第三章钻孔冲洗介质LU222.ppt

第三章第三章 钻孔冲洗介质钻孔冲洗介质1 1、概述、概述2 2、钻井液护壁原理、钻井液护壁原理3 3、钻井液分类、钻井液分类4 4、钻井液性能、钻井液性能5 5、钻井液添加剂、钻井液添加剂6 6、钻井液的配制、钻井液的配制7 7、典型地层中使用的泥浆、典型地层中使用的泥浆工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第一节第一节 概述概述一、冲洗介质的用途一、冲洗介质的用途 1、携带和悬浮岩粉 2、冷却钻头 3、润滑钻具 4、保护孔壁 5、平衡地层压力 6、传递动力携带、悬浮岩粉控制压力保护孔壁冷却钻头传递功率工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第一节第一节 概述概述二、冲洗介质的性能要求二、冲洗介质的性能要求 1、良好的冷却散热能力 2、良好的润滑性能 3、良好的剪切稀释性能 4、良好的护壁和抵御环境影响能力 5、性能稳定，不腐蚀钻具，对环境无毒害工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第二节第二节 钻井液护壁原理钻井液护壁原理一、保护孔壁是钻井工程的关键技术之一一、保护孔壁是钻井工程的关键技术之一1、钻进形成的新孔壁失去原始状态的平衡；2、钻具在孔内回转和升降会摩擦和碰撞孔壁。二、不稳定岩层的类别二、不稳定岩层的类别（一）力学不稳定岩层受成因或构造运动影响，岩层被钻穿后，破坏了其原有的相对稳定或平衡状态导致孔壁失稳u浅部：风化残积层、冲积层、洪积层、流沙层u深部：硬脆碎岩层、断层破碎带工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第二节第二节 钻井液护壁原理钻井液护壁原理（二）遇水不稳定岩层岩层钻穿后与钻井液接触，出现分散、溶胀、坍塌、剥落等复杂情况的岩层。u遇水溶解地层：钾盐、石膏、芒硝等u遇水溶胀地层:粘土、泥岩、软页岩等u遇水松散地层：泥质砂岩、风化大理岩、风化花岗岩等u遇水剥落地层：剥落页岩、片岩、千枚岩等水的存在是遇水不稳定岩层的主要客观因素。水的存在是遇水不稳定岩层的主要客观因素。工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第二节第二节 钻井液护壁原理钻井液护壁原理三、钻井液对孔壁失稳的影响三、钻井液对孔壁失稳的影响1、钻井液对岩层的水化作用2、钻井液对岩层的直接冲刷3、滤液的抑制性工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第二节第二节 钻井液护壁原理钻井液护壁原理四、稳定孔壁的综合措施四、稳定孔壁的综合措施1、保持钻孔与地层间的压力平衡u控制好钻井液的比重u控制合理的起下钻速度u坚持提钻灌浆2、使用防塌钻井液针对不同地层采用不同的防塌钻井液工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第二节第二节 钻井液护壁原理钻井液护壁原理四、稳定孔壁的综合措施四、稳定孔壁的综合措施防塌钻井液的性能要求：“一低、二高、二适当”低失水、高矿化度、高滤液粘度、适当的密度和粘度防塌泥浆的几种类型1、聚合物钻井液：减少岩屑在泥浆中的积累和分散，提高钻速2、钾盐泥浆：抑制泥页岩的水化膨胀，稳定孔壁3、油包水乳化泥浆:热稳定性好，能有效防塌防卡工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第三节第三节 钻井液类型钻井液类型一、冲洗介质的种类一、冲洗介质的种类 1、按分散体系，可分为：纯气体，液/气，气/液，固/液，液/液；2、按适用条件：(1)松散层泥浆;(2)水敏抑制性泥浆;(3)水溶抑制性泥浆;(4)硬岩钻进泥浆;(5)抗高温泥浆 3、按基本液体：（1）水基泥浆；（2）油基泥浆 4、按粘土在泥浆中的分散程度：（1）细分散淡水泥浆；（2）粗分散抑制性泥浆；（3）不分散低固相泥浆 5、按处理剂成分、关键特性：腐植酸类泥浆、聚合物泥浆、木质素磺酸盐泥浆、抑制性泥浆、充气泡沫泥浆、饱和盐水泥浆、混油润滑泥浆工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第三节第三节 钻井液类型钻井液类型二、常用冲洗介质二、常用冲洗介质 1、清水：便宜、冲洗效果好、冷却能力强、比重低；易 引起地层不稳、循环停止后无悬浮岩屑能力。用于地层压力不大的稳定和非冲蚀性岩层 2、空气：便宜、孔底干净、钻进效率高。用于缺水地区、严重漏失地层和大口径孔的潜孔锤钻进 3、泥浆：能加固孔壁、悬浮岩屑、性能可调范围大、有润滑作用；比重和粘度大、钻进效率低、污染环境。用于风化、破碎、松散和遇水失稳岩层。4、乳状液：润滑性能好、降低钻杆振动。主要用于小口径金刚石钻进中。工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第三节第三节 钻井液类型钻井液类型二、常用冲洗介质二、常用冲洗介质 5、无固相冲洗液：比重低、钻速高、性能可调、护壁。用于裂隙发育、易坍塌和轻微膨胀的地层。6、气液混合液：比重低、粘度大、携带和悬浮岩粉能力好、可护壁堵漏、用水量少。用于严重漏失、干旱和寒冷冰冻地区。7、盐溶液和饱和盐水：冻结温度低。用于钻进冻结岩层、各种盐层（光卤石、芒硝）工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第四节 钻井液性能钻井液比重钻井液的固相含量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润滑性工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第四节 钻井液性能一、比重1、定义：泥浆重量与同体积水的重量之比。决定于泥浆中固相的含量和固相的比重、可溶性盐的含量。2、测量方法：比重称或液体比重计3、对钻井的影响：（1）平衡地层压力 （2）钻进速度 （3）携屑能力 （4）泥浆漏失量工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第四节 钻井液性能二、固相含量：1、定义：钻井液中全部固体颗粒的体积占钻井液总体积的百分数。2、测量方法：泥浆固相含量测定仪3、对钻井的影响：（1）影响钻井液流变性能 （2）影响钻进速度 （3）护壁效果 （3）磨损钻具工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第四节 钻井液性能三、流变特性：三、流变特性：1 1、定义：、定义：钻井液在外力作用下变形和流动的特性，其中流动性是主要方面。通常用流变曲线、塑性粘度、动切力、静切力、表观粘度等参数描述。2 2、基本概念：、基本概念：剪切速率在垂直于流速方向上单位距离流速的增量，s-1剪切力在液层之间由于流速不同而产生的摩擦力，N粘度产生单位剪切速率所需要的剪切应力，Pa s流变模式描述剪切应力和剪切速率关系的数学方程式流变曲线描述剪切应力和剪切速率关系的曲线工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第四节 钻井液性能静切应力钻井液静止时形成的凝胶强度，其大小是使塑性流体开始流动所需的最小剪切应力塑性粘度当剪切应力的数值大到一定程度之后，粘度不再随剪切速率增大而变化，此时的粘度称塑性粘度动切应力钻井液开始作层流流动时,所需要的最小剪切应力，也就是塑性流体粘度稳定段直线延长线与剪切应力轴的交点牛顿流体在外力作用下，剪切应力与剪切速率成正比的流体塑性流体在受到外力作用时并不立即流动，而要等到外力增大到某一程度时才开始流动，并类似于牛顿型的流体 假塑性流体流变曲线通过原点并凸向剪切应力轴的流体工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第四节 钻井液性能牛顿流体：牛顿流体：清水、低分子化合物溶液清水、低分子化合物溶液稀溶胶稀溶胶塑性（宾汉）流体：塑性（宾汉）流体：各种泥浆各种泥浆假塑性（幂律）流体：假塑性（幂律）流体：低固相泥浆、乳状液低固相泥浆、乳状液工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第四节 钻井液性能3、对钻井的影响：、对钻井的影响：（1）携屑能力 （2）钻孔漏失和流动阻力 （3）保护井壁 （4）影响钻速工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第四节 钻井液性能四、钻井液滤失造壁性1、概念、概念 漏失：钻井液的固相和液相全 部进入地层的现象 滤失：钻井液中的自由水在压力差作用下向孔壁岩石的裂隙或孔隙中渗透。用失水量表示滤失性的强弱 造壁性：随着钻井液中的自由水进入岩层，钻井液中的固体颗粒附着在孔壁上形成泥皮 泥饼：钻井液滤失过程中留在井壁或者滤膜上的物质。工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第四节 钻井液性能2 2、滤失过程、滤失过程（1 1）初失水（瞬时失水）：）初失水（瞬时失水）：时间：时间：钻井液接触井底新破碎岩石表面开始到泥皮形成 特点：滤失时间短；滤失速率高，伴有少量固相漏失；失水量少；存在于整个钻井过程中工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第四节 钻井液性能（2 2）动失水：）动失水：时间：时间：钻井液循环过程中 特点：泥饼形成、增厚与冲蚀处于动平衡；压差大，失水速率大、失水量大；井壁失水；失水速度由大到小逐渐恒定（高渗透率 低渗透率 =C）；存在于整个循环过程中，时间长，累积失水量大。工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第四节 钻井液性能（3 3）静失水：）静失水：时间：时间：钻井液循环停止后 特点：失水速率小、失水量较小；泥饼厚（无冲蚀作用）；同时向井壁井底失水，以井壁为主；泥饼在动失水的基础上随时间增长而增厚；失水速度随静止时间的增长而减少；静失水量动失水量。失水全过程为：初失水失水全过程为：初失水 动失水和静失水的反复交替。动失水和静失水的反复交替。工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第四节 钻井液性能时间时间累计失水量累计失水量T oT 1T 2T 3T 4T 5T 6 V 瞬瞬 V 动动 V 静静h=0h h=ch h h=ch-泥皮厚度泥皮厚度工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第四节 钻井液性能工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第四节 钻井液性能3、失水性对钻井的影响 （一）不利影响（1）向井壁的失水有害 如：泥页岩、黄土、粘土 易吸水膨胀，造成井壁坍塌和缩径 易损害油气层：阻、堵，降低渗透率，降低井的产量 溶解性地层失水越多，井壁溶解程度越高（2）泥皮厚的不利影响 加大对钻具的吸附力，使钻杆回转阻力增加；环空面积减小，循环阻力和压力激动增大；测井数据的准确性降低。工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第四节 钻井液性能3、失水性对钻井的影响 （二）有利影响 （1）向井底失水有利 降低井底岩石强度，增加可钻性，有利钻速提高。消除压持效应，避免重复切削，有利钻速提高。显然：瞬失失水越大，钻速越高。工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第四节 钻井液性能4、降低泥浆失水的主要途径 减小钻井液和地层孔隙流体之间的压差减小钻井液和地层孔隙流体之间的压差增加泥浆中粘土的含量增加泥浆中粘土的含量添加处理剂，提高泥浆滤液粘度添加处理剂，提高泥浆滤液粘度加快复杂地层钻进速度，减少井壁裸露时间加快复杂地层钻进速度，减少井壁裸露时间减少钻井液循环对井壁的冲刷减少钻井液循环对井壁的冲刷工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第四节 钻井液性能五、钻井液的五、钻井液的pH值值 1、pH值：值：（1）定义：钻井液酸碱性的度量 （2）影响：a、决定粘土颗粒的分散程度，影响泥浆性能 b、钻具腐蚀 c、防氢脆 d、抑制钙、镁盐的溶解，促进植物胶溶解 一般情况下，泥浆的PH控制在810之间为宜；使用植物胶类钻井液时PH值可提高到1012；水敏性地层PH值不宜过高；过高和过低的PH值都会影响泥浆的使用质量，对钻井和护壁不利。工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第四节 钻井液性能六、含砂量：1 1、定义：、定义：钻井液中大于74微米（200）的砂粒所占钻井液总体积的百分数。一般要求控制在4以下。2、影响（危害）、影响（危害）：（1）使泥浆密度增大，钻速下降；（2）使泥皮松软，导致滤失量增大；（3）使泥皮摩擦系数增大，容易卡钻；（4）增加对钻具的磨损。工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第四节 钻井液性能七、润滑性：七、润滑性：包括泥皮的润滑性和钻井液本身的润滑性。影响因素包括：影响因素包括：密度、粘度、固相含量、有机添加剂含量、岩石条件、滤失性、润滑剂 对钻进的影响对钻进的影响：（1）钻具磨损；（2）扭矩传递；（3）起下钻阻力 工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第五节 钻井液添加剂 加量很少，就能明显改善钻井液性能的外加剂。一、钻井液添加剂的分类 1、按化学组成分：无机添加剂和有机添加剂 2、按作用分（16种）：加重剂，碱度和pH值控制剂，降失水剂，增粘剂，稀释和分散剂，除钙剂，杀菌剂，腐蚀抑制剂，消泡剂，起泡剂，乳化剂，絮凝剂，表面活性剂，润滑剂，页岩稳定剂，堵漏材料 3、按材料来源分：天然植物，矿物和石化产品，微生物工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第五节 钻井液添加剂二、加重剂1、对加重剂的要求：（1）密度大；（2）惰性；（3）磨损性小；（4）易粉碎2、常用加重剂：（1）重晶石粉 （2）石灰石粉 （3）铁矿粉 （4）钛铁矿粉 （5）菱铁矿粉 （6）方铅矿粉工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第五节 钻井液添加剂加重剂主要成分密度硬度泥浆密度重晶石BaSO44.04.52.53.52.3石灰石粉 CaCO32.62.83.01.68铁矿粉Fe2O34.95.35.56.52.5钛铁矿粉 FeTiO34.65.05.06.01.95菱铁矿粉 FeCO33.73.93.54.02.1方铅矿粉 PbS7.47.72.52.73.0钻井液常用加重剂工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第五节 钻井液添加剂二、加重剂3、加重剂加量计算 加重前后体积关系：加重前后体积关系：加重前后质量关系加重前后质量关系：加重后体积：加重后体积：加重剂加量：加重剂加量：（1）（2）工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第五节 钻井液添加剂三、碱度和pH值控制剂1、常用碱度和pH值控制剂 （1）氢氧化钠（NaOH）：（2）氢氧化钾（KOH）：（3）碳酸钠（NaCO3）：（4）石灰（CaO,Ca(OH)2）：（5）碳酸氢钠（NaHCO3）：（6）石膏（CaSO4）：工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第五节 钻井液添加剂四、降四、降滤失滤失（失水）剂（失水）剂1、纤维素类：羧甲基纤维素（低、中、高粘型）、聚阴 离子纤维素、改性纤维素 加量：12 机理：吸附在粘土颗粒上，增厚水化膜，从而增加聚结稳定性，保持细颗粒粘土的含量，使泥饼致密；提粘2、腐植酸类：褐煤、腐植酸钠、磺化褐煤，缩合腐植酸 加量：0.13.0%机理：吸附在粘土颗粒表面形成水化层，提高聚结稳定性，使粘土颗粒呈多级分散状态，泥皮致密；腐植酸钙胶状沉淀可增韧泥皮 工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第五节 钻井液添加剂 3、丙烯酸类聚合物：水解聚丙烯腈钠盐、乙烯基单体多元共聚物、钾铵基水解聚丙烯腈 加量：0.71.0 机理：酰胺基和腈基吸附在粘土颗粒表面，羧钠基使粘土颗粒水化膜增厚。4、树脂类：磺甲基酚醛树脂、磺化酚醛树脂褐煤聚丙烯腈盐类缩合物 加量：15 机理：酚羟基吸附在粘土颗粒上，磺甲基增厚水化膜护胶 工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第五节 钻井液添加剂五、降粘剂1、降粘机理：通过（静电吸附、配位键吸附）吸附在粘土颗粒端面上，改变端面性质，拆散网架结构，从而降低钻井液结构粘度2、常用降粘剂：（1）单宁类：单宁酸、单宁酸钾、栲胶、磺化栲胶等，加量：0.51.0%机理：邻酚羟基吸附在粘土颗粒端面Al3+上，拆散端端、端面结合 工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第五节 钻井液添加剂五、降粘剂 （2）木质素磺酸盐类：木质素磺酸铁铬盐、木质素磺酸 钙、木质素磺酸钛铁盐等 加量：0.31.0%机理：a、吸附在粘土颗粒端面，削弱端端、端面连接，拆散空间结构；b、吸附在泥页岩上，抑制其水化分散 （3）褐煤类：褐煤、褐煤钠盐、铬褐煤 加量：0.12.0%机理：同单宁类降粘剂工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第五节 钻井液添加剂六、增粘剂：1、粘土粉：膨润土、海泡石、凹凸棒石 机理：增加钻井液中粘土颗粒含量 2、有机物：（1）天然植物胶：瓜尔豆、田菁胶、蒟蒻 （2）纤维素类：高粘CMC、羟乙基纤维素 （3）天然多糖改性衍生物：XC 机理：环式链节的水溶性高聚物增加液体和固体颗粒之间及液相分子之间的的内摩擦工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第五节 钻井液添加剂七、抑制防塌剂：1、无机盐类：氯化钾、石灰、氯化钙、石膏、氢氧化钾、碳酸钾、硅酸钾 机理：阳离子取代易水化的Na+，抑制泥页岩的水化膨胀，稳定孔壁 2、聚合物钾盐：腐植酸钾、聚丙烯酸钾、水解聚丙烯腈钾盐 机理：K+的抑制水化作用和聚合物链的包裹作用 3、沥青制品：磺化沥青、褐煤树脂沥青、腐植酸钠与磺化沥青缩合物 机理：聚合物链或链束的包裹作用工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第六节 钻井液的配制一、配浆材料 1、水：分散介质 2、粘土粉：膨润土、海泡石、凹凸棒石等 (1)增加粘度和切力，提高井眼净化能力；(2)形成低渗透率的致密泥饼，降低滤失量；(3)对于胶结不良的地层，可改善井壁的稳定性。3、各种添加剂：调节泥浆性能二、配浆设备 1、机械搅拌：（1）立式搅拌机；（2）卧式搅拌机 2、水力搅拌：（1）喷枪；（2）水力搅拌器工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第六节 钻井液的配制工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第六节 钻井液的配制三、泥浆基本材料用量计算 1、粘土用量（质量）：质量守恒：体积不变：(2)式的V3代入（1）式，得（1）（2）工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第六节 钻井液的配制 2、配浆水的用量（体积）：3、降低钻井液密度时水的用量（体积）：工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术第七节 典型地层中使用的泥浆一、砂、砾层（松散层）中使用的泥浆特点：颗粒之间缺乏胶结，井壁易坍塌，成孔难免难度大解决方法：关键是增加井壁颗粒之间的胶结力，粘度大的泥浆适当渗入井壁地层中，可明显增加砂、砾之间的胶结力，从而增强井壁稳定性。增加泥浆中的粘土含量、加入增粘剂。配方举例：配方举例：木质素磺酸盐泥浆(1m3)粘土80200kg，水900940L，亚硫酸纸浆废液3040kg，煤碱剂1020kg,NaOH510kg,消泡剂510kg比重1.061.2，漏斗粘度1840s，失水量510ml/30min工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术二、土层、泥页岩（水敏地层）中使用的泥浆 1、钻井水敏性地层的主要困难：（1）孔内掉块；（2）起下钻遇卡；（3）孔内岩粉多 2、解决办法：（1）降失水 （2）用无机盐改性井壁粘土 （3）使用油基泥浆 （4）机械封堵 3、泥浆配方举例(1m3)：粘土50100kg,KCl3050kg，聚合物510kg，缩合亚硫酸酒精废液3050kg，KOH510kg,消泡剂23kg，水920940L 密度1.082.0，漏斗粘度2540s，失水量48ml/30min第七节 典型地层中使用的泥浆工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术三、溶蚀性地层中使用的泥浆 1、特点 地层遇水溶解，井壁溶蚀，导致超径，垮塌 2、解决办法：（1）降失水 （2）在泥浆在加入与地层被溶解物相同的物质，使其溶解度趋于饱和，例如钻进盐岩地层时，使用盐水泥浆 配制盐水泥浆的两种方案：一、先淡水制备分散泥浆，再加入盐转化成盐水泥浆；二、直接用咸水或海水配制泥浆 3、泥浆配方举例(1m3)：甲基纤维素25kg，乳化剂4.5kg，十二烷基磺酸钠4.5kg，皂脚10kg，洗衣粉2.5kg，NaCl 325kg，柴油53kg，废机油5kg 比重1.21，漏斗粘度34s，失水量4.4ml，PH值8第七节 典型地层中使用的泥浆工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术三、溶蚀性地层中使用的泥浆 淡水泥浆加入NaCl后性能的变化第七节 典型地层中使用的泥浆由图上泥浆性能变由图上泥浆性能变化可以看出：化可以看出：配制配制NaCl含量为含量为1%3%的盐水泥的盐水泥浆，泥浆处理应着浆，泥浆处理应着重于降低重于降低粘度和切粘度和切力力；配制；配制NaCl含量含量大于大于3%的盐水泥的盐水泥浆，泥浆处理主要浆，泥浆处理主要应应降失水降失水。工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术四、硬岩钻进中用泥浆 1、特点u消耗大、进尺慢、钻头磨损厉害、容易烧钻u孔深、循环阻力大u井壁相对稳定u钻屑颗粒小，悬排钻屑容易 2、泥浆设计重点：n增强泥浆的润滑性和冷却性n减少泥浆的流动阻力n减少固相含量以提高钻速 3、典型泥浆：聚丙烯酰胺（PAM）不分散低固相泥浆主要成分：预水化膨润土，PAM，降失水剂，润滑剂和水第七节 典型地层中使用的泥浆工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术五、耐高温泥浆 1、特点u粘土的分散度增大并失去活性u处理剂断链、降解、吸附能力减弱，失去作用u泥浆性能变差，整个泥浆体系遭到破坏 2、泥浆设计重点：n选用耐高温造浆粘土n采用抗温抗盐能力强的有机处理剂n减少粘土的加入量，同时加入结构增粘剂第七节 典型地层中使用的泥浆工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术五、耐高温泥浆 3.处理剂的抗温能力处理剂的抗温能力第七节 典型地层中使用的泥浆工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术五、耐高温泥浆 4.美国和日本地热井中使用的高温泥浆及性能美国和日本地热井中使用的高温泥浆及性能第七节 典型地层中使用的泥浆工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术六、高压地层泥浆 1、特点 地层压力很大，需明显增加泥浆比重，仅靠增加泥浆中的粘土含量不能解决问题 2、泥浆设计重点：添加加重剂增加泥浆比重 重晶石 石灰石粉 磁铁矿粉 赤铁矿粉 方铅矿粉第七节 典型地层中使用的泥浆工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术工程钻探与取样技术七、低压漏失层、低压油气层泥浆 1、特点 地层压力低 2、泥浆设计：采用低比重的充气泥浆 3、低比重充气泥浆的优点 平衡压力的同时，由于比重低有利于提高机械钻速 粘度和切力高，携带岩屑能力强，孔内干净，事故少。第七节 典型地层中使用的泥浆