钻井液配浆原材料
钻井液配方大全

钻井液配方大全1、常见膨润土浆配方材料和处理剂功用用量(kg/m3)膨润土增稠25-50烧碱控制PH值0.7-1.5 CMC(选用)降滤失 1.0-3.02.0-3.0纯碱促进膨润土水化和控制Ca2+含量﹤150mg/l2、FCLS(铁铬木质素磺酸盐)钻井液配方材料和处理剂功用用量(kg/m3)FCLS 降粘剂 5.0-15.0CMC 降失水剂 2.0-4.0PAC①降失水剂 2.0-4.0淀粉类衍生物①降失水剂10.0-15.0 SPNH②高温降失水剂 5.0-20.0SMP②高温降失水剂 5.0-20.0RH-3 润滑剂10.0-30.0烧碱PH调节 1.0-3.5 备注:①可代替和协同CMC使用;②用于3500m或更深的深井。
3、钙基钻井液配方材料和处理剂功用用量(kg/m3)备注石灰提供Ca2+10-20 用于石灰钻井液石膏提供Ca2+11-18 用于石膏钻井液FCLS 降粘剂3-12供选择SMT 降粘剂,降失水剂6-14SMC 降粘剂,降失水剂6-14KHm 降粘剂,降失水剂6-14CMC 降失水剂3-8供选择PAC 降失水剂3-8淀粉类衍生物降失水剂6-14SPNH 高温降失水剂5-15 用于>3500m的井SMP 高温降失水剂5-15RH-3 润滑剂10-30烧碱PH调节3-84、含盐量为8%-12%的盐水钻井液配方材料和处理剂功 用 用量(kg/m 3) 备 注NaCl 提供NACL 按实际需求FCLS 降粘剂 4-8供选择 SMT 降粘剂,降失水剂 8-15 SMC 降粘剂,降失水剂8-15 SMK 降失水剂 10-20 CMC 降失水剂 8-12 PAC 降失水剂 4-8 淀粉类衍生物降失水剂 10-15 SPNH 高温降失水剂 10-20 用于>3500m SMP-2 高温降失水剂10-20 RH-3 润滑剂 15-30 烧碱 PH 调节 5-12 FT-1 井壁稳定 5-20 Defoam 消泡剂 0.1-0.3 QS-2桥堵剂40-605、KCl聚合物钻井液的配方材料和处理剂功用用量(kg/m3)备注KCl 提供K+ 70-110KOH 调节PH,提供K+ 8-15包被增稠剂PHPA,M.W.=3×106按实际需求供选择PHPA,M.W.=(0.包被增稠剂8~1.2) ×107KPAM 包被增稠剂10-20NH4-HPAN 降粘剂,降失水剂3-6PAC 降失水剂3-6CMC 降失水剂3-6供选择SPNH 高温降失水剂5-20 用于>3500m MMH 胶凝剂3-5 供选择XC 胶凝剂3-5RH-3 润滑剂15-30FT-1 井壁稳定5-206、聚合物—磺酸盐—MMH钻井液的配方材料和处理剂功用用量(kg/m3)备注K-PAM 包被增稠剂6-10PAC-141 包被增稠剂6-10 供选择FA-367 包被增稠剂6-10NH4-HPAN 降粘剂,降失水剂3-8PAC 降失水剂3-6CMC 降失水剂3-7 供选择SPNH 高温降失水剂5-15用于>3500m SMP 高温降失水剂5-15SMT 高温降粘剂5-15XY-27 降粘剂3-8MMH 胶凝剂3-6烧碱调节PH 3-5 调节PH=9~10.5 RH-3 润滑剂15-20FT-1 井壁稳定15-207、聚合物—MMH钻井液的配方材料和处理剂功用用量(kg/m3)备注K-PAM 包被增稠剂6-10PHPA 包被增稠剂6-10FA-367 包被增稠剂6-10 供选择HPAN 降粘剂,降失水剂3-6PAC 降失水剂3-6 供选择CMC 降失水剂3-6XY-27 降粘剂3-8MMH 胶凝剂3-5烧碱调节PH 3-5RH-3 润滑剂15-20FT-1 井壁稳定5-208、聚合醇钻井液配方型号材料和处理剂功用用量(kg/m3)备注I型PAC-141 包被增稠剂 1.5-3.52200~3500m时使用NH4-HPAN 降粘剂,降失水剂 5.0-8.0PAC 降失水剂 2.5-4.0聚合醇井壁稳定和润滑剂 3.0-5.0II型FA-367 包被增稠剂 1.5-3.03500m或更深的井使用PAC 降失水剂 2.5-4.0SMP 高温降失水剂15.0-25.0SMT 降粘剂15.0-30.0聚合醇井壁稳定和润滑剂 3.0-5.09、硅基钻井液配方材料和处理剂功用用量(kg/m3)备注KPAM 包被增稠剂4-6硅酸盐页岩抑制剂40-80FCLS 降粘剂3-8 供选择NH4-HPAN 降粘剂,降失水剂3-8PAC 降失水剂4-6 供选择CMC 降失水剂4-6MMH 胶凝剂3-5XY-27 降粘剂3-8 供选择FT-1 井壁稳定5-20 供选择10、甲酸盐钻井液配方材料和处理剂功用用量(kg/m3)备注KPAM 包被增稠剂10-15 供选择PAC-141 包被增稠剂10-15MMH 胶凝剂3-5XC 胶凝剂20-30PAC 降失水剂4-6 供选择CMC 降失水剂4-6SMP 高温降失水剂20-40 用于深井磷酸三丁酯消泡剂2-5加重材料加重剂根据需要10、解卡剂配方材料名称配方A 配方B规格用量规格用量柴油0#或10# 100m3 0#或70# 100 m3氧化沥青软化点150℃80目粉状12t 软化点150℃80目粉状20t有机土80-100目 1.6t 胶体率90% 3t油酸酸价190-205碘价60-100 1.8t 酸价190-205碘价60-1002t快T 渗透力为标准的100±5%1.6t 1.6 石灰120目 3.0 120目40t 烷基苯/ /2.0t SPAN-80 / / 0.5t 水 5.0m3 1/50重铬酸钠溶液 5.0 m3重晶石200目密度≥4.20g/cm3 加至需要的密度200目密度≥4.20g/cm3加至需要的密度11 / 11。
常用钻井液材料资料

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。
钻井液配浆原材料与处理剂

2.加重材料用量的计算 以重晶石为例,对于某一给定的钻井液体系,确定加重材料用量的
方法。加重前、后的体积关系可用下式表示:
V2
V1
VB
V1
mB
B
(1)
式中,V1、V2、VB:分别表示加重前、加重后的钻井液体积和重晶
石的体积,mB,ρB为重晶石的质量和密度。与此同时,钻井液在加重前、
第二类分类方法是按其在钻井液中所起的作用或功 能分类。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 理剂共分为以下16类,即(1)降滤失剂;(2)增粘剂;(3) 乳化剂,使油水乳化产生乳状液;(4)页岩抑制剂 ;(5) 堵漏剂;(6)降粘剂;(7)缓蚀剂;(8)粘土类;(9)润滑 剂;(10)加重剂;(11)杀菌剂;(12)消泡剂;(13)泡沫 剂;(14)絮凝剂;(15)解卡剂;(16)其它类等。
第一类分类方法是按其组成分类。通常分为钻井液原材料、 无机处理剂、有机处理剂和表面活性剂四大类。 其中无机处理剂又可分为氯化物、硫酸盐、碱类、碳酸盐、 磷酸盐、硅酸盐和重铬酸盐和混合金属层状氢氧化物(即正电 胶)类等。 有机处理剂按其来源通常可分为天然产品、天然改性产品和 有机合成化合物;按其化学组分又可分为下列几类:腐植酸类、 纤维素类、木质素类、丹宁酸类、沥青类、淀粉类和聚合物类 等。
原油、柴油和低毒矿物油也是配制钻井液时常用的原材 料。在油基钻井液中,常选用柴油和矿物油作为连续相。在 水基钻井液中,也常混入一定量的原油或柴油,以提高其润 滑性能,并起降低滤失量的作用。
在使用过程中,应注意油品的粘度不宜过高,否则钻井 液的流变性不易调控。
此外,还应考虑油品的价格和对环境可能造成的影响。 对于探井,应考虑其荧光度对油气显示的影响。
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。
第五章钻井液配浆材料与处理剂

B
1
(4.2 1.32) 204.255 (4.2 1.38)
所需重晶石的质量为:
mB (V2 V1 ) B (204.55 200)(4.2)(1000) 17871(kg )
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石油工程学院
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三、配浆水和油
水是配制各种钻井液时不可缺少的基本组分。在 水基钻井液中,水是分散介质,大多数处理剂均通过 溶解于水而发挥作用;在油包水乳化钻井液中,水 (通常是台CaCl2或NaCl的盐水)是分散相。在泡沫钻井 流体中,水也是不可缺少的连续相。
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钻井液的性能与配浆水的水质密切相关。为节约钻
含羧钠基官能团(-COONa)的有机处理剂在遇到钙侵(或Ca2+浓度过 高)而降低溶解性时,一般采用加入适量纯碱的办法恢复效能。
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2、烧碱 烧碱即氢氧化钠分子式为NaOH。易溶于水,溶解 时放出大量的热。溶解度随温度升高而增大,水溶液 呈强碱性。烧碱容易吸收空气中的水分和二氧化碳, 并与二氧化碳作用生成碳酸钠,存放时应注意防潮加 盖。 烧碱主要用于调节钻井液的PH值;与丹宁、褐煤 等酸性处理剂一起配合使用,分别转化为丹宁酸钠、 腐植酸钠等有效成分。可用于控制钙处理钻井液中 Ca2+的浓度等。
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2、加重材料用量的计算
重晶石石为例,讨论在各种情况下确定加重材料用 量的方法。 对于某一给定的钻井液,加重前、后的体积关系 m 可用下式表示: (5-1) V V V V
2 1 B 1
【资料】钻井液配浆原材料110919(1)汇编

第钻一井液节工艺钻原井理电液子配教浆案原材料第二章
一、粘土类 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)对于胶结不良的地层,可改善井眼的稳定性; (4)防止井漏。
第钻一井液节工艺钻原井理电液子配教浆案原材料第二章
钻井液配浆原材料110919(1)
前言
第二类分类方法是按其在钻井液中所起的作用或功能分类。 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 处理剂共分为以下16类,即(1)降滤 失剂;(2)增粘剂;(3)乳化剂,使油水乳化产生乳状液;(4)页岩抑 制剂 ;(5)堵漏剂;(6)降粘剂;(7)缓蚀剂;(8)粘土类;(9)润滑剂; (10)加重剂;(11)杀菌剂;(12)消泡剂;(13)泡沫剂;(14)絮凝剂; (15)解卡剂;(16)其它类等。
实践证明,钻井液性能与配浆水的性质密切相关。多数情况下,为节 约成本,都是就地取材,但是地区不同水质相差很大,水中的各种杂质、 无机盐类、细菌和气体等对钻井液的性能有很大影响。
第二节 无机处理剂
一、常用的无机处理剂
1.纯碱
2.烧碱
3.石灰 4、石膏 5. 氯化钙 6.氯化钠
石灰
分类:
石膏
Ca2+
最终体积无限制,需加入重晶石133.8吨。最终体积为200 m3,需加入 重晶石110吨,放掉钻井液36方。
第钻一井液节工艺配原浆理原电材子料教案 第二章
三、配浆水和油
在水基钻井液中,水是分散介质,大多数处理剂均通过溶解于水而发 挥作用;在泡沫钻井液中水也是作为连续相,空气在起泡剂和稳泡剂的 作用下分散在水中;在油包水乳化钻井液中,水是分散相,往往水中又 含有一定量的无机盐,如氯化钠和氯化钙等;在雾流体中,是作为分散 相,成小颗粒状分散于气中。
钻井液配浆材料与处理书.

第四章钻井液配浆材料与处理剂钻井液技术的发展是随着整个钻井行业的发展而发展的。
随着钻井技术的发展,对钻井液的要求越来越高。
实际上,钻井液在很大程度上决定了钻井的成败。
因此,人们常用“钻井液是钻井的血液”来形象地比喻其在钻井作业中的重要作用。
而钻井液技术的发展直接受到钻井液配浆材料和处理剂制约。
我国钻井液配浆材料和处理剂发展较晚,近年才有较大进步。
1972年,钻井液材料及其处理剂不过21种,直至1975年也只不过30种(包括无机盐)。
1975 年以后开始飞速发展,到1983年底增至76种,1985年底达到166种。
1993年增加到16类260种,总费用达10.3亿元。
近几年更是得到飞速发展,在有些剂种研究和开发方面与国外基本同步。
据《世界石油》杂志每两年公布一次全世界钻井液完井液及修井液处理剂的品种、用途和厂家等报道,目前商品牌号就有2700多种,这还不包括前苏联、东欧和中国的产品。
我国从80年代以来,钻井液技术发展很快,钻井液处理剂的类别和品种已与国外相当,某些处理剂的性能还优于国外的产品。
总的说来,钻井液处理剂是钻井液技术的关键、是核心,没有新的处理剂就没有新的钻井液体系。
第一节钻井液原材料配制钻井液时所用的各种物质称为钻井液材料,其中包括原材料及处理剂。
钻井液原材料是指那些用于配浆、用量较大构成钻井液的基本组分,臂如膨润土、水、油和重晶石等。
处理剂是指那些用于改善和稳定钻井液性能或为满足钻井液某种特殊需要而加人钻井液中的化学添加剂。
它是钻井液组分中的关键成分。
随着钻井液技术的发展,处理剂的种类日益增多。
一、钻井液材料的分类钻井液材料种类繁多,为了使用和研究的方便,有必要对它们予以分类。
目前基本上有以下两种分类方法。
第一类分类方法是按钻井液材料的化学性质和组成分类。
通常分为钻井液原材料、无机处理剂、有机处理剂和表面活性剂四大类。
这种方法容易掌握其主要组分和性质,一般常为钻井液研制单位和专业技术人员所使用。
钻井液配浆材料与处理剂相关资料

钻井液配浆材料与处理剂相关资料钻井液配浆材料与处理剂是一种专门用于切削岩石、钻探井口、维持油井稳定运行并完成其他需要钻探液体辅助的油田作业的一种混合物。
钻井液一般由水、固体粉末和添加剂三种原料组成。
在钻井过程中,钻头通过旋转,将钻井液喷洒到井底完成岩层的钻探。
随着钻探的深入,非常多的泥浆被运回井口,经过固液分离工艺,进行净化处理再循环使用。
钻井液对钻井效果有很大影响,它的质量好坏直接决定了钻井工作质量。
以下是与钻井液配浆材料和处理剂相关的资料:一、配浆材料1、泥浆基础成分泥浆基础成分是钻井液维持稳定性、促进钻头切削效果的关键。
其类型分为初浆、中浆和深浆三类。
初浆一般是由高岭土、云母、石英粉、膨润土、醇酸、植物纤维等原料混合而成,在钻井初期,利用这种初浆防止井壁塌陷,保证钻探稳定进行。
中浆则是采用粘土、珍珠岩、轻质砂、硅酸盐等基础成分,拥有良好的抗沉降性和流动性。
深浆则是一种特殊的泥浆成分,一般是在深部钻探中、海洋钻探中使用,深浆具备抗压性、抗高温性、抗盐性、抗沉降性等特点。
2、填充物填充物主要用于钻井液在钻井过程中填补井壁空隙和加强钻孔的稳定性。
填充物分为高分子胶体、土豆、硅胶、珍珠岩、碳酸钙等几种类型,不同的填充物在具体的钻井作业中可以自由选择。
3、界面活性剂界面活性剂是钻井液中的一种添加物,在钻井液中的作用主要是增加液面张力、降低混合液阻力、改善钻井效果和防止泥浆失水等作用。
常用的界面活性剂包括表面活性剂、增黏剂、破乳剂、杀菌剂等。
4、稠化剂稠化剂是一种能够使浆液粘稠的化学物质。
添加稠化剂后,钻井液的粘度能够得到提高,从而增加钻头切削效果和防止井壁塌陷的发生。
稠化剂的种类一般分为聚合物和亲水胶体两类,常用的有XCD聚合物、CMS聚合物、胶原蛋白等。
二、处理剂1、调节pH值的处理剂钻井液的pH值对于钻井工作有着非常重要的作用,它可以提高钻头切削效果,减少井壁塌陷和泥浆失水。
常用的调节pH值的处理剂包括碱性物质、酸性物质等。
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第一节钻井液配浆原材料一、粘土类膨润土是水基钻井液的重要配浆材料。
有的主献将膨润土定义为具有蒙脱石的物理化学性质含蒙脱石不少于85%的粘土矿物一般要求1膨润土至少能够配制出粘度为15的钻井液钠膨润土的造浆率一般较高而钙膨润土则需要通过加入纯碱使之转化为钠膨润土后方可使用。
目前我们国将配制钻井液所用的膨润土分为三个等级一级为符合标准的钠膨润土,二级为改性土经过改缍符合标准要求三级为较次的配浆土仅用于性能要求不高的钻井液。
由于无机盐对膨胀润土的水化分散具有一定的抑制作用因此膨润土在淡水和盐水中的造浆率不同,盐水造浆率一般要低一些,将膨润土先在淡水中预水化,然后再加入盐水中可以提高其在盐水中的造浆率。
膨润土在淡水钻井中具有以下作用(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)对于胶结不良的地层,可改善井眼的稳定性;(4)防止井漏。
有关膨润土的详细内容将在第六章分散钻井液中介绍。
海泡石、凹凸棒石和坡缕缟石中较典型的抗盐,耐高温的粘土矿物主要用于制盐水钻井液和饱和盐水钻井液。
用抗盐粘土配制的钻井液一般形成的泥饼质量不好滤失量较大必须配合使用降滤失剂。
海泡石有很强的造成浆能力用它配制的钻井液具有较高的热稳定性。
此外,海泡石还具有一定的酸溶性(在酸中可溶洞解60%左右),因此,在保护油气层的钻井液中还可用做酸溶性暂堵剂。
在我国由于目前这几种抗盐粘土的矿源相对较少,因此在在钻井液中的应用尚不普遍。
有机土是由膨润土经季铵盐类阳离子表面活性剂处理而制成的亲油膨润土。
有机土可以在油中分散,形成结构,其作用与水基钻井液中的膨胀润土类似。
关于有机土的性能及应用将结合油基钻井液再进行讨论。
二、加重材料1、常用的钻井液加重材料加重材料又称加重剂,由不溶于水的惰性物质经研磨加工制备而成为了对付高压地层和稳定井壁,需将其添加到钻井液中以提高钻井液的密度。
加重材料应具备的条件是自身的密度大磨损性小,易粉碎,并且应属于惰性物质,既不溶于钻井液,也不与钻井液中的其它组分发生相互作用。
钻井液的常遥加重材料有以下几种:(1)重晶石粉重晶石粉是一种以为主要成分的天然矿石,经过机械加工后而制成的灰白色粉末状产品。
按照标准其密度应达到4,2粉末细度要求通过鉴定200目筛网时的筛余量〈3,0%。
重晶石粉一般用于加重密度不超过2,30/的水基和油基钻井液它是目前应用最广泛的一种钻井液加重剂。
(2)石灰石粉石灰石粉的主要成分为密度为2、7—2、9易与盐酸等无机酸类发生反应生成和可溶性盐,因而适于在非酸敏性而又需进行酸化作业的产层中使用,以减轻钻井液对产层的损害。
但由于其密度较低一般只能用于配制密度不超过1、68的钻井液和完井液。
(3)铁矿粉和钛铁矿粉前者的主要成分为密度4、9—5、3;后者的主要成分为,密度4、5—5、1均为棕色或黑褐色粉末,因它们的密度均大于重晶石,故可用于配制密度更高的钻井液。
如果将某种钻井液加重至某一给定的密度当选用铁矿粉时,加重后钻井液中的固相含量(常用体积分数表示)显然要比选用重晶石时低一些。
例如,用密度为4、2的重晶石将某种钻井液加重到2、28其固相含量为39、5;而使用密度为5、2的铁矿粉将该钻井液加至同样密度时固相含量仅为30,加重后固相含量低有利于流变性能的调控和提高钻速。
此外,由于铁矿粉和钛铁矿粉均具有一定的酸溶性,因此可应用于需进行酸化的产层。
由于这两种加重材料的硬度约为重晶石的两倍,因此耐研磨,在使用中颗粒尺寸保持较好,损耗率较低,但另一方面对钻具、钻头和泵的磨损也较为严重,在我国铁矿粉是用量仅次于重晶石的钻井液加重材料。
(4)方铅矿粉方铅矿粉是一种主要万分为的天然矿石粉末,一般呈黑褐色。
由于其密度高达成7、4—7、7;因而可用于配制超高密度钻井液以控制地层出现的异常高压。
由于该加重剂的成本高,货源少一般仅限于在地层孔隙压力极高的特殊情况下使用。
如我国滇黔桂石油勘探局在官-3井使用方铅矿,配制出密谋为3、0的超高密度钻井液。
2、加重材料用量的计算下面以重晶石为例,讨论在各种情况下确定加重材料用量的方法。
对某一给定的钻井液体系,加重前后的体积关系可用下式表示V2=V1+VB=V1+mB%PB式中V1,V2和V5分别为加重前后的钻井液及重晶石的体积m2和p5分别为重晶石的质量和密度。
与此同时,钻井液在加重前后的质量关系可表示为:P2v2=P1V1+MB (5-2)式中P1和p2分别为加重前、后的钻井液密度。
由式(5-2),MB=p2v2-p1v1,将其代入式(5-1)可得到的计算式V2=V1_(PB-P1)______求出V2后重晶石量可由下式求得:mB=(v2-v1)pB然而有时因受现场泥浆池容积的限制,加重前必须排掉一部分钻井液。
这种情况下首先根据加重后可以容纳的体积,帮下式求出应保有留的原浆的体积;V1=V2然后仍用式(5-4)求出重晶石的用量。
例5-1 使用重晶石将200m3密度为1、32g/cm3的钻井液加重至密度为1、38g/cm3如最终体积无限制,试求重晶石的用量。
解:已知重晶石密度为4、2g/cm3,由式(5-3)先求出加重后钻井液的体积 v2=v1所需重晶石的质量为:mB=(v2-v1)Pb=(204、2555-200)(4、2)(1000)=17871(kg)下面讨论另一处情况钻井液加重后对低密度固相的容纳量会大降低因此为了减少加重钻井液的维护费用,加重有应尽可能降低低密度蜀犬吠日相的含量。
为此有时在之前采取加水稀释的措施。
此时加重前后钻井液的体积关系可用下式表示:v2=v1+vw+式中,表示稀释水的体积,其余符号意义同前。
而加重前后钻井液的质量关系可表示为:P2v2=p1v1+pwvw+MB此外,低密度固相的原体积分数fa之间存在如下关系:fc2v2=fc1v1将以上三式组成联立方程,可分别求得:V1=v2mB=(v2-v1-vw)pB例5-2 某井在下入技术套管后准备重新开钻开钻前需将钻井液密度从1、14g /cm3增加到1、68g/cm3同时还要通过加水稀释低密度固相的的体积分数从0、05降至0、03原有钻井液159m2,而最终体积要求保持在127m2试求应废弃的旧浆体积,以及处理过程中应添加的稀释水和重晶石的量。
解:加重前应保留的旧浆体积可由式(5-9)求出即V1=127=76、2m3Vw=27、15m3mB=(127-76、2-27、15)(42)(1000)=99330kg三、配浆水和油水是配制各种钻井液时不可缺少的基本组分。
在水基钻井液中水是分散介质,大多数处理剂均通过溶解于水而发挥其作用;在油包水乳化钻井液中水通常是含CaCl2或NaCl的盐水是分散相。
甚至在泡沫钻井液体中水也是不可缺少的连续要。
室内和现场试验均表明,钻井液的性能与配浆水的水质密切相关。
为了节约钻井液成本配制钻井液时一般都是就地取水。
水中含量有的各种杂质如无机盐类、细菌和气体等对钻井液的性能有很大的影响。
例如,无机盐会导致膨润土的造浆率降低,以及及钻井液滤失量增大;细菌可引起钻井液中的淀粉处理剂必酵,使某些聚合物处理剂容易增大;细菌的大量繁殖还会对油气层造成成损害;气体的存在则会加剧钻具的腐蚀等。
因此配制钻井液时必须预先解了解配浆水的水质,不合格的水需经过适当处理后者能使用。
自然界的水按其来源可以人为地面水和地下为;按其酸碱性可分为酸性水、中性水和碱性水;按所含无机盐的类别可分为NaCl型、 CaCl型、 MgCl2型、Na2SO4型和NaHCO2 型水等。
制钻井液工艺中,根据水中溶性无机盐含量的多少,一般将配浆水分为以下三类;含盐量较少(总盐度低于1000mg /1)的淡水,含盐量较多的盐水和含盐量达饱和盐水,与之相应的钻井液分别称做淡水钻井液、盐水钻井液。
此外,常将含Ca2+、Mg2+ 较多的水称为硬水。
原油、柴油和低毒矿物油现是配制钻井液时常用原材料。
在油基钻井液中,常选用柴油和矿物油作为连续相。
在水校友会钻井液中也常混入一定量的原油或柴油以提高其润滑性能、并起降低滤失量的作用。
在使用过程中应注意油品的粘度不宜过高否则钻井液的流变性不易调控。
此外,还应考虑油品的价格和对环境可能造成的影响。
对于探井,应考虑其荧光度对油气显示的影响。
在选用原油工其凝固点以及石蜡、沥青质含量等,以免对油气层造成成不良的影响。
第二节无机处理剂按钻井液标准委员会制订的分类方法,无机处理剂量被划分在其它类。
无机处理剂的数量较多,本节仅介绍较常用的几种。
一、常用用的无机处理剂1、纯碱即碳酸钠(Sodium Carbonate), 又称打粉(Soda Ash ),分子式为Na2CO3 。
无水碳酸钠为白色粉末,密度为2、5g /cm 3易溶于水在接近在360C时溶解度最大,水溶液呈碱性PH值为11、5),在空气中易吸潮结成硬块(晶体),存放时要注意防潮。
纯碱在水中容易电离水解。
其中电离和一级水解较强,所以纯碱水溶液中主要存在Na+、CO32-、HCO3-和OH-离子,其反应式为 Na2CO3=2Na++CO32- CO32-+H20=HCO3-+OH-纯碱能通过离子交换和沉淀的作用使钙粘土变为钠粘土,即Ca-粘土+Na2CO2——Na-粘土+CaCO3由于上述反应可有效地改善粘土的水化分散性能,因此加入适量纯碱强使新浆的滤失量下降,粘度切力增大。
但过量的纯碱会导致粘土颗粒发生聚结,使钻井液性能受到破坏。
其合适加量需通过造浆实验业来确定。
此外,在钻水泥塞或钻井液受到钙侵时,加入适量纯碱使Ca2+沉淀成CaCO3,从而使钻井液性能变好,即 Na2CO3+Ca2+=CaCO3+2Na+含羧钠基官能闭(-COONa)的有机处理在遇到钙侵(或浓度过高)而降低其溶解性时,一般可用加入适量纯碱的办法恢复其效能。
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