四种常规钻井液配方设计
钻井液配方组合意见
北三台等三 个区块
0- 1230 0-2100
DF-1+ABSN+CMC+原油 SAS+（淀粉+PAC）
接上表
轮南 0- 3700 3700-5000
0-300 300-2000
塔里木
KCl+PMNK+HPAN+KPAM MNK+HPAN+KAM 80A51+HAN101+KPAM HPAN+PMNK+KPAM+PAC
KCl+PHP+KPA+PAC+DQX+80A51+KHm+SHA+有机磷 +CPA -OP-15 + 油(煤油、柴油) PAC+HPAN+PMNK+KPAM+SAS+QS-Z+RH3+RH-4 SPNH+PAC+HPAN+SMP+KPAM+PMNK+FT1+QS-1+SMT+RH-3 +RH-4 KCl+PHP+KPA+NHPAN+NPAN+SK-1+SMP+ 磺化沥青+KHm KCl+PAC141+K-PAM+80A51+Na-HPAN+NHHPAN+SAS+KHm +FClS+SP+CMC
SAS+QS-2+RH3+RH4 SMP+SPNH+FT-1+QS-2 +SMT+ RH3+RH4
+CMC SAS+QS-2+ RH3+RH4 SMP+DA-3+FT-1+QS2+SMT + RH3+RH4 SAS+ RH3+RH4 SMP+SPNH+FT-1+SMT SMP-1+FT-1 RH3+RH4+ 柴 油
钻井液体系和配方之令狐文艳创作
钻井液体系和配方一.令狐文艳二. 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。
石油钻井液的配方设计与性能研究
石油钻井液的配方设计与性能研究石油钻井液是一种较新型的钻井技术，可以提高钻井效率，保障作业安全。
在石油钻井液的使用过程中，配方设计是非常重要的，关系到石油钻井液的性能和使用效果。
本文就石油钻井液的配方设计与性能研究展开讨论。
一、石油钻井液的定义石油钻井液是指在石油钻井中使用的一个特殊的液体，通俗点说就是“液态泥浆”。
石油钻井液的主要作用是冷却钻头、清洗井眼、平衡岩层压力。
二、石油钻井液的分类根据石油钻井液的基础液体，可以将其分为水基钻井液、油基钻井液和气基钻井液三种类型。
1.水基钻井液主要由淡水、盐水和混凝土原浆等组成，优点是环保性和安全性高，但其溶解度较低，其它性能如稳定性、黏度、清洁性比较差。
2.油基钻井液以天然华西冷却液、液化石油气、重质油等液体为基础，其优点是耐高温性好，但其环保性不佳，成本较高。
3.气基钻井液气基钻井液是注入气体（空气、氮等）作为基础，并加入一些助剂调配而成，与其他两种不同，其优点在于不会对储层造成影响，缺点是整体技术成熟度较低。
三、石油钻井液的配方设计石油钻井液的配方设计是非常重要的，一般要考虑到多个方面的因素。
主要包括以下几个方面：1.岩层性质钻井过程中遇到的不同岩层需要使用不同性能的石油钻井液。
经过岩层性质分析，再根据钻井参数和井口环境条件，进一步确定合适的配方和配比，使得石油钻井液能够在不同的岩层中表现出最佳的性能。
2.液体性质液体性质主要是指石油钻井液的基础液体的性质和组成，不同的基础液体会影响石油钻井液的性能。
淡水、盐水和混凝土原浆等不同基础液体与其他助剂结合时的不同反应会影响性质参数，如黏度、密度、pH值等。
因此，在配方设计时，需要合理选择基础液体，并针对特定的石油钻井液需求调整组份和配比。
3.加剂选型加剂是指石油钻井液中除基础液体外的助剂，其种类和用量对石油钻井液的性能有显著的影响。
例如，添加聚合物、胶体物质、清洁剂和稳定剂都能改善石油钻井液的性能。
配方设计时，需要针对具体的石油钻井液需求选择适当的加剂，合理调整加剂的比例，以获得最佳的加工效果。
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。
四种常规钻井液配方设计
四种常规钻井液配方及特点
1．不分散聚合物钻井液
主要特点：
(1)密度低，压差小，故钻速快；
(2)亚微米颗粒的含量较低，在10%以内，而分散钻井液可达70%以上；
(3)高剪切速率下的粘度较低，故钻速快；
(4)具有较强的携砂能力。
该类钻井液触变性较好，剪切稀释特性较强。
(5)可保持井眼的稳定性。
(6)可保护油气层，减轻损害。
表1 不分散聚合物钻井液配方与性能
2．钾基钻井液
主要特点：
(1)对水敏性泥岩、页岩具有较好的防塌效果；
(2)抑制泥页岩能力较强；
(3)钻井液细颗粒含量比较低，对油层的粘土矿物起稳定作用；
(4)分散型钾基钻井液有较高的固相容度限。
表2 钾基钻井液配方及性能
3．分散钻井液体系
表3 分散型三磺钻井液推荐配方及性能
4．钙处理钻井液
表4 石灰钻井液推荐配方及性能
表5 石膏钻井液配方及性能
根据不同的要求选择不同的钻井液，各有特点。
石油钻井工程中的钻井液设计资料
石油钻井工程中的钻井液设计资料钻井液在石油钻井工程中扮演着至关重要的角色。
它既可以作为冷却润滑剂，保护钻头和钻杆，又可以作为封隔材料，防止地层中的井水、油气返深和其他井地流体渗入井眼。
此外，钻井液还能够控制井壁稳定、悬浮钻屑、控制井压、传递探测信号等等。
因此，合理设计钻井液对于确保钻井工程的顺利开展至关重要。
设计钻井液需要考虑多个因素，包括钻井目标、井筒参数、地层条件、环境要求等等。
以下是设计钻井液所需的资料。
1. 井筒参数：- 井深：包括井口海拔、井深垂直和水平井段等- 井眼直径：包括开孔段和套管段的直径- 套管参数：套管外径、套管重量、套管级数等2. 地层条件：- 钻进地层类型：如砂岩、泥岩、石英岩等- 钻遇地层的物性参数：如压力、温度、酸碱性等- 地层稳定性评价：包括岩性评价、井壁稳定性等3. 钻井液性能要求：- 进钻性能：包括泥浆性能、抗胶体性能、保护井壁稳定等- 封隔性能：确保井筒和地层介质之间的封闭性，防止井下事故和井壁塌陷- 清洁性能：保证钻井液中的钻屑和固体颗粒能够有效地悬浮和清除- 环境友好性：符合环保要求，减少污染和对地下水的危害4. 钻井液类型：- 水基钻井液：主要由水和各种化学添加剂组成，适用于一般地层和环境条件- 油基钻井液：主要由石油或合成油和溶剂组成，适用于复杂地层和高温、高井压环境- 气体钻井液：主要由气体（如氮气）和带有特殊添加剂的液体组成，适用于特殊地层和环境条件5. 钻井液成分：- 基础液体：如水、石油、溶剂等- 凝胶体：用于调整钻井液的黏度和流变性能，如黏土、淀粉等 - 增稠剂：用于调整钻井液的增稠性能，如聚合物、可控释放亲水胶体等- 切削剂：用于冷却和润滑钻头和钻杆，减少钻具磨损，如油脂和聚合物等- 鉴别剂：用于判断地层情况和钻头状态，如钻井液中的颜色指示剂、电导率指示剂等- 防腐剂、防水剂等钻井液设计需要根据以上资料综合考虑，充分评估各种因素的影响。
根据井筒参数和地层条件，确定钻井液的物性要求。
钻井液设计
1基础资料井位构造位置：位于阿克库勒凸起东南斜坡部钻井性质：探井1.2钻井地质任务：1) 探索阿克库勒凸起东边缘寒武系建隆性质，储层发育特征及含油气性。
为进一步研究寒武系－奥陶系的地层，沉积特征及储层发育，储层的成因机制提供基础资料;2) 取全，取准岩芯，测井，测试等基础资料，为储量计算提供准确资料；3) 验证地震波组的地质属性，为准确标定T74之下各反射波的地质属性提供基础资料；4) 为进一步分析，研究油气运移，聚集规律等提供基础资料；5) 为测试，采油提供合格的井眼条件。
1.3 设计井深： 8000m(钻台面算起)1.4 完钻原则1) 钻到设计井深，进入建隆体1的顶225m完钻。
2) 如寒武系钻遇好的油气显示(如井漏，井涌等油气显示井段)，强钻8－10米后，经测试获高产油气流，可提前完钻。
1.5 完钻方式：裸眼或套管完井。
4386注：深度均从台板起算。
目录1、塔河油田超深井钻井液技术难点2、国内外高温超深井钻井液状况3、塔深1井钻井液体系配方选择、性能要求及维护处理要点4、风险分析5、超深井钻井液配套工艺技术1、塔河油田超深井钻井液技术难点1.1 钻井液处理剂高温高压失效问题。
1.2 钻井液高温流变性的控制问题。
1.3 钻井液高温滤失造壁性的控制问题。
1.4 抗高温钻井液的护胶问题。
1.5 超深井段地层破碎，白云岩地层防塌问题。
1.6 超深井段地层破碎，防漏堵漏问题。
1.7 超深井奥陶系、寒武系地层为防塌防漏寻找一个安全钻井液密度窗口的问题。
1.8 超深井可能存在的高压问题。
1.9 超深井钻井液润滑性问题。
1.10 超深井钻井液陈化问题。
1.11 超深井膏盐层问题。
1.12 硫化氢、二氧化碳污染问题技术难点在塔河油田,按正常地温梯度2.2-2.3℃/100m计算，井深8000m的超深井,井底温度可达170-200℃左右,井底循环温度在150-170℃左右,所用钻井液体系必须能抗200℃左右的高温.在超深井的钻进中，可采用抗高温的钻井液体系有水基、合成基、油基钻井液，最为合适的是油基类钻井液体系，当考虑到成本、维护、环保等因素，建议使用水基磺化或聚磺钻井液.在水基钻井液体系中,温度对水基钻井液的影响非常大,特别是超过150℃的高温,在这种温度下,大多数聚合物处理剂医分解或降解,出现增稠,胶凝,固化成型或减稠等流变性恶化.这种变化不随温度而可逆.因此,温度是超深井钻井液中最重要的考虑因素,钻井液解决以下问题.1)钻井液用处理剂高温高压失效问题.2)钻井液高温流变性的控制问题.由于高温条件下钻井液处理剂易产生高温增稠或减稠效应,钻井液的高温高压流变性控制将是超深井钻井液关键技术之一.3)钻井液高温滤失造壁性的控制问题.解决好这个问题是有利于超深井井段地层的防塌,防漏.4)抗高温钻井液的护胶问题,最好选用美国的聚阴离子纤维素Drispac.5)深井超深井段地层破裂，易产生掉块，井塌，特别是白云岩地层岩屑结构松散易碎，结构裂缝多，易受溶蚀且严重，裂缝中充填物胶结性差，垮塌十分严重．在塔参１井白云岩垮塌表现特别严重，因此该井在奥陶系，寒武系地层应特别注意井塔问题．6)深井超深井段地层破碎，漏失性质大部分属于压力敏感性漏失，高温高压条件下，防漏堵漏工艺和材料选择已成为当务之急的研究课题.7)深井超深井奥陶系,寒武系地层寻找一个钻井液安全密度窗口来满足井下实际情况,既要防塌又要防漏十分困难,主要依靠选择合适的强有效封堵材料(包括软化点和颗粒粒径)来解决次复杂,最好是进口沥青或天然沥青.8)超深井可能存在高压问题,高压(钻井液高密度)将使高温流变性的控制更加困难,除了更易于增稠等外,还存在加重剂的悬浮,沉降稳定性等问题.9)超深井钻进中如何减少转盘扭矩,除工程措施和井身质量外,高温钻井液应给予最大的支持,如何调控钻井液的润滑性,选择何种液体和固体润滑剂也是一个难题.10)钻井液老化问题. 此外,还可能钻遇云质膏岩,膏盐岩,而膏岩的溶蚀易造成垮塌掉块,钻井液受污染等复杂情况,以及防H２S.CO２污染等问题．2、国内外高温超深井钻井液状况2.1 国内外高温超深井钻井液使用状况表1表22.2国内抗高温钻井液处理剂状况（见表2）表23、塔深1井钻井液体系配方选择、性能要求及维护处理要点3.1 各井段钻井液性能要求表3 分井段钻井液参数设计表3.2各井段钻井液体系配方选择及维护处理要点一至四开（0-6796m)塔河油田钻井液工艺比较成熟，这里着重讲五开、六开钻井液工艺技术。
钻井液配制与维护
钻井液配制与维护1. 引言钻井液是钻井作业中至关重要的一部分，它在钻井过程中起到冷却钻头、提升岩屑、保持井壁稳定等多种功能。
钻井液的配制和维护对钻井作业的顺利进行至关重要。
本文将介绍钻井液配制的基本原理和常见的配方，以及钻井液的维护与处理。
2. 钻井液配制的基本原理钻井液的配制要考虑到地层条件、钻头类型、井口温度等多个因素。
基本原理包括密度控制、流变性能、性能改良等。
2.1 密度控制密度控制是通过添加重质液体或者轻质添加剂来实现。
一般情况下，钻井液的密度要比地层密度高，以避免地层流体侵入井眼。
2.2 流变性能流变性能包括黏度、切变力、流变学模型等指标，它们对钻井过程中的摩阻、悬浮固相等起着至关重要的作用。
通过调整钻井液中添加剂的浓度和种类，可以达到所需的流变性能。
2.3 性能改良在钻井过程中，钻井液可能会受到剪切、高温、高压等环境的影响，造成性能下降或失效。
为了改善钻井液的性能，常常需要添加各种添加剂，如降低黏度剂、温度稳定剂等。
3. 钻井液配方常见的添加剂钻井液的配方需要根据具体的工况和地质条件进行调整，常见的添加剂包括：3.1 增稠剂增稠剂能够提高钻井液的黏度，增加悬浮固相的能力。
常见的增稠剂有黏土、聚合物等。
3.2 减阻剂减阻剂能够减少钻井液的黏度，降低摩阻，提高钻速。
常见的减阻剂有降黏剂、乳化剂等。
3.3 pH调节剂pH调节剂用于调控钻井液的酸碱性，提高其适应不同地层的能力。
常见的pH调节剂有碱性梯度剂等。
3.4 防溶剂防溶剂用于防止钻井液与地层流体发生溶解反应，从而保证钻井液的稳定性。
常见的防溶剂有聚合物抑制剂等。
4. 钻井液的维护与处理钻井液在使用过程中可能会受到污染、温度变化、活性杂质等的影响，导致性能下降。
因此，钻井液的维护和处理非常重要。
4.1 钻井液的污染控制钻井液在使用过程中会受到钻削过程中的岩屑、泥浆、起泡剂等的污染。
通过使用化学药剂和机械设备，可以对钻井液进行过滤、分离和清洁。
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四种常规钻井液配方及特点
1．不分散聚合物钻井液
主要特点：
(1)密度低，压差小，故钻速快；
(2)亚微米颗粒的含量较低，在10%以内，而分散钻井液可达70%以上；
(3)高剪切速率下的粘度较低，故钻速快；
(4)具有较强的携砂能力。
该类钻井液触变性较好，剪切稀释特性较强。
(5)可保持井眼的稳定性。
(6)可保护油气层，减轻损害。
表1 不分散聚合物钻井液配方与性能
2．钾基钻井液
主要特点：
(1)对水敏性泥岩、页岩具有较好的防塌效果；
(2)抑制泥页岩能力较强；
(3)钻井液细颗粒含量比较低，对油层的粘土矿物起稳定作用；
(4)分散型钾基钻井液有较高的固相容度限。
表2 钾基钻井液配方及性能
3．分散钻井液体系
表3 分散型三磺钻井液推荐配方及性能
4．钙处理钻井液
表4 石灰钻井液推荐配方及性能
表5 石膏钻井液配方及性能
根据不同的要求选择不同的钻井液，各有特点。