钻井液技术
钻井液技术介绍
6．钾基聚合物钻井液 钾基聚合物钻井液是一类以各种聚合物的钾（或铵、钙）盐和KCI为主处理剂的防塌钻井液。在各种常见无机盐中，以KCI抑制粘土水化分散的效果为最好；而聚合物处理剂的存在使该类钻井液具有聚合物钻井液的各种优良特性。因此，在钻遇泥页岩地层时，使用它可以取得比较理想的防塌效果。
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8．合成基钻井液 合成基钻井液是以合成的有机化合物作为连续相，盐水作为分散相，并含有乳化剂、降滤失剂、流型改进剂的一类新型钻井液。由于使用无毒并且能够生物降解的非水溶性有机物取代了油基钻井液中通常使用的柴油，因此这类钻井液既保持了油基钻井液的各种优良特性，同时又能大大减轻钻井液排放时对环境造成的不良影响，尤其适用于海上钻井。
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1．分散钻井液 分散钻井液是指用淡水、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。其主要特点是： （1）可容纳较多的固相，较适于配制高密度钻井液。 （2）容易在井壁上形成较致密的泥饼，故其滤失量一般较低。 （3）某些分散钻井液，如以磺化栲胶、磺化褐煤和磺化酚醛树脂作为主处理剂的三磺钻井液具有较强的抗温能力，适于在深井和超深井中使用。缺点：除抑制性和抗污染能力较差外，还因体系中固相含量高，对提高钻速和保护油气层均有不利的影响。
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1．合成聚合物类处理剂 合成聚合物主要用作钻井液降滤失剂、降粘剂、页岩抑制剂等。 2．天然改性高分子类处理剂 改性天然材料来源丰富，价格低廉，在石油工业中有广泛的用途。可生物降解的天然大分子如淀粉纤维素作为主链结构可赋予材料以生物降解特性，使材料具有环保功能。 3．利用工业废料制备的钻井液处理剂 利用工业下脚料制备钻井液处理剂技术性较强，油田化学工作者在这方面进行了一些研究工作。
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（二）国内外钻井液处理剂开发应用 一、国外发展情况 二、国内发展情况
钻井液技术总结汇报
钻井液技术总结汇报钻井液技术总结汇报钻井液技术是一项重要的石油工程技术，在油气勘探和生产中发挥着关键作用。
本文将对钻井液技术进行总结汇报，内容包括钻井液的基本功能、常见的钻井液类型、钻井液的性能要求以及钻井液技术的发展趋势。
钻井液的基本功能包括传递能量、冷却井底、稳定井壁、悬浮钻屑、保护油层和控制井内压力等。
通过合理选择和调整钻井液性能，可以提高钻井效率、降低钻井成本、保障井底安全和优化油气生产。
常见的钻井液类型包括水基钻井液、油基钻井液和气体钻井液。
水基钻井液是最常用的类型，具有成本低、环境友好和易处理的优点；油基钻井液适用于高温、高压井环境，具有优异的稳定性和封隔性；气体钻井液适用于特殊井构和高温井环境，具有轻度污染和高效冷却的特点。
钻井液的性能要求包括物理性能、化学性能和流变性能等。
物理性能包括密度、流变性、悬浮性、泡沫性和湿润性等；化学性能包括水溶剂性、润滑性、抑制性和抗腐蚀性等；流变性能包括黏度、剪切变稀和压裂性等。
随着油气勘探的深入和油气井的复杂化程度的提高，钻井液技术也在不断发展。
发展趋势主要包括高性能钻井液的研发、环境友好型钻井液的应用、钻井液污染治理技术的改进和新型钻井液分离技术的应用等。
高性能钻井液可以提高钻井速度和井壁稳定性，提高井构和地层质量控制水平；环境友好型钻井液可以减少对环境的污染，降低对水资源的消耗；钻井液污染治理技术的改进可以降低对环境和人体的损害；新型钻井液分离技术可以提高钻井液的再利用率和经济性。
综上所述，钻井液技术是一项重要的石油工程技术，通过合理选择和调整钻井液性能，可以提高钻井效率、降低钻井成本、保障井底安全和优化油气生产。
未来的发展趋势包括高性能钻井液的研发、环境友好型钻井液的应用、钻井液污染治理技术的改进和新型钻井液分离技术的应用等。
钻井液技术发展趋势浅析
3、市场前景
随着全球能源需求的不断增加，油气勘探和开发的市场前景广阔。而钻井液 作为油气勘探和开发过程中的关键技术之一，其市场需求也在不断增加。同时， 随着非常规油气资源的开发，如页岩气、煤层气等，对钻井液技术的需求也在逐 渐增加。因此，钻井液技术的市场前景十分广阔。
见解和建议
1、加大技术研发力度
钻井液是指在钻井过程中，为了更好地保护井壁、悬浮钻屑、润滑钻头等需 要而配制的一种特殊液体。钻井液按其使用功能可分为不同的类型，如普通钻井 液、高密度钻井液、深井钻井液等。这些钻井液不仅具有不同的密度、黏度、切 力等物理性质，还具备不同的化学性质和组成成分，以满足不同钻井环境的需求。
钻井液技术的重要性主要体现在以下几个方面：首先，良好的钻井液技术可 以有效地保护井壁稳定，预防井漏、井喷等事故的发生；其次，钻井液可以有效 地悬浮和携带钻屑，以避免钻头被堵塞，提高钻井效率；最后，钻井液还具有良 好的润滑性能，可以有效地降低钻头磨损，提高钻井寿命。
1、生物降解：环保型钻井液应具有较好的生物降解性能，在自然环境中能 够迅速被微生物分解，减小对环境的影响。
2、化学降粘：通过添加一定的化学剂，降低钻井液的粘度，以便于循环清 洗和减少对储层的损害。
3、杀菌灭藻：在钻井过程中，钻井液会接触到各种细菌和藻类，环保型钻 井液应具有较好的杀菌灭藻效果，防止污染环境。
2、与国内外企业合作：与国内外相关企业进行合作交流，共同研究开发新 的技术和产品；
3、提供技术咨询：针对不同客户需求，提供专业的技术咨询和服务，帮助 客户解决实际问题。
3、强化安全管理
在推广和应用钻井液技术的过程中，必须重视安全管理。具体来说，应采取 以下措施：
1、加强员工培训：对员工进行专业培训，提高员工的安全意识和技能水平；
钻井液工艺技术考点
钻井液工艺技术考点绪论：钻井液定义、组成、分类；基本公用。
第一章：粘土矿物水化膨胀性的好坏，粘土的稳定性、连接方式。
第二章：定义；塑性粘度，动切力，表观粘度，静切力，剪切稀释性。
简述；钻井液流变性与钻井作业的关系第三章：钻井液的虑失和润滑性；定义：滤失，滤失量，滤失范围及合理的滤失量；测量API滤失量指标第四章：水基钻井液：1、细分散钻井液优缺点及使用2、盐水钻井液优缺点及使用3、MMH正电胶钻井液特点4、高温对粘土、处理剂、黏土及处理剂的影响5、聚合物的特点第五章：油基钻井液：组成，滤失量低的原因，活度平衡第六章：振动筛、旋流器工作特点第七章：井壁不稳的机理、井壁失稳的对策、堵漏剂、漏失的原因、堵漏方法。
绪论1、定义：钻井液：指油气钻井过程中，以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。
钻井液俗称钻井泥浆或泥浆。
2、钻井液的组成：钻井液是由分散介质，分散相和化学处理剂组成的分散体。
3、钻井液的分类：1）、按密度分非加重钻井液和加重钻井液。
2）、按其与粘土水化作用强度分非抑制性钻井液和抑制性钻井液。
3）、按其固相含量的多少分低固相含量和无固相含量。
4）、根据分散介质不同：水基钻井液、油基钻井液、气体性钻井液和合成基井液。
4、钻井液的基本功用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）、冷却和润滑作用5）、传递水功率6）、获取地下信息第一章、粘土胶体化学基础一、粘土矿物水化膨胀的强弱1、高岭石：为非膨胀性粘土矿物，其水化性能差，造浆性能不好，最不容易发生水化膨胀。
2、蒙皂石：是膨胀型粘土矿物，其晶层表面包括内外表面都可以进行水化及阳离子交换，蒙皂石具有很大的比表面。
最容易发生水化膨胀。
3、伊利石：不易水化膨胀4、绿泥石：非膨胀性粘土矿物，不易发生水化膨胀。
5、海泡石族：膨胀型粘土矿物，具有较好的热稳定性，适用于配制深井钻井液，具有良好的抗盐稳定性。
6、混合晶层粘土矿物：最常见的为伊利石和蒙皂石混合层，简称依蒙混层，是膨胀型粘土矿物。
《钻井液技术发展》课件
钻井液技术的国际化合作与交流
国际合作：与国外企业、研究机构合作，共同研发新技术 技术交流：参加国际会议、展览，与国外同行交流经验 引进技术：引进国外先进技术，提高国内钻井液技术水平 出口技术：将国内钻井液技术出口到国外，扩大市场份额
Part Five
Part Six
钻井液技术的经济 效益和社会效益
钻井液技术对石油工业的贡献
提高钻井效率：钻井液技术可以降低钻井过程中的摩擦阻力，提高钻井速度，缩短钻 井周期。
保护井壁：钻井液技术可以防止井壁坍塌和井壁失稳，提高井壁稳定性，降低钻井风险。
提高采收率：钻井液技术可以提高油藏的采收率，增加石油产量，提高经济效益。
钻井液技术面临的 挑战与机遇
钻井液技术面临的挑战
环保要求：需要满 足环保标准，减少 对环境的影响
技术难度：钻井液 技术需要解决复杂 的地质条件，提高 钻井效率
成本压力：需要降 低钻井液成本，提 高经济效益
技术创新：需要不 断研发新技术，提 高钻井液性能和适 应性
钻井液技术发展的机遇
市场需求：随着全球能源需求的增长，钻井液技术需求也在增加
深井钻井：用 于钻井液的润 滑、冷却、清 洗和保护钻头， 同时需要解决 高压、高温等
问题
水平钻井：用 于钻井液的润 滑、冷却、清 洗和保护钻头， 同时需要解决 水平段钻井液 的稳定性和流
变性等问题
复杂地层钻井： 用于钻井液的润 滑、冷却、清洗 和保护钻头，同 时需要解决复杂 地层钻井液的稳 定性和流变性等
技术进步：新材料、新工艺的不断出现，为钻井液技术发展提供了新的 机遇
环保要求：环保法规的日益严格，为钻井液技术提供了新的发展方向
钻井液技术实验指导书
《钻井液技术》实践技能指导书目录实验一钻井液膨润土浆（基浆）的配制 (1)实验二钻井液密度的测定 (3)实验三钻井液漏斗粘度的测定 (5)实验四钻井液流变参数的测定 (7)实验五API滤失的测定 (10)实验六泥饼粘附系数的测定 (12)实验七固相含量的测定 (13)实验八含砂量的测定 (15)实验九钻井液钙、镁污染及其处理方法 (16)实验十钻井液膨润土含量测定 (18)附录 (19)实验一钻井液膨润土浆（基浆）的配制1、实验仪器与药品配浆罐、高速搅拌器、电子天平（配称量纸）、秒表、玻璃棒、500ml量筒、大烧杯、毛刷；钻井液用二级膨润土、低粘CMC、碳酸钠、烧碱。
2、配制方法（1）用500ml量筒量取350ml清水倒入高搅杯中；（2）按表1配方用电子天平依次称取所需的纯碱、烧碱加入到清水中，搅拌溶解10min；（3）按表1配方称取膨润土加入到高搅杯中，搅拌1h，然后静置24h，使膨润土完全水化。
表1 膨润土配方3、膨润土基浆的应用范围（1）代替清水用于开钻，以加固上部地层井壁，防止井漏；（2）储备钻井液，防止钻井过程中的各种事故。
4、膨润土基浆的复杂情况处理膨润土基浆在使用过程中常会出现以下问题，处理措施如下：1、粘土和泥页岩岩屑侵入，钻井液增稠（1）放掉部分钻井液并用水稀释；（2）加入电解质抑制剂，如NaCl，CaO，KCl或石膏等；（3）加入聚合物包被絮凝剂；（4）启动和使用固控设备；（5）加入降粘剂。
2、滤失量过大时加入降滤失剂：如CMC，PAC或淀粉类降滤失剂。
3、井漏（1）加入膨润土或结构形成剂、增稠剂或电解质，提高YP和PV；（2）降低泵排量；（3）加入堵漏剂；（4）将膨润土浆转化成下一层套管段使用的钻井液：首先将膨润土浆用水稀释，将膨润土含量将至尽可能低（20～25kg/m3），然后进行加药处理。
5、思考题1、配制钻井液基浆为什么使用膨润土？2、膨润土为什么要预水化？实验二钻井液密度的测定1、实验仪器与药品密度计、铅粒、镊子、毛刷、高速搅拌机、配方钻井液。
钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势
钻井液技术的现状、挑战、需求与发展趋势随着石油工业的不断发展，钻井技术作为其中的重要组成部分，已然成为石油勘探与开采的基石。
而钻井液技术，作为钻井技术中的一项重要技术，也随之得到了广泛的应用。
然而，在实践应用中，钻井液技术还面临着很多挑战和需求。
本文将从现状、挑战、需求以及发展趋势四个方面来论述钻井液技术。
一、现状钻井液技术是钻井作业中非常关键的一环，它是为了保证钻井作业的正常进行，同时也是保障钻井设备的正常运转。
目前，钻井液技术主要应用在海洋石油勘探领域，特别是针对深海油田的开发需求。
市面上常见的钻井液有水基钻井液、油基钻井液和气体钻井液等，其中水基钻井液具有成本低、环保等优势，是目前使用最多的一种钻井液。
在钻井液的配制和处理方面，目前采用的是某些特殊并且有毒的化学物质，如羧代酰胺基甲酸钾（K-PAM）、钙镁石、硅胶等。
这些成分的添加帮助控制钻井液的性能，如黏度、密度、pH 值等，使其适应不同的钻井条件。
二、挑战虽然钻井液技术在实际应用中带来了很多好处，但是它也面临着许多挑战。
首先，钻井液技术的环保性得不到保障。
在钻井液制备和处理过程中，需要大量的化学品，这些化学品会和水和土壤中的其他物质形成复合物，使得这些物质在环境中的迁移和转化变得更加复杂和不可控。
因此，制备出符合环保要求且能有效钻井的钻井液，成为了当前技术待解决的问题之一。
其次，随着油气勘探的深入，钻井液性能要求也越来越高。
对钻井液的性能要求越来越复杂，需要涉及到高温、高压、高盐度、高酸碱度等多个因素，而现有的钻井液技术仍无法满足这些要求。
如何优化钻井液成分、提升钻井液性能，是值得深入研究的问题。
三、需求随着石油勘探技术的快速发展和油气资源的进一步枯竭，对钻井液技术的需求也不断增加。
未来将需要更加高效、环保的钻井液；更加具有适应性的钻井液；更加智能化的钻井液等。
四、发展趋势为了应对上述挑战和需求，钻井液技术也正在不断发展和创新。
未来的发展趋势主要包括以下几个方面：1. 钻井液的智能化：随着工业 4.0 的到来，各行各业都在朝着数字化转型，钻井液技术也不例外。
钻井液技术总结
钻井液技术总结
钻井液技术是指在钻井作业中，为了满足钻井工艺和作业要求而采用的各种液体。
钻井液技术的主要目标是确保井口稳定，防止井壁塌陷，冷却和润滑钻头，提供对井底的压力控制，清除钻屑和泥浆等。
在钻井液技术中，液体的选择和调整非常重要。
根据不同的地质条件和作业要求，可以选择不同的钻井液类型，包括水基钻井液、油基钻井液和气体钻井液等。
每种类型的钻井液都具有不同的性能和适用范围，需要根据具体情况进行选择。
钻井液技术的具体要点包括以下几个方面：
1. 钻井液性能控制：通过控制钻井液的黏度、密度、流动性和过滤性等参数，确保钻井液的性能符合要求。
2. 钻井液循环和处理：通过循环和处理钻井液，清除钻屑和泥浆等固体颗粒，保持钻井液的清洁度和稳定性。
3. 钻井液的防塌和固井：通过添加一定的添加剂，防止井壁塌陷，保持井口稳定，并在需要时进行固井操作。
4. 钻井液的冷却和润滑：钻井液需要具备良好的冷却和润滑性能，以保护钻头和钻杆，延长使用寿命。
5. 钻井液的压力控制：钻井液需要提供对井底的压力控制，以防止井底发生突发情况，如井喷或井涌。
综上所述，钻井液技术在钻井作业中起着至关重要的作用。
通过合理选择和调整钻井液的性能和组分，可以提高钻井效率，降低事故风险，保证钻井作业的顺利进行。
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概论——钻井液的分类
液体
气体
气－液混合物
水基 油基 合成基 泡沫
充气泥浆 空气 天然气
钻井液 钻井液 钻井液 （以气为主） （以液为主）
概论——钻井液的分类
Liquid
Gas
Gas-liquid mixture
Water Oil Synthetic Foam Areated air
气体：用高速气体或天然气清除钻屑
概论——钻井液的组成
概论——钻井液技术发展概况
发展
水基钻井液
清水 分散钻井液 抑制性钻井液 不分散聚合物钻 井液
油基钻井液
原油 柴油为连续相钻井液 油包水乳化钻井液
预测
钻井液强化井壁技术 复杂地质条件下深井、超深井、大位移井钻井液技术 新型钻井液体系及其处理剂的研制与应用 废弃钻井液的处理技术 保护油气层的钻井液技术
分散相与分散介质
分散相是指在多相分散体系中被分散的物质，分散 介质则是分散相所在的连续介质。(粘土和水)
分散度和比表面积
分散度：分散相的分散程度。 比表面积：单位体积或单位重量物质的总的表面积
。比表面积越大，物质分散越小，分散度就越高。
粘土矿物的晶格构造和特点
常见的粘土矿物(clay minerals)
base base base
(mostly muds
muds muds muds
gas)
(mostly
liquid)
Nature gas
概论——优质钻井液的标准
有利于安全、快速、优质、低耗钻井； 有利于取全、取准各项工程、地质资料； 有利于发现、保护油气层。 Safe,Fast,Best,low-cost drilling. Get all kinds of engineering and
有利于抑制地层造浆和保持井壁稳定。
概论——钻井液的分类
钾基聚合物钻井液(potassium-base polymer DF)
定义：以各种聚合物的钾（或铵、钙）盐和KCl为 主处理剂的防塌钻井液体系
特点
在各种无机盐中，以KCl抑制粘土水化的效果最好。聚合 物处理剂的存在使该钻井液体系具有聚合物钻井液的各种 优良特性。
概论——钻井液的分类
合成基钻井液(synthetic base muds)
定义：以合成的有机化合物作为连续相，盐水作为分散相， 并含有乳化剂、降滤失剂、流型改进剂的一类新型钻井液。
特点：使用无毒并且能够生物降解的非水溶性的有机物取代 了油基钻井液中柴油，该钻井液不仅保持了油基钻井液的优 良特性，而且大大减轻了钻井液排放时对环境造成的不良影 响，尤其适合于海上钻井。
气体型钻井流体
空气或天然气钻井流体 雾状钻井流体 泡沫钻井流体 充气钻井液
保护储层的钻井液
概论——钻井液的组成
水基泥浆：固相颗粒悬浮在水中或盐水中 ，油可以乳化到水中，此时，水是连续相 。(膨润土+水+化学处理剂+加重材料＋钻 屑)
油基泥浆：固相颗粒悬浮在油中，水或盐 水乳化在油中，即油是连续相。 (柴油+沥青/有机土+处理剂)
钻井液技术
本章内容包括:
概论 粘土矿物和粘土胶体化学基础 钻井液的工艺性能
钻井液的流变性 钻井液的滤失和造壁性 钻井液的其它性能
钻井液处理剂及原材料 钻井液体系 复杂情况处理
概论——钻井液定义
狭义钻井液: 粘土以小颗粒状态(<2μ)分散 在水中所形成的溶胶-悬浮体.(mud)
高岭土（Kaolinite） 蒙脱石(Montmorillonite) 伊利石(illite)
化学成
粘土矿物的两个基本结构单元
硅氧四面体
铝氧八面体
粘土矿物的晶格构造和特点
铝氧八 面体片
硅氧四 面体片
共用氧原 子连接
高岭石结构(1:1)
粘土矿物的晶格构造和特点
高岭土的结构及性能特点 晶体构造由一个硅氧四面体片和一个铝氧八面体 片组成，硅氧四面体片和铝氧八面体片由共用的 氧原子联结在一起。 高岭石的单位晶层中，一面为OH层，另一面为氧 层，片与片之间容易形成氢键，因而晶胞之间连 接紧密，晶格底面间距仅为7.2Ａ（1A=10-10 mm ），故高岭石的分散度较低 比较稳定，晶格中的离子取代现象几乎不存在； 水分不易进入晶层中间，为非膨胀类型的粘土矿 物，水化性能差，造浆性能不好，不是配制泥浆 的好材料。
定义：用盐水或海水配制而成。含盐量从1％（Cl为6000mg/l)直至饱和(Cl-为189,000mg/l)之前。
特点
对粘土水化有较强的抑制作用
概论——钻井液的分类
饱和盐水钻井液(Saturated saltwater muds)
定义：钻井液中 NaCl的含量达到饱和的钻 井液体系。
特点：用于钻进大段盐层和和复杂的盐膏层
geological information. Find and protect payzones.
概论——钻井液的分类
分散钻井液(dispersed Drilling Fluids)
定义：用淡水、膨润土和各种对粘土与钻屑起分 散作用的处理剂配制而成的水基钻井液
特点 可容纳较多的固相，适合于配制较高密度的 钻井液 容易在井壁上形成较致密的泥饼，失水较低 某些分散钻井液具有较强的抗温能力，适合 于深井和超深井使用。
粘土胶体化学：在一般胶体化学规律指导下，专 门研究粘土胶体的生成、破坏和物理化学性质的 科学。
狭义胶体：胶体大小（三维中任一维尺寸在1100nm之间）的微粒分散在另一种连续介质中所 形成的分散体系。
广义胶体：包括粗分散体系（悬浮体、乳状液、 泡沫）；溶胶；高分子真溶液；缔合胶体。
学习本章的意义:
概论——国内钻井液技术发展特点
同样经历了这些阶段,但滞后一定时间; 水基体系的研究应用比油基体系多; 深井水基钻井液、防塌钻井液、聚合物钻
井液理论较成熟； 成功研制了一些钻井液处理剂，如FA367,
XY27, SMP, 80A51等； 成功应用了一些钻井液体系，如三磺体系
，两性离子聚合物体系，聚磺体系等； 研制了大量钻井液性能评价仪器； 计算机应用相对滞后。
概论——钻井液的分类
聚合物钻井液(Polymer drilling fluid)
定义:以某些具有絮凝和包被作用的高分子 聚合物作为主处理剂的水基钻井液体系。
特点
各种固相颗粒可以保持在较粗的范围内 钻屑不易分散成细微颗粒
优点
钻井液密度和固相含量低，钻速高，地层损害小 剪切稀释特性强 聚合物处理剂有较强的包被和抑制分散的作用，
粘土矿物的晶格构造和特点
硅氧四 面体片 铝氧八 面体片 硅氧四 面体片
蒙脱石晶格结构（2:1）
粘土矿物的晶格构造和特点
蒙脱石的结构及性能特点
蒙脱石的每一构造单位由两层硅氧四面体片和夹在 它们中间的一层铝氧八面体片组成。
四面体片中的部分Si+4可被Al+3取代，八面体片中 的Al+3可被Fe+2、 Mg+2 、Zn+2等阳离子取代。取 代后，晶体带负电，能吸附较多的阳离子，有较强 的离子交换能力。
概论——钻井液的分类
钙处理钻井液(Calcium treated drilling fluids)
定义：体系中同时含有一定浓度的Ca2+ 和分散剂。 特点
抗盐、钙污染的能力强 抑制粘土的水化分散作用，控制页岩坍塌和井径扩大，减
少对油气层的损害
盐水钻井液(saltwater drilling fluid)
既不能伤害钻井人员，又不能损害或污染环境 对所设计的地层评估有不利的性能 对产层产生伤害 对钻井设备和管材造成较大腐蚀 Detrimental to the operators and environment. Detrimental to the formation evaluation . Cause any formation damage. Cause any corrosion of the drilling equipment
Keep the newly drilled wellbore open untill steel casing can be cemented in the hole.
Cool and lubricate the rotating drillstring and bit.
概论——钻井液不应具有
粘土的水化作用 粘土表面吸附水分子，使粘土表面形成水化膜， 粘土晶格层面间的距离扩大，产生膨胀以至分散 的作用。它是影响水基泥浆性能和井壁稳定的重 要因素。
在钻遇泥页岩地层时，具有理想的防塌效果。
概论——钻井液的分类
油基钻井液(oil based muds)
定义：以油作为连续相的钻井液为油基钻井 液。油水比在（50－80）: (50－20)油包水 乳化钻井液最为常用。
特点
抗高温 有很强的抑制性 有很强的抗盐、钙的污染能力 润滑性好 能有效地减轻对油气层的伤害 成本较高、配制工艺复杂、污染环境
粘土胶体化学
粘土的界面吸附作用(adsorption)
粘土表面带负电，为了保持电中性，必然从分散介 质中吸附等量的阳离子。这些吸附的阳离子可以被 分散介质中的其它阳离子所交换，称为粘土的可交 换阳离子。
阳离子交换容量(cations exchange capacity)
在PH值为7的条件下，粘土所能交换的可交换阳离子总量 。
粘土是配浆的基础材料
泥浆是粘土--水的溶胶--悬浮体
地层造浆、井壁稳定、储层保护等均与地层粘土矿物有关。
粘土胶体化学基础
相和相界面(phase and interface)
相是指物质的物理性质和化学性质都完全相同的均 匀部分。体系中若有两个或两个以上的相称为多相 体系。相与相之间的接触面成为界面。