钻井用泥浆知识讲解
钻探施工中泥浆的应用研究
钻探施工中泥浆的应用研究
钻探施工是指利用钻机或其他钻探设备进行探矿、勘探和工程构筑等工作的技术和方法。
在钻探施工中，泥浆是一种重要的应用材料。
泥浆是由水和固体颗粒混合悬浮形成的
半固体流体，具有良好的稳定性和流变特性。
它在钻探施工中可起到减少摩擦、冷却钻头、清洁井孔、稳定井壁等作用，为钻探施工提供了保障。
泥浆在钻井中主要具有以下几个方面的应用：
1.减少摩擦：在钻井过程中，钻头在井壁与岩层之间进行切削，由于切削力的存在，
钻井过程中会产生很大的摩擦，这会极大地影响钻井进度和效率。
而泥浆可以作为润滑剂，减少钻头与井壁间的摩擦，降低钻头的磨损，提高钻井速度。
2.冷却钻头：钻头在钻井过程中会因摩擦产生大量的热量，如果不能及时散热，会导
致钻头温度过高，进而影响钻头的钻进性能和使用寿命。
而泥浆可以通过冷却钻头的方式，将钻井过程中产生的热量带走，保持钻头的适宜温度，延长钻头的使用寿命。
3.清洁井孔：在钻井中，随着钻头的钻进，岩屑和其他杂质会随着泥浆一同从井孔中
排出，保持井孔的清洁。
泥浆还可以通过清洗井孔的方式，清除井孔中的沉积物和堵塞物，确保钻井工作的顺利进行。
4.稳定井壁：在钻井过程中，井壁往往会存在一定的不稳定性，容易发生掉块、漏水
等情况。
泥浆可以通过调整其成分和含固量，改变其黏度和密度，达到增强井壁稳定性的
目的，避免井壁的崩塌和溜滑等问题。
泥浆在钻探施工中的应用至关重要。
通过合理地选择合适的泥浆配方和运行参数，可
以提高钻井的效率和质量，降低钻井事故的发生率，为钻探施工的顺利进行提供了可靠的
保障。
钻井泥浆基础知识
第一节钻井泥浆的分类与造浆粘土第一单元钻井泥浆的分类按适用条件，可以把泥浆分为：①用于沙层、砾卵石层、破碎带等机械性分散等地层的泥浆，简称松散层泥浆；②用于土层、泥岩、页岩等水敏性地层的抑制性泥浆，简称水敏抑制性泥浆；③用于岩盐、钾盐、天然碱等水溶性地层的泥浆，简称水溶抑制性泥浆；④用于较为稳定、漏失较小的硬岩钻进的泥浆，简称硬岩钻进泥浆；⑤用于异常低压或异常高压地层的低比重泥浆或加重泥浆；⑥用于超深井、地热井等高温条件下的抗高温泥浆。
配制泥浆用的基本液体是水或油。
若粘土在水中分散形成的泥浆即以水为连续相的泥浆称为水基泥浆；若粘土在油中分散形成的泥浆即以油为连续相的泥浆称为油基泥浆。
大部分钻井场合下，使用成本较低，配制方便的水基泥浆。
油基泥浆在一些特定情况下使用，它又分为油包水乳化泥浆和油基泥浆两种类型，前者油水比在50～80和50～20之间，后者含水量不超过5%。
从粘土在泥浆中的分散程度来看，又可将水基泥浆划分为细分散淡水泥浆、粗分散抑制性泥浆和不分散低固相泥浆。
细分散淡水泥浆是靠粘土在水中高度分散得到，是泥浆的早期类型。
泥浆中的含盐量小于1%，含钙量小于120PPM，不含抑制性高聚物。
其组成除粘土、碳酸钠和水外，为了满足钻井需要，往往还加有降失水剂和防絮凝剂（稀释剂）。
依所加处理剂的不同，可有铁铬盐泥浆、木质素磺酸盐泥浆和腐植酸泥浆等。
虽然这类泥浆在稳定性、流动性和对地层抑制性方面存在明显缺陷，但在一些以提高泥浆粘性为主的钻井场合还常使用。
粗分散抑制性泥浆是在细分散泥浆的基础上，加入无机聚结剂，使粘土颗粒适度变粗，同时加入有机护胶处理剂而形成。
它对井壁岩土的分散有抑制作用，自身抗侵能力强而且性能稳定、流动性好钻进效率高，在钻井工程中得到广泛的应用。
这类泥浆的含盐或含钙量较高，具体又分为钙处理泥浆（含钙量大于120MG/L，如石灰泥浆、石膏泥浆、氯化钙泥浆），盐水泥浆（含盐量大于1%，如盐水泥浆、海水泥浆、饱和盐水泥浆）和钾基泥浆（KCl含量大于1%）。
钻井泥浆流程
钻井泥浆流程一、引言钻井泥浆是在钻井过程中起到冷却、润滑、支撑井壁、控制地层压力等多种功能的重要工具。
本文将详细介绍钻井泥浆的流程，以帮助读者了解钻井作业的基本流程和泥浆的使用方法。
二、钻井泥浆流程概述钻井泥浆流程主要包括泥浆的配制、泥浆的循环、泥浆的处理和泥浆的回收等环节。
下面将分别对这几个环节进行详细阐述。
1. 泥浆的配制泥浆的配制是指根据井深、井径、地层情况等因素，按照一定的配方将各种化学药剂和水等原料混合搅拌而成。
配制泥浆需要根据不同的地层条件和工作要求，选择合适的泥浆配方。
常见的泥浆成分包括水、黏土、化学药剂、增稠剂、润滑剂等。
在配制过程中，需要控制好各种成分的比例和浓度，以保证泥浆的性能符合要求。
2. 泥浆的循环泥浆的循环是指将配制好的泥浆通过钻井设备从井口注入井内，然后再从井底返回到地面，形成一个循环流动的过程。
循环泥浆的目的是冷却钻头、清除井底碎屑、控制地层压力等。
在循环过程中，泥浆需要通过钻杆和钻头进入井底，然后通过井眼和套管间隙返回到地面，形成一个连续的流动。
3. 泥浆的处理泥浆的处理是指对钻井过程中产生的废弃泥浆进行处理和清理。
钻井过程中，泥浆会受到地层的污染、固相物的沉积、化学药剂的消耗等影响，因此需要对泥浆进行处理，以保持其性能和稳定性。
常见的泥浆处理方法包括固液分离、化学药剂的添加和调整、泥浆的过滤等。
4. 泥浆的回收泥浆的回收是指对处理后的泥浆进行回收和再利用。
在钻井过程中，泥浆的消耗是非常大的，因此对泥浆进行回收和再利用可以节约成本和资源。
回收泥浆需要对处理后的泥浆进行检测和评估，以确保其性能和质量符合要求。
同时，还需要对回收的泥浆进行适当的处理和调整，以满足不同井段和地层的要求。
三、结语钻井泥浆流程是钻井作业中不可或缺的环节，它直接影响着钻井作业的效率和安全性。
通过本文的介绍，我们了解了钻井泥浆流程的主要环节，包括泥浆的配制、循环、处理和回收。
只有掌握了这些基本流程和方法，才能更好地应对钻井作业中的各种挑战，确保钻井工作的顺利进行。
泥浆护壁小知识
泥浆护壁小知识泥浆护壁采用钻井法时，利用井内泥浆的静双重压力（压强）平衡地压与水压，并使泥浆渗入围岩形成泥皮，以维护井帮的方法。
护壁就是在蕴含水和膨润土以及CMC等其他外加剂的混合液的进料情况下,对于地下连续墙成槽、钻孔灌注桩钻孔等工程，泥浆对槽壁的静压力和泥浆在槽壁上形成的泥皮可以有效地防止槽、孔壁坍塌。
除此之外，泥浆还拥有携渣和冷却、润滑机具作用，具有较大粘度的泥浆可以携同泥渣一起排出。
泥浆可以作机具的润滑和冷却剂，在冲洗机具的同时,也可以冷却机具。
防止槽壁坍塌或剥落，并维持挖成的形状不变。
成槽之后，浇灌混凝土把泥浆分期付款出来，在地下筑成一道混凝土单元墙段。
使槽西北侧稳定的泥浆叫护壁泥浆，由于是使用泥浆护壁进行挖槽，所以才用“泥浆护壁挖槽法”这个术语。
护槽与护孔是不一样的语汇，因为槽壁的平稳稳定要比孔壁复杂得多，并且槽壁的拱效应不如圆拱效应。
从槽壁表面向地层内渗透到一定的范围就粘附在土颗粒上，通过这种作用可使槽壁减少坍塌性和透水性。
泥浆具有支承开挖，悬浮岩屑，避免淤泥碴层在开挖底部冲刷等作用，同时要求泥浆具有泵送容易的可能特性，具有被水泥清洁置换的能力，对后来的钢筋与混凝土彼此之间混凝土粘结没有妨碍等等。
另外，在泥浆静止状态下挖槽，特别是采用大型移走抓斗上下提拉的挖开槽方式很容易使槽壁坍塌，所以要求泥浆粘度要大于采用泥浆循环挖槽方式时的粘度。
根据这些条件，为了确保安全沙土地基稳定所必须的泥浆粘度（漏斗粘度），相关单位分别发表了各自的系数经验数值。
钻孔泥浆由水、粘土(膨润土)和添加剂组成。
具有浮悬钻渣、冷却钻头、润滑钻具，增大静水压力，并在孔壁形成泥皮，隔断孔内外渗流。
调制的钻孔再循环泥浆及经过循环净化的泥浆，应根据钻孔方法和地层来确定泥浆稠度，泥浆稠度应视地层变化或操作要求机动掌握，泥浆太稀，排渣能力小、护壁效果差；泥浆太稠会削弱高速旋转冲击功能，降低钻进速度。
泥浆是桩孔施工中悬臂的冲刷液，主要包括作用是清洗孔底，携带钻渣平衡土财务压力，护壁防塌、润滑和冷却钻头。
钻井泥浆的用途
钻井泥浆的用途钻井泥浆是在钻井过程中使用的一种特殊液体，它具有多种用途。
下面将详细介绍钻井泥浆的用途。
首先，钻井泥浆用于冷却和润滑钻头。
在钻井过程中，钻头需要不断地与地层接触，产生摩擦和热量。
钻井泥浆通过冷却和润滑钻头，可以降低钻头的温度，减少磨损和损坏，延长钻头的使用寿命。
其次，钻井泥浆用于控制井底压力。
在钻井过程中，地层中的地下水和油气会对井底产生压力，如果不加以控制，可能会导致井喷事故。
钻井泥浆通过调整密度和黏度等参数，可以在井底形成一定的压力，抵抗地层压力，保持井底稳定。
第三，钻井泥浆用于悬浮钻屑。
在钻井过程中，钻头会将地层中的岩屑和土壤带到井口，如果不及时清除，会影响钻井的进展。
钻井泥浆通过悬浮钻屑，可以将钻屑从井底带到井口，并通过固液分离设备将钻屑分离出来，保持井底清洁。
第四，钻井泥浆用于封堵井眼。
在钻井过程中，地层中可能存在一些不稳定的地层，会导致井眼塌陷或井壁破裂。
钻井泥浆通过在井眼周围形成一层薄膜，可以加强井壁的稳定性，防止井眼塌陷和井壁破裂。
第五，钻井泥浆用于测井。
在钻井过程中，需要对地层进行测井，获取地层的物理和化学性质。
钻井泥浆通过携带测井仪器，可以将测井仪器下放到井底，进行测井操作，获取地层的相关数据。
第六，钻井泥浆用于固井。
在钻井过程中，需要进行固井操作，将钢管固定在井眼中，防止地层流体的泄漏。
钻井泥浆通过在钢管和井壁之间形成一层薄膜，可以增加固井的密封性和强度，确保固井的质量。
第七，钻井泥浆用于输送钻屑。
在钻井过程中，钻井泥浆通过钻杆和钻头，将钻屑从井底带到井口，并通过固液分离设备将钻屑分离出来。
钻井泥浆的输送功能可以提高钻井的效率，减少钻井时间。
综上所述，钻井泥浆在钻井过程中具有多种用途，包括冷却和润滑钻头、控制井底压力、悬浮钻屑、封堵井眼、测井、固井和输送钻屑等。
它在钻井工程中起到了至关重要的作用，保证了钻井的顺利进行和井眼的稳定性。
钻井用泥浆知识讲解
钻井用泥浆钻井液旋转钻井初期，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。
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。
）1833 年，一位名叫弗劳威勒 (Flauville) 的法国工程师有一次观察绳式顿钻钻井作业。
作业进行中，钻井设备钻出了水。
这时他意识到喷出的水对把钻屑从井中提出会非常有效。
泥浆基础知识
泥浆基础知识集锦1、简述不分散聚合物钻井液体系的适用范围。
1）地层比较稳定、压力正常；2）井深小于3500m，井低温度低于150℃；3）非加重钻井液更有利；4）固控设备齐全，使用良好。
2、简述不分散聚合物钻井液体系的主要特点。
1）密度低，压差小，钻速快；2）亚微米颗粒的含量低于10%，而分散钻井液中亚微米颗粒可达70%；3）高剪切速率下的粘度低，钻速快；4）触变性好，剪切稀释性较强，具有较强的携砂能力；5）用高聚物作主处理剂，具有较强的包被作用，可保持井眼的稳定性；6）可实现近平衡钻井，且粘土含量低，滤液对产层所含粘土矿物有抑制膨胀作用，可保护油气层。
3、简述钾基钻井液体系的主要特点。
1）对水敏性页岩具有较好的防塌效果；2）钻井液细颗粒含量低，对油层粘土起稳定作用；3）抑制泥页岩造浆能力较强。
4、简述KCL的主要用途。
1）KCI主要提供K+来抑制泥页岩的水化膨胀，改变泥浆性能；2）K+具有低的水化能，稳定井壁，减少油层损害。
5、简述饱和盐水钻井液体系的特点。
1）具有较好的抑制性；2）具有较好的抗无机盐污染的能力；3）对含水敏性粘土的页岩有抑制水化剥落作用，因而有一定的防塌能力；4）可抑制岩盐溶解，避免造成大肚子井眼。
6、简述饱和盐水钻井液体系的适用范围。
主要用于厚岩盐层和复杂盐膏层钻井。
7、简述分散钻井液体系的特点。
1）可容纳较多的固相，适合配制高密度钻井液，密度可达2.0g/cm3以上；2）泥饼质量高，致密而坚韧，护壁性好，HTHP滤矢量及初滤矢量均较低；3）耐温能力较强，抗温达200℃；4）亚微米颗粒浓度达70%以上，对钻速有影响；5）分散性强，抑制性差，不适宜钻造浆地层；6）保护油气层能力差，钻油气层时必须加以改造。
8、简述分散钻井液体系的应用范围。
1）超过4500m的深井，井底温度达160~200℃；2）适宜各种密度的钻井液；3）可用于异常压力地层；4）不适宜打开油气层，纯盐膏层及井塌严重的地层。
钻探泥浆与堵漏
4、作液、气动工具（冲击器、潜孔锤、 螺杆马达）的动力源； 5、输送岩心或岩样、输送孔底信息。
四、常用钻探泥浆的种类
1、气体——利用高压空气吹洗钻孔达到清除孔底 岩粉和冷却钻头的目的。 2、泡沫——由气体、液体、发泡剂等组成，它除 了冲洗钻孔外，因其相对密度低，还可起减少孔内钻 井液漏失的作用。 3、泥浆——利用水泵将液体送入孔内，起到冲洗 岩粉，冷却钻头，保护孔壁的作用。 常用的钻井液主要分为清水、泥浆和加有各种化 学剂的水溶液等三大类，而煤田钻探工作中常用的钻 井液为泥浆。
七、粘土的造浆试验
造浆率——以每吨干粘土粉（含水量不大于10％）能配制 成表观粘度为15mPa.s合格泥浆的立方米数。（单位m3/吨 土）。 优质钠膨润土造浆率可达15m3／吨土以上；钙膨润土要差 许多，但用纯碱改性处理为钠土后，造浆率仍可较高。 劣质土（高岭土）的造浆率非常低，只有3方左右。
八、钻探用水
3、有机处理剂的作用原理
有机处理剂是目前广泛应用于泥浆处理。有机处理剂品种 要比无机处理剂多得多，而且其作用也是多方面的，主要有： 分散稳定、絮凝、发泡、消泡、乳化、润滑减阻，抑制泥页 岩水化、膨胀、抑制水敏地层的坍塌，抑制对钻具的腐蚀、 杀菌等作用。从其对泥浆性能调节方面看，可用来降低泥浆 失水量，降低泥浆粘度和切力（稀释作用）或增加泥浆粘度 和切力（增稠作用），增加泥浆润滑性等。 （1）使粘土分散和稳定的作用 （2）絮凝作用 （3）乳化作用 （4）发泡和消泡作用 （5）润滑减摩作用 （6）其它作用（防止钻具腐蚀、防多糖处理剂发酵、抗盐， 抗钙、抗高温等）
一基本概念一基本概念二泥浆的基本原料二泥浆的基本原料三泥浆的处理及其处理剂三泥浆的处理及其处理剂四泥浆基本性能及其测定四泥浆基本性能及其测定五各种类型的泥浆五各种类型的泥浆六常用泥浆的配制六常用泥浆的配制七泥浆性能的调节七泥浆性能的调节八泥浆的侵污和处理八泥浆的侵污和处理九泥浆的净化与现场管理九泥浆的净化与现场管理第一节第一节基本概念基本概念泥浆是指在钻进过程中利用某些流体介质冲洗钻孔底部在地质勘探泥浆是指在钻进过程中利用某些流体介质冲洗钻孔底部在地质勘探中称为冲洗液在石油钻井中称为钻井液中称为冲洗液在石油钻井中称为钻井液在施工现场常称为泥浆在施工现场常称为泥浆一钻孔冲洗的作用与分类一钻孔冲洗的作用与分类为排除孔底的钻渣降低或消除钻头热量平衡岩层压力而进行的钻孔冲洗工为排除孔底的钻渣降低或消除钻头热量平衡岩层压力而进行的钻孔冲洗工作称为钻孔冲洗
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钻井用泥浆钻井液旋转钻井初期，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。
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。
）1833 年，一位名叫弗劳威勒 (Flauville) 的法国工程师有一次观察绳式顿钻钻井作业。
作业进行中，钻井设备钻出了水。
这时他意识到喷出的水对把钻屑从井中提出会非常有效。
使用流动的液体从钻孔中清除钻屑的原理由此确立。
他设想了一种装置，按照这一设想，泵将水沿钻杆的内侧送至钻孔内，而当水经钻杆和钻孔壁间的缝隙返回到地表后，就会将钻屑一并带出。
此操作程序沿用至今。
1900 年，在德克萨斯州的 Spindletop 钻探油井期间，钻井工人驱赶一群牛趟过了一个灌满水的地坑。
被牛趟过的水坑中就会形成泥浆，它是一种粘稠的、泥浆状的水和泥土的混合物，钻井工人用泵将它送入钻孔中。
钻井液如今仍被称作泥浆，但工程师们已不再只依赖水和泥土作为钻井液的原料。
他们对混合物的成分进行精心调配，以满足各种钻探条件下的具体需要。
现代化的钻井液确实是油井的命脉。
今天如果没有它们，就不可能钻出深井。
旋转钻探已基本上取代了绳式顿钻钻井。
使用这种技术时，钻头位于旋转岩管的末端。
钻探过程与使用手持式电钻或螺丝钻钻入一块木头的过程类似。
不象钻木头那样只钻入几英寸或几厘米，现代油井可深达地下几千英尺或几千米。
钻木时，钻屑沿孔道的螺旋槽被从钻孔中带出。
这种方法对钻浅孔有效，却不适用于钻探深井。
钻探深井时，钻屑是随循环泥浆一起被带到地表上。
油井钻得越深，就愈加体现出钻井液的重要性。
它的用途很广并可解决各种问题，而这些问题各处差异极大。
钻井液的类型及组成钻井液按分散介质（连续相）可分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体等。
钻井液主要由液相、固相和化学处理剂组成。
液相可以是水（淡水、盐水）、油（原油、柴油）或乳状液（混油乳化液和反相乳化液）。
固相包括有用固相（膨润土、加重材料）和无用固相（岩石）。
化学处理剂包括无机、有机及高分子化合物。
水基钻井液水基钻井液是一种以水为分散介质，以粘土（膨润土）、加重剂及各种化学处理剂为分散相的溶胶悬浮体混合体系。
其主要组成是水、粘土、加重剂和各种化学处理剂等。
水基钻井液基本经历了五个阶段，即天然钻井液（1904-1921年）、细分散钻井液（1921-1946年）、粗分散钻井液（1946-1973年）、不分散低固相钻井液（1966年至今）、无固相钻井液（1968年至今）、聚合物钻井液（1978年至今）阶段等。
水基钻井液还可分为：（1）淡水钻井液。
氯化钠含量低于10mg/cm³，钙离子含量低于0.12mg/cm³。
（2）盐水钻井液（包括海水及咸水钻井液）。
氯化钠含量高于10mg/cm³。
（3）钙处理钻井液。
钙离子含量低于0.12mg/cm³。
（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（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。
油连续相钻井液油连续相钻井液（习惯称为油基钻井液）是一种以油（主要是柴油或原油）为分散介质，以加重剂、各种化学处理剂及水等为分散相的溶胶悬浮混合体系。
其主要组成是原油、柴油、加重剂、化学处理剂和水等。
它基本经历了原油钻井液（1930年初）、油基钻井液、油包水（反相乳化）钻井液（1960年至今）等三个阶段。
（1）原油钻井液。
主要成分是原油。
（2）油基钻井液。
以柴油（或原油）为连续相，以氧化沥青为分散相，再配以加重剂和各种化学处理剂配制而成。
（3）油包水（反相乳化）钻井液。
一柴油（或原油）为连续相，以水为分散相呈小水滴分散在水中（水可占60%的体积），以有机膨润土（亲油鹏润土）和氧化沥青等稳定剂，再配以加重剂和各种化学处理剂等配制而成。
1978年以来开始在我国钻井现场使用。
气体型钻井流体气体钻井液是以空气或天然气作为钻井循环流体的钻井液。
泡沫钻井液是以泡沫作为钻井循环流体的钻井液。
主要组成是液体、气体及泡沫稳定剂等。
20世纪80年代我国标准化委员会钻井液体系分委会把钻井液分为：不分散地固相聚合物钻井液、淡水钻井液、盐水钻井液、饱和盐水钻井液、钙处理钻井液、钾基钻井液、油基钻井液、气体钻井液等八大体系。
API(美国石油学会)及LADC(国际钻井承包商协会)认可的钻井液体系如下：不分散钻井液体系、分散性钻井液体系、钙处理钻井液体系、聚合物钻井液体系、低固相钻井液体系、饱和盐水钻井液体系、修井完井钻井液体系、油基钻井液体系和空气、雾、泡沫和气体体系。
钻井液的选用标准钻井液是钻井的“血液”，在钻井作业中起着非常重要的作用。
因此对钻井液要求很高，主要有四个方面：钻井循环的要求钻井循环对钻井液的要求是泵压低（粘度低），携砂能力强（动切力高），启动泵压低（静切力低），润滑性能好，摩擦力低，磨损小（固体颗粒少）。
要保持井眼的稳定钻穿的地层要用钻井液的压力柱与地层压力取得平衡，钻井液密度稳定；钻井油气层时要靠钻井液的压力柱来平衡油气的压力要求钻井液密度适当。
要求钻井液有克服不稳定地层的性能，例如泥岩吸水膨胀造成井眼收缩；砾岩、火山岩遇水造成跨塌，盐岩遇水而形成溶洞等，即要求有不同性质的钻井液。
要求钻井液保护油气层钻开油气层后，钻井液与油气层接触，为防止钻井液损害油气层，要求钻井液的失水小、泥饼薄（钻井液失水后，固压差固体颗粒在井壁上形成泥饼环）、固相含量低、滤液的水化作用低（滤液进入地层后与地层中的液体发生的化学作用）等。
保护环境和生态钻井液中常含有原油、柴油和各种油类以及含有大量的化学处理剂，为防止钻井液对环境和生态可能造成的影响，要求使用无害、无毒的钻井液。
钻井液的主要作用地下钻井作业的严酷环境促进了对钻井液的研究和开发，要求能够在钻井过程中完成以下多项关键任务：悬浮、压力控制、岩层稳定性、浮力、润滑和冷却。
悬浮沿钻杆向下或从钻孔中向上流动的钻井液有时会停止运动。
出现这种情况只能有两种原因：一是出现了故障，二是在更换钻头时将钻杆提出了钻孔。
钻探停止时，悬浮在钻井液中的钻屑就会沉入钻孔的底部，将钻孔堵塞。
钻井液被设计为具有一种非常有趣的特性，而该特性可以解决这一问题。
钻井液的稠度（或粘度）随钻井液流速降低而增加。
钻井液停止流动后，就会形成一种粘稠的凝胶体，这种凝胶体可使岩石钻屑悬浮在其中，从而防止它们沉入钻孔底部。
而当钻井液又开始流动后，它就会越变越稀薄，恢复到其以前稀薄的液体形态。
压力控制许多人都看到过石油从钻井台中喷入高空，石油工人为之而欢呼雀跃的情景。
实际上，这类井喷罕有发生，也并不值得庆祝，因为钻探的目标是以控制流量的方式来开采石油。
泥浆被设计为可以抵消岩层中流体的自然压力，从而防止发生此类事故。
压力间必须达到适当的平衡，即钻井液对钻孔壁的压力应足以抵消岩层和石油或天然气施加的压力，但这种压力又不能太大，否则会对油井造成破坏。
如果钻井液的重量太大，可能会使岩石破裂，钻井液也会因此而流失入地下。
液体的压力随其浓度的变化而变化。
在钻井液中添加增重剂可以提高其浓度，进而增大它对钻孔壁的压力。
可调整液体的浓度以满足油井中的环境要求。
裸露岩层的稳定性钻井过程分为两个阶段：第一阶段是钻穿不含石油的岩层，目标是尽快钻穿不含油岩层，到达含油岩层，即储集层。
此时的重点是要保持钻孔中裸露岩层的稳定，同时还要避免钻井液流失。
而如果保持钻井液压力高于岩层孔隙流体压力，钻井液就会出现向岩层的透水岩石中渗入的自然趋势。
在钻井液中加入特殊的添加剂，就能防止发生这种情况。
钻井液可能会以其它方式与周围的岩石相互作用。
例如，如果岩石含盐量很高，水就会溶解其中的盐分，从而使钻孔壁变得不稳定。
在这种情况下，使用油基钻井液效果会更好。
粘土含量高的岩层也容易被水冲刷掉。
对这类岩层需使用抑止性的钻井液，以保持井眼稳定并防止井眼扩大或被冲蚀。
随着钻探不断深入，井眼被用钢套管保护起来，钢套管用水泥加固，这样既保持了井眼的稳定性，又为到达储集层后开采的石油提供了通往地表的通道。
到达储集层后，必须改变钻井液的成分，以避免阻塞岩石孔隙。
保持岩石孔隙不被阻塞可使石油更顺畅地流入钻孔，然后上流至地表。
浮力一座油井可能深达数千英尺或数千米。
而一根如此长的钢钻杆将重达数吨。
如果将钻杆浸入钻井液，就会产生浮力作用，降低钻杆重量，并会减小对钻探机械装置的压力。
润滑和冷却金属钻入岩石时，会因摩擦生热。
钻井液可润滑和冷却钻头，使钻探平稳进行，同时延长钻头的寿命。
对延伸区域或水平油井而言，润滑可能尤为重要，因为在这些地方，钻杆、钻头和岩石表面间的摩擦必须保持在最低水平。