钻井液设计
暂堵剂图解优化新方法在钻井液设计中的应用
关 键 词 ： 井液 设 计 ； 堵 剂 ； 钻 暂 图解 法 ； 防止 地 层损 害 ； 透 率 ； 力 梯度 渗 压
中 图分 类 号 ： ＴＥ２ ４ ４ ＴＥ２ ４ ６ ５ ． ； ５ ． 文 献标 识 码 ： Ｂ 文章 编 号 ：０ １ ０ ９ （ ０ ８ ０ — ０ ８ ０ １０ —８ ０ ２０ ）６０ ４ — ４
侵 入 油 气层 。 与 传统 方法 相 比 ， 储 层 岩样 的侵 入 深 度 较 浅 （ ２ｃ ， 有 更 高 的 岩 心 渗 透 率 恢 复 率 （ ８ ） 对 ＜ ｍ） 具 ＞ ３ 与
更低 的 突破 压 力 梯度 （ ． ５ＭＰ ／ ， 层保 护 效 果 显 著 。 １ ０ ａ ｍ） 储
传 统 的 暂 堵 方 法 对 孔 隙 结 构 较 为 均 质 的 储 层 比
较有效 ， 对于非 均 质储 层 中对 渗 透率 贡 献 较大 的 但 大尺寸孔 喉难 以有 效 封堵 。为 此 ， 笔者 建 立 了暂 堵
颗粒 平均粒径 等于储 层孔 隙平 均 直径 的 ２ ３ ／ ，软化 粒子 和充 填粒 子 的粒 径 等 于 储 层 孑 隙平 均 直 径 的 Ｌ
此后一 直是选 择钻井 液桥堵颗 粒粒径 和浓度 的基本 指导方法 。该规 则只说 明 了能 够起到 架桥作用 的粒
径值 ， 没有对 粒 径 分 布进 行 优 化 。１ ９ ９ ０年 ， 平 亚 罗
等人＿ 首 次提 出了屏蔽 暂堵 颗粒 应 由 ３ 起 架桥 作 ３ 用 的刚性颗粒 （ 各种 粒度 的碳 酸钙 ） ． 起 充填 、１ ５ 作用 的可变 形 粒 子 （ 溶性 树 脂 ）及 １ ～ ２ 的 油 软化粒 子 （ 蜡和磺 化沥青等 ）复配 而成 。当架桥 石
剂 图解优 化新方 法 ， 在使 用 中充 分 考 虑储 层 的非 均 质性与暂堵 剂颗 粒粒 径 分 布 的最佳 匹配关 系 ， 成 形
钻井液常规性能测定及常用钻井液计算公式
钻井液常规性能测定及常用钻井液计算公式钻井液是在钻井过程中用来冷却钻头、清理井孔并携带钻屑到地面的一种重要材料。
常规性能测定是评估钻井液性能和保证钻井活动的安全和高效进行的关键步骤。
本文将探讨钻井液常规性能测定及常用计算公式。
1.钻井液基本性能测定1.1密度测定钻井液的密度是指单位体积钻井液所含质量。
测定钻井液的密度可以通过常用的密度计来实现。
常用的密度计有密度计、密度测井仪和滴定法等。
常用密度计测量钻井液密度的计算公式如下：密度 = (wt / Vt) / (ws / Vs)其中，wt是钻井液质量，Vt是钻井液体积，ws是钻井液中饱和盐水的质量，Vs是饱和盐水体积。
1.2粘度测定粘度是指钻井液流动阻力的大小。
钻井液的粘度可以通过常用的转子粘度计等设备进行测定。
粘度的测量单位为帕斯卡秒（Pa·s）或者倍秒（cP）。
常用的粘度计算公式如下：动力粘度（cP）=测量粘度（帕斯卡秒）×10001.3悬浮性测定悬浮性是指钻井液携带钻屑的能力。
测定钻井液的悬浮性可以通过悬浮度计来实现。
悬浮度是钻井液中所含固相物质的体积百分比。
1.4pH值测定pH值是衡量钻井液酸碱性的指标。
测定钻井液的pH值可以通过pH 电极测量仪来实现。
2.1钻井液的固相含量计算固相含量（%）=(Ws/Wt)×100其中，Ws是固相物质的质量，Wt是钻井液的总质量。
2.2钻井液的毛孔压力计算毛孔压力（psi）= (H × ρ × g) + P其中，H是钻井液的高度（英尺），ρ是钻井液的密度（磅/立方英尺），g是重力加速度（英尺/秒²），P是大气压力（psi）。
2.3钻井液的等效循环密度计算等效循环密度（ppg）= (H × ρ) / (Hf × ρf)其中，H是钻井液的高度（英尺），ρ是钻井液的密度（磅/立方英尺），Hf是液体段的高度（英尺），ρf是液体段的密度（磅/立方英尺）。
油气井水力学讲义6钻井水力优化设计与计算
油气井水力学讲义6钻井水力优化设计与计算钻井水力优化设计与计算是油气井水力学的重要内容之一、在钻井过程中，通过合理优化设计和计算，能够提高钻井效率，降低钻井成本，并减少井眼失稳和井壁塌陷等地质灾害的发生。
本文将介绍钻井水力优化设计与计算的主要内容及其应用。
一、钻井水力优化设计钻井水力优化设计是指在钻井过程中，根据地质情况和井筒条件，通过合理选择钻井液性能、控制井底压力和优化钻井参数等手段来达到提高钻井效率及井眼稳定性的目的。
1.选择钻井液性能：钻井液的性能包括密度、黏度、滤失性等指标。
通过合理选择钻井液的性能，可以提高钻井时的排渗能力和清洁井底的能力，降低井壁塌陷和井眼失稳的风险。
2.控制井底压力：井底压力是指井底的静压、动压及循环过程中产生的压力。
合理控制井底压力是保证井眼稳定和减少钻井液的消耗的关键。
通过合理调整钻井参数，控制井底压力，可以减少井眼塌陷、堵塞和剪切等问题的发生。
3.优化钻井参数：钻进速度、转速、钻压和进给等钻井参数的选择，直接影响到钻井的效率和安全性。
通过合理调整这些参数，可以降低钻井过程中的摩擦、动力消耗和井筒塌陷等问题，提高钻井效率。
二、钻井水力计算钻井水力计算是钻井水力优化设计的核心内容之一、通过计算钻井液的流动特性和井底压力，可以预测井筒稳定性，指导钻井参数的选择，并优化设计钻井液配方。
1.流动特性计算：流动特性计算是指通过测定钻井液的黏度、密度、流速、滤失率等参数，来计算钻井液在井筒中的流动情况。
这些计算可以帮助工程师了解钻井液的流动状态，评估井筒的清洁程度，以及预测井壁塌陷和井眼扩大的风险。
2.井底压力计算：井底压力计算是指计算井底的静压、动压及循环过程中产生的压力。
通过合理计算井底压力，可以控制井眼稳定和减少钻井液的消耗。
井底压力计算一般包括井塌压力计算、限气压力计算和泥浆底深压力计算等。
3.井壁稳定性计算：井壁稳定性计算是指通过计算井底压力和井眼尺寸等参数，来评估井眼的稳定性。
钻井液原理
钻井液原理
钻井液原理是指在钻井作业中，通过将特定的液体注入井眼中，起到冷却钻头、清洗井眼、稳定井壁和输送岩屑等作用。
钻井液的选择和设计是钻井工程中非常重要的一环，它的性能直接影响到钻井作业的效率和质量。
钻井液的基本组成通常包括水和添加剂。
水既可以是淡水，也可以是海水，在部分情况下也可以使用有机溶剂或油基液体。
添加剂则包括饱和盐水、聚合物、乳化剂、润滑剂、扩散剂以及控制井壁稳定性的胶凝剂等。
这些添加剂的配比和使用条件需要根据井眼的地质特征和钻井计划来确定。
钻井液的性能主要包括黏度、密度、泡沫性、清洗性能以及润滑性能。
黏度决定了钻井液对井眼壁的润滑和冷却效果，密度则决定了钻井液在井眼中的压力和稳定井壁的能力。
泡沫性和清洗性能则影响着岩屑的悬浮和清除，润滑性能则影响钻头在钻井作业中的摩擦和磨损情况。
钻井液的工作原理是通过循环系统将液体从地面的储液池中泵注入井眼，然后通过钻杆进入到钻头中进行喷出，完成冷却和清洗作用。
同时，钻井液会带回地层中的岩屑和井眼溶解物，经过分离装置将其中的固体物质分离，保持液体的循环使用。
总的来说，钻井液的原理是通过合理选择和设计液体的组成和性能，在钻井作业中起到冷却、清洗、稳定和输送的作用，从而提高钻井作业的效率和质量。
油气井水力学讲义 钻井水力设计有关的计算公式
钻井水力设计有关的计算公式一．钻柱内压耗钻柱公式 （一）、紊流的计算公式1．一般公式：dLV f P 22ρ=或52232d LQ f P πρ=式中：P - 压耗； f - 范宁阻力系数；ρ - 钻井液密度； Q - 排量 L - 管长； V - 平均流速量； d - 圆管直径。
⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧-=+==7/)]ln(75.1[50/]93.3)[ln(n b n a R a f ben 为泥浆流性指数n nn n nn K V d )413(8Re 21+=--ρ 或nnn n n nn K Q d )413(2Re 243572+=----ρπ2．应用公式∑==Ni G iiGp dL Q G P 1123式中： ⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧+-=+-==⎪⎭⎫⎝⎛+=+-=--==-22543413575222321432143121b nb G b nb G k n n k b bn k nb b k k k aK G b nb b k k ρπN 值可以取4，即地面管汇（立管、软管，方钻杆）、钻杆、钻铤、接头。
（二）、层流的计算公式二．环空内压耗计算公式不同的环空段流态可能不同，需判断流态，分别按紊流和层流计算压耗。
1． 紊流压耗公式 1). 一般公式：p h D D LV f P -=22ρ 或 S D D LQ f P p h )(22-=ρ式中：Dh, Dp —井眼直径，钻柱外径；f, a, b 同上n n n p h n n n K V D D )312()(12Re )2()1(+-=--ρ 或 nnnp h n n Q S D D nn K ----+=221)()312(12Re ρ 2). 应用公式：∑=-=Mi K i K ip i h iK S D D L QK PA 11323)( nbb nb b b n n aK K ⎪⎭⎫⎝⎛+=--31212211ρ； 12+=nb K ； 223+-=b nb K2．层流压耗公式 1). 一般公式：np h p h D D n V n D D KL PA ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+-=)()12(44 或 np h ph S D D n Q n D D KLPA ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡-+-=)()12(44 2). 应用公式：∑=+-=Mi n i n i p i h i n S D D L Q K PA 111)( 式中：nn n K K ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=)12(441 三．钻头压降及喷嘴当量面积公式222559.513C A Q P b ρ=； 5.022559.513⎥⎦⎤⎢⎣⎡=C P Q A b ρ 式中 Pb —钻头压降，Mpa; Q —排量，I/S; ρ—泥浆密度，（g/cm 3）A —喷嘴总面积，mm 2; C —喷嘴流量系数，一般取0.95-0.96例题胜利油田渤南地区义4-4-13井为长裸眼钻进，即不下技术套管。
钻井液和完井液
铁铬木质素磺酸盐 (FCLS)使用 —— 一般配制成碱液使用。 • FCLS碱液旳配制
FCLS : NaOH = 3 ~ 5 :1
（FCLS + NaOH）混合碱液 = 1/5或1/10
例题
40ml FCLS碱液（3：1，1/5）中，含固体 FCLS多少克？NaOH多少克？ 解：FCLS+NaOH总重为：
1.钻井液稠化原因 因为粘土颗粒表面与端面性质不同：
带电情况不同 —— 表面带负电，端面带正电。
Si +
Al +
水化程度不同 —— 表面水化膜厚，端面水化膜薄。
钻井液稠化原因： 当钻井液中固相含量高和外界污染变化粘土表面性
质时，极易形成：端-端、端 — 面联结旳空间片架构造， 从而造成： • 钻井液构造粘度增长； • 片架构造包住大量自由水，流动阻力增长。
降粘剂作用特点
• 主要作用于端面 • 用量少、效果明显 0.5~1%（因为端面少）。 • 降失水与降粘作用有时相一致，有时不同。 • 主要降低 0、 c、’，不降 s。
3. 常见降粘剂
单宁酸钠（NaT） 磺甲基单宁（SMT） 铁铬木质素磺酸盐 (FCLS) 两性离子聚合物降粘剂（XY -27） SSMA(磺化聚苯乙烯顺丁烯二酸酐钠盐） 硅氟降粘剂
• 成本低。
关键： 保持粘土颗粒旳高度分散。
2. 选土与配浆 选土 要求：至少旳土量得到最高旳粘度。 试验观察：不同旳土到达相同粘度时，用土量相差很大。
粘度 mPa.s
优质膨润土
一般粘土
劣质粘土
15 0
土量%
选择配浆土旳指标 —— 造浆率。
造浆率：每吨干土配出表观粘度为15mPa.s旳钻井液旳体 积量。
钻井工程设计
钻井设计涉及所有的油气井，是钻井工程的必须步骤。
钻井设计的基本内容包括地质设计、工程设计、进度设计和费用预算四个部分。
钻井设计要本着“科学、安全、经济、环保”的原则来进行。
●地质设计应提供钻探目的和要求、地层孔隙压力、破裂压力、岩性特征、地层剖面、故障提示等资料，并提供邻井的油、气、水显示和复杂情况资料，注明含硫化氢地层深度和估计含量。
●工程设计以此为依据，包括编制合理的井身结构和套管程序，确定钻井液的类型和指标要求等。
●进度设计和费用预算要建立在本地区切实可靠的定额基础上来进行。
在进行钻井设计时，要正确处理好安全、质量、速度、效益以及对社会、公众、环境的影响的关系，确保安全、环境与健康费用的投入，避免出现片面追求效益、危及安全、损害环境与职工健康的情况。
钻井地质设计和工程设计要严格执行审批手续。
在生产过程中，甲乙都要双方执行设计。
如果发现新的情况需要更改设计时，也要严格按照相应的审批程序和制度来执行。
开发设计不仅包括钻井设计，还需要做开发方案、井位布置、钻机选型、井身结构设计优化、泥浆选型、测录试方案等，往往需要提供待钻区块地层压力资料、油井生产与测试资料、已完钻水平井的钻完井资料和钻井总体计划、对设计的原则要求、对设备的基本要求等相关资料。
钻井工程设计的任务是根据地质部门提供的地质设计书内容，进行一口井施工工程参数及技术措施的设计，并给出钻井进度预测和成本预算。
钻井设计是一项系统的工作，技术上大体上包括以下内容：一、确定合理的井身结构（套管下深、水泥返高、套管强度校核）二、固井工程设计1、套管柱强度设计2、套管柱管串结构及扶正器安装3、水泥及水泥浆设计4、注水泥浆及流变学设计三、钻柱组合和强度设计（钻具强度校核）四、钻机选择一般考虑钻机的最大载荷是在设计阶段，用来根据井深及套管层序选择钻机，确定钻机基本型号。
所谓钻机的最大负荷，就是指钻机在钻井过程中所要承受的最大重量。
传统做法是以钻具的载荷来选择钻机，原则上选择与井深相匹配的名义钻井深度的钻机/或更上一级的钻机。
钻井井控设计
钻井井控设计1.油气井井口距高压线及其他永久性设施不小于75m；距民宅不小于100m；距铁路、高速公路不小于200m；距学校、医院和大型油库等人口密集性、高危性场所不小于500m。
含硫油气井应急撤离措施参见SY/T 5087有关规定。
2.对井场周围一定范围内的居民住宅、学校、厂矿（包括开采地下资源的矿业单位）、国防设施、高压电线和水资源情况以及风向变化等进行勘察和调查，并在地质设计中标注说明。
特别需标注清楚诸如煤矿等采掘矿井坑道的分布、走向、长度和离地表深度。
“12.23” 事故发生前，井控相关标准制定时的主要出发点是规范油气井钻井作业中的井控工作，保护作业人员的人身安全和避免油气资源及钻井设备受损失，但对井场周边的公共设施及居民等的安全关注较少，以为危险很少有机会或不太可能降临在井场周边群众的头上。
这两条的内容完善了1999年版本的不足，上述条款中油气井井口距公共设施和人口密集性、高危场所的距离经“钻井安全标准紧急清理工作会议”提出，由“行业标准清理审查会”的代表审定（2004年3月）。
具体距离是综合考虑SY/T5272《常规钻井安全技术规程》、SY/T5466《钻前工程技术条件》、SY/T5958《井场布置原则和技术要求》等标准修订而成：SY5272：3.2.4a.井场边缘应距铁路10KV以上高压电路及其他永久性设施不少于50m；b.井场距居民住宅不少于100m。
SY/T5466-19973一般油、气井、井口距民房400m以外；井场边缘距铁路、高压输电线路、地下电缆及其他永久性设施不得少于50m；高压油、气井、井口距民房400m以外；井场边缘铁路、高压输电线路、地下电缆及其他永久性设施不得少于100m。
SY/T5958-94高压油气井，井口距民房150m以外，井场边缘距铁路，高压输电线路、地下电缆及其他永久性设施不得小于100m；含硫油气田的井，井口距民房的距离应以使其不受H2S扩散影响为准则。
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第8章 钻井液设计 本章主要介绍了新疆地区常用的钻井液体系，结合A1-4井及探井资料，设计了A区块井组所使用的钻井液体系、计算了所需钻井液用量，提出了钻井液材料计划等。
钻井液体系设计 钻探的目的是获取油气，保护地层是第一位的任务，因此，搞好钻井液设计，首先必须以地层类型特性为依据，以保护地层为前提，才能达到设计的目的。 新疆地区常用钻井液体系简介：
(1)不分散聚合物钻井液体系：不分散聚合物钻井液体系指的是具有絮凝及包被作用的有机高分子聚合物机理的水基钻井液。该体系的特点是：具有很强的抑制性；具有强的携沙功能；有利于提高钻速；有利于近平衡钻井；可减少对油气层的伤害。 (2)分散性聚合物体系（即聚合物磺化体系）：聚合物磺化体系是指以磺化机理及少量聚合物作用机理为主配置而成的水基钻井液。该体系的特点是：具有良好的高温稳定性，使用于深井及超深井；具有一定的防塌能力；具有良好的保护油层能力；可形成致密的高质量泥饼，护壁能力强。 (3)钾基（抑制性）钻井液体系：该体系是以聚合物的钾，铵盐及氯化钾为主处理剂配制而成的防塌钻井液。它主要是用来对付含水敏性粘土矿物的易坍塌地层。该体系特点：对水敏性泥岩，页岩具有较好的防塌效果；抑制泥页岩造浆能力较强；对储层中的粘土矿物具有稳定作用；分散型钾基钻井液有较高的固相容限度。 (4)饱和盐水钻井液体系：该体系是一种体系中所含NaCl达到饱和程度的钻井液，是专门针对钻岩盐层而设计的一种具有较强的抑制能力，抗污染能力及防塌能力的钻井液。该体系特点：具有较强的抑制性，由于粘土在其中不宜水化膨胀和分散，故具有较强的控制地层泥页岩造浆的能力；具有较强的抗污染能力，由于它已被NaCl所饱和，故对无机盐的敏感性较低，可以抗较高的盐污染，性能变化小；具有较强的防塌能力，尤其再辅以KCL对含水敏性粘土矿物的页岩具有较强抑制水化剥落作用；可制止盐岩井段溶解成大肚子井眼。由于钻井液中氯化钠已达饱和，故钻遇盐岩时就会减少溶解，以免形成大井眼；缺点是腐蚀性较强。 (5)正电胶钻井液体系是一种以带正电的混合层状金属氢氧化物晶体胶粒(MMH或MSF）为主处理剂的新型钻井液体该体系的特点：具有独特的流变性;有利于提高钻井速度；对页岩具有较强的抑制性；具有良好的悬浮稳定性；有较强的抗温能力，可耐温达232度；具有较强的抗电解质污染能力；与阳离子或非离子处理剂具有良好的配伍性。
8.1.1 选择钻井液体系的原则 （1）根据不同地层性质选择钻井液体系。由于各处岩石地层不一样，对钻井液体系的要求也不同。钻井液体系必须与其适应才能起到保护、润滑等作用。 （2）根据不同钻孔的类型选择钻井液体系：深孔；定向孔；全部取心钻孔；普查钻孔；生产钻孔(水井、油气井)：基本了解地层情况，主要要求是保护生产层及提高钻探速度上，一般采用低固相或无固相钻井液，水井钻探时如果地层完整、钻取的水层为裂隙或砾石层，可以使用普通钻井液。 （3）根据不同地层特点选择钻井液体系：易坍塌地层对钻井液的要求；易卡钻地层对钻井液的要求；易漏失地层对钻井液的要求；盐膏地层对钻井液的要求；矿（油气）层对钻井液的要求；地下水层对钻井液的要求。
8.1.2 钻井液体系设计的要求 当确定了钻井液体系后，每口井都必须进行钻井液设计，设计要求如下： （1）确定循环当量密度值。所谓循环当量密度值是指钻井液静液柱压力与钻井液循环时由于流阻所增加的对地层压力之和，换算成的钻井液的密度。一般按照规定的压力附加值确定循环当量密度值。这个密度值是由原钻井液的密度及钻井液循环时引起的密度之和。循环当量密度值过大不利于提高钻速，过小易产生井喷、井涌等孔内事故。 （2）以循环当量密度值为准确定最佳固相含量及流变性能。钻井液的密度主要是由所含固相造成的。一般以密度为依据选择在不同密度下的最佳固相含量及流变性能的范围。 （3）根据规定的内容进行分层设计。各个钻孔的钻井液一定要按照实际情况进行设计。 新孔开钻前根据地质资料，如地层空隙压力、破裂压力、井温及复杂孔段的地质情况等资料，根据钻探工程提出的要求，作好钻井液的设计。其主要内容有：分段钻井液类型和性能范围；复杂地层及矿心地层处理措施；维护处理要点；钻井液材料计划；钻井液和材料储备。 （4）钻井液密度设计以地质提供的地层压力为依据，主要目的是平衡地层或裂隙的压力，按照规定的密度附加值进行设计，基本实现压力平衡或欠平衡钻进。 （5）严格执行钻井液设计方案，没有特殊情况不得随意更改钻井液体系。
1.3 A井钻井液体系设计 参考部分新疆地区钻井液体系选择，针对A区块地层易漏情况，选择钾基钻井液体系。
钻井液性能参数设计 钻井液性能参数设计，主要是根据相应井段的地层岩性、地层温度、孔深、 井身结构、地层压力、钻井参数、故障提示、相邻井的情况等数据，以及确定的钻井液类型，确定相应的钻井液性能参数。
8.2.1 钻井液性能参数简述 钻井液各种性能参数设计简述如下： （1）钻井液密度ρ的设计。钻井液密度是确保安全、快速钻井和保护气层的一个十分重要的参数。通过钻井液密度的变化，可调节钻井液在井筒内的静液柱压力，以平衡地层孔隙压力。有时亦用于平衡地层构造应力，以避免孔壁坍塌的发生。如果密度过高，将引起钻井液过度增稠、易漏失、钻速下降、对油气层损害加剧和钻井液成本增加等一系列问题；而密度过低则容易发生井涌甚至井喷，还会造成井塌、井径缩小和携屑能力下降。因此，在钻井工程设计中，必须准确、合理确定不同井段钻井液密度范围，并随时检测和调整。 （2）流变性能的设计。钻井液流变性是钻井液的一项基本性能，它在解决 下列钻井问题时起着十分重要的作用：携带岩屑，保证井底和井眼的清洁；悬浮岩屑与重晶石；提高机械钻速；保持井眼规则和保证井下安全。此外，钻井液的某些流变参数还直接用于钻井环空水力学的有关计算。因此，对钻井液流变性的深入研究，以及对每口油气井钻井液流变参数的优化设计和有效调控是钻井液工艺技术的一个重要方面。 钻井液特性通常是用钻井液的流变曲线和塑性粘度、动切力、静切力、表观粘度等流变参数来进行描述的。 （3）钻井液的滤失量。根据地层岩性、井深、复杂情况以及钻井液的类型确定滤失量。 （4）PH值。由于酸碱性的强弱直接与钻井液中粘土颗粒的分散程度有关，因此会在很大程度上影响钻井液的粘度、切力和其它性能参数。在实际应用中， 大多数钻井液的pH值要求控制在8～11之间，即维持一个较弱的碱性环境。PH值主要由钻井液的类型决定，合适的PH值能有效地发挥各种处理剂的作用。 （5）粘度。根据地层特性、钻井液的类型、钻井液密度以及经验确定。 （6）切力。钻井工艺要求钻井液应具有良好的触变性，在停止循环时，切 力能迅速地增大到某个适当的数值，既有利于钻屑的悬浮，又不至于恢复循环时开泵泵压过高。钻井液的触变性与其所形成结构的强弱和方式有关。如果膨润土含量过高，往往会导致最终的凝胶强度过高，并且这种结构的强度受粘土颗粒的电位和吸附水化膜厚度的影响较大。 （7）稠度系数。根据地层特性、井温、地层压力、钻井液密度、钻井液质量等，由专家经验确定。
2.2 A井钻井液性能参数设计分析 由岩心五敏实验分析，可知目的P1层呈极强盐敏，强水敏，弱酸敏，弱碱敏，存在速敏，但其临界流速和速敏损害值不确定；目的层P2层呈强盐敏，中等偏强水敏，弱酸敏，弱碱敏，无速敏。地层的地温梯度为-0.0397℃m，压力梯度为100m，为正常的温压系统。由此可知本井钻井液以稳定井壁和最大限度的减少对储集层的损害，快速钻进、保护油层为主。同时，考虑到探井中严重的漏失情况，由此可选用钾钙基聚合物钻井液，通过K+和Ca2+的晶格固定和离子交换作用来抑制泥页岩吸水水化膨胀，以高分子量阳离子聚合物作为包被絮凝剂,以小分子量有机阳离子化合物作为泥页岩抑制剂, 二者的相互结合,使得钻井液具有较强的抑制性、较好的稳定井壁能力，并配合阳离子乳化沥青和磺化类处理剂的应用，有效地解决了抑制防塌问题，稳定井壁。而造斜段、稳斜段可适当调节钻井液的配方来提高钻井液的稳定性，严格控制钻井液滤失量≤5ml。
分井段钻井液配方 查阅文献，选择钻井液配方如表8-1。
表8-1 A1-4井分井段钻井液配方 一开井段 （0-309.4m） 普通膨润土钻井液 配方：基浆+8%膨润土+2%NaOH+5%Na2CO3
二开井段 （-1365m） 钾钙基聚合物钻井液 直井段： 配方：基浆+ 5%膨润土+%KOH +2%SMP +%KCl +%CaO+%K- PAM+1%YTH- 2+1%HYB- 1+2%GXL- 1+%XC+%YGC。 斜井段： 配方：原钻井液+1~2%润滑剂
三开井段 （1365-1556.1m）
钾钙基聚合物钻井液
配方：基浆+ 5%膨润土+%KOH +2%SMP +%KCl +%CaO+%K- PAM+1%YTH- 2+1%HYB- 1+2%GXL- 1+%XC+%YGC+1~2%润滑剂。
分段钻井液性能、流变参数 查阅文献，钻井液流变性能如表8-2所示。 表8-2 分段钻井液性能及流变参数 井段(m) 性能及参数 一开 二开 三开
0～ ～1365
钻井液性能
密度ρ(g/cm3) < ~ ～ 漏斗粘度FV (s) 40～70 50~65 45～60 失水FL (ml) 10～12 ≤5 ≤5 高温高压失水(ml) ≤15 ≤12 塑性粘度PV 45~35 35~32 动切力YP（Pa） 8~12 12~17 初切终切Q1/Q10 (Pa/Pa) 1～2/2～4 2～4/3～5
固含(%) 3～5 5～7 MBT(g/L) 45～55 55～60 粘滞系数Kf < < 备注：（1）表中漏斗粘度FV（s）为马氏漏斗粘度测定值。
钻井液维护与处理 采用罐循环，三级净化系统。 8.5.1 一开井段（0～309.4m） Ⅰ 钻井液基本配方： 基浆+8%膨润土+2%NaOH+5%Na2CO3 Ⅱ 维护与处理： 该井段钻遇地层为棕黄色、灰黄色砂质泥岩、泥岩，中软地层，可钻性好。采用高粘度、高切力和膨润土含量高的的钻井液，有效地解决了砾石层垮塌及携带岩屑的问题，起到防漏、堵漏作用。开钻前按配方配制新浆150m3，新浆要充分预水化，性能调整到设计要求方可开钻。在钻进过程中，视地层造浆情况适当补充稀浓度溶液处理，保持钻井液较高的粘度(40～60s)。一开完钻后大排量冲孔，保持井底干净，确保表套顺利下入。
8.5.2 二开直井段（～550m） Ⅰ 钻井液基本配方： 基浆+ 5%膨润土+%KOH +2%SMP +%KCl +%CaO+%K- PAM+1%YTH- 2+1%HYB- 1+2%GXL- 1+%XC+%YGC+1~2%润滑剂。 Ⅱ 维护与处理 二开选用钾钙基聚合物钻井液，二开前，将沉砂罐清理干净，并对一开钻井液进行二开前的预处理；全部采用罐式循环，严禁采用清水钻进，防止清水长期浸泡地层引起井壁垮塌、埋钻等恶性事故的发生。同时，下钻至表套管内转化钻井液为钾钙基钻井液体系，将循环池中和井内钻井液经清水稀释膨润土含至