油基钻井液
表7-3 油包水乳化钻井液的推荐配方及性能测试
配方 性能
材料名称 有机土 主乳化剂：环烷酸钙 或油酸 或石油磺酸铁 或磺烷酸酰胺
辅助乳化剂：Span-80 或ABS 或烷基苯磺酸钙 石灰 CaCl2 油水比 氧化沥青
加量／kg.m-3 20-30 20左右 20左右 100左右 40左右
20-70 20左右 70左右 50-100 70-150 80-70/15-30 视需要而定
无色液体 无色液体 800 785 71 72 66 78 73 40 262 255 10～13 2.0 1.8 1.7 >1000000 >1000000
2.水相
• 淡水、盐水或海水均可用做油基钻井液的 水相(Water Phase)。但通常使用含一定量 CaCl2或NaCl的盐水，其主要目的在于控制 水相的活度，以防止或减弱泥页岩地层的 水化膨胀，保证井壁稳定。
讨论
1. 2. 3. 4. 与水基钻井液相比较，使用油基钻井液的优、缺点各有哪些? 油基钻井液共经历了哪几个发展阶段?目前主要在什么情况下使用？ 除了油相和水相之外，油基钻井液中的必要组分还有哪些?它们各起 什么作用？ 在油包水乳化钻井液中使用的乳化剂有哪些类型?对其HLB值一般有 何要求?为什么通常选用二元金属皂，而不用一元金属皂? 20世纪70年代初，Chenevert等人提出了油包水乳化钻井液的活度平 衡概念，试解释其基本原理和技术要点。 为配制活度平衡的油包水乳化钻井液，需将适量的CaCl2加至该钻井 液的水相中。已测得页岩中水的活度为0.72，试求CaCl2在水相中的 适宜质量浓度(用kg／m3表示)。若该钻井液中＝0.25，则每立方米钻 井液中需加入多少CaCl2？ 低毒矿物油钻井液是在什么背景下研制出来并投入使用的？通常用 什么指标来衡量和评价钻井液及其处理剂的毒性。
• 氧化沥青是一种将普通石油沥青经加热吹气氧化处理后与 一定比例的石灰混合而成的粉剂产品，常用做油包水乳化 钻井液的悬浮剂、增粘剂和降滤失剂，亦能抗高温和提高 体系的稳定性。它主要由沥青质和胶质组成，是最早使用
的油基钻井液处理剂之一。在早期使用的油基钻井液中，
氧化沥青的用量较大，用此法可将油基钻井液的API滤失 量降低为零，高温高压滤失量也可控制在5m1以下。但是， 它的最大缺点是对提高机械钻速不利，因此在目前常用的 油基钻井液配方中，已对其限油基钻井液具有能抗高温、 抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好和对油气层损害程 度较小等多种优点，目前已成为钻高难度的高温深井、大 斜度定向井、水平井和各种复杂地层的重要手段，并且还 可广泛地用做解卡液、射孔完井液、修井液和取心液等。 • 缺点：油基钻井液的配制成本比水基钻井液高得多，使用 时往往会对井场附近的生态环境造成严重影响，而且与使 用水基钻井液相比机械钻速一般较低。以上缺点大大地限 制了油基钻井液的推广应用。 • 为了提高钻速，从70年代中期开始，较广泛地使用了低胶 质油包水乳化钻井液。为保护生态环境，适应海洋钻探的 需要，从80年代初开始，又逐步推广使用了以矿物油作为 基油的低毒油包水乳化钻井液。
• 有机土是由亲水的膨润土与季胺盐类阳离子表面活 性剂发生相互作用后制成的亲油粘土。所选择的季 胺盐必须有很强的润湿反转作用，目前常用的有： 十二烷基三甲基溴化铵，十二烷基二甲基苄基氯化 铵。 • 有机土很容易分散在油中起提粘和悬浮重晶石的作 用，通常在100ml油包水乳化钻井液中加入3g有机 土便可悬浮200g左右的重晶石粉。有机土还可在一 定程度上增强油包水乳状液的稳定性，起固体乳化 剂的作用。国外常用的有机土有Baroid公司生产的 Geltone和M-I公司生产的VG-69等，其一般用量为 5.7～17.1kg／m3。国内有机土产品的用量也大致在 这一范围内。
• 绝大多数用于油包水乳化钻井液的乳化剂 是油溶性的表面活性剂，它们的HLB值(即亲 水亲油平衡值)一般应在3.5～6之间。但为 了形成密堆复合膜，增强乳化效果，有时 也使用HLB值大于7的表面活性剂作为辅助 乳化剂。乳化剂的有效性常常与基油的化 学组成以及水相的pH值和含有的电解质等 因素有关，某些乳化剂在高温下还容易发 生降解。
表7-2 各种基油的物理性质 注：Mentor26、Mentor28、LVT、Escaid110和BP8313均为常用矿物油的代号。
性质 外观 密度／kg· m— 3 闪点／℃ 苯胺点／℃ 倾点／℃ 终沸点／℃ 芳烃含量／质量 ％ 粘度／mPa· s (40℃测定) LC50值／mg· 1— 1WSF Mentor26 Mentor28 EscaidllO 五色液体 无色液体 838 845 93 120 26 79 306 15 土6.4 321 2.7 19.0 4.2 >1000000 >l000000 无色液体 790 79 76 54 242 0.9 1.6 >l000000 LVT BP8313 2号柴油 棕黄色液体 840 82 59 45 329 30～50 2.7 80000
加重剂
视需要而定
项目 密度／g.cm-3 漏斗粘度／s 表观粘度／mPa.s 塑性粘度／mPa.s 动切力／Pa 静切力（初／终）／ Pa 破乳电压／v API滤失量／ml HTHP滤失量／ml PH值 含砂量／% 泥饼磨阻系数 水滴细度 (35所占%)
指标 0.90-2.00 30-100 20-120 15-100 2-24
0.5-2／0.8-5 500-1000 0-5 4-10 10-11.5 小于0.5 小于0.5
95以上
第二节 活度平衡的油包水乳化钻井液
所谓活度平衡，是指通过适 当增加水相中无机盐(通常使 用CaCl2和NaCl)的浓度，使钻 井液和地层中水的活度保持 相等，从而达到阻止油浆中 的水向地层运移的目的。 活度控制的意义就在于，通 过调节油基钻井液水相中无 机盐的浓度，使其产生的渗 透压大于或等于页岩吸附压， 从而防止钻井液中的水向岩 层运移。
4.润湿剂
图7-3 润湿反转示意图 a-亲水表面，b-亲油表面
润湿剂也是具有两 亲结构的表面活性 剂，分子中亲水的 一端与固体表面有 很强的亲合力。当 这些分子聚集在油 和固体的界面并将 亲油端指向油相时， 原来亲水的固体表 面便转变为亲油， 这一过程常被称做 润湿反转 (Wettability Reversal)
油基钻井液
油基钻井液
油基钻井液是指以油作为连续相的钻井液。 早在20世纪20年代，人们就曾使用原油作为钻井液以避免 和减少钻井中各种复杂情况的发生。但在实践中发现使用 原油有以下缺点：切力小，难以悬浮重晶石，滤失量大， 以及原油中的易挥发组分容易引起火灾等。 以柴油为连续相的两种油基钻井液----全油基钻井液和油 包水乳化钻井液。 在全油基钻井液中，水是无用的组分，其含水量不应超过 7％； 而在油包水钻井液中，水作为必要组分均匀地分散在柴油 中，其含水量一般为10％～60％。
较好的润湿剂有季胺盐(如十二烷基三甲基溴化铵)、卵磷脂和石油 磺酸盐等。
5.亲油胶体
• 习惯上将有机土、氧化沥青以及亲油的褐 煤粉、二氧化锰等分散在油包水乳化钻井 液油相中的固体处理剂统称为亲油胶体， 其主要作用是用做增粘剂和降滤失剂。其 中使用最普遍的是有机土，其次是氧化沥 青。有了这两种处理剂，可以使油基钻井 液的性能可以像水基钻井液那样很方便地 随时进行必要的调整。
表7-1 油基钻井液的发展阶段
类型 原油作为钻井 液 全油基钻井液 油包水乳化钻 井液 低胶质油包水 乳化钻井液 低毒油包水乳 化钻井液 组分 开始使 用时间 特点
有利于防塌、防卡和保护油气层，但流变 1920 年 原油 性不易控制，易着火，使用范围仅限于 前后 100℃以内浅井 具有油基钻井液的各种优点，可抗 柴油、沥青、乳化剂及少 1939年 200~250℃高温，但配制成本高，较易着火， 量水（7%以内） 钻速较低 柴油、乳化剂、润湿剂、 通过水相活度控制有利于井壁稳定，与全 1950 年 亲 油 胶 体 、 乳 化 水 油基钻井液相比不易着火，配制成本有所 前后 （10%~60%） 降低，抗温可达200~230℃ 柴油、乳化剂、润湿剂、 可明显提高钻速，降低钻井总成本。但由 少 量 亲 油 胶 体 、 乳 化 水 1975年 于放宽滤失量，对某些松散易塌地层不适 (15%左右) 合，对储层的损害较大 矿物油、乳化剂、润湿剂、 具有油基钻井液的各种优点，同时可有效 亲 油 胶 体 、 乳 化 水 1980年 地防止对环境的污染，特别适用于海洋钻 (10%~60%) 井
3.乳化剂
• 为了形成稳定的油包水乳化钻井液，必须正确地选择和使 用乳化剂(Emulsifier)。一般认为乳化剂的作用机理是：(1) 在油／水界面形成具有一定强度的吸附膜；(2)降低油水界 面张力；(3)增加外相粘度。 • 在油包水乳化钻井液中，常用的乳化剂有以下类型； • (1)高级脂肪酸的二价金属皂，硬脂酸钙； • (2)烷基磺酸钙； • (3)烷基苯磺酸钙； • (4)斯盘-80(或Span-80)，主要成分为山梨糖醇酐单油酸脂。
第三节 低毒油包水乳化钻井液
• 使用以脂肪烃或脂环烃为主要成分的精制油(俗称 矿物油或白油)代替通常使用的柴油，作为油包水 乳化钻井液的连续相，因而大大减轻了钻屑时对 环境，特别是对于海洋生物所造成的危害。从这 个意义上讲，矿物油钻井液又被称为低毒油包水 乳化钻井液(Low-Toxicity lnvert Emulsion Drilling Fluid)。
油基钻井液主要指以柴油或低毒矿物油（白油）作为连续相的油包水乳化钻井液。
第一节 油基钻井液的组成与性能
油包水乳化钻井液
是以水滴为分散相，
油为连续相，并添 加适量的乳化剂、 润湿剂、亲油胶体 和加重剂等所形成 的稳定的乳状液体 系。
1.基油
• 在油包水乳化钻井液中用做连续相的油称为基油(Base Oil)。目前普遍使用的基油为柴油(我国常使用零号柴油) 和各种低毒矿物油。柴油用做基油时应具备以下条件： • (1)为确保安全，其闪点和燃点应分别在82℃和93℃以上。 • (2)由于柴油中所含的芳烃对钻井设备的橡胶部件有较强 的腐蚀作用，因此芳烃含量不宜过高，一般要求柴油的 苯胺点在60℃以上。苯胺点是指等体积的油和苯胺相互 溶解时的最低温度。苯胺点越高，表明油中烷烃含量越 高，芳烃含量越低。 • (3)为了有利于对流变性的控制和调整，其粘度不宜过高。 温度和压力对2号柴油粘度的影响见图7-1。
石油钻井用钻井液类型及相关知识
石油钻井用钻井液类型及相关知识一、抑制性聚合物钻井液（一）代号：P—Fe（二）特点：本钻井液是以PHP作为絮凝剂，抑制地层造浆；以FCLS配合烧碱水作为稀释剂，控制钻井液粘度、切力及流变性能，以CMC作为降失水剂的抑制性钻井液体系。
具有适应范围广、维护处理简单、成本低等特点。
（三）推荐使用范围：油田各地区3200米以内的井，水型不限。
（四）主要组分：1、低密度固相含量不大于10%2、PHP 0.1-0.3%3、FCLS 1—2%4、CMC 0.3—0.5%5、烧碱水用于调节PH值6、加重按设计要求（五）性能指标1、密度：非加重钻井液不大于1.15g/cm32、漏斗粘度：28—45S3、API失水：10—5ml4、静切力G：2—5/3—8 Pa5、含砂量：＜0.5%6、PH值:淡水9—11;咸水:11—137、塑性粘度:8—20mPa.S8、动切力：3—6Pa（六）维护处理要点：1、大循环改小循环以后，使用震动筛、除砂器控制固相含量，配合清水调整性能1—2周，进行转化处理。
本次处理主要以控制低粘、低切、降低失水为目的。
（采用PHP、FCLS 、NaOH、CMC综合处理）。
2、转化处理以后，用PHP配合烧碱水进行维护处理。
PHP应配成0.5—1%溶液，每班定量均匀加入。
东营组以上地层，钻井液中PHP保持0.1—0.15%的含量。
进入沙河街组地层，PHP保持0.2—0.3%的含量，烧碱量以维护要求的PH为佳。
3、每只钻头下钻完，根据性能要求，用清水、FCLS配合烧碱水处理，用CMC控制失水。
根据失水量的大小决定其用量，然后用PHP维护性能。
FCLS 与烧碱水的比例：一般按淡水2：1；咸水1：1或1：2。
4、钻进中坚持使用好固控设备，保持含砂量小于0.5%。
5、加重前，先用FCLS与烧碱水进行降粘切处理之后再进行加重。
加重时，应按加入的重晶石数量补充0.05—0.1%的PHP量，以确保重晶石在钻井液中的悬浮。
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
页岩气钻井过程中的钻井液技术
页岩气钻井过程中的钻井液技术背景页岩气开发目前成为全球关注的热点。
在我国，由于现有的天燃气产量难以持续满足中国国民经济的发展和社会高速发展的需求，也由于北美页岩气勘探开发的成功经验，所以中国页岩气的发展引起政府、企业和民众的高度关注。
中国的页岩气勘探开发技术刚刚起步，缺乏相关的经验和技术；美国是最早进行页岩气研究和开采的国家，目前已形成相当的规模，并且进入了开发的快速发展阶段。
页岩气钻井方式的选择美国开发页岩气的成功经验表明，水平井和多种储层压裂改造技术是成功开发页岩气的关键。
在页岩气层钻水平井，可以获得更大的泄流面积，更高的天然气产量。
根据美国页岩气开发的经验，水平井成本平均为直井的3倍，但日均产气量及最终产气量是直井3~5倍，产气速率则提高10倍。
因此，水平井成为了开发页岩气最主要的钻井方式。
页岩气水平井钻井存在的主要问题一方面，页岩是以粘土矿物为主的沉积岩，钻井过程中粘土矿物水化造成强度降低，进而产生缩径、井壁垮塌、卡钻等复杂事故；另一方面，在页岩气水平井钻井中，水平段较长，井壁失稳、摩阻、携岩及地层污染等问题非常突出。
因此，钻井液的选择及其配方直接影响钻井效率、工程事故的发生率及储层保护效果。
从钻井液角度看，要求钻井液能提高地层承压能力，防漏堵漏效果好，最重要的是抑制粘土水化膨胀，造成储层伤害。
选择钻井液体系的原则为：要使钻井液有较强的抑制性、封堵性能和较低的渗透性和活度；能阻止滤液进入页岩地层，防止页岩吸水、强度降低。
油基钻井液传统的页岩气钻井过程中，使用最多的是油基钻井液。
油基钻井液具有以下优点；（1）强的抑制性，能防止和减少水敏性地层的水化、膨胀、分散而引起的缩径或井塌；（2）在钻遇石膏层、盐层及水泥塞时，对Ca、Mg、Na等离子具有很强的抗污染能力；（3）由于以油为外相，油基钻井液润湿效果极佳，能大大降低钻进及起下钻时的扭矩、阻力和张力，减少由于阻、卡引起的井下复杂事故；（4）对钻井设备无腐蚀；（5）具有极好的油气层保护特性；（6）与其他水基钻井液相比，油基钻井液的滤饼滤失速率较小，滤液基本不会引起粘土矿物水化膨胀；（7）滤液进入亲水型硬脆性泥页岩阻力大，从而能较好地稳定泥页岩地层。
钻井与完井工程教材第三章钻井液
第三章钻井液一口油气井钻井成功在很大程度上取决于钻井液的性质和性能。
钻井液始终是为钻井工程服务的，它的发展与钻井工程的发展紧密相关。
由于初期的钻井液是由最简单的泥土和水组成，“泥浆”就成为钻井液沿用至今的代名词。
实际上，这种称呼既不正确更不准确。
钻井液的定义是指具有各种各样功能以满足钻井工程需要的循环流体。
第一节钻井液的功能、组成和类型一、钻井液的功能油气钻井的基本功能是打开找油、找气和采油、采气的通道，是实现油气勘探开发的重要工程手段。
为油气钻井、完井服务是钻井液的目的，钻井、完井的需要是钻井液发展的动力。
因此，钻井液的功能就体现在油气井钻井、完井的两个方面，即在整个钻进过程中，要保持安全优质快速低成本钻井；在进入油气层时，要具有保护储层的作用。
所以，钻井液的功用也就是钻井、完井对钻井液的基本要求。
在钻井方面，钻井液的主要功能有①清洗井底，携带岩屑。
②冷却、润滑钻头和钻柱。
③形成泥饼，保护井壁。
④控制和平衡地层压力。
⑤悬浮岩屑和加重材料。
⑥提供所钻地层的地质资料。
⑦传递水功率。
⑧防止钻具腐蚀。
在保护油气储集层方面，钻井液（此时称完井液）的主要功用是保护油气层的渗透性，尽量降低对原始油气层物化性质的损害。
主要表现在以下两方面：①控制固相粒子含量及级配，防止固相粒子对油气层的损害。
②保持液相与地层的相容性。
二、钻井液的组成和类型钻井液属于复杂的多相多级胶体-悬浮体分散体系。
它既可以是固体分散在液体中，或者是液体分散在另一种液体中，也可以是气体分散在液体中，或者是液体分散在气体中所形成的分散体系。
钻井液的基本成分由分散相+分散介质+化学处理剂组成。
各相具体成分可以是：处理剂（各种维护分散体系稳定和调整分散体系性能的化学添加剂）。
在以水为连续相的水基钻井液中，通常用重量体积百分含量表示钻井液配方中各组分，不考虑处理剂本身的体积。
例如，某种水基钻井液组分为：1000ml水+ 50g膨润土+ 20g 处理剂。
钻井液技术与应用
对测井解释和储层可能造成严重危害。
××井采用盐水钻井液钻井，测井解释时误把水层解
释为油层。
股份公司勘探与生产工程监督中心
前言
钻井液对勘探开发投资效率影响大
• 在钻井过程中，油层被打开后，首先接触的外来液体是 钻井液，钻井液就会对油层产生损害，这种损害在钻开 油层的整个过程中都一直存在。钻井液损害油层后，要
的有二项:钻井液和井下工具。
–钻井液对井壁周围的地层性质和井眼稳定影响最大.
控制和平衡地层压力、浸泡井壁、形成泥饼等。
–钻井液受地层影响及破坏最严重.
钻屑、掉块、地层流体侵入等均直接进入钻井液中。
股份公司勘探与生产工程监督中心
前言
钻井液对录井影响大
• 地层物质（包括钻屑、地层流体等）是由钻井液循环带出，因此
润土，对钙、镁等二价离子敏感。
股份公司勘探与生产工程监督中心
一、钻井液的组成与体系分类
氯化钾聚合物钻井液 (1) 基本组成 - 高分子量聚丙烯酰胺或部分水解聚丙烯酰胺包被絮凝 剂(PAM、PHPA、KPAM ) - 水解聚丙烯腈降滤失剂(NaPAN、KPAN，NH4PAN) - 低分子量聚合物解絮凝剂或木质素磺酸盐稀释剂(FCLS) - 预水化膨润土 - 烧碱和/或纯碱 (2) 特点 - 强抑制性 - 高温稳定性较好 - 固容能力较强 - 对金属的腐蚀性较强 - 影响电测解释
股份公司勘探与生产工程监督中心
一、钻井液的组成与体系分类
聚磺钻井液 (1) 基本组成 - 高分子量聚丙烯酰胺或部分水解聚丙烯酰胺包被絮凝 剂(PAM、PHPA、KPAM) - 水解聚丙烯腈降滤失剂(NaPAN、KPAN，NHห้องสมุดไป่ตู้PAN) - 磺甲基酚醛树脂(SMP)和/或磺甲基褐煤(SMC)和/或褐煤 树脂共聚物(SNPH)降滤失剂 - 磺甲基丹宁稀释剂(SMT) - 磺化沥青防塌剂(FT-1) - 预水化膨润土 - 烧碱和/或纯碱 (2) 特点 - 中等抑制性 - 良好的高温稳定性 - 抗污染能力较强
钻井液知识
第五章钻井液钻井液（Drilling fluids）是在旋转钻井时循环使用的流体，包括水基、油基、气基三种类型。
由于绝大多数使用的是液体，少量使用气体或泡沫，因此称之为“钻井液”，又由于最初的钻井液主要是由水和粘土组成，而且粘土一直是钻井液的主要配制材料，因此习惯称之为“泥浆”。
尽管目前钻井液的成本仅占钻井总成本的5～10％左右，但它却是影响钻井工程成败的主要因素之一，井愈深，其重要性愈突出，因此，人们形象地把泥浆比喻为“钻井的血液”。
第一节钻井液性能一．钻井液性能钻井液性能测试与计算的技术指标总共有40多项，但对一种钻井液体系，一般要求测定和相适应的指标常常只是几项或十几项。
测试钻井液性能的方法可参见1993年版API RP 13 B－l《水基钻井液现场测试程序推荐作法》和B－2《油基钻井液现场测试程序推荐作法》以及我国行业标准ZB／TE 13004《钻井液测试程序》。
各项性能的代号及单位见表5－1。
二．钻井液性能的控制1．密度（MW）（1）钻井液密度是单位体积钻井液所含物质的质量，法定计量单位为克／厘米3（g／cm3）或千克／米3（kg／m3），钻井现场也常用其他非法定计量单位，如磅／加仑（1b／gal）或磅／英尺3（fo／f t3），有时则用压力梯度表示，如磅／英寸2／英尺（1b／in2／f t）、磅／英寸2／1000英尺（1b／in2／1000f t）、千帕／米（kPa／m）或者是公斤／厘米2／米（kg／cm2／m）等。
它们之间的换算关系见单位换算表。
（2）钻井液密度的设计应控制在合适的数值上。
一般而言，钻井液密度提高有利于支承井壁，保证井眼的稳定，阻止地层流体流入井筒污染钻井液及引发井涌与井喷，但密度高不利于提高钻进速度。
（3）钻井液密度降低有利于避免井漏，提高钻进速度和减少压差卡钻机率，也有利于产层保护，但密度降低容易引发井涌或井喷。
（4）钻井液密度升高的可能因素是：①加入加重材料。
钻井液的主要作用
核心提示：地下钻井作业的严酷环境促进了对钻井液的研究和开发，要求能够在钻井过程中完成以下多项关键任务：悬浮、压力控制、岩层稳定性、浮力、润滑和冷却。
地下钻井作业的严酷环境促进了对钻井液的研究和开发，要求能够在钻井过程中完成以下多项关键任务：悬浮、压力控制、岩层稳定性、浮力、润滑和冷却。
悬浮沿钻杆向下或从钻孔中向上流动的钻井液有时会停止运动。
出现这种情况只能有两种原因：一是出现了故障，二是在更换钻头时将钻杆提出了钻孔。
钻探停止时，悬浮在钻井液中的钻屑就会沉入钻孔的底部，将钻孔堵塞。
钻井液被设计为具有一种非常有趣的特性，而该特性可以解决这一问题。
钻井液的稠度（或粘度）随钻井液流速降低而增加。
钻井液停止流动后，就会形成一种粘稠的凝胶体，这种凝胶体可使岩石钻屑悬浮在其中，从而防止它们沉入钻孔底部。
而当钻井液又开始流动后，它就会越变越稀薄，恢复到其以前稀薄的液体形态。
压力控制许多人都看到过石油从钻井台中喷入高空，石油工人为之而欢呼雀跃的情景。
实际上，这类井喷罕有发生，也并不值得庆祝，因为钻探的目标是以控制流量的方式来开采石油。
泥浆被设计为可以抵消岩层中流体的自然压力，从而防止发生此类事故。
压力间必须达到适当的平衡，即钻井液对钻孔壁的压力应足以抵消岩层和石油或天然气施加的压力，但这种压力又不能太大，否则会对油井造成破坏。
如果钻井液的重量太大，可能会使岩石破裂，钻井液也会因此而流失入地下。
液体的压力随其浓度的变化而变化。
在钻井液中添加增重剂可以提高其浓度，进而增大它对钻孔壁的压力。
可调整液体的浓度以满足油井中的环境要求。
裸露岩层的稳定性钻井过程分为两个阶段：第一阶段是钻穿不含石油的岩层，目标是尽快钻穿不含油岩层，到达含油岩层，即储集层。
此时的重点是要保持钻孔中裸露岩层的稳定，同时还要避免钻井液流失。
而如果保持钻井液压力高于岩层孔隙流体压力，钻井液就会出现向岩层的透水岩石中渗入的自然趋势。
在钻井液中加入特殊的添加剂，就能防止发生这种情况。
钻井液体系介绍
PEM钻井液
国内领先近10年的环境可接受的水基防塌钻井 液体系（简称PEM泥浆体系，Protecting Environment Mud） - 满足钻井作业要求 - 满足环境保护的要求 - 满足保护油气层的要求 - 节约钻井整体成本 - 提高泥浆服务质量
PEM钻井液
应用范围： 用于中下部井眼段、强水敏性复杂地层、大斜度大位 移井，环境敏感地区作业井的作业。 基本配方（kg/m3） 预水化膨润土 烧碱 PAC-HV XC PF-JLX KCl 2040 23 35 12 3050 3050 纯碱 PF-FLO PF-PLUS PF-TEX PF-LPF 12 510 35 510 515
海水膨润土浆钻井液
常见性能： FV：30-40 s YP/PV〉2
维护处理： 用海水钻进，膨润土稠泥浆塞洗井携砂； 维持稠泥浆的YP(Pa)等于或大于PV(mPa.s)； 预水化膨润土浆配好以后，在泵入前加入石灰来提 高泥浆的粘度和切力，加入石灰后停止循环和搅动 以保持絮凝状态。
海水聚合物浆钻井液
分散体系
由水、配浆膨润土和各种对粘土、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称为分散钻井液。为了与钙处理钻井液区别，有时又 称为细分散钻井液。 在较深井段，需要泥浆密度较高或井眼条件可能比较复杂时，泥浆通常需要 分散，典型的分散剂有木质素磺酸盐、褐煤或单宁。它们是有效的反絮凝剂 和降滤失剂。经常使用一些含钾化学品可提高页岩稳定性。添加专门的化学 品调节或保持特定的泥浆性能。
钻井液体系分类
低固相钻井液体系
该体系的固相体积含量和类型受到控制，总的固相体积含量不能超过 610%。粘土固相体积含量不超过3%并要求钻井固相和膨润土的比 例小于2:1。该体系是不分散体系，通常使用结合添加剂作增粘剂和膨 润土增效剂。该体系的一个最显著优点是能大大提高钻井速度。
油基泥浆润湿剂
油基钻井液润湿剂
在油基钻井液体系的应用过程中，由于重晶石粉等加重剂与钻屑等亲水性固体颗粒侵入时，会引起油基钻井液体系粘度升高和加重剂的沉降等一系列问题，从而影响油基钻井液体的流变性与沉降稳定性，因此需要加入润湿剂使侵入全油基钻井液体系中惰性固相表面转化为亲油性。
该润湿剂是一种全油基钻井液体系的高效润湿反转剂，突破了传统润湿反转剂物理吸附的作用机理，它主要是通过润湿剂分子与钻屑和加重剂表面产生化学键合，改变钻屑及加重材料等固相的表面为亲油性，从而有效地改善全油基钻井液体系的流变性与沉降稳定性，有利于油基钻井液体系使用过程中的综合性能稳定与调控。
1、性能与用途
◆用于油基钻井液改变亲水固体（重晶石粉和钻屑）表面润湿性；
◆可用于气制油、白油和柴油等不同基液配制的油基钻井液体系；
◆推荐加量为1～2%。
2、质量指标
表 1 理化指标
表 2 钻井液性能指标
3、包装
该产品采用200L塑料桶包装。
1。
钻井液对钻井的影响及对策(毕业论文)
钻井液对石油钻井的影响及对策1.绪论石油钻井是一项复杂的技艺工程，需要诸多方面的工种协调密切配合才能使钻井顺利完成。
钻井主要的工种有钻井、内燃机、石油泥浆。
这是紧密联系的三兄弟。
有人形象比喻说：“石油内燃机犹如人的心脏、钻井液（泥浆）犹如人的血液、石油钻井犹如人的骨骼。
”我认为这种比喻有一定的道理。
石油钻井就是由这三种主要的工种组成的一个完整的钻井体系。
钻井技术不断发展，对钻井液要求越来越高。
钻井液性能好坏在很大程度上决定了钻井的成败。
而钻井液性能的好坏是靠处理剂来调节的。
最早使用的钻井液处理剂是天然高分子化合物，例如丹宁、栲胶和无机物来处理钻井液。
后来引进聚丙烯酰胺钻井液。
现在又使用了阳离子、两性离子和正电胶钻井液等，这些都借用了化学学科特别是高分子化学的发展。
钻井液处理剂材料更是和高分子化学密不可分。
因此，钻井液对石油钻井影响很大。
2. 什么是钻井液钻井液就是在钻井过程中的其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体总称。
钻井液的循环是通过钻井泵来维持的，从钻井泵排出的高压钻井液，经过地面高压管、立管、水龙带、水龙头、方钻杆、钻杆、钻铤到达钻头，从钻头水眼上的喷嘴喷出，从清洗井底、携带钻屑。
然后由沿环形空间（钻柱与井壁形成的空间）向上流动。
到达地面后，经地面，低压管汇流入钻井液池，再经各种固控设备进行处理后返回上水池，最后进入钻井泵循环再用。
钻井液经流的各种管件、设备构成了一整套钻井液循环系统。
要深入了解钻井液对钻井的影响还要知道钻井液的作用。
3.钻井液的作用3.1携带和悬浮岩屑是钻井液首要和最基本的功能在悬浮中，沿钻杆向下或从钻孔中向上流动的钻井液有时会停止运动。
出现这种情况只能有两种原因：一是出现了故障，二是在更换钻头时将钻杆提出了钻孔。
钻探停止时，悬浮在钻井液中的钻屑就会沉入钻孔的底部，将钻孔堵塞。
钻井液被设计为具有一种非常有趣的特性，而该特性可以解决这一问题。
钻井液的稠度（或粘度）随钻井液流速降低而增加。