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。
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：
(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；有较强的抗温能力，可耐温达232度；具有较强的抗电解质污染能力；与阳离子或非离子处理剂具有良好的配伍性。
8.1.1 选择钻井液体系的原则
（1）根据不同地层性质选择钻井液体系。由于各处岩石地层不一样，对钻井液体系的要求也不同。钻井液体系必须与其适应才能起到保护、润滑等作用。
（2）根据不同钻孔的类型选择钻井液体系：深孔；定向孔；全部取心钻孔；普查钻孔；生产钻孔(水井、油气井)：基本了解地层情况，主要要求是保护生产层及提高钻探速度上，一般采用低
固相或无固相钻井液，水井钻探时如果地层完整、钻取的水层为裂隙或砾石层，可以使用普通钻井液。
（3）根据不同地层特点选择钻井液体系：易坍塌地层对钻井液的要求；易卡钻地层对钻井液的要求；易漏失地层对钻井液的要求；盐膏地层对钻井液的要求；矿（油气）层对钻井液的要求；地下水层对钻井液的要求。
8.1.2 钻井液体系设计的要求
当确定了钻井液体系后，每口井都必须进行钻井液设计，设计要求如下：
（1）确定循环当量密度值。所谓循环当量密度值是指钻井液静液柱压力与钻井液循环时由于流阻所增加的对地层压力之和，换算成的钻井液的密度。一般按照规定的压力附加值确定循环当量密度值。这个密度值是由原钻井液的密度及钻井液循环时引起的密度之和。循环当量密度值过大不利于提高钻速，过小易产生井喷、井涌等孔内事故。
（2）以循环当量密度值为准确定最佳固相含量及流变性能。钻井液的密度主要是由所含固相造成的。一般以密度为依据选择在不同密度下的最佳固相含量及流变性能的范围。
（3）根据规定的内容进行分层设计。各个钻孔的钻井液一定要按照实际情况进行设计。
新孔开钻前根据地质资料，如地层空隙压力、破裂压力、井温及复杂孔段的地质情况等资料，根据钻探工程提出的要求，作好钻井液的设计。其主要内容有：分段钻井液类型和性能范围；复杂地层及矿心地层处理措施；维护处理要点；钻井液材料计划；钻井液和材料储备。
（4）钻井液密度设计以地质提供的地层压力为依据，主要目的是平衡地层或裂隙的压力，按照规定的密度附加值进行设计，基本实现压力平衡或欠平衡钻进。
（5）严格执行钻井液设计方案，没有特殊情况不得随意更改钻井液体系。
1.3 A井钻井液体系设计
参考部分新疆地区钻井液体系选择，针对A区块地层易漏情况，选择钾基钻井液体系。
钻井液性能参数设计
钻井液性能参数设计，主要是根据相应井段的地层岩性、地层温度、孔深、
井身结构、地层压力、钻井参数、故障提示、相邻井的情况等数据，以及确定的钻井液类型，确定相应的钻井液性能参数。
8.2.1 钻井液性能参数简述
钻井液各种性能参数设计简述如下：
（1）钻井液密度ρ的设计。钻井液密度是确保安全、快速钻井和保护气层的一个十分重要的参数。通过钻井液密度的变化，可调节钻井液在井筒内的静液柱压力，以平衡地层孔隙压力。有时亦用于平衡地层构造应力，以避免孔壁坍塌的发生。如果密度过高，将引起钻井液过度增稠、易漏失、钻速下降、对油气层损害加剧和钻井液成本增加等一系列问题；而密度过低则容易发生井涌甚至井喷，还会造成井塌、井径缩小和携屑能力下降。因此，在钻井工程设计中，必须准确、合理确定不同井段钻井液密度范围，并随时检测和调整。
（2）流变性能的设计。钻井液流变性是钻井液的一项基本性能，它在解决
下列钻井问题时起着十分重要的作用：携带岩屑，保证井底和井眼的清洁；悬浮岩屑与重晶石；提高机械钻速；保持井眼规则和保证井下安全。此外，钻井液的某些流变参数还直接用于钻井环空水力学的有关计算。因此，对钻井液流变性的深入研究，以及对每口油气井钻井液流变参数的优化设计和有效调控是钻井液工艺技术的一个重要方面。
钻井液特性通常是用钻井液的流变曲线和塑性粘度、动切力、静切力、表观粘度等流变参数来进行描述的。
（3）钻井液的滤失量。根据地层岩性、井深、复杂情况以及钻井液的类型确定滤失量。
（4）PH值。由于酸碱性的强弱直接与钻井液中粘土颗粒的分散程度有关，因此会在很大程度上影响钻井液的粘度、切力和其它性能参数。在实际应用中，
大多数钻井液的pH值要求控制在8～11之间，即维持一个较弱的碱性环境。PH值主要由钻井液的类型决定，合适的PH值能有效地发挥各种处理剂的作用。
（5）粘度。根据地层特性、钻井液的类型、钻井液密度以及经验确定。
（6）切力。钻井工艺要求钻井液应具有良好的触变性，在停止循环时，切
力能迅速地增大到某个适当的数值，既有利于钻屑的悬浮，又不至于恢复循环时开泵泵压过高。钻井液的触变性与其所形成结构的强弱和方式有关。如果膨润土含量过高，往往会导致最终的凝胶强度过高，并且这种结构的强度受粘土颗粒的电位和吸附水化膜厚度的影响较大。
（7）稠度系数。根据地层特性、井温、地层压力、钻井液密度、钻井液质量等，由专家经验确定。
2.2 A井钻井液性能参数设计分析
由岩心五敏实验分析，可知目的P1层呈极强盐敏，强水敏，弱酸敏，弱碱敏，存在速敏，但其临界流速和速敏损害值不确定；目的层P2层呈强盐敏，中等偏强水敏，弱酸敏，弱碱敏，无速敏。地层的地温梯度为-0.0397℃m，压力梯度为100m，为正常的温压系统。由此可知本井钻井液以稳定井壁和最大限度的减少对储集层的损害，快速钻进、保护油层为主。同时，考虑到探井中严重的漏失情况，由此可选用钾钙基聚合物钻井液，通过K+和Ca2+的晶格固定和离子交换作用来抑制泥页岩吸水水化膨胀，以高分子量阳离子聚合物作为包被絮凝剂,以小分子量有机阳离子化合物作为泥页岩抑制剂, 二者的相互结合,使得钻井液具有较强的抑制性、较好的稳定井壁能力，并配合阳离子乳化沥青和磺化类处理剂的应用，有效地解决了抑制防塌问题，稳定井壁。而造斜段、稳斜段可适当调节钻井液的配方来提高钻井液的稳定性，严格控制钻井液滤失量≤5ml。
分井段钻井液配方
查阅文献，选择钻井液配方如表8-1。
表8-1 A1-4井分井段钻井液配方
分段钻井液性能、流变参数
查阅文献，钻井液流变性能如表8-2所示。
表8-2 分段钻井液性能及流变参数
钻井液维护与处理
采用罐循环，三级净化系统。
8.5.1 一开井段（0～309.4m）
Ⅰ钻井液基本配方：
基浆+8%膨润土+2%NaOH+5%Na2CO3
Ⅱ维护与处理：
该井段钻遇地层为棕黄色、灰黄色砂质泥岩、泥岩，中软地层，可钻性好。采用高粘度、高切力和膨润土含量高的的钻井液，有效地解决了砾石层垮塌及携带岩屑的问题，起到防漏、堵漏作用。开钻前按配方配制新浆150m3，新浆要充分预水化，性能调整到设计要求方可开钻。在钻进过程中，视地层造浆情况适当补充稀浓度溶液处理，保持钻井液较高的粘度(40～60s)。一开完钻后大排量
冲孔，保持井底干净，确保表套顺利下入。
8.5.2 二开直井段（～550m）
Ⅰ钻井液基本配方：
基浆+ 5%膨润土+%KOH +2%SMP +%KCl +%CaO+%K- PAM+1%YTH- 2+1%HYB- 1+2%GXL- 1+%XC+%YGC+1~2%润滑剂。
Ⅱ维护与处理
二开选用钾钙基聚合物钻井液，二开前，将沉砂罐清理干净，并对一开钻井液进行二开前的预处理；全部采用罐式循环，严禁采用清水钻进，防止清水长期浸泡地层引起井壁垮塌、埋钻等恶性事故的发生。同时，下钻至表套管内转化钻井液为钾钙基钻井液体系，将循环池中和井内钻井液经清水稀释膨润土含至40~45g/L，一次性按室内试验确定配方加入足量聚合物、聚磺处理剂，循环均匀后，充分对钻井液进行护胶后，依次加入%KCl、%CaO转化为钾钙基钻井液。
8.5.3 二开斜井段（～550m）
配方：原钻井液+1~2%润滑剂
本井从550m开始定向造斜，定向造斜前在钻井液中加入润滑剂，减少摩阻和扭矩。控制粘滞系数在设计范围。调整好流变参数，保持动塑比在～之间，提高钻井液的携带能力，使用好固控设备，保证井眼清洁。
由探井数据可知，二开钻进过程中要重点防漏。钻进过程中要平稳操作，注意观察泥浆罐的液面，一旦发生大的漏失，可配高粘度钻井液并加入隋性堵漏材料堵漏（如锯沫、荞麦皮、粉碎的黄豆或海带等）或复合堵漏剂。另由探井资料可知，J2x-J1b为事故多发地层（多为漏失），需要时刻注意泥浆罐液面，以便出现事故及时应对。
8.5.4 三开井段（1350-1529m）
Ⅰ.钻井液的配制
与二开配置钻井液相同。
配方：
基浆+ 5%膨润土+%KOH +2%SMP +%KCl +%CaO+%K- PAM+1%YTH- 2+1%HYB- 1+2%GXL- 1+%XC+%YGC+1~2%润滑剂。
Ⅱ.钻井液维护处理措施
（1）正常钻进时，以K- PAM提供抑制包被性。用SMP、YTH - 2、HYB- 1 来控制钻井液的低API 和HTHP 滤失；
（2）用XC 提高钻井液的悬浮携带能力，清洁井底。用YGC 来增强井壁的稳定性，防止井壁垮塌；
（3）加强固控设备的使用，保持钻井液的低固相、低含砂,控制劣质固相积累。
（4）钻进过程中，要注意观察井口返浆情况，振动筛上的岩屑返出、岩屑形状的变化，严格控制钻井液性能达到设计要求，提高钻井液的抑制防塌、悬浮、携带岩屑能力，确保正常钻进。
（5）钻进中要保持各种处理剂的有效含量，并定期补充，使钻井液性能符合设计要求，既有
利于携岩、也要保持井壁稳定。
（6） 钻进期间，以补充胶液为主，尽量把所有药品都配制成胶液，然后均匀加入钻井液，保持钻井液性能的稳定，并防止未溶好的钻井液处理剂堵塞仪器和筛网，影响仪器工作和振动筛跑浆。
（7）加强固控设备的使用，钻井过程中不间断使用三级固控设备，使用150目以上的振动筛，同时勤捞砂、清沉砂罐，及时清除钻井液中的有害固相，降低钻井液的密度。
（8）钻进过程中根据振动筛上的返砂情况，及时发现地层岩性变化，及早发现煤层和泥岩，调整钻井液性能，保证井壁的稳定性和井下安全。
（9）进入目的层，钻进过程中，严格控制钻井液的PH 值在8～9范围内。 钻井液用料
按井筒容积的二倍预算各种材料的用量，但最少应按100m3钻井液配备材料，其中井筒容积计算公式为：
221
[()]4
c c b b c V
d H d H H π=+-
式中，V ，井筒容积，m 3；c H ，上开次套管下入深度，m ；c d ，上开次套管内径，m ；b H ，钻头钻达深度，m ；b d ，钻头尺寸，m 。
（1） 一开钻井液用量见表8-3：
（2） 二开钻井液用量见表8-4：
（3） 三开钻井液用量见表8-5：
表8-5 三开钻井液用量计算结果
钻井液体系和配方
钻井液体系和配方 一.不分散聚合物体系 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集合物处理的水基钻井液。常用的不分散集合物钻井液类型大体有三种：及多元素聚合物体系、复合粒子性聚合物体系、阳离子聚合物体系。 1.不分散聚合物体系特点 （1）具有很强的抑制性。通过使用足量额高分子聚合物作为絮凝包被剂，实现强包被“被包”钻屑，在钻屑表面形成一层光滑的保护膜，抑制钻屑分散，使钻出的钻屑基本保持原状而不分散，以立于地面机械清除，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。通过控制适当的般土，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，能偶获得良好的泥饼质量。 （4）该体系以其良好的稀释特性是的钻头水眼粘度小，环空粘度打，
有利于喷射钻井、优化钻井钻头水马力的充分发挥，从而提高机械钻速。 （5）低密度、低固相、有利于实现近平衡压力钻井 （6）抑制性强，且粘土微粒含量较低，滤液对底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
3.技术关键 1.加大包被剂用量（171/2″井眼平均约3.5千克/米，121/4″井眼约3.0 千克/米），并采用2种以上包被剂复配以达互补增效功能，突然强包被，抑制钻屑钻分散，防止钻屑粘聚包被剂以胶液形式钻进时细水长流式补充到井浆中。 2.控制适当的般土含量以获得良好的流变性集携砂、悬砂功能（MBT最佳 范围为30～45克/升）。般土含量的控制以淡水预化般土浆形式需要时直接均匀补充道井浆中。 3.使用磺化沥青（2%）和超细碳酸钙（2%）改善和提供聚合物钻井液的泥 饼质量。 4.使用足量的润滑剂RH-3(0.5%～0.8%)及防泥包剂RH-4（0.3%～0.5%），降
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
间31井钻井液技术
间31井泥浆技术报告 1概况 间31井地理位置：河北省河间市时村乡李安庄村；构造位置：冀中坳陷饶阳凹陷马西洼槽间31断块；钻探目的：预探马西洼槽间31断块沙1段含油气性；井型为直井；设计井深：2600米；实际井深：2600米；目的层：Ed、Es1段。间31井钻井周期19天9：30小时,建井周期26天15：00小时,平均机械钻速9.58M/H,固井质量、井身质量全部合格，符合甲方要求。 2工程简况 一开: Φ444.5mm×184.6m+Φ339.7mm×183.33m 二开：φ215.9mm×2600m 3泥浆措施 本井一开用般土浆开钻，泥浆性能为：比重1.05，粘度28秒。二开预处理采用大、中、小分子复配的方法，加入K－PAM和NPAN，控制泥浆粘度和失水。二开后，随着井深的增加及时补充K－PAM和NPAN，保持其在泥浆中的含量。进入馆陶组前加入一定量的SMP和FT-103改善泥饼质量,同时加足K－PAM和NPAN以控制造浆和失水，保证了第一趟钻的起下顺利, 并且为转型做好了基浆准备。馆陶组底部加入足量SMP和FT-103，将聚合物泥浆转型为聚磺泥浆。进入东营段后，每班将K－PAM和NPAN按1：2的比例配成胶液以细水长流的方式补充，同时加足SMP和FT-103，以控制造浆、中压失水和高温高压失水，提高泥饼质量。本井沙一段有一段油页岩，为了防止油页岩垮
塌，根据设计在打开油页岩前加入一定量的HY-212。在以后钻进过程中，及时补充SMP、FT-103、NPAN、K－PAM等处理剂，确保了全井泥浆性能稳定，特别是泥浆的失水得到了很好的控制，进入油层的中压失水、高温高压失水都在设计范围内，从而保证了钻进顺利和井下的安全。完钻后，调整好泥浆，首先进行了短起下，到底后大排量充分循环钻井液，直至振动筛没有砂子，打入一段重塞对油页岩段进行了封堵以后，方起钻电测，电测一次成功。 4电测情况 本井泥浆性能符合设计要求，全井没有因泥浆性能引起的井下复杂和井下事故，起钻电测前，首先进行了短起下，反复刮拉井壁，到底后采用大排量充分循环钻井液，用重塞对油页岩段进行封堵后，起钻电测，电测一次到底。 5小结 本井泥浆性能较好，各项性能符合设计要求，进入油层段后的失水特别是高温高压失水控制得较好，有效的降低了井下事故发生的可能性。每次起下钻都很顺利，钻进周期相对缩短，减少了泥浆对油层的浸泡时间。全井没有因泥浆性能而引起的井下事故和井下复杂。值得注意的是该地区明化镇和东营段的严重造浆，以及沙一段的特殊岩性。在明化镇和东营段必须把大分子的量加足，用好固控设备，降低泥浆的固相含量；进入沙一前把失水控制好。
647.2-2013_页岩气水平井钻井作业技术规范_第_2_部分：钻井作业(出版稿)
Q/SYCQZ 川庆钻探工程有限公司企业标准 Q/SYCQZ 647.2—2013 页岩气水平井钻井作业技术规范 第2部分：钻井作业 2013-12-22发布2014-01-22实施
目次 前言................................................................................. II 1 范围 (1) 2 规范性引用文件 (1) 3 钻井工程设计 (1) 4 井眼轨迹控制 (2) 5 防碰作业 (3) 6 水平段安全钻井 (3)
前言 《页岩气水平井钻井作业技术规范》分为五个部分： ——第 1 部分：丛式井组井场布置； ——第 2 部分：钻井作业； ——第 3 部分：油基钻井液； ——第 4 部分：水平段油基钻井液固井； ——第 5 部分：井控。 本部分为第 2 部分。 本标准按 GB/T 1.1-2009《标准化工作导则第 1 部分：标准的结构和编写规则》进行编写和表述。 本标准由川庆钻探工程有限公司提出。 本标准由川庆钻探工程有限公司钻井专业标准化技术委员会归口。 本标准起草单位：川庆钻探工程有限公司钻采工程技术研究院、川庆钻探工程有限公司川东钻探公司、川庆钻探工程有限公司川西钻探公司 本标准主要起草人：张德军、赵晗、卓云、叶长文。
页岩气水平井钻井作业技术规范第2部分：钻井作业 1 范围 本标准规定了页岩气丛式井组钻井工程设计、井眼轨迹控制、防碰作业、水平段安全钻井等内容和要求。 本标准适用于川渝地区页岩气井的钻井作业。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 SY／T 1296 密集丛式井上部井段防碰设计与施工技术规范 SY／T 5088-2008 钻井井身质量控制规范 SY／T 5416 定向井测量仪器测量及检验 SY／T 5435-2003 定向井井眼轨迹设计与轨迹计算 SY／T 5547 螺杆钻具使用、维修和管理 SY／T 5619 定向井下部钻具组合设计方法 SY／T 6332-2004 定向井轨迹控制 SY／T 6396 钻井井眼防碰技术要求 Q／SYCQZ 001 钻井技术操作规程 Q／SYCQZ 372-2011 丛式井井眼防碰技术规程 3 钻井工程设计 3.1 井身结构 3.1.1 表层套管应封隔地表漏层和垮塌层，相邻两井表层套管下深错开20 m以上。 3.1.2 水平井技术套管下入位置井斜应不低于60°，若井下出现严重垮塌、钻遇高压油气，可提前下入技术套管。 3.1.3 油层套管尺寸不小于 11 4.3 mm，抗内压强度与增产改造施工压力之比＞1.25。 3.1.4 水平段长度宜控制在800 m ～ 1400 m。 3.2 靶区 3.2.1 靶区半径设计符合SY／T 5088-2008的规定，且满足井眼轨迹控制要求。 3.2.2 水平段井眼方向与地层最小主应力方向的夹角不小于 15°。 3.3 井眼轨道 3.3.1 每口井地下靶心与井口位置连线相互之间不宜空间交叉。
泥浆配比实用培训资料(doc 18页)
泥浆配比实用培训资料(doc 18页)
饶秋生申金生 （中国建筑技术集团有限公司郑州分公司，郑州 450053） 摘要: 水平定向穿越对不同地质情况施工中，泥浆配置工作对穿越成功起到至关重要的作用。本文通过在不同地质中的施工经验，总结一些提供给同行，共同学习。 关键词：水平定向钻进、泥浆配置 水平定向钻进已广泛应用于市政、通信中管线穿越。施工的孔径越来越大，穿越长度越来越长，钻越不同地质的情况也越来越多。钻进中的成孔率和孔洞的稳定性对泥浆的配置质量要求越来越高。本文对水平钻进中泥浆配置的适应性作详细分析。 1 泥浆的分类及性能 1.1分类 中国膨润土矿资源非常丰富，既有钙基膨润土，又有钠基膨润土，此外还有氢基、铝基、钠钙基和未分类的膨润土。膨润土(Bentonite)又称膨土岩等，是以蒙脱石(也称微晶高岭石、胶岭石)为主要成分的粘土岩—蒙脱石粘土岩,常含少量伊利石、高岭石及沸石、长石、方解石等。蒙脱
润土的物理化学性能和工艺技术性能影响颇大。3）理化性能 膨润土具有极强的吸湿性，吸水后膨胀，膨胀数可达30倍。在水介质中能分散呈胶体悬浮液，这种悬浮液具有一定的粘滞性、触变性和润滑性。它和水、泥或砂等细碎屑物质的掺合物有可塑性和粘结性。有较强的阳离子交换能力。对各种气体、液体、有机物质有一定的吸附能力，最大吸附量可达5倍于它的重量，具有表面活性的酸性漂白土能吸附有色物质。 膨润土的理化性能主要取决于它所含的蒙脱石种类和含量。一般钠基膨润土较之钙基或镁基膨润土的物理化学性质和工艺技术性能优越。主要表现在：吸水速度慢，但吸水率和膨胀倍数大；阳离子交换量高；在水介质中分散性好，胶质价高；它的胶体悬浮液触变性、粘度、润滑性好，PH值高；热稳定性好；有较高的可塑性和较强的粘结性；热湿拉强度和干压强度高。所以钠基膨润土的使用价值和经济价值较高。 2 泥浆的检验方法 测量泥浆密度的仪器目前用得最多的是密度秤。测量时，将泥浆装满于泥浆杯中，加盖后使多余
水基钻井液配方组合的回顾与展望
水基钻井液配方组合的回顾与展望 摘要：本文是对我国水基钻井液技术的发展的一篇综合分析及发展趋向。介绍及叙述了聚磺钻井液的形成过程、硬脆性泥页岩地层分析及处理措施、从半透膜机理发展出的4种新体系（聚多醇类，甲酸盐类，甲基葡糖苷，硅酸盐类）、无渗透钻井液、胺基钻井液配方的组成和处理剂的发展新技术，最后提出了几点展望意见。 关键词：水基钻井液配方组合回顾综述我国钻井液处理剂技术在几十年的 发展中有两次关键性的突破。一次是70年代在四川地区钻7000米的深井三磺钻井液处理剂的研制成功，解决了深井钻井的井壁稳定问题。另一次是80年代研制成功的多类型有机聚合物处理剂，解决了浅井膨胀性泥页岩地层的“井壁稳定”问题。通过多年摸索，最终形成了目前的“聚磺钻井液”模式和十几种常用的钻井液处理剂。 1聚磺钻井液的形成 上世纪50年代初我国的钻井液类型属于细分散型，不久(1952年)即开始向用钙（石灰、石膏）处理的粗分散阶段过渡；70年代中期，三磺处理剂（磺化丹宁，磺化酚醛树脂，磺化褐煤）的研制成功，为四川地区钻探7000米深井提供了保障，到现在仍为深井不可缺少的主要处理剂。80年代初全国开展了“不分散低固相聚合物”钻井液的攻关工作，以丙烯酰胺或丙烯腈为主要原料的产品如雨后春笋，很快研制出了十几个品种，最终解决了钻浅部地层（2500m以上）、富含蒙脱土地层的膨胀、缩径等问题，进而形成了以“聚合物钻井液”命名的钻井液。但是这一钻井液不能适应井深超过2500m的地层，当进入伊利石含量较多的硬脆性地层时，所用钻井液就不能“不分散”了，必须加入某些磺化物或分散性类处理剂。当时为了克服各地区使用钻井液时出现的问题，全国开展了各种探索攻关课题。80年代由原石油部钻井司组织了一个全国性的基础课题,即“钻进地层和油层岩石矿物组份和理化性能的研究及分区分层钻井液标准设计的研究”。这一课题有全国19个油田和一个科研单位参加，共分析了全国的2万多块泥页岩，历时8年，综合后拟定了我国的“钻进地层的分类方法”和各地区的“分区分层的标准钻井液设计”。当时的想法是通过深入全面的地层岩石矿物分析和理化性能分析，拟定各地区的钻井液标准配方,以解决当时各油田遇到的井壁稳定问题但是对各地区的标准钻井液设计进行综合分析后却意外地发现：尽管全国各油田所处地区不同，地层性质有差异,但在钻井液技术的对策方面却有明显的规律可循,而且惊人地相似。 2硬脆性泥页岩地层分析及处理措施 尽管已经形成了较成熟的水基钻井液配方组合模式（聚磺钻井液），但还是不能得心应手，时有事故发生。这时开展了全国性的硬脆性泥页岩稳定问题科研攻关工作（列入中石油总公司的研究课题）。（根据已发表的30多篇文献）有关硬脆性泥页岩的主要观点和建议归纳如下。 （1）“七五”期间，由原石油部钻井司组织开展了“钻进地层和油层岩石矿物组成和理化性能的研究及分区分层钻井液标准设计的研究”课题[1]，对全国19个油田的钻进地层和油层岩石矿物组成和理化性能作了全面、系统的剖面分
中国石油天然气集团公司钻井液技术规范
中国石油天然气集团公司钻井液技术规范 第一章总则 第一条钻井液技术是钻井技术的重要组成部分，直接关系到钻探工程的成败和效益。为提高钻井液技术和管理水平，保障钻井工程的安全和质量，满足勘探开发需要，特制定本规范。 第二条本规范主要内容包括：钻井液设计，现场作业，油气储层保护，钻井液循环、固控和除气设备，泡沫钻井流体，井下复杂的预防和处理，钻井液废弃物处理与环境保护，钻井液原材料和处理剂的质量控制与管理，钻井液资料管理等。 第三条本规范适用于中国石油天然气集团公司所属相关单位的钻井液技术管理。 第二章钻井液设计 第一节设计的主要依据和内容 第四条钻井液设计是钻井工程设计的重要组成部分，主要依据包括但不限于以下几方面： 1、以钻井地质设计、钻井工程设计及其它相关资料为基础，依据有关技术规范、规定和标准进行钻井液设计。 2、钻井液设计应在分析影响钻探作业安全、质量和效益等因素的基础上，制定相应的钻井液技术措施。主要有：地层岩性、地层应力、地层岩石理化性能、地层流体、地层压力剖面（孔隙压力、坍塌压力与破裂压力）、地温梯度等信息；储层
保护要求；本区块或相邻区块已完成井的井下复杂情况和钻井液应用情况；地质目的和钻井工程对钻井液作业的要求；适用的钻井液新技术、新工艺；国家和施工地区有关环保方面的规定和要求。 第五条钻井液设计内容主要包括：邻井复杂情况分析与本井复杂情况预测；分段钻井液类型及主要性能参数；分段钻井液基本配方、钻井液消耗量预测、配制与维护处理；储层保护对钻井液的要求；固控设备配置与使用要求；钻井液仪器、设备配置要求；分段钻井液材料计划及成本预测；井场应急材料和压井液储备要求；井下复杂情况的预防和处理；钻井液 HSE 管理要求。 第二节钻井液体系选择 第六条钻井液体系选择应遵循以下原则：满足地质目的和钻井工程需要；具有较好的储层保护效果；具有较好的经济性；低毒低腐蚀性。 第七条不同地层钻井液类型选择 1、在表层钻进时，宜选用较高粘度和切力的钻井液。 2、在砂泥岩地层钻进时，宜选用低固相或无固相聚合物钻井液；在易水化膨胀坍塌的泥页岩地层钻进时，宜选用钾盐聚合物等具有较强抑制性的钻井液。 3、在地层破裂压力较低的易漏地层钻进时，宜选用充气、泡沫、水包油等密度较低的钻井液；在不含硫和二氧化碳的易漏地层钻进时，也可采用气体钻井。
常用钻井液材料
常用钻井液材料 一膨润土类一、组成 膨润土是岩浆岩或变质岩中硅酸盐矿物（如长石）风化沉积形成的，其组成为 1、粘土矿物：蒙脱石、高岭石、伊利石和海泡石，钻井用膨润土主要粘土矿物为蒙脱石，含量在70%以上。 2、砂子：石膏、石英、长石、云母、氧化铁等含量越小越好。 3、染色物：木屑、树叶及腐质物起染色作用，膨润土有红色、黄色、紫色等不同颜色，就是这个原因。 4、可溶性盐类：碳酸盐、硫酸盐和氯化物等。 二、分类 膨润土分为钙基膨润土钠基膨润土和改性膨润土三种。 1、钙基膨润土：造浆率8-12立方米每吨。 2、钠基膨润：造浆率15-18立方米每吨。 3、改性膨润土：通过加入纯碱、烧碱、羧甲基纤维素、低分子量聚丙烯酰胺等无机盐和有机分散剂来提高膨润土的造浆率，达到钠基膨润土性能指标。 三、作用及用途 1、堵漏：黄土层漏失、基岩裂隙漏失都需要用来配浆堵漏。 2、护壁：在井壁上形成泥饼，减少钻井液内的水份向井壁渗透，起到保护井壁稳定的作用。
3、携砂：配制一定数量的高比重大粘度的膨润土泥浆定期打入井内，将井内掉块、岩屑顺利携带出井外，保持井内干净。 4、配治塌泥浆：井壁长时间浸泡发生垮塌，常规泥浆仍不能维护井壁时，就要加膨润土以提高比重、切力、粘度达到稳定井壁之目的。 5、配加重泥浆：遇到涌水或高压油气层时，都需在泥浆中加膨润土来平衡地层压力。 6、配完井液和封闭浆：为顺利测井，完钻时需配完钻液；在易塌井段需配封闭浆，这些都需加膨润土。 四、影响膨润土性能的因素 1、原矿质量：原矿石蒙脱石含量高低是影响膨润土性能最重要的因素，蒙脱石含量越高，膨润土造浆率相应地就高。 2、粒度：粒度越细造浆率相应的就越高，反之亦然。 3、添加剂：合理地加入分散剂，会明显改善膨润土的性能。 4、水质：膨润土在高矿化度和酸性中水造浆率会明显降低甚至不造浆。 五、简单测试 1、造浆率：1吨膨润土配制出胶体率95%以上的泥浆的体积。如造浆率15立方米每吨，就是在100克水中加6.67克膨润土搅拌30分钟倒入试管（100毫升）中，24小时胶体率在95%以上。 2、漏斗粘度：用马氏漏斗测其粘度，一般不低于28秒。 3、失水量：用ANS气压失水仪测失水量。一般不大于
钻井液体系和配方
钻井液体系和配方 不分散聚合物体系 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集合物处理的水基钻井液。常用的不分散集合物钻井液类型大体有三种：及多元素聚合物体系、复合粒子性聚合物体系、阳离子聚合物体系。 1. 不分散聚合物体系特点 （1）具有很强的抑制性。通过使用足量额高分子聚合物作为絮凝包被剂，实现强包被“被包”钻屑，在钻屑表面形成一层光滑的保护膜，抑制钻屑分散，使钻出的钻屑基本保持原状而不分散，以立于地面机械清除，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。通过控制适当的般土，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，能偶获得良好的泥饼质量。 （4）该体系以其良好的稀释特性是的钻头水眼粘度小，环空粘度打, 有利于喷射钻井、优化钻井钻头水马力的充分发挥，从而提高机械钻速。 （5）低密度、低固相、有利于实现近平衡压力钻井 （6）抑制性强，且粘土微粒含量较低，滤液对底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 3. 技术关键1.加大包被剂用量（17人〃井眼平均约3.5千克/米,127 4〃井眼约3.0 千克/米），并采用2种以上包被剂复配以达互补增效功能，突然强包被, 抑制钻屑钻分散，防止钻屑粘聚包被剂以胶液形式钻进时细水长流式补充到井浆中。 2. 控制适当的般土含量以获得良好的流变性集携砂、悬砂功能（MBT最佳范 围为30?45克/升）。般土含量的控制以淡水预化般土浆形式需要时直接均匀补充道井浆中。
3. 使用磺化沥青（2%和超细碳酸钙（2%改善和提供聚合物钻井液的泥饼质量。 4. 使用足量的润滑剂RH-3（0.5%?0.8%）及防泥包剂RH-4（0.3%?0.5%）,降 低磨阻，防止钻头泥包。 5. 使用适量的HPAN双聚铵盐等中小分子聚合物与高分子聚合物匹配（大/ 小分子 聚合物的最佳比例2.5?3:1 ），降低滤失，有利于形成优质泥饼。 6. 不使用稀释剂。 4. 推荐性能 5. 使用环境 主要用于解决遇巨厚地址年代较晚的第三系强胶性泥岩地层（粘土矿物以伊 利石为主，其次为绿泥石和高岭石及少量伊利石、蒙脱石混层2000以上的地层）时所遇到的井眼缩小导致起下钻阻卡严重等复杂问题。 分散型聚合物体系——聚合物磺化体系 聚合物磺化钻井液指的是以磺化处理剂及少量聚合物作为主要处理剂配制成而成的水基钻井液。 1.体系特点 1）具有良好的高温稳定性，抗温可高达180C以上，适用于深井段、超深井段钻井。 2）使用磺化沥青类页岩抑制剂稳定硬脆性泥岩、少量高分子聚合物稳定伊/ 蒙混层粘土矿物的机理来防止井壁坍塌。故具有一定防塌能力。
钻井液技术规范
附件 钻井液技术规范 (试行) 中国石油天然气集团公司 二○一○年八月
目录 第一章总则┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3第二章钻井液设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3第一节设计的主要依据和内容┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄3 第二节钻井液体系选择┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄4 第三节钻井液性能设计项目┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄5 第四节水基钻井液主要性能参数设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄7 第五节油基钻井液基油选择和主要性能参数设计┄┄┄11 第六节油气层保护设计┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄12 第七节钻井液原材料和处理剂┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄13 第八节钻井液设计的管理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄13 第三章钻井液现场作业┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄14第一节施工准备┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄14 第二节预水化膨润土钻井液与处理剂胶液的配制┄┄┄14 第三节淡水钻井液的配制┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15 第四节盐水钻井液的配制┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄15 第五节水包油钻井液的配制┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄16 第六节油基钻井液的配制┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄16 第七节钻井液性能检测┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄17 第八节现场检测仪器┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄18 第九节现场钻井液维护与处理的基本原则┄┄┄┄┄┄20 第十节水基钻井液性能维护与处理┄┄┄┄┄┄┄┄┄20 —1 —
第十一节油基钻井液性能维护与处理┄┄┄┄┄┄┄┄23 第四章油气层保护┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄24 第五章循环净化系统┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄25 第一节设备的配套、安装与维护┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄25 第二节钻井液净化设备的使用┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄27 第六章泡沫钻井流体┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 第一节一次性泡沫钻井流体┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄28 第二节可循环泡沫钻井流体┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄29 第三节压井液和压井材料的储备┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31 第七章井下复杂事故的预防和处理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31 第一节井壁失稳的预防与处理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄31 第二节井漏的预防与处理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄33 第三节卡钻的预防和处理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄35 第八章废弃钻井液处理与环境保护┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄37 第九章钻井液原材料和处理剂的性能评价与储存┄┄┄┄37 第一节技术标准与性能评价┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄38 第二节钻井液原材料和处理剂的储存┄┄┄┄┄┄┄┄38 第十章钻井液资料收集┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄39第十一章附则┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄39 附录┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄40 —2 —
伊犁盆地伊3井煤层气井钻井液设计与应用
伊犁盆地伊3井煤层气井钻井液设计与应用摘要:对伊3井煤层气井钻井液的设计、技术思路、现场应用及复杂情况处理进行了论述和分析。钾基两性离子聚磺防塌钻井液对井眼清洁、井眼稳定、减阻防卡、防漏堵漏、防塌等性能进行了总结。 【关键词】煤层气, 粉煤层, 聚磺防塌, 伊3井 abstract: iraq 3 cbm well drilling fluid design, technical ideas, the application situation and the complicated treatment were discussed and analyzed. potassium base zwitterion together the collapse of well drilling fluid sulfonylurea eye cleaning, borehole stable friction reduction, the card, plugging, prevent the collapse, such as performance was summarized. 【 key words 】 cbm, adding layer, and gather the sulfonylurea collapse, the iraq 3 wells 中图分类号： p618.11文献标识码：a文章编号： 随着煤层气勘探开发的领域不断扩展，煤层气钻井过程中遇到的地层越来越复杂、储层越来越深，出现的井内复杂情况更加难以预料，处理的难度也在不断增加。因此需要我们对煤层气井钻井液技术要不断研究、完善。 一、地质与井身结构概况
苏里格气井水平井钻井液技术方案
苏里格气井水平井钻井液技术方案苏里格气井水平井钻井液最关键的技术是井眼净化、大斜度井段“双石层”和水平段泥岩的垮塌、预防PDC钻头的泥包、润滑性、产层保护等。 1 基本情况 直井段：保持了本区块直井、定向井钻井液方案。 斜井段: 继续采用强抑制无土相复合盐钻井液体系。 水平段：采用无土相酸溶暂堵钻井液体系。 2 技术难点 2.1 苏里格区块直井段安定底直罗组、延长底部纸纺组顶部易垮塌。 2.2苏里格区块刘家沟组与石盒子组地层承压能力低，普遍存在渗透性漏失和压差性漏失。 尤其是苏5区块漏失最为频繁。 2.3“双石层”、煤层和水平段泥岩的垮塌，是导致水平井易发生复杂和故障的致命的因素。 2.4如何优化钻井液体系、性能、组分，通过钻头选型，水力参数优化，是预防PDC钻头泥包和提高斜井段机械钻速的关键。 2.5 如何通过改善泥饼质量，提高钻井液的润滑性是水平井钻井液防卡润滑的关键。 3 技术方案 3.1表层技术方案 3.1.1表层钻井液配方 表层及导管钻进严格按《苏里格气田表层钻井液技术》执行，打导管采用白土浆小循环，导管打完后固定、找正、坐实、水泥回填，侯凝2-3小时，开钻过程中监控导管情况。 若流砂层未封住（流沙层50米以上），采用白土浆钻井，0.1%CMC+5-6%白土，密度:1.03---1.05g/cm3，粘度:40-50s ；钻穿流沙层50-80米之后，采用低固相钻井液体系，密度:1.01---1.03g/cm3，粘度:31-35s。 若流砂层已完全封住，用清水聚合物钻井液体系，配方为0.2%CMP +0.2%ZNP-1。钻井液性能：密度:1.00---1.02g/cm3，粘度:31-32s。 3.1.2下表层表套前技术措施 打完表层后配白土浆（约40-50方）密度：1.03-1.05g/cm3，粘度：40-50s，采用地面小循环清扫井底后打入井里封固裸眼井段，起钻连续灌白土浆，确保井口流沙层段为白土浆，防止下表套过程中流沙垮塌。
钻井设计基本原则
钻井设计基本原则 1.钻井的目的：是为勘探和开发油气田服务。 2.钻井设计必须国家及政府有关机构的规定和要求，保证钻井设计的合法性。 3.钻井设计的主要依据： 3.1.地质设计是钻井设计必须遵循的主要依据。地质部门至少应在开始钻井作业前75 天，向钻井部门提供地质设计，并应在该设计中尽可能地提供所钻之井的地质情况（包括地层孔隙压力、破裂压力等），以及提出地质上要求的资料。 3.2.井场调查资料和邻井的钻井资料，也是进行钻井设计的主要依据。地质部门至少应 在钻井作业开始前45天做完井场调查，并将获得的各有关资料（包括井位自然环境、土壤情况、浅层气等）尽快交给钻井部门；同时，还应收集全邻井的钻井资料（包括复杂情况的处理、钻井液密度的使用情况等）。 3.3.钻井部门应根据地质部门提供的资料和邻井资料，认真分析，作好钻井设计。如存 在由于目前技术水平、设备的限制，保证不了钻井作业在安全情况下进行，或钻井作业结果达不到地质设计的要求，应尽早明确提出，以便地质部门修改地质要求或调整井位位置。 4.钻井设计应体现安全第一的原则。大到井身结构，小到每一项作业程序，都要重视安全， 既要重视井下安全，也要重视地面安全，把安全第一的原则贯穿到整个设计中。对于重大的作业和风险大的作业，还应制定相应的安全应急程序。 5.设计钻井液密度的原则。钻井液密度必须大于地层孔隙压力当量密度，小于地层破裂压 力当量密度。钻井液密度对地层孔隙压力的安全附加值，用压力表示，油井为 1.5~3.5MPa，气井为3.0~5.0MPa。 6.井身结构的设计，是钻井设计的关键内容，必须遵循下述几点： 6.1.保证井眼系统压力平衡，不出现喷漏同在一裸眼中，即钻下部高压地层时用的较高 密度的钻井液产生的液柱压力，不会压漏上部裸露的地层。 6.2.井内钻井液液柱压力和地层压力之间的压差不宜过大，以免发生压差卡钻。 6.3.为保证安全钻进，必须用套管封住复杂地层井段，如易漏、易垮塌、易缩径和易卡 钻等井段。 6.4.探井，特别是地层压力还没有被掌握的井，应设计一层套管作为备用，以保证井眼 能够钻到设计的深度。 6.5.对钻探多套压力系统的井，应采用多层套管程序，以保护油气层不受钻井液污染和 损害。
冀东油田水平井钻井液技术重点
第22卷第4期钻井液与完井液Vol.22No.4 2005年7月DRILLINGFLUID&COMPLETIONFLUIDJul12005 文章编号:100125620(2005)0420072202 冀东油田水平井钻井液技术 邓增库左洪国夏景刚杨文权赵增春蒋平 (华北石油管理局第三钻井工程公司,河北河间) 摘要针对水平井钻井要求和冀东油田的地层特点,采用强包被、、,定向井段和水平井段采用聚磺硅氟乳化原油钻井液。该钻井液中PMHA与JJ能力;GT298、KJ21与NPAN,L21与JGWJ复配使用可以提高钻井液的封堵能力,。现场应用表明,该钻井液具有较强的防塌能力、,解决了上部地层和水平井段砂岩储层的井塌以及大斜度井段、水平井段的携砂、,完全满足了冀东地区垂深小于3000m水平井的钻井需要。 关键词聚磺硅氟钻井液井眼净化井眼稳定防止地层损害水平钻井冀东油田中图分类号:TE254.3 文献标识码:A 钻井液性能优良是水平井井下安全的重要保证。为满足水平井钻井要求,对水平井钻井液技术进行了调研,结合冀东油田的地层特点,从钻井液的抑制防塌能力、流变性、润滑性、油层保护等方面进行室内评价,优选出了聚磺硅氟乳化原油钻井液配方,并首次在G362P4井进行试验,获得了成功。随着水平井钻井液技术的不断完善,22口水平井实践表明,聚磺硅氟乳化原油钻井液具有较强的防塌能力、良好的流变性和润滑性,油层保护效果好,满足了冀东油田垂深小于3000m的水平井钻井需要。 砂带来困难;水平段处于砂岩产层,钻速快(钻时为0.8～2min/m),钻井液中岩屑浓度大;一般水平井段的井径比常规井径大,同时钻具不能居中,在重力作用下,岩屑在运移过程中产生沉降,在钻具周边淤积。如果钻井液携砂能力较弱,或工程措施不当,极易形成岩屑床,造成卡钻。113润滑防卡 由于油层埋深较浅,井眼轨迹半径较小,造斜率有时达30°/100m以上,大斜度井段地层较软,地层与钻具接触面大,固相润滑作用小,主要依赖液相润滑,增加了润滑防卡难度。114油层保护 1技术难点 111井壁稳定 该油田馆陶组下部地层存在不同厚度的玄武 岩,胶结物少,地层破碎,表现为大块塌落;东营组泥页岩地层易吸水造成不均质剥落坍塌;储层砂岩胶结性差,返出岩屑类似流砂,储层砂岩裸露段长达几百米,上层井壁
钻井液配方材料性能
1、聚丙烯酰胺钾盐 K-PAM 又称之为聚丙烯酸钾，产品为白色或淡黄色末状，是一种含羧钾聚丙烯酰胺衍生物，是很强的抑制页岩分散剂，具有控制地层造浆的作用并兼有降失水、改善流型及增加润滑性等功能。在钻井液中包被、提粘，使用于各种泥浆体系，有较好的防塌作用。它能改善井液的流变性并能有效地包被钻屑，抵制地层造浆，钾离子的存在，能防止软泥。岩和硬脆性泥液岩的水化和剥落，起到稳定井壁的作用，具有较好的降失水作用，与其它处理剂配伍性好， 2、PAC—141是一种新型泥浆处理剂。可适用于各种水基泥浆体系,具有改善泥浆流型、提高剪切稀释能力、降低失水量、控制钻屑分散、稳定井壁、调节泥浆粘度和胶体稳定性等作用。 3、NH4-HPAN是淡黄色粉末，具有一定的抗温和抗盐能力。并且具有耐光、耐腐蚀的功能，由于NH4+在页岩中的镶嵌作用，具有一定的防塌效果。该产品有较强降低钻井液降滤失量和高温高压滤失量，抗温能力强，抗热稳定性好等作用，具有一定的抑制粘土水化和防塌能力，同事具有较好的抗盐以及抗污染的能力。 4、聚合氯化铝是一种无机高分子混凝剂，由于氢氧根离子的架桥作用和多价阴离子的聚合作用而生成分子量较大、电荷较高的无机高分子水处理剂。其混凝作用表现如下：a、水中胶体物质的强烈电中和作用。b、水解产物对水中悬浮的优良架桥吸附作用。c、对溶解性的选择性吸附作用。 5、 XY27在钻井液中用作降粘剂（或叫絮凝剂）。在它的分子链中引入了一定比例的阳离子、阴离子、非阴离子官能团。由于阳离子基团的存在，大大提高了XY27抑制泥页岩分散、膨胀的能力，并能提高钻井液体系的抑制性。因此，XY27不仅能显著降低钻井液的粘度，而且能使钻井液的粘度保持稳定，表现出较强的抗岩屑污染能力。 6、氢氧化钠是白色的固体，极易溶解于水，呈碱性，可用于调节泥浆ph值。 7、高效润滑剂RH-3是专为钻井润滑设计的复合型润滑剂，添加到钻井液中可明显提高其抑止性和润滑性，添加本品后钻探阻力小，进尺快，可防止缩径泥包钻头、压差卡钻，有利于提高钻进效率，防止井塌，延长钻头寿命。⑴高润滑性，润滑系数降低率可达80%以上。⑵优良的抗磨性和极压性能。⑶抗高温，可在250 ℃以上应用。⑷高安全性，闪点在80℃以上，一般工作环境中无燃爆危险。 ⑸绿色环保，本品无毒，可生物降解，环境友好。⑹与基浆配伍性好，膨润土产地、性能的变化不影响润滑效果。⑺分散性好，在浆体中分散均匀，润滑平稳。 8、磺化沥青是棕褐色易碎薄片或流动性粉末，由于含有磺酸基，水化作用很强，当吸附在页岩界面上时，可阻止页岩颗粒的水化分散起到防塌作用。同时，不溶于水的部分又能填充孔喉和裂缝起到封堵作用，并可覆盖在页岩界面，改善泥饼质量。磺化沥青在钻井液中还起润滑和降低高温高压滤失量的作用，1是一种堵漏、防塌、润滑、减阻、抑制等多功能的有机钻井液处理剂。2、润滑减阻，降低钻具的提升能力和扭距延长钻头使用期，预防和解除卡钻；3、形成薄而坚韧的泥饼强化井壁。控制高温失水；4、控制泥浆的高温剪切强度；5、可与其它泥浆处理剂复配使用。推荐加量1-6%。
《钻井液工艺原理》复习题及答案_7471426579659919
《钻井液工艺原理》 一.单项选择题(共30题) 1、在水中易膨胀分散的粘土矿物是（P25）。 A. 高岭石； B. 云母； C. 蒙脱石； D. 绿泥石 2、泥浆10秒和10分钟静切力是电动旋转粘度计以3转/分转动时刻度盘指针的（P63）。 A. 最大读数； B. 最小读数； C. 稳定后的读数 3、泥浆含砂量是指大于74微米的颗粒在泥浆中的体积百分数，因此测试时需用（P11）目数的过滤网过滤泥浆样。 A. 150； B. 200； C. 325； D. 100 4、低固相钻井液若使用宾汉模式, 其动塑比值一般应保持在（P58）Pa/mPa·s。 A. 0.48 B. 1.0 C. 4.8 D. 2.10 5、标准API滤失量测定的压力要求是（P82）。 A. 686kPa B. 7MPa C. 100Pa D. 100kPa 6、用幂律模型的"n"值可以判别流体的流型，n等于1的流体为（P58）。 A. 牛顿流体； B. 假塑性流体； C. 膨胀性流体 7、钻井作业中最重要的固相控制设备是（P222）。 A. 除泥器； B. 除砂器； C. 振动筛； D. 离心机 8、钻井液密度越高，机械钻速越（P7）。 A. 高； B. 低； C. 不影响 9、下列那种基团叫酰胺基（P109）。 A. -CONH2 B. -COOH C. -SO3H D. -CH2OH 10、抗高温泥浆材料一般含有那个基团（P179）。 A. -SO3H B. -CH2OH C. -CONH2 D. -COOH 11、钻井过程中最主要的污染物是（P221）。 A. 水泥浆； B. 钻屑； C. 原油； D. 都不是 12、醇类有机化合物的分子结构中含有（P150）。 A. 羧基； B. 硝基； C. 羟基； D. 羰基 13、聚合物处理剂中,CMC属于（P159）型处理剂。 A. 阳离子； B. 阴离子； C. 非离子 14、搬土在钻井液中存在的几种形态分别为（P25）。 A. 端-面； B. 面-面； C. 端-端； D.以上都有 15、阳离子交换容量最大的是（P25）。 A. 伊利石； B. 高岭石； C. 蒙脱石； D. 绿泥石 16、在储层物性参数中，表皮系数S（P299）时，说明井眼受到污染。 A. 大于1 B. 等于0 C. 小于1 17、宾汉塑性模型常用来描述（P52）液体的流动特性。 A. 塑性流体； B. 牛顿流体； C. 膨胀流体 18、粘土的粒径范围是（P21）。 A. 2-44μm； B. 44-74μm； C. <2μm 19、某油基泥浆固相测定的结果是固相20%, 含油56%, 含水24%, 则此泥浆的油水比是:（P6）。 A. 56/24 B. 70/30 C. 80/20 D. 76/24 20、油包水乳化钻井液的破乳电压是衡量体系好坏的关键指标，一般要求不低于（P199）。
钻井液技术总结
钻井液技术总结 《钻井液技术总结》的范文，。篇一：钻井液施工技术总结TH12533井钻井液技术总结 一、工程概况 1.基本情况： TH12533井是位于库车县境内阿克库勒凸起西北斜坡构造的一口三开结构制的开发井，地面海拔高度958.316m，设计井深6591m，目的层位奥陶系一间房组。 该井于20XX年8月25日8:00一开，20XX年9月3日7:00二开，20XX年11月4日00:00三开，20XX年11月6日7:00完钻，完钻井深6591m。钻井周期72.96天，平均机械钻速 9.72m/h。二开井径平均扩大率3.6%，最大井斜1.69°。三开井径平均扩大率0.15，最大井斜1.84°。井身质量优、固井质量合格，试压合格，无任何人身、设备事故发生。2.井身结构： 二、钻井液技术难点及重点 1.钻井液技术难点： (1) 一开、二开井段重点解决：①大井眼携砂问题；②上部交接疏松，地层欠压实钻井液渗透性漏失；③由漏失引起井壁形成厚泥饼造成缩颈问题；④提高地层承压减少复杂。 2+ （2）康村组与吉迪克组存在石膏，钻进时加强钻井液性能检测，特别是Ca离子的检测，并防止和及时处理石膏污染钻井液。
（3）侏罗系、三叠系、二叠系、石炭系和泥盆系易剥蚀掉块、坍塌，形成不规则井径，增大钻井液的携屑难度，造成起下钻阻卡、电测阻卡、影响固井质量等问题。应使用与地层温度匹配的沥青类防塌剂、聚合醇等，同时加入足量的抗高温处理剂，范文写作严格控制高温高压滤失量，充分保证钻井液的防塌性能。 （4）本井二叠系火成岩（5540~5688.5m）段长140m，易发生井漏、井塌，易造成卡钻，并严重影响下套管、固井施工。钻遇二叠系前，应调整好钻井液性能，适当降低排量，采用超细碳酸钙、单向压力封闭剂、随钻堵漏剂等封堵地层裂缝，降低井漏风险；同时严格控制高温高压滤失量，加足防塌剂，将钻井液密度控制在设计上限，适当降低转速，保持井壁稳定。 （5）石炭系卡拉沙依组深灰、灰黑色泥岩，灰色、褐色泥岩（胶粘性很强），易造成PDC钻头泥包，对机械钻速和施工进度造成较大影响。应使用好固控设备尽可能清除无用固相，适当降低钻井液粘切，提高大分子聚合物包被剂用量，使用润滑剂降低泥岩对钻头及扶正器的黏附，同时增大泵排量，提高钻头清洗效果，防止钻头泥包。 （6）泥盆系东泥塘组岩性以灰白色细粒砂岩为主，渗透性好，地层压力低，易发生粘卡。应调节好钻井液流变性，加足抗温材料，严格控制高温高压滤失量，使用超细碳酸钙、高软化点沥青、聚合醇、润滑剂等封堵、润滑材料，改善泥饼质量，降低
水平井钻井液
水平井钻井液 前言 水平井钻井是钻井技术发展的必然产物，和钻直井相比涉及到新的工艺和新的技术措施，它对钻井液技术提出了更高的要求，因此在水平井钻井液的设计和施工中，必须把握好钻井液的特性、分优钻井液性能、钻井液参数的优选，这样才能安全、顺利的完成钻井任务，才可能取得更高的经济效益。从胜利油田钻水平井的发展历史来看，套管结构在不断的简化，钻井周期在不断的降低，成本在不断的减少，当初钻二千来米的水平井需三开完钻，现在钻将近五千米的水平井也只下两层套管，所取得的技术和经济效益是相当可观的。所钻地层也由当初的较稳定的地层到现在的低压易漏失地层；钻井液的发展经历了水基、油基到现在的泡沫钻井液，水平井钻井液技术的持续、稳定发展，使我油田目前能钻各种类型、各种难度、不同井深的水平井。 一、水平井钻井液的发展 为提高水平井钻井液的携岩洗井效果，只有提高钻井液粘度和动切力，降低钻屑的下滑速度，避免岩屑床的形成，但粘度太高不利于钻井的施工，提高动切力是有效的方法。为达到这个目的，胜利油田在最初的几口水平井用聚腐粉JFF来改善钻井液这方面的性能，但JFF有它的局限性，作用时间不能持续长久，处理量大时易使粘度迅速上升，在此基础上采用正电胶MMH来改善钻井液流变参数，可以大大地提高动切力，施工方便、快捷。这两者处理剂实际上都是改善钻井液中粘土的性质，不同的只是JFF在施工时就已对粘土进行了处理，加入时同时会增加泥浆中的般土含量；而MMH是在施工之中进行，不可能增加钻井中的般土含量,且作用时间长。润滑剂的种类可根据地质需要而选择不同的类型。 二、钻屑在井下的运移状态 分析钻屑的运移情况，必须从钻井液的流变参数，当动切力越小，流型越显尖峰型，动切力越大，则呈现平板型层流，以宾汉模式计算，钻井液的临界环空返速 321.49 (Do+Di)(PV+(PV2+YP(Do-Di)2D) 1/2 Qc= D 7716 式中：Do井眼直径（米） Di 钻杆内径（米） D 钻井液密度（Kg/m3) PV 钻井液塑性粘度（PaS) YP 钻井液动切力（Pa)