202006石油大学(华东)钻井液工艺原理
石油钻采工艺
• 环境效益：钻采工艺对环境的影响和改善
石油钻采工艺的效益提升策略
• 技术创新和产业发展：推动石油钻采工艺的持续发展和产业升级
• 能源安全和环境保护：提高石油钻采工艺对国家能源战略的贡献
• 国际合作与市场竞争：提升石油钻采工艺的国际竞争力和影响力
谢谢观看
T H A N K Y O U F O R W AT C H I N G
• 钻进过程中的监测与控制：实时监测钻井参数，确保钻井过程的顺利进行
• 钻井参数的调整：根据钻井过程中的实际情况，合理调整钻井参数，提高钻井效率
钻 根据地层特点选择合适的钻井液类型
• 考虑钻井液的环保性能和经济性
• 关注钻井液的性能指标和稳定性
钻井泥浆的处理
• 注水采油：通过向油藏注水，提高油气田的采收率
采油方法的特点
• 自喷采油：效率高、成本低，适用于高产油气田
• 人工举升采油：适用于低产油气田，需额外能源
• 注水采油：提高采收率，适用于高产油气田
采油过程中的问题与解决方案
采油过程中的常见问题
解决方案
• 油藏压力下降：影响油气井的产量和采收率
• 采用合理的采油方法和参数，保持油藏压力的稳定
• 钻井泥浆的回收与再利用：减少环境污染，降低钻井成本
• 钻井泥浆的污染控制：防止钻井泥浆污染地层和钻井设备
• 钻井泥浆的性能调整：根据钻井过程中的实际情况，调整钻井泥浆的性能参数
钻井过程中的问题与解决方案
钻井过程中的常见问题
解决方案
• 钻井液的漏失：导致井壁不稳定，影响钻井安全
• 优化钻井液的配方和性能，提高钻井液的稳定性
• 国际合作与市场竞争：提升石油钻采工艺的国际竞争力和影响力
中国石油大学-钻井液常规性能测试
中国石油大学油田化学实验报告实验日期:成绩:班级:学号:姓名:教师:同组者:钻井液常规性能测试一、实验目的1、掌握六速旋转粘度计的使用方法以及钻井液表观粘度、塑性粘度和动切力的测定和计算方法；2、掌握静滤失仪的使用方法以及钻井液滤失量、pH值和泥饼厚度的测定方法；3、掌握钻井液膨润土含量的实验原理和测定方法；4、掌握钻井液密度的测定方法；5、掌握钻井液漏斗粘度的测定方法；6、掌握钻井液固相含量的测定方法和实验原理。
二、实验原理1、六速旋转粘度计的工作原理、使用方法及粘度和切力的计算（1）六速旋转粘度计的结构和工作原理六速旋转粘度计（图1）是以电动机为动力的旋转型仪器。
被测液体处于两个同心圆筒间的环形空间内。
通过变速传动外转筒以恒速旋转，外转筒通过被测液体作用于内筒产生一个转矩，使同扭簧连接的内筒旋转了一个相应角度，依据牛顿定律，该转角的大小与液体的粘度成正比，于是液体粘度的测量转为内筒转角的测量。
记录刻度盘的表针读数，通过计算即为液体表观粘度、塑形粘度和动切力。
图1 六速旋转粘度计及变速拉杆（2）六速旋转粘度计的使用方法①接通电源，拨动三位开关至高速位置，待外筒转动后，将变速拉杆的红色球形手柄（手柄位置与转速的选择如图1）放置在最低位置，此时外筒转速即为600rpm。
观察刻度盘是否对零（若不对零，可松开固定螺钉调零后再拧紧）、外筒是否偏摆（若偏摆，应停机重新安装外筒）。
检查调速机构是否灵活可靠。
②将刚高速搅拌过的钻井液倒入泥浆杯中至刻度线（此处钻井液的体积为350ml），立即置于托盘限位孔上，上升托盘，使液面与外筒刻度线对齐，拧紧托盘手轮。
迅速从高速（600rpm）到低速（3rpm）依次测量。
待刻度盘读数稳定后，记录各转速下的读数Ф。
③实验结束后，关闭电源，松开托盘手轮，移开泥浆杯，倒出泥浆。
左旋卸下外转筒，将外转桶和内筒清洗后擦干，将外转筒安装在仪器上。
（3）粘度和切力的计算方法表观粘度A V＝0.5×Ф600，单位：mPa.s；塑性粘度PV＝Ф600－Ф300，单位：mPa.s；动切力YP＝0.511×（2×Ф300－Ф600），单位：Pa。
钻机设计-中国石油大学(华东)机械设计制造及其自动化专业课
2
P断 P
3
Pmax
Qmax丝绳破断拉力
Q1 P Z 游
钻井钢丝绳选择(API Spec 9A)
钢丝绳
钢丝绳
钢丝绳
（6）钻井泵单台功率Np
Np pmaxQmin
泵
pmax——钻井泵最高泵压 一般钻机配2～3台钻井泵 如3NB-1300——三缸单作用泥浆泵， 1300马力
计算机与通讯工程学院
2.1 什么是钻井
钻井（drilling）：利用机械设备，将地层钻成具 有一定深度的圆柱形孔眼的工程。 看影片钻井3D 要点：（1）钻机组成 （2）井身结构 （3）固井
（1）石油钻机的组成
① 钻具起升系统 ② 旋转钻进系统 ③ 钻井液循环系统 ④ 动力驱动系统 ⑤ 传动系统 ⑥ 控制监测系统 ⑦ 钻机井架和底座 ⑧ 辅助设备
Qds=10q· L kN
式中: q—每米钻柱质量，（包括接头和钻铤） 使用114mm钻杆时q =32kg/m， 使用127mm钻杆时q =36kg/m。 Qds可直接由钻深范围算得，所以不再列在国标的基本 参数中，但Qds是计算钻机疲劳强度的依据，是一个非 常重要的钻机参数。
（10）实际井深
3.3 钻机载荷特点
（1）在钻进过程中，井由浅到深，岩层性质宏观看由 软变硬，但局部井段岩性变化无规律，因而钻压跳跃式变 化极不稳定，旋转扭矩和功率也作随机性变化。 （2）循环系统的压力由低到高，每更换一次缸套和钻 头水眼则阶梯变化一次，不过每一阶梯内都是线性增压， 泵的扭矩和功率也作阶梯增长变化。 （3）在起下钻操作过程中，起钻载荷由重到轻线性递 减，下钻载荷由轻变重线性递增，属于有规律变化的循环 载荷。起钻要付出很大能量，然而下钻所产生的巨大能量 却不能回收，转变成主辅刹车的热能逸散掉。
油田化学钻井液部分讲义
实验一 六速旋转粘度计测泥浆的流变曲线一 .实验目的1. 掌握六速旋转粘度计的使用方法。
2. 掌握如何判断泥浆的流型及对应流变参数的计算方法。
3. 比较宾汉模式、指数模式及卡森模式与实际流变曲线的吻合程度，弄清各种模式的特点。
二.实验原理1. 旋转粘度计工作原理电动机带动外筒旋转时，通过被测液体作用于内筒上的一个转矩，使与扭簧相连的内筒偏转一个角度。
根据牛顿内摩擦定律，一定剪切速率下偏转的角度与液体的粘度成正比。
于是，对液体粘度的测量就转换为内筒的角度测量。
2. 流变曲线类型、意义。
流变曲线是指剪切速率和剪切应力的关系曲线。
根据曲线的形式，它可以分为牛顿型、塑性流型、假塑性流型和膨胀性流型。
为了计算任何剪切速率下的剪切应力，常用的方法是使不同流变模式表示的理想曲线逼近实测流变曲线，这样，只需要确定两个流变参数，就可以绘出泥浆的流变曲线。
牛顿模式反映的牛顿液体，其数学表达式为：τ=η·D宾汉模式反映的是塑性液体，其数学表达式为：τ=τ0 +ηp·D指数模式反映的是假塑性流体，其数学表达式为：τ=K ·D n 或 Lg τ=lgK + n ·lgD卡森模式反映的是一种理想液体，其数学表达式为：21212121.D c∞+=ηττ实际流变曲线与哪一种流变模式更吻合，就把实际液体看成哪种流型的流体。
三.实验仪器1．仪器ZNN-D6型旋转粘度计、高速搅拌器；2. 药品350ml水、500ml泥浆。
四.实验仪器使用要点1.检查好仪器，要求；①粘度计刻度盘是否对零。
若不对零，可松开固定螺钉调零后再拧紧。
②检查粘度计的同心度。
高速旋转时，外筒不得有偏摆。
③检查高速搅拌机的搅拌轴是否偏摆。
若偏摆，则停止使用。
2.校正旋转粘度计①倒350ml水于泥浆杯中，置于托盘上，上升托盘，使液面与外筒刻度线对齐，拧紧托盘手轮。
②迅速从高速到低速依次测量。
待刻度盘读数（基本）稳定后，分别记录各转速下的读数Ø.要求：Ø 600=2.0格,Ø 300=1.0格。
钻井液技术
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:
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
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
晶层间靠微弱的分子间力连接，连接不紧密，水分 子容易进入两个晶层之间发生膨胀（全脱水时晶格 间距为9.6A，吸水后可达21.4A），水化分散性能 较好（造浆能力强），是配制泥浆的优质材料。
粘土矿物的晶格构造和特点
伊利石
伊利石的晶体构造和 蒙脱石相类似，不同 之点在于伊利石中硅 氧四面体中有较多的 硅被铝取代，因取代 所缺的正电荷由处在 相邻两个硅氧层之间 的K+补偿，因K+存在 于晶层之间并进入相 邻氧原子网格形成的 孔穴中，使各晶胞间 拉得较紧，水分不易 进入层间，因此它是 不易膨胀的粘土矿物 。
《钻井液工艺学绪论》PPT课件
一 钻井液的功能
3．冷却和润滑钻头、钻具 冷却作用：在钻进中钻头一直在高温
下旋转并破碎岩层，产生很多热量，同时 钻具也不断地与井壁摩擦而产生热量。正 是通过钻井液不断地循环作用，将这些热 量及时吸收，然后带到地面释放到大气中， 从而起到了冷却钻头、钻具，延长其使用 寿命的作用。
润滑作用：由于钻井液的存在，使钻 头和钻具均在液体内旋转，因此在很大程 度上降低了摩擦阻力，起到了很好的润滑
变性能。
加重材料 ：
增加钻井液密度，平衡地层压力。
油基钻井液的典型组成
第二节 钻井液的性能及其测试
• 钻井液密度 • 钻井液流变性 • 钻井液滤失造壁性 • 钻井液的pH值和碱度 • 钻井液的含砂量 • 钻井液的固相含量 • 钻井液膨润土含量 • 钻井液滤液分析
第二节 钻井液性能及测试
钻井液密度：
要求钻井液具有较好的抗温、抗盐、抗钙镁能力； 同时，对钻井人员及环境不发生伤害和污染，对井 下工具及地面装备不腐蚀或尽可能减轻腐蚀；
钻井液的主要作用（简图）
控制压力 传递水功率 破岩、清岩
携带、悬浮岩屑
形成泥饼 保护油气层
二 钻井液的类型
随着钻井液工艺技术的不断发展，钻井液的种 类越来越多。目前，国内外对钻井液有各种不同 的分类方法。
二钻井液的类型
5．聚合物钻井液(Polymer Drillig Fluids)
聚合物钻井液是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。 这些聚合物可使钻井液中各种固相颗粒可保持 在较粗的粒度范围内。钻出的岩屑及时受到包 被保护而不易分散成微细颗粒。
二钻井液的类型
6．钾基聚合物钻井液(Potassium—based PoIymer Drilling Fluids) 钾基聚合物钻井液是一类以各种聚合物的钾(或 铵、钙)盐和KCl为主处理剂的防塌钻井液。在各种 常见无机盐中，以KCl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。
石油钻井相关知识点总结
石油钻井相关知识点总结一、石油钻井的基本原理1. 钻井的目的石油钻井的主要目的是为了获取地下储存的石油资源。
在钻井的过程中，通过地层的钻探和分析，可以找到地下石油储层的位置和分布，确定石油资源的储量和质量，为后续的生产开采做准备。
2. 钻井的原理石油钻井的基本原理是通过机械设备将钻头送入地层，以石油勘探及开采的要求对地下储层进行钻探和分析，以确定地下石油资源的位置和分布。
根据钻井地点的不同，钻井可以分为陆上钻井和海上钻井，其基本原理都是通过旋转钻杆的方式，使钻头不断地向下进入地层，直至达到设计的目标。
二、石油钻井的流程及相关设备1. 钻井前期准备在进行石油钻井之前，需要进行各种前期准备工作，包括选择钻井地点、进行地质勘察和地层分析、确定钻井目标和方案、采购和搭建钻井设备等。
2. 钻井液系统钻井液是钻井过程中的重要工作介质，通过钻具管柱将钻井液输送到井底，然后在钻头和井眼之间形成一定的压力，帮助钻头冷却和清理井眼，控制地层压力，提高钻井效率，保护井壁稳定，减少井眼塌陷，保障井下环境安全等。
常用的钻井液包括水基钻井液、油基钻井液、复合钻井液等。
3. 钻井设备石油钻井需要使用各种设备和工具，包括钻头、钻杆、钻机、转盘、顶管、泥浆泵、钻井管道等。
这些设备和工具在钻井过程中起着不同的作用，比如钻头用于钻取地层，钻杆和钻机用于传递动力，泥浆泵用于输送钻井液等。
4. 钻井过程石油钻井的过程大致包括井场布置、吊钻、下井、钻井、取心、取样、录井、水泥固井、测井、冲洗测试等一系列工作环节。
整个过程中需要严格控制各项参数，确保钻井的正常进行和最终取得预期目标。
三、石油钻井中的危险及安全保障1. 钻井过程中的危险石油钻井是一项危险性较大的工程活动，包括井口坍塌、井下爆炸、钻具断裂、地层突然喷出石油和天然气等。
这些危险因素在钻井过程中都有可能发生，对工作人员和设备都会造成严重的影响。
2. 安全保障措施为了应对石油钻井中的各种危险情况，需要采取一系列的安全保障措施，包括加强安全教育培训、配备专业安全人员、严格执行安全规程、配备应急救援设备等。
超高压射流钻井技术-石油大学
3、井下增压器钻井
1993年，美国 FlowDril 公司 开始研究井下超高压射流钻 井。
用井下增压器将1/7 ∼1/10的 泥浆增压至 240 MPa辅助切 割， 经5口井现场试验，机械钻 速是普通钻井的1.1 ∼3.5倍。
七、高压水射流钻径向水平井
• 研究新型高效旋转射流， 使用特殊设计的造斜器和 旋转射流钻头，在老油井 中对应生产层位置钻出多 个超短半径（0.3米）的径 向水平井网，使老井更新、 死井复活，有效地开发稠 油藏、薄油藏，大幅度提 高原油采收率。
率高得多。旋转射流破岩
形成的孔底成规则的内凸 锥状，完全与圆射流形成
的类半球状或锥状不同。
其破岩成孔的过程和孔底 形状如左图。
5、旋转射流井底流场分布
• 上图为平井底物理模型。 • 下图为凸锥状井底模型。 • 数值模拟结果表明：旋转射 流的高速区集中在离开射流 中心一定距离的一个圆环区 域内，其中心部位为低速低 压区；旋转射流冲击到井底 后，一部分沿环空返回，而 另一部分则被来流卷吸，形 成很强的涡旋；高速区绕凸 锥面螺旋前进，孔底部分正 好占据了射流底速低压区的 区间。
六、 超高压射流钻井技术
一、地面全增压钻井 二、超高压双管柱钻井 三、井下增压器钻井
1、地面全增压钻井
70 年代初美国开始进行了高压水射流技术用于深井钻井的 可 行 性 研 究 ， 在 地 面 利 用 增 压 器 将 泥 浆 泵 压 力 提 高 至 69103MPa ，在 5 口井深 3000 米左右的深井中进行钻井试验，机械 钻速提高 2-3 倍，在德克萨斯州进行工业试验时，他们发现当 喷嘴压降为69-138MPa时，在中等强度岩石中的机械钻速为 2185m/s，而一般牙轮钻头机械钻速仅为 9-25m/s，当喷嘴压降为 104MPa时，连续性射流可以冲击破碎 70-80%所钻岩石。由于这 种技术要求整个泥浆循环系统增压，尽管可以获得较高的机械 钻速，但不能在工业上实现，因为当时的泥浆泵、水龙头、钻 往、钻头喷嘴均不能可靠地、经济地在高压情况下使用，此外 循环系统压力增大也会使作业出现难以想象的危险。
石油钻采工艺
完井过程中的问题与解决方案
完井过程中的问题
• 套管损坏：套管腐蚀、挤毁、断裂等 • 水泥固井质量差：水泥环不完整、强度不足、渗漏等 • 射孔与压裂效果不佳：射孔偏斜、压裂效果不理想、产量低等
解决方案
• 采用高质量的套管和水泥，提高套管和水泥固井质量 • 优化射孔与压裂工艺，提高油气层的开发效果 • 加强完井过程中的监测与调整，预防完井过程中的问题
完井设备的类型与选择
完井设备的类型
• 套管：常规套管、特殊套管、膨胀套管等 • 水泥固井设备：水泥浆搅拌器、固井泵、水泥车等 • 射孔与压裂设备：射孔器、压裂车、泵送设备等
完井设备的选择
• 根据油气藏特点和钻井工艺选择合适的套管 • 根据地质条件和钻井深度选择合适的水泥固井设备 • 根据射孔与压裂需求选择合适的射孔与压裂设备
03
完井技术与工艺
完井工艺的流程与关键技术
完井工艺的流程
• 完井前准备：油气藏评估、完井设计、设备选型 • 完井施工：套管下入、水泥固井、射孔作业 • 完井完成后：油气生产、井筒维护、修井作业
完井工艺的关键技术
• 套管和水泥固井技术：套管的选择、水泥浆的配制与灌注 • 射孔与压裂技术：射孔器的选择、射孔参数优化、压裂工艺 • 生产与维护技术：油气生产过程中的参数控制、井筒清理与维护
石油钻采工艺优化与创新的实践案例
钻井工艺优化与创新的实践案例
• 智能化钻井技术：通过实时监测钻井参数，提高钻井效率和安全 • 绿色钻井技术：采用生物降解钻井液，减少环境污染 • 深海钻井技术：开发适应深海环境的钻井技术和设备，拓展海洋油气资源
完井工艺优化与创新的实践案例
• 高效完井技术：采用一次性完井技术，简化完井流程，降低完井成本 • 智能完井技术：利用传感器、通信技术实现完井过程的实时监测与调整 • 绿色完井技术：采用环保材料和工艺，减少完井过程中的环境污染
钻井基本知识
大斜度大位移定向井技术１、随井斜角的增加，岩屑在环空中的运移状态和规律与直井有何差别？２、根据Tomren等人的研究成果，岩屑运移规律按井斜角可分为几种类型？３、大斜度大位移定向井的井斜角一般在多少度左右？４、岩屑上返最困难的井段一般处于井斜角的多少度的井段中？为什么？５、在大斜度大位移定向井中影响岩屑正常上返的因素主要有以下几点？６、什么是岩屑体积跟踪法？７、什么是“邻井地层对比法”？８、“井眼轨迹地质模拟软件”的应用有何意义？1、答：在直井中，岩屑下滑速度（Vs）与岩屑受重力作用方向一致，不存在指向下井壁的径向分量（Vsr）与指向井底的轴向分量（Vsa）；但随井斜角的增加，下滑速度(Vs)亦随之增加，当井斜角为90°时径向分量（Vsr）增为最大值；而轴向分量（Vsa）则随井斜角的增加而降低，当井斜角为90°时轴向分量（Vsa）降为零。
2、答：①井斜角0～θα之间井段岩屑在环空中受重力作用而下滑的方向是垂直于水平面，岩屑在井眼中，当钻井液上返速度稍微大于岩屑在钻井液中的下滑速度时，只要不停止循环，岩屑总会慢慢地被带出井简，不存在岩屑床。
②井斜角在θα～θβ之间井段当井斜角增大至θα时，径向分量（Vsr）增大至足以使岩屑脱离钻井液流，滞留井眼底侧并滑向液流的反向而形成岩屑床，而且当钻井液停止循环时，岩屑床受重力作用而存在下滑趋势。
③井斜角在θβ～90°之间井段井斜角超过θβ，轴向分量（Vsa）将逐渐降至零，岩屑沉淀并聚集在钻杆周围的井眼底侧，即使钻井液停止循坏，岩屑床也不再向下滑动。
这里θα、θβ称为临界井斜角。
3、答：大斜度大位移定向井的井斜角一般都大于45°，在70°左右。
4、答：岩屑上返最困难的井段一般处于井斜角在30°～65°之间的井段，因为在这一段，不仅岩屑床容易形成，而且岩屑床存在下滑趋势，使岩屑床的厚度不断增加。
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202006石油大学（华东）钻井液工艺原理
一、判断题
1. 泥浆中加入磺化沥青来提高防塌能力，其防塌机理主要是通过增
加液相粘度来实现的。×
2.溶液的pH愈大则酸性愈强。×
3.在任何时候泥浆的失水量越小越好×
4.100磅等于50公斤。×
5钻井过程中最主要的污染物是钻屑。√
6大多数钻井液属于非牛顿液体。√
7瞬时滤失时间很短，但滤失速率很大√
8温度对滤失量没有影响×
9抗盐粘土在盐水钻井液中的作用与膨润土在淡水钻井液的作用相同
√
10.钻井液密度过低容易发生井漏，甚至井喷。×
二、单项选择（选项顺序可能不一样，自行甄别）
11.
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
（B）目数的过滤网过滤泥浆样。
A. 150 B. 200 C. 325 D. 100
12.
钻井液密度随钻井液中（A）的增加而增大。
A.固相含量 B.液相体积 C.粘度 D.pH值
13.
油基钻井液的应用受到一定的限制，其主要原因是（C）。
A不能抗高温 B不能提高钻速
C配制成本较高，使用时会对环境造成一定污染 D不能抗钙污染
14.
钻屑称为无用固相，在钻井液中，应通过各种固控措施尽量减少钻屑的含量，
膨润土的用量也应以够用为度，不宜过大，否则会（A）。
A造成钻井液粘切过高，还会严重影响机械钻速 B不影响钻井液的携岩能力
C不影响钻井液的失水性 D不影响钻井液的固相含量
15.
在水中易膨胀分散的粘土矿物是（C）。
A. 高岭石 B. 云母 C. 蒙脱石 D. 绿泥石
16.
在钻井液中膨润土是最常用的配浆材料，它主要起（C）作用。
A降粘切，升滤失和造壁 B降粘切，降滤失和造壁
C提粘切，降滤失和造壁 D提粘切，升滤失和造壁
17.
有机硅防塌钻井液具有防塌性强，润滑防卡性好，粘土容量大，抗岩屑污染能
力强，抗温性好，但体系抗（D）能力相对较弱。
A盐 B钙 C温度 D盐、钙
18.
降低钻井液密度的方法是（D）。
A稀释法、除气法 B机械法、除泡法 C除气法、絮凝法 D机械法、稀
释法
19.
钻井液密度越高，机械钻速越（B）。
A. 高 B. 低 C. 不影响
20.
钻井作业中最重要的固相控制设备是（C）。
A. 除泥器 B. 除砂器 C. 振动筛 D. 离心机
21.
下列不属于聚合物钻井液的优点的是（B）。
A对油气层的损害程度较小 B对钻头的损害程度较小
C有利于提高钻速 D有利于保持井壁稳定
22.
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
（A）。
A. 最大读数 B. 最小读数 C. 稳定后的读数
23.石灰有促进水润湿作用的趋势，所以加入石灰时同时加入（A）
A润湿反转剂 B降失水剂 C乳化剂
24.在储层物性参数中，表皮系数S( A )时，说明井眼受到污染
A大于1 B等于0 C小于1
25.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（ B）
A800V B400V C200V D1000V
26.下列不属于油基钻井液的优点的是（ B ）
A抗高温 B能提高钻速C有很强的抗盐、钙污染的能力 D能减轻对油
气层的损害
27. 化学除砂就是通过加入化学（ C ），将细小砂粒由小变大，再配合
机械设备除砂。
A.乳化剂 B.降粘剂 C.絮凝剂 D.润滑
28宾汉塑型模型常用来描述（A）液体的流动性
A塑性流体 B牛顿流体 C膨胀流体
29. 提高钻井液密度的加重材料，以使用（ B ）最为普遍
A.石灰石 B.重晶石 C.钛铁矿石 D.液体加重剂
30.醇类有机化合物的分子结构中含有（C）
A羧基 B硝基 C羟基 D羰基
三、名词解释
31.滤失——在压差作用下钻井液向地层中渗透的现象。
32.粘土晶格取代——粘土矿物晶体片中硅氧四面体和（或）铝氧八
面体片中的硅原子和（或）铝原子被同号低价离子所取代，而晶体结
构保持不变的现象。
33.钻井液剪切稀释特性——钻井液静止变稠、流动变稀，且剪切速
率增大粘度变小的特性
34.粘土造浆率——常将1t粘土所能配出的表观粘度为15mPa.s的钻
井液体积称为造浆率。
四、问答题
35. 钻井液滤失量过大，滤饼厚而虚，会给钻井带来哪些问题？
（1）易造成地层孔隙堵塞损坏油气层，滤液大量进入油气层，会引
起油气层的渗透率等物性变化，降低产能；
（2）滤饼在井壁堆积太厚，环空间隙变小，泵压升高；
（3）易引起泥包钻头，下钻遇阻、遇卡或堵死水眼；
（4）在高渗透地层易造成较厚的滤饼而引起阻卡，甚至发生压差卡
钻；
（5）电测不顺利，并且由于钻井液滤液进入地层较深，水侵半径增
大，若超过测井仪所测
范围，其结果是电测解释不准确而易漏掉油气层；
（6）对松软地层，易泡垮易塌地层，会形成不规则井眼，引起井漏
等。
36. 我国的钻井液处理剂按其功能是如何分类的？试写出常见的降
滤失剂、增粘剂和降粘剂各三种。
答：答：我国的钻井液处理剂按其功能共分为以下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。
常用的降滤失剂有：钠羧甲基纤维素CMC；磺甲基褐煤SMC；水解聚
丙烯腈；PAC系列；磺甲基酚醛树脂SMP-1，SMP-2；羧甲基淀粉（CMS）
常用的降粘剂有：磺甲基单宁SMT；铁铬木质素磺酸盐FCLS；X-40
系列降粘剂；XY-27；SSMA
常用的增粘剂有：XC生物聚合物；HEC羟乙基纤维素
37.简述聚合物钻井液的特点
答：与其它水基钻井液相比，聚合物钻井液具有以下特点：
① 固相含量低，且亚微米粒子所占比例也低；
② 具有良好的流变性，主要表现为较强的剪切稀释性和适宜的流型；
③ 钻井速度高；
④ 稳定井壁的能力较强，井径比较规则；
⑤ 油气层损害小，有利于发现和保护产层；
⑥ 可防止井漏并能用来堵漏；
⑦ 钻井成本低
38.发生井喷的原因有哪些？应该怎样预防？
答：1井喷的原因：地层压力高于钻井液液柱压力；井漏造成钻井液
液面下降，液柱压力低于地层压力；起下钻抽吸压力太大，钻井液有
效压力低于地层压力。
2预防措施：发现油气侵及时加重，提高钻井液密度；防止严重的井
漏发生；防止起下太快，及时灌入泥浆，防止拔活塞。
39.简述水基钻井液需维持较高pH值的原因
答：1）对钻具腐蚀性低；2）可以使有机处理剂充分发挥其效能；3）
可抑制体系中对钙、镁盐的溶解；4）可预防因氢脆而引起的钻具和
套管损坏。
40.井塌的原因有哪些？
1、起钻不及时灌钻井液，液柱压力降低，井壁失去平衡，造成井塌；
2、钻井液性能不好，失水太大；
3、起钻上提速度度过快，抽吸严重引起井塌；
4、钻遇流砂层或砾石层等，密度偏低，引起井塌；
5、停工时间太长，井内钻井液沉淀，上部井眼发生井塌；
6、发生井漏后，液柱压力下降，引起井塌。
五、论述题
41.说说国内钻井液技术发展的特点
国内钻井液技术发展的特点主要有以下几点：1）总体滞后一定的时
间。2）水基体系的研究应用比油基体系多;3）深井水基钻井液、防
塌钻井液、聚合物钻井液理论较成熟；4）成功研制了一些钻井液处
理剂，如FA367, XY27, SMP, 80A51等；5）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；6）研制了
大量钻井液性能评价仪器；7）钻井液工艺技术日益提高：预防和减
少了各种井下复杂，保证了常规井及各种特殊井的完成。8）计算机
应用及固控技术相对滞后。