聚合物钻井液的配制

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1、任务4聚合物钻井液的配制任务4聚合物钻井液的配制学习目标：1.会配制聚合物抑制性钻井液；2.能够熟练阐述阳离子、阴离子和两性离子聚合物钻井液的相关知识；3.能够准确使用页岩抑制剂。技能训练：一.配制聚合物抑制钻井液1.准备工作(1)穿戴好劳保用品；(2)备足钻井液处理剂、高分子聚合物、NaOH、CMC、PHP、膨润土等；(3)检查水源，固控设备、搅拌器、钻井液枪运转是否正常；(4)检查配制罐、储备罐；(5)钻井液全套性能测试仪、pH试纸等。2.操作步骤(1)计算配制钻井液所需处理剂用量和膨润土的用量。(2)首先在注入定量水的配制罐中加入膨润土并充分搅拌，使膨

2、润土充分水化。(3)在配制罐中加入高分子聚合物及所用处理剂，充分搅拌均匀。(4)测定钻井液性能及pH值。(5)将配好的钻井液打入储备罐。(6)清洗全部仪器。3.技术要求必须注意PHP在钻井液中的含量，应根据地层的不同而异：东营组以上地层，钻井液中PHP保持0.1％～0.15％的含量，沙河街组地层保持0.2％～0.3％的含量；NaOH加入量以保持要求的pH值为准。二.使用页岩抑制剂1.准备工作(1)穿戴好劳保用品。(2)准备好页岩抑制剂，如聚丙烯酸钾、水解聚丙烯腈钾盐、腐殖酸钾、磺化沥青和水分散沥青、无机盐(KCI、NaCl)、KOH等。(3)ZNN-D6型旋

3、转粘度计一套，ZNS-3型滤失仪一套。(4)检查水源、搅拌器、钻井液枪等。99任务4聚合物钻井液的配制2.操作步骤(1)了解页岩抑制剂的特点。(2)分析处理剂的机理，选择处理剂的种类。(3)在基浆中做处理配合小型实验。(4)处理钻井液。(5)测量处理后的钻井液性能。(6)记录处理剂的用量和效果。(7)清洗测定仪器并摆放整齐。3.技术要求(1)聚丙烯酸钾(KHPAM)在淡水或盐水钻井液中使用。(2)水解聚丙烯腈钾盐(KPAN)适用于淡水和不含钙的盐水钻井液中，抗温170℃。(3)腐殖酸钾(KHm)适用于深井淡水钻井液，有一定的降粘作用。(4)磺化沥青(FT-3

4、42、FT-1)和水分散沥青(SR-401)用作地层微裂缝和破碎带的封闭剂。(5)无机盐类主要是降低页岩表面渗透水化，控制膨胀。(6)性能测定应侧重于钻井液滤失量和滤饼质量。基础知识：1.聚合物钻井液的概念聚合物钻井液是自20世纪70年代初发展起来的一种新型钻井液体系。广义上讲，凡是使用线型水溶性聚合物作为处理剂的钻井液体系可称为聚合物钻井液。但通常是将聚合物作为主处理剂或主要用聚合物调控性能的钻井液体系称为聚合物钻井液。2.聚合物钻井液的特点(1)固相含量低，且亚微粒子所占比例也低。这是聚合物钻井液的基本特征，是聚合物处理剂选择性絮凝和抑制钻屑分散的结果，

5、对提高钻井速度是极为有利的。(2)具有较强的触变性、较强的剪切稀释特性和适宜的流型，即在环形空间中形成平板型层流。因此聚合物钻井液悬浮和携带岩屑的效果好，可有效地减少钻屑的重复破碎，使钻头进尺明显提高。(3)钻井速度快。(4)由于聚合物可有效地抑制泥页岩的吸水分散作用，所以稳定井壁的能力较强，井径比较规则。(5)由于聚合物钻井液的密度低，可实现近平衡压力钻井；由于固相含量少，可减少固相的侵入，因而对油气层的损害小，有利于发现和保护产层。(6)具有良好的防渗透性漏失的作用。(7)由于聚合物钻井液的处理剂用量较少，钻井速度快，缩短了完井周期，因此可大幅度降低钻井

6、总成本。99任务4聚合物钻井液的配制3.聚合物钻井液的性能指标聚合物钻井液所谓“不分散”具有两个含义：一是指组成钻井液的粘土颗粒直径尽量维持在1～30。二是指混入这种钻井液体系的钻屑不容易分散变细。所谓“低固相”，是指低密度固相(主要指粘土矿物类)的体积分数要在钻井工程允许的范围内维持到最低。(1)固相含量(主要指低密度的粘土和钻屑，不包括重晶石)应维持在4％(体积分数)或更小，大约相当于密度1.06g/cm3。(2)钻屑与膨润土的比例不超过2:1，膨润土含量一般维持在1.3％～1.5％比较合适。(3)动切力(Pa)与塑性粘度(mPa·s)之比控制在0.48

7、左右，这是为了满足低返速(如0.6m/s)携砂的要求，保证钻井液在环形空间实现平板型层流。(4)非加重钻井液的动切力应维持在1.5～3Pa。动切力是钻井液携带钻屑的关键参数，为保证良好的携带能力，首先必须满足动切力的要求，对加重钻井液应注意保证重晶石的悬浮。(5)滤失量控制应视具体情况而定。在稳定井壁的前提下可适当放宽，以利于提高钻速；在易坍塌地层，应当从严。进入储油气层后，为减轻污染也应控制得低一些。(6)优化流变参数。(7)在整个钻井过程中应尽量不用分散剂。4.阴离子聚合物钻井液的知识1).聚合物淡水钻井液①无固相聚合物钻井液使用无固相聚合物钻井液(又称

8、清水钻井液)可达到最高钻速，但必须注意解决三个问题：