饱和盐水钻井液

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塔里木常用钻井液体系简介

塔里木常用钻井液体系简介塔里木常用的钻井液体系主要以水基钻井液体系为主，油基钻井液只在少数几口井使用，一是为开发而进行的油基钻井液取心做业，二是用来解决极为严重的井下复杂情况，总的归纳起来大致有以下几种：不分散聚合物体系，分散型聚合物体系（即塔里木聚合物磺化体系），钾基（抑制性）钻井液体系，饱和盐水钻井液体系，正电胶钻井液体系，油基钻井液体系，”三低”正电胶钻井液体系。

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经过具有絮凝及包被作用的有机高分子聚合物处理的水基钻井液。

塔里木使用的不分散聚合物钻井液体系大致有三种；既多元聚合物体系，复合离子型聚合物体系，阳离子聚合物体系。

塔里木不分散聚合物钻井液体系特点：（1）具有很强的抑制性。

通过使用足量的高分子聚合物作为絮凝包被剂，实现强包被钻削，在钻削表面形成一层光滑的保护膜，抑制钻削分散，使所钻出来的钻削基本保持原状而不分散，以利于地面固控清除，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。

通过控制适当的板土含量，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，能够获得良好得泥饼质量。

（4）该体系以其良好的剪切稀释特性使得钻头水眼小，环空粘度大，有利于喷射钻井，能使钻头水马力充分发挥，钻速提高。

（5）低密度。

低固相有利于实现近平衡钻井，（6）抑制性强，且粘土微粒含量较低，滤液对地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(1).多元聚合物体系（2）.复合离子型聚合物体系材料名称加量材料名称加量扳土4% 扳土4%KPAM PMNK 80A51任意两种0.6-1% FA-3670.4-0.6%HPAN 0.15% XY-270.15% MAN101 0..1% JT-8880.2-0.3SAS 5.0% SAS5.0QS-2 2.0% QS-22.0%RH-3D 0.4-0.6% RH-40.3-0.5%RH-4 0.3-0.5% RH-3D0.4-0.6 %（3）阳离子聚合物体系材料名称加量扳土4%SP-2 0.3-0.4%CSW-1 0.1%JT-888 0.2-0.3%SAS 5.0%QS-2 2.0%RH-3 0.4-0.6%RH-4 0.3-0.5%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3.0千克/米），采用2种以上包被挤复配以达互补增效作用，突出强包被，抑制钻削分散，防止钻削粘聚，包被剂以胶液形式细水长流补充到井浆中。

钻井液复习资料

钻井液复习资料1、钻井液概念：油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。

2、钻井液功能：（1）携带和悬浮岩屑（2）稳定井壁和平衡地层压力（3）冷却和润滑钻头、钻具（4）传递水压力（5）获取井下信息（6）保护油气层3、钻井液类型：（1）分散钻井液（2）钙处理剂钻井液（3）盐水钻井液（4）饱和盐水钻井液（5）聚合物钻井液4、黏土矿物有哪三种：高岭石、蒙脱石、伊利石5、晶格取代的概念：在其结构中某些原子被其他化合价不同的原子取代而晶体骨架保持不变的作用6、黏土晶体的电荷分为哪三种：永久荷载、可变荷载、正电荷7、交换型阳离子的概念：黏土一般带负电，为了保持电中性，黏土必然从分散介质中吸附等电量的阳离子，这些被黏土吸附的阳离子，可以被分散介质中其他阳离子所交换。

8、黏土阳离子交换容量：在分散介质PH=7的条件下，黏土所能交换阳离子的总量。

9、黏土水化膨胀受哪三种力的制约：表面水化力、渗透水化力、毛细管作用。

10、表面水化、渗透水化的概念：表面水化是由黏土晶体表面吸附水分子与交换性阳离子水化而引起的；渗透水化是当黏土表面吸附的阳离子浓度高于介质中的浓度，便产生渗透压，从而引起水分向黏土晶层扩散的现象。

11、分散介质和分散项的概念：被分散的物质叫分散相。

包围分散相的另一相称为分散介质。

12、吸附作用及其分类：物质在俩相界面上自动浓集（界面浓度大于内部浓度）的现象。

吸附分为物理吸附和化学吸附。

13、电动电位、热力学电位的概念：滑动面到均匀液相内的电位称为电动电位。

从固相表面到均匀液相内的电位称为热力学电位。

14、动力稳定性、聚结稳定性的概念：动力稳定性是指在重力作用下分散相粒子是否容易下沉的性质。

聚结稳定性是指分散相粒子是否容易自动的聚结变大的性质15、黏土矿物的俩种基本构造是：硅氧八面体、铝氧四面体。

16、钻井液流变性的概念：在外力作用下，钻井液发生流变和变形的特性17、钻井液粘度的物理意义：产生单位剪切速率所需要的剪切应力。

无土相淀粉聚合物饱和盐水钻井液体系在伊朗油田的应用

ＩＳＳＮ１０Ｏ８— ９４４６
承德石油高等专科学校学报第１５卷第１期，２０１３年０２月
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｅｎｇｄｅＰｅｔｒｏｌｅｕｍＣｏｌｌｅｇｅＶｏ１．１５，Ｎｏ．１，Ｆｅｂ．２０１３
ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＮｏ－ＣｌａｙＳｔａｒｃｈＰｏｌｙｍｅｒＳａｔｕｒａｔｅｄＳａｌｔＷａｔｅｒ
ＤｒｉｌｌｉｎｇＦｌｕｉｄＳｙｓｔｅｍｉｎＩｒａｎＯｉｌｉｅｆｌｄ
ｗａｔｅｒｄｒｉｌｌｉｎｇｌｕｆｉｄｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｅｎｒｅｓｅａｒｃｈｅｄａｎｄａｐｐｌｉｅｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｔｉｒｅｓｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇｌｕｆｉｄｓａｎｄｓｌｏｗｄｏｗｎｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｃａｌｃｉｕｍｉｏｎｅｆｆｅｃｔｓｏｎｄｒｉｌｌｉｎｇｌｕｆｉｄｐｒｏｐｅｔｉｒｅｓ，ｗｈｉｃｈｅｎｓｕｒｅｄｔｈｅｎｏｒｍａｌｄｒｉｌｌｉｎｇ，ａｎｄａｃｈｉｅｖｅｄｇｏｏｄｅｃｏｎｏｍｉｃｒｅｓｕｌｔｓ．
关键词：钻井液体系；低固相聚合物饱和盐水；无土相淀粉聚合物饱和盐水；石膏侵；盐水侵中图分类号：ＴＥ２５４文献标识码：Ｂ文章编号：１００８ — ９４４６（２０１３）０１ — ０００５ — ０３

盐水钻井液及盐矿钻探

顶卤涌水量小于5L/s 钻进防喷接头
高压含水层
压喷近平衡高压卤水层ຫໍສະໝຸດ 调节泥浆性能钻进合理选择钻具
3.止水取样工艺
准确获取卤
水样品
套管止水
定深取水器
4.固井与封孔
固井
加固，封闭和隔离井壁，其方法是下套管并向套管与井壁间灌注水泥。
封孔
粘土水泥石膏
盐水钻井液及盐矿钻探
1.盐水钻井液配制方法对其性能的影响
•
地质钻探中钻遇岩盐层、盐膏层、盐水层等含盐底层或者配浆用水矿化度较高时，一般需要配制盐水钻井液。
配制方法对性能的影响
1.直接用盐水配制 2.由淡水钻井液转为盐水钻井液
膨润土在较高浓度的盐水中不能进行充分的水化。
先淡水配制再转换，粘土已经进行了充分的水化分散，形成了相对稳定的双电层，性能稳定。
预水化后的泥浆性能明显强于未预水化的泥浆。
2.盐矿钻探技术与工艺
钻进技术
1
3
冲洗液止水取样
2
常规钻进无泵钻进顶卤钻进
压喷近平衡
钻进
无泵富含卤水钻进百米浅孔
地质要求
钻进时，使钻具周期地上提和下落，即可实现冲洗液的孔底反循环
常规钻进
潜水层以下单管，双管投弹接手泄水接手

耐高温（230℃）饱和盐水钻井液技术研究

耐高温（230℃）饱和盐水钻井液技术研究陶士先;张丽君;单文军【摘要】The planned depth of future continental scientific drilling program is 13000m, based on the geothermal gradient of 3℃/100m, the bottom hole temperature will reach more than 390℃, so the drilling fluids technology will face a severe challenge to be applied in an extremely high temperature and high pressure environment.In this case, the pilot study was carried out on the ultra high temperature drilling fluid, with salt resistant clay, high temperature filtration reducer, high temperature deflocculant and high temperature protective agent, the saturated salt water drilling fluid composition was devel-oped, this drilling fluid could work in the environments of more than 230℃.The indoor evaluation test demonstrated that this drilling fluid can still keep good flowing property and the water loss is less than 35mL/30min after 230℃rolling aging testfor 16 hours.%我国未来深部大陆科学钻探计划深度为13000 m，温度梯度按3．0℃/100 m计算，井底温度将达到390℃以上，钻井液将面临超高温高压环境，钻井液技术将面临严峻考验。

羊塔克地区复杂地层高密度饱和盐水钻井液技术研究

主。从伊利石的结晶度来看，多数结晶度较好，说明该地区地层矿物中的伊利石多为自生粘土矿物。同
时对羊塔克地区下第三系地层岩样分别做了密度、膨胀率、阳离子交换容量、吸附等温线、水溶性盐和交换性钙、镁和ＣＴ值等分析。结果表明该地层粘土的分散和膨胀性不是很强；该地层中都含有较多Ｓ
应用表明，该钻井液体系对该地区顺利钻进、井下安全及油气层保护有非常好的效果。
［键词］羊塔克地区；复杂地层；钻井液；井眼闭合；稳定井壁关
［图分类号］Ｔ２４３中Ｅ５．
石油天然气学报（汉石油学院学报）２１年６江００月第３卷第３２期
ＪｕｎｌｆｉａｄＧｓｅｈｏｇ（．Ｐ）Ｊｎ２１Ｖ１２Ｎ．ｏｒａｏｌｎａｃｎｌｙＪＪＩｕ．００ｏ３ｏ３ＯＴｏ．
李中全（塔里木油田分公司生产运行处，新疆ｒＦ８１０）ｅ＠４００ｅ严利咏，廖升平，严敏（长江大学地球科学学院，湖北荆州４４２）３０３
［要］采用适当密度的钻井液技术是复杂岩性地层钻井成功的关键。通过对羊塔克地区下第三系复杂地摘
羊塔克地区复杂地层高密度饱和盐水钻井液技术研究

钻井液的组成和分类

钻井液的组成和分类钻井液的组成钻井液是由分散介质（连续相）、分散相和化学处理剂组成的分散体。

例如，以水为连续相的水基钻井液是由水（淡水或盐水）膨润土、各种处理剂、加重材料以及钻屑所组成的多相分散体系。

以油为连续相的油包水钻井液是由油（柴油或矿物油）、水滴（淡水或盐水）、乳化剂、润湿剂、亲油固体等处理剂所形成的乳状液分散体系。

分散体系的分类分散体系是指一种或多种物质分散在另一种物质中所形成的体系。

被分散的物质称为分散相（不连续相）另一种物质称为分散介质连续相）。

热力学上把体系中物理性质和化学性质完全相同的均匀部分称为相。

相与相之间有明显的相界面。

例如，膨润土颗粒分散在水中，膨润土颗粒为分散相，水为分散介质，黏土颗粒和水之间有明显的分界面；水滴分散在油中,水是分散相,油是分散介质,水滴和油之间有明显的分界面。

分散体系按分散相颗粒的大小分为以下几类：1.分子分散体系。

分子分散体系是指溶质以小分子、原子或离子状态分散在溶剂中形成的体系，没有界面，是均匀的单相，其粒子直径在Inrn以下。

通常把这种体系称为真溶液。

2.胶体分散体系。

胶体分散体系是指分散相颗粒的直径小于IOOnm的分散体系。

其目测是均匀的，但实际是相不均匀体系（也有将分散相颗粒的直径为I-IOOOnm的颗粒归入胶体范畴），如AgI溶胶等。

3.粗分散体系。

粗分散体系是指当分散相颗粒的直径大于100nm时，目测是混浊不均匀体系，放置后会沉淀或分层，如浑浊的河水等。

钻井液中的分散相颗粒一般介于胶体分散体系与粗分散体系之间，其稳定性规律可以通过研究胶体体系稳定性规律来获得。

钻井液的分类钻井液按密度可分为非加重钻井液和加重钻井液;按其与黏土水化作用可分为非抑制性钻井液和抑制性钻井液力安其固相含量来分）各固相含量较低的称为低固相钻井液，基本不含固相的称为无固相钻井液；根据分散（流体）介质不同，分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体和合成基钻井液4种类型。

高密度饱和盐水聚硅磺化润滑防塌钻井液体系在黑池1井的应用

ＩＳＳＮ１０Ｏ８．９４４６
７面
承德石油高等专科学校学报
ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｅｎｇｄｅＰｅｔｒｏｌｅｕｍＣｏｌｌｅｇｅ
第１５卷第３期，２０１３年６月
Ｖｏ１．１５，Ｎｏ．３，Ｊｕｎｅ２０１３
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＳａｌｔａｎｄｇｙｐｓｕｍｆｏｒｍａｔｉｏｎｗａｓｔｈｉｃｋｉｎＪｉａｌｉｎｇｊｉａｎｇｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｎｄｓｔｒａｔｕｍｗａｓｂｒｅａｋｉｎｇ
ａｎｄｃｒｅｖｉｃｅｗａｓｆｉｌｌｉｎｇｉｎＨｅｉｃｈｉＮｏ．１ｗｅｌ１．Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｗａｓｉｎｓｔａｂｌｅａｎｄｂｌｏｃｋａｇｅｄｕｒｉｎｇｔｒｉｐｐｉｎｇｏｃｃｕｒｒｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙｗｈｅｎｓｉｌｉｃｏｎｅａｎｄａｌｃｏｈｏｌｐｏｌｙｍｅｒｄｒｉｌｌｉｎｇｌｕｆｉｄｗａｓａｐｐｌｉｅｄ．Ａｆｔｅｒｏｎｓｉｔｅｍｕｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅｍｅａｓｕｒｅｗａｓｔａｋｅｎ，ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｐｒｏｐｅｔｙｒｗａｓｓｔａｂｌｅ，ｓｅｄｉｍｅｎｔａｔｉｏｎｗａｓｓｔａｂｌｅａｎｄｌｕｂｒｉｃｉｔｙｗａｓｈｉｇｈｂｙａｐｐｌｙｉｎｇｈｉｇｈｄｅｎｓｉｔｙｓｉｌｉｃｏｎｐｏｌｙｍｅｒｓｕｌｐｈｏｎａｔｅｄｄｒｉｌｌｉｎｇｌｕｆｉｄｗｉｔｈｓａｔｕｒａｔｅｄｓａｌｔ — ｗａｔｅｒｂａｓｅｄａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆｌｕｂｒｉｃｉｔｙａｎｔｉ — ｓｔｉｃｋｉｎｇ．Ｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｃｉｒｃｕｍｓｔａｎｃｅｔｈａｔｄｒｉｌｌｉｎｇｌｕｆｉｄｗａｓｃｏｎｔａｍｉｎａｔｅｄｗａｓｓｏｌｖｅｄ．Ｔｈｅｗｅｌｌｂｏｒｅｗａｓｓｔａｂｌｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｃｏｕｒｓｅｏｆｄｒｉｌｌｉｎｇ，

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饱和盐水钻井液
saturated saltwater drilling fluids 用氯化钠配制的饱和盐水溶液。

它的冻结温度低(在摄氏零度以下),用以钻进永冻层；在岩盐层钻进时,已饱和的盐水溶液可以防止对井壁和岩心的进一步溶解。

在钻进其他盐层,如光卤石(钾、镁的氯化物)层时,要用饱和钾盐溶液；钻进石膏层时,用饱和的石膏(Cas04)溶液；钻进芒硝层时,则用Na2So4溶液；其他亦用相应的饱和溶液进行钻进。

含有一种或多种可溶性盐的饱和溶液。

它主要用于钻大段岩盐层，也可在钻开储层时配制成清洁盐水钻井液使用。

由于其矿化度极高，因此抗污染能力强，对底层中粘土的水化膨胀和分散有很强的抑制作用。

钻遇岩层时可以将盐的溶解减小到最小程序。

利97井是胜利油田布署的一口钻探盐下油气藏的重点探井,共钻遇3套盐膏层,盐膏层总厚度达600m,其井段岩性主要为盐膏岩、膏泥岩、纯盐岩及红色、灰色泥岩。

根据该井地质特点和施工要求,配制复合盐饱和盐水钻井液体系,并进行热稳定性和抗污染性实验,在该井三开井段(2850～3915m)应用,取得良好效果。

有效抑制了泥岩段地层黏土矿物的水化膨胀,钻井过程中无掉块,起下钻顺利;盐膏层钻井过程中,用Na2SO4控制钻井液中Ca2+含量,很好地控制了钻井液流变性和滤失量,减少了采用纯碱控制Ca2+含量对钻井液流变性造成的不利影响;用饱和盐水钻井液控制Cl-的浓度,使其一直处于饱和状态,钻井液未对井壁溶蚀,电测解释井眼相对规则;三开钻进、电测、完井及
取心都非常顺利(盐膏层取心2次),表明复合盐饱和盐水钻井液体饱和盐水钻井液体系在永冻层的钻进功效，钻井液是永冻层钻井的关键技术之一,它直接影响钻井作业的成败。

研究出一套以护胶降滤失水为主剂的适应于永冻层钻井的饱和盐水钻井液,并对其进行了配方优选,成功解决了永冻层冻结钻杆、钻具造成的困难,缩短钻井周期。

欠饱和盐水聚合物钻井液技术。

该体系具有较强的抑制性强，抗污染效果较好，具有一定的防卡、防塌能力，保证了该井顺利钻探。

基本满足了钻井的要求，但盐膏层的井径扩大率等不尽如意。

如果使用淡水抗盐钻井液体系或欠饱和盐水钻井液钻井，则在十多层甚至几十层盐膏层处会使盐膏大量溶解，形成“大肚子”井眼，而在泥岩层又会使其吸水膨胀、剥落掉块，结果给钻井工作带来很大的问题，也会导致固井质量不合格。

使用饱和盐水钻井液则可完全避免上述问题
由于钻井液滤液中NaCl或Cl-含量达到饱和，钻遇盐膏层时阻止其溶解，不会形成“大肚子”。

另外由于饱和盐水钻井液具有很强的抑制性，当钻遇泥岩段时能够抑制其膨胀、分散，保证井径规则，井径扩大率小，起下钻畅通、钻井速度提高、水平段井眼轨迹易于控制并能保证固井质量合格。

在钻井过程中，当钻到较厚岩层的地层后，为保证井壁稳定常采用饱和盐水钻井泥浆。

在钻井现场发现，使用饱和盐水泥浆时，钻井过程中钻具发生较严重腐蚀，同时还发现取出的钻具在
地面堆放过程中腐蚀更为严重，造成经济损失。

在饱和盐水钻井液中优选了护胶能力强，热稳定性好的Na-MC,其抗冻结能力强，抑制效果好，携带能力强，有利于永冻地层钻井。

饱和盐水钻井液系满足了现场钻井要求，所用处理机少，体系简单，易维护。

井下无安全事故，起下钻畅通，电测下管顺利。

缩短了钻井周期。