基本结构层由和组成。 12、钻井液流变模式有、、等。

13、一般来说,要求钻井液滤失量要、泥饼要。 14、油井防蜡剂有三种,即稠环芳烃、和聚合物。 15、宾汉模式用于描述的流变性。 钻井液的漏失分为、、和溶洞性漏失。 16、提高洗油效率的主要方法是和。 17、水泥浆的作用包括、、。 18、油井防蜡剂有三种,即、和。 19、水泥水化的过程可分为、、、、五个阶段。 20、表面活性剂驱可分为、和。 21、油井存在的主要问题可以用“砂”、“蜡”、“水”、“稠”、“低”五个字概括,其中“低”是指由于各种原因引起的油井产量降低。请给出两种解决该问题的措施:和。 22. 化学胶结防砂法一般要经过、、、四个步骤。 23、钻井液流变性的调整主要是调整钻井液的和。 24、高岭石晶层间的连接力为和。 25、水泥水化产物3CaO·AlO3·CaSO4·12H2O用化学缩写符号可以缩写为,水泥水化产物C3AH6以氧化物的形式可表为。 26、油井存在的主要问题可以用“砂”、“蜡”、“水”、“稠”、“低”五个字概括,其中的“砂”是指,“蜡”是指。 27、能调整水泥浆稠化时间的物质称为调凝剂。调凝剂又可分为和。 28、注水井调剖剂按注入工艺可分为和。 29、结蜡过程分为三个阶段,即析蜡、和。 30、聚合物可通过吸附、两种形式在孔隙介质中滞留。 三、选择题 1、蒙脱石属于层型粘土矿物。 A 1﹕1; B 1﹕2 ; C 2﹕1 ; D 2﹕2 2、伊利石晶层间作用力主要是。 A 氢键力; B 色散力; C 静电力; D 诱导力

钻井液体系

国内外钻井液技术发展概述 (2012-05-2711:05:36)摘要:本文主要论述了国内外钻井液的发展状况及发展趋势,介绍了近年来国内外发展起来的16种新型钻井液技术,国内外钻井液技术仍以抗高温、高压、深井复杂地层的钻井液技术为主攻目标,指出了钻井液处理剂的发展方向是高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染,并寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液体系及钻井液处理剂。对钻井液技术发展进行了展望,由于深井、复杂井、特殊工艺井以及特殊储藏的开发、环境保护的重视,对钻井液完井液的要求越来越高,所以抗高温、高压、深井复杂地层、油气层保护仍是钻井液完井液技术发展的重要方向。 关键词:钻井液技术发展 一、国内外钻井液技术新发展概述 钻井液作为服务钻井工程的重要手段之一。从90年代后期钻井液的主要功能已从维护井壁稳定,保证安全钻进,发展到如何利用钻井液这一手段来达到保护油气层、多产油的目的。一口井的成功完井及其成本在某种程度上取决于钻井液的类型及性能。因此,适当地选择钻井液及钻井液处理剂以维护钻井液具有适当的性能是非常必要的。钻井液及钻井液处理剂经过80年代的发展高潮以后,逐渐进入稳定期,亦即技术成熟期。可以认为,由于钻井液及钻井液处理剂都有众多的类型及产品可供选择,因此现代钻井液技术已不再研究和开发一般钻井液及钻井液处理剂产品,而是在高效廉价、一剂多效、保护油气层、尽可能减轻环境污染等方面进行深入研究,以寻求技术更先进、性能更优异、综合效益更佳的钻井液及钻井液处理剂。 1.抗高温聚合物水基钻井液 所使用的聚合物在其C-C主链上的侧链上引入具有特殊功能的基团如:酰胺基、羧基、磺酸根(S03H)、季胺基等,以提高其抗高温的能力。不论是其较新的产品,如磺化聚合物P OLYDRILL,或早己生产的产品如S.S.M.A.(磺化苯乙烯与马来酸酐共聚物)均是如此,并采取下列措施:

常用钻井液料及其功用

一、稀释剂 泥浆稀释剂,或分散剂,通过破碎粘土层边和面之间的附着而降低粘度(见图1)。稀释剂吸附粘土层,因此破坏了层间的引力。加入稀释剂可以降低粘度、切力和屈服值。 大多数的稀释剂都可以划分为有机材料或无机磷酸盐络合物。有机稀释剂包括木质素磺酸盐、木质素和丹宁。与无机稀释剂相比,有机稀释剂可用于高温条件下(铬酸盐也是很好的耐高温稀释剂,但是不适合用于环境敏感地区)。有机稀释剂通常会有助于滤失控制。 聚合;絮凝;(面对面);(边对面);(边对边);解胶;抗絮凝 图. 1粘土颗粒的连接 无机稀释剂包括焦磷酸钠(SAPP)、四焦磷酸钠、四磷酸钠和六偏磷酸钠。无机稀释剂在低浓度情况下是有效的,但是通常只用于150oF的温度以下。它们的应用一般局限于氯化物浓度低和pH值低的淡水粘土泥浆。 长期以来,水被作为钻井泥浆的一种十分有效的稀释剂使用,其降粘效果是通过减少钻井液中的总体固相浓度来达到的。钻井作业中钻屑不断混进泥浆中,那么这些钻屑最终也需要用水进行稀释或者必须用机械的方式清除。 应当定期添加水到水基泥浆中,以补充渗漏到地层和在泥浆池中蒸发的水份。如果不补充水,那么由于固相浓度增加,粘度就会上升。而化学方式的降粘效果不佳。在没有添加重晶石或膨润土的情况下,塑性粘度的稳定上升就说明水分减少了。 磷酸盐是最早可以大批量供应的化学稀释剂之一。磷酸盐通过吸附粘土颗粒而起作用,因此,它能达到令人满意的电平衡和允许颗粒自由地悬浮在溶液中。磷酸盐的这种分散效果归因于轻度的阴性粘土片晶置换,它可使片晶相互排斥,最终这些断裂边缘的化合价趋于饱和。 在被严重污染的离子环境中,磷酸盐的使用是有限的。如果有自由的钙离子或镁离子存在,不论其数量多少,都将会形成磷酸盐的络合物或者不溶的金属离子磷酸盐。由于清除了可用的磷酸盐,这就限制了降粘能力。 表2列出了常用的用于现场钻井泥浆应用中的磷酸盐

钻井液的作用

聚 乙 烯 醇 在 钻 井 液 中 的 应 用 班级:10油田化学三班 姓名:李涛涛

聚乙烯醇,英文名称2: polyvinyl alcohol,viny)alcohol polymer,poval,简称PVA,分子式: [C2H4O]n 摘要:主要讲述了聚乙烯醇胶乳对油井水泥浆的失水、稠化性能、游离水和水泥石抗压强度等参数的影响。结果表明,胶乳加量增大时,油井水泥浆的失水量迅速变小,稠化时间延长,初始稠度减小,游离水得到有效的控制,水泥石的抗压强度减小而柔性增大。试验证明,聚乙烯醇胶乳通过成膜、吸附、水化等作用能有效地控制油井水泥浆的液相运移情况,调节其稠化性能,改善水泥石的物理力学性能。自行设计了一套测定水泥石胶结强度的装置,实验证明所提出的测定方法是可行的。 首先聚乙烯醇(PVA)是一种水溶性聚合物,分子中有大量的羟基存在。因此,可以把它作为油井水泥降失水剂的原料。文章研究了在不同的聚合度和醇解度的PVA作为油井水泥降失水剂的滤失性能,研究发现PVA17-88是以PVA作为油井水泥降失水剂的最好原料。并对PVA17-88作为油井水泥降失水剂与分散剂和消泡剂的配伍性、耐温、抗盐以及水泥浆的综合性能进行了系统的研究。 高分子聚合物材料作为油井水泥外加剂在油田固井工程中的应用,其地位日益突出,对提高固井质量起到了重要的作用.该文较详强的介绍了固井工程与油井水泥外加剂的关系以及相关的概念,综述了前人的研究成虹,研制出了新型聚合物胶乳水泥体系,同时设计了相应的特种实验仪器.该文重点研究了水溶性聚合物-聚乙烯醇作为油井水泥外加剂的一些行为特征,同时研究了配套组分对聚合物水泥浆体系的性能影响.聚乙烯醇水溶液与硼砂在碱性条件下交联是该文 研究应用的最基本原理之一,聚乙烯醇与硼砂交联形成了一定的网状结构,加入的有机酸组分参加进一步的交联,使之形成了立体柔性的网状交联结构,这种结构吸附到水泥颗粒上,阻碍和束缚了水泥浆中自由水的运移,同时这种交联吸附性质使水泥浆体系在压差作用下能够在滤失界的目的,减少了水泥石的表观和 内部体积由于失水而造成的收缩,同时也对地层流体的外窜起到了封堵作用,保证了水泥浆在井下的正常凝固.另外聚乙烯醇与其他组分的配合作用,使水泥浆体系还具备了"直角稠化","零自由水"和剪切稀释等特性.该文发展了油田固井工程中的防窜理论,在水泥外加剂的研究方面达到了一个新的水平.在现场试验和推广应用过程中为解决大庆油田的高压层固井、水平井固井,地矿部浅气层固井和渤海海上深层气层固井问题起到了重要作用. 聚乙烯醇用作石油及天燃气钻井、固井过程中的降失水添加剂增强水泥浆保水作用防止水泥浆在渗透性地层中先期脱水,对缓凝时间和抗压强度影响小,并有效防止气窜用作石油及天然气钻井过程中的防塌添加剂,能有效阻止钻井液滤液浸入泥页岩,从而达到防止井壁失稳甚至井壁坍塌的作用聚乙烯醇的抑制防塌性能是长久有效。聚乙烯醇等是我国近年来研究应用最广的堵水调剖剂,包括合成聚合物、自然改性聚合物、生物聚合物等。它们的共同特点是溶于水,在水中有优良的增粘性,线性大分子链上都有极性基团,能与某些多价金属离子或有机基团(交联剂)反应,天生体型的交联产物冻胶,粘度大幅度增加,失往活动性和水溶性,显示较好的粘弹性。 聚丙烯酰胺的大量应用,给化学堵水调剖技术开创了新局面。将聚丙烯酰胺水解后溶于水,混进甲醛或306树脂(多羟基的三聚氰胺酰化物),在酸性条件下,缩聚天生冻胶。本剂适合层间或层内纵向渗透率差异较大但油层无裂缝

钻井液性能要求及处理剂类型和作用

钻井液性能要求及处理剂类型和作用 一般而言,煤田地质勘探采用金刚石绳索取芯钻进在稳定岩层可使用清水作钻井液。而对各种不稳定岩层,如各种水敏岩层、破碎岩层、特别是对于深孔、长孔段的不稳定岩层,则必须采用泥浆作钻井液。由于金刚石岩心钻探内外管间隙小、钻头转速高、钻头价格贵,因此对泥浆提出了一些特殊要求。 金刚石绳索取芯钻进用钻井液,主要要求润滑性、流变性、滤失性、固相含量等项指标。并据此来选择钻井液类型、添加剂种类和工艺措施。 金刚石钻进要求钻井液有好的润滑性是不言而喻的。为发挥钻头的破岩效率,特别是使用孕镶钻头,要求高转速,只有泥浆润滑性能好,才能减少钻头磨损,提高钻头进尺;减少钻杆磨损和钻杆折断事故,降低功率消耗。不管用清水还是用泥浆作钻井液,都要重视其润滑性指标。 为保护孔壁和有效排除钻屑,要求钻井液有较好的流变性。以前用漏斗粘度来衡量流动性能是不够的。金刚石钻探的特点,要求钻井液通过小间隙处流动阻力小,即粘度小;而在大断面处粘度高,对孔壁冲刷小。 我们在金刚石绳索取芯钻探中应用流变学的理论解决生产实际问题,选择流变性能好的泥浆,取得较好满意的效果。 要使泥浆有较好的护壁能力,必须注意其滤失性能。失水量过大是造成泥页岩,盐类地层、破碎地层的膨胀、溶蚀、剥蚀、坍塌的主要根源。 在这些地层要求失水量低,金刚石钻进环空间隙很小,泥饼厚度过大是很不利的。此外,滤液的成分对护壁有重要影响。滤液中含有盐类离子、高分子材料等抑制性成分,即使失水量大一些,护壁能力也很好。因此,对滤失性能要注意失水量、泥饼厚度及滤液成分三个方面。为控制失水常加入多种降失水剂。 固相含量过高,尤其是钻屑含量过高,给钻进工作带来很多问题,如钻速下降、钻头寿命降低,设备磨损加快、孔内事故多。固相含量的多少和类型,直接影响到钻井液的流变性、滤失性和润滑性。 煤田金刚石绳索取钻进通常用低固相泥浆,固相含量可由比重观测。一般要求固相含量(体积)在4%以内,泥浆比重在1.06以下。 控制固相的方法有二;一是采用物理、化学的方法,即使用具有选择性絮凝的处理剂对钻屑起絮凝作用,而对搬士起增效的作用,或使用具有抑制性的处理剂,抑制钻屑的分散;二是采用机械的方法控制固相,安装机械净化设备。岩心钻探不能采用石油钻井的净化设备,必须按本身的特点发展净化装置。 一人工钠土、处理剂类型和作用

钻井液复习题答案

第一章概述 1.钻井液的定义 钻探过程中,孔内使用的循环冲洗介质 2.钻井液的主要应用领域有哪些? 地质勘察钻探、石油天然气钻井、地下水等资源钻采、矿山钻掘工程、工程地质勘察、基础工程施工、地质灾害治理 3.钻井液的基本功用是哪些? 平衡地层压力、水力碎岩、冷却和润滑、携带、悬浮岩屑、形成泥饼、传递孔底信号、保护油气层 4.钻井液的主要类型(按密度、分散介质、固相含量)? 5.谈谈你对钻井液技术未来发展趋势的看法。 1、体系简单,成本低 2、有效解决钻探钻井过程中的复杂技术问题,如井漏、井喷和井塌 3、满足环保要求,如钻屑、废弃钻井液的处理 4、保护油气层,提高采收率及油气井产量 6.钻井液的循环方式有哪些?简要描述。 正循环、反循环、局部反循环 7.以正循环为例,描述钻井液循环系统的组成。 泥浆池(箱)—— >泥浆泵——>高压胶管 ——>水龙头——>主动钻杆 ——>孔内钻杆——>孔底钻具——>上返环空 ——>地面循环槽—— >沉淀池、净化系统 8.什么是钻井液循环阻力(循环压降)。 钻进过程中在泥浆循环系统中所产生的阻力损失。 9.影响钻井液循环阻力的因素有哪些? 1、循环通道的长度,主要取决于钻孔的深度。钻孔越深,压力损失越大。 2、循环液的流变性。循环液的粘性越大,压力损失越大。 3、泵量或流速的大小。泵量或流速越大,压力损失越大。 4、过流断面的截面积。钻井口径越大(钻杆直径不变),压力损失越小。 第二章粘土胶体化学理论 1.为什么说粘土与钻探(井)有十分密切的关系? 钻井泥浆是由粘土、水(或油)和少量处理剂混合形成,具有可调控的粘性、比重和降失水等性能,在大多情况下能够满足悬排钻碴、稳定井壁、防止漏失、冷却润滑钻具的基本钻进需要,并且来源广泛,成本较低,配制使用方便,所以成为应用最广泛的钻井液。2.粘土矿物有哪两种基本的构造单元? 1、硅氧四面体与硅氧四面体晶片 2、铝氧八面体与铝氧八面体晶片

钻井液与岩土工程浆液

钻井液与岩土工程浆液 基本内容目录 1、绪论 2、力学与化学基础 3、性能分析与评价 4、钻井液类型,应用与完井液 5、岩土工程注浆 第一章:绪论 一、注浆、钻井液概述 二、岩土工程浆液、钻井液发展史 三、注浆发展趋势 四、浆液、钻井液的分类 五、工程应用 1、概念:岩土工程注浆,灌浆,它是将一定材科配制成浆液,用压送设备将其灌入地层或 缝隙内使其扩散、胶凝或固化,以达到加固地层或防渗堵漏的目的。 2、加固:浆液在地层中的运动规律受到地层孔隙特性、浆液压力的控制,从而形成渗透 流动、缝隙流动、劈裂流动等形式。浆体分布与地质构造相关,具有不确定性,概率分布。 3、应用:基础工程施工、地质灾害防治、钻井工程技术领域。 4、发展阶段:原始、初级阶段、中级、现代注浆。 5、钻井液类型: 1.水基泥浆,以水位分散介质,基本组分是黏土,水,化学处理剂。分为淡水泥浆、盐 水泥浆、钙处理泥浆、低固相泥浆 2.油基泥浆,分为油包水乳化泥浆和油基泥浆 3.合成基泥浆,全部由人工合成,与水不混溶。 6、工程应用: ( 1 )堵水防渗 ( 2 )地层加固 ( 3 )地基加固 ( 4 )地质灾害治理 ( 5 )能源采掘 ( 6 )科学考察 第二章:注钻井液和工程浆液力学基础和化学基础 1.流体介质的基本性质 2.流体静力学的基本方程 3.流体动力学的基本方程 4.液体流动时的压力损失与流量计算 5.液体流经孔口及缝隙的流量 一、基本性质 1.物理性质:

1.密度与重度 2.压缩性:体积弹性模量K 3.粘性:分子内聚力阻止分子间相对运动产生的内摩擦力 相关性质:流动的液体才出现粘性,使流动液体内部各处的速度不等。 4.粘度:液体在单位速度梯度下流动时单位面积上产生的内摩擦力。 ?动力粘度:在流体中取两面积各为1平方米,相距1m,相对移动速度为1m/s时所产生的阻力称为动力粘度。此时动力粘度等于单位面积上的内摩擦力。 动力粘度,又叫绝对粘度。量纲: Pa? S=1N?S/m 2cP 1Pa.s=1N.s/m 2 =10P 泊 =103cP ?运动粘度:动力粘度除以密度 物理意义:无,只是计算中常出现。油的牌号用 50 度时油的运动粘度表示。量纲:m 2 /s。st (斯), cst (厘斯) 1 m 2 /s=10 的4次方 st= 10 的6次方 cst ?相对粘度:是以流体的粘度相对于水的粘度大小程度来表 示该液体的粘度。如恩氏黏度、雷氏粘度等 粘温特性:温度影响液体粘性,温度高分子之间的运动越剧烈,内聚力小,则粘度低。 压力大则粘度大。 二、动力学基本方程 1、流体,流动: ?理想流体:既无粘性又不可压缩的液体; ?实际流体:既有粘性又有压缩性的液体; ?稳定(恒定)流动:液体流动时,液体中任何一点处的压力、速度和密度都不随时间变化的液体;

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