第三章--钻井液性能及其控制ppt课件.ppt
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1、病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第三章第三章 钻井液性能及其控制钻井液性能及其控制病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第一节第一节 钻井液密度及其调整钻井液密度及其调整 钻井液密度定义钻井液密度定义 钻井液密度测量钻井液密度测量 钻井液的调整钻井液的调整病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第一节第一节 钻井液密度及其调整钻井液密度及其调整一、钻井液密度一、钻井液密度1、定
2、义:单位体积钻井液的质量。g/cm3,kg/m31 g/cm3=1000 kg/m3病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程2 2、钻井液密度对钻井的影响、钻井液密度对钻井的影响(1)影响井下安全(井喷、井漏、井塌和卡钻等)(2)与油气层损害有关(3)影响到钻井速度病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程二、钻井液密度测量二、钻井液密度测量1 1、仪器:钻井液比重称、仪器:钻井液比重称病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部
3、位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程2 2、测量程序、测量程序(1 1)在泥浆杯中盛满钻井液,盖上计量盖,檫净从计量)在泥浆杯中盛满钻井液,盖上计量盖,檫净从计量盖小孔溢出的钻井液。盖小孔溢出的钻井液。(2 2)将比重称刀口放置在底座的刀垫上,不断移动游码,)将比重称刀口放置在底座的刀垫上,不断移动游码,直到水平泡位居两条线的中央。直到水平泡位居两条线的中央。(3 3)读出秤杆游码左测的刻度,即钻井液密度,单位)读出秤杆游码左测的刻度,即钻井液密度,单位为为g/cm3 。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程三、钻井液密
4、度调整三、钻井液密度调整(1)提高方法:加入高密度材料1 1、提高钻井液密度、提高钻井液密度(2)钻井液加重材料高密度不溶性矿物或矿石粉末高密度的可溶性盐类病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程表表1 高密度不溶性矿物或矿石高密度不溶性矿物或矿石名称名称分子式分子式密度密度g/cm3酸溶性酸溶性重晶石重晶石BaSO44.2-4.6石灰石石灰石CaCO32.7-2.9酸溶酸溶铁矿粉铁矿粉Fe2O34.9-5.3酸溶酸溶钛铁矿粉钛铁矿粉TiO2.Fe2O34.5-5.1酸溶酸溶方铅矿方铅矿PbS7.4-7.7酸溶酸溶病原体侵入
5、机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程水溶性盐水溶性盐饱和盐水密度饱和盐水密度g/cm3KCl 1.16(20)NaCl1.20(20)CaCl21.40(60)CaBr21.80(10)ZnBr22.3 0(40)表表2 可溶性盐类加重材料可溶性盐类加重材料病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程(3 3 3 3)加重材料用量计算)加重材料用量计算)加重材料用量计算)加重材料用量计算例例:设某钻井液加重前密度为1,体积为V1,加重后密度为2,体积为V2,试求密度
6、为的加重剂用量?解:解:加重前后质量相等:加重前后质量相等:加重前后体积相等:加重前后体积相等:病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程联立(1)式和(2)式可得:病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程若泥浆罐有限制,加重前需排放掉部分钻井液,可根据加重后体积V2,计算出应保留的原浆体积V1,然后由(4)计算加重剂用量。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程例:使用重晶石将例:使用重
7、晶石将200m3密度为密度为1.32g/cm3的钻井液加重到密度为的钻井液加重到密度为1.38g/cm3。(1)如最终体积无限制,求重晶石(密度为)如最终体积无限制,求重晶石(密度为1.32g/cm3)的用量)的用量(2)如果最终体积)如果最终体积200m3,求重晶石的用量,求重晶石的用量解:(1 1)V V1 1已知,已知,V V2 2未知未知病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程(2)最终体积有限制,V2=20
8、0m3病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程2 2、降低钻井液密度、降低钻井液密度、降低钻井液密度、降低钻井液密度降低钻井液固相含量(机械+化学絮凝)加水稀释(增加处理剂用量和钻井液费用)混油(影响地质录井和测井解释)充气(需额外设备)降低密度的方法:降低密度的方法:本节完本节完病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第二节第二节 钻井液钻井液P
9、H值和碱度值和碱度一、钻井液酸碱性对钻井的影响一、钻井液酸碱性对钻井的影响 1、粘土在钻井液中的分散程度2、钻井液处理剂使用效果3、钻井液流变性和滤失造壁性4、井眼稳定5、钻具的腐蚀钻井液酸碱性大小与下列问题密切相关:病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程二、钻井液酸碱性表示法二、钻井液酸碱性表示法1、PH值表示法值表示法(1 1)PHPH值测量值测量 测量PH值有两种方法,一种是PH试纸,另一种是使用PH计,后者测量精度高。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的
10、病理生理过程(2)钻井对钻井液)钻井对钻井液PH值要求值要求原因如下:可以使有机处理剂充分发挥其效能对钻具腐蚀性低可抑制钙、镁盐在体系中的溶解 要求:一般控制在(8-11)范围,即维持在一个较弱的碱性环境。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程(3)PH值法缺点值法缺点 钻井液维持碱性的无机离子除了OH-外,还可能有HCO3-和CO32-等离子,PH值不能反映钻井液中这些离子的种类和类型。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程2、碱度表示法、碱度表示法
11、(1)碱度:指用0.02N的标准硫酸中和1ml样品至酸碱指示剂变色时所需要的毫升数。表示样品中和酸的能力。酚酞酚酞碱度碱度:以酚酞为指示剂,滴定样品使其PH值降至8.3所需要的酸量(酚酞变色点为PH=8.3,颜色由红色变为无色)。钻井液的酚酞碱度:钻井液的酚酞碱度:P Pmm钻井液滤液的酚酞碱度:钻井液滤液的酚酞碱度:P Pf f病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程甲基橙甲基橙碱度碱度:以甲基橙为指示剂,滴定样品使其PH值降至4.3所需要的酸量(甲基橙变色点为PH=4.3,颜色黄色变为橙红色).钻井液的酚酞碱度:钻井液的
12、酚酞碱度:P Pmm钻井液滤液的酚酞碱度:钻井液滤液的酚酞碱度:P Pf f病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程(2 2)碱度的测定及碱性来源判断)碱度的测定及碱性来源判断)碱度的测定及碱性来源判断)碱度的测定及碱性来源判断 酚酞碱度:以酚酞为指示剂,用酸滴定样品由红色变为无色,以下反应进行完全,消耗盐酸体积为V1:OH-+H+=H2O CO32-+H+=HCO3-病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程甲甲基基橙橙碱碱度度:在测定完酚酞碱度的样品中加
13、入甲基橙指示剂溶液2-3滴,用酸滴定至水样呈橙红色,记录消耗盐酸的体积为V2(不包括滴定酚酞碱度消耗的酸量),此时起如下反应:病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程碱性来源判断碱性来源判断碱性来源判断碱性来源判断(根据根据V V1 1和和V V2 2的相对大小的相对大小)。V V1 1和和V V2 2的相对大小的相对大小碱性来源碱性来源在同一体系中在同一体系中,OH,OH-和和 是不能共存的。是不能共存的。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程三、钻井
14、液酸碱性调整三、钻井液酸碱性调整1、烧碱(NaOH)4、碳酸氢钠(NaHCO3)2、氢氧化钾(KOH)3、纯碱(Na2CO3)本节完本节完病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第三节第三节 钻井液含砂量及其测定钻井液含砂量及其测定一、钻井液含砂量一、钻井液含砂量 二、钻井要求:二、钻井要求:钻井液含砂量是指钻井液中不能通过200目筛网,即粒径大于74m的砂粒占钻井液总体积的百分数。钻井液含砂量越小越好,一般要求控制在0.5%以下。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程
15、度的病理生理过程含砂量过大会对钻井过程造成以下危害:含砂量过大会对钻井过程造成以下危害:(1)使钻井液密度增大,对提高钻速不利(2)形成的泥饼松软,滤失量大,不利于井壁稳定,影响固井质量;(3)泥饼中粗砂粒含量过高会使泥饼的摩擦系数增大,容易造成压差卡钻;(4)增加对钻头和钻具的磨损,缩短使用寿命。病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程 三、含砂量控制方法三、含砂量控制方法 充分利用震动筛和除砂器等固控设备。1、测量仪器 钻井液含砂量用一种专门设计的含砂量测定仪进行测定。该仪器由一个带刻度的类似于离心试管的玻璃容器和一个带
16、漏斗的筛网筒组成,所用筛网为200目。四、含砂量测量四、含砂量测量病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程2 2、测量方法、测量方法(1)将一定体积的钻井液注入玻璃容器中,然后注入清水至刻度线。(2)用力振荡后将容器中的流体倒入筛网筒过筛然后将漏斗套在筛网筒上反转,漏斗嘴插入玻璃容器。(3)将不能通过筛网的砂粒用清水冲入玻璃容器中,待砂粒全部沉淀后读出体积刻度,由下式求出钻井液含砂量N:本节完本节完病原体侵入机体,消弱机体防御机能,破坏机体内环境的相对稳定性,且在一定部位生长繁殖,引起不同程度的病理生理过程第四节第四节 钻井
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