现代钻井完井液技术（上）ppt课件.ppt

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1、现代钻井液技术二零零六年八月主要内容一、概论二、水基钻井液三、油基钻井液四、气基钻井液五、合成基钻井液六、钻井液处理剂的应用状况及发展趋势一、概论狭义钻井液:粘土以小颗粒状态(<2μ)分散在水中所形成的溶胶-悬浮体.(mud)广义钻井液:一切有助于从井眼中产生和清除钻屑的流体.(drillingfluid)API定义:用于钻井的具有各种各样功用以满足钻井工作需要的循环流体。㈠钻井完井液定义㈡钻井液的功用清除井底钻屑并将其携带至地面稳定井壁及控制地层压力冷却和润滑钻头、钻具提供低渗透、韧性好的泥饼保护井壁

2、停止循环时悬浮环空中的钻屑及加重材料给钻头传递水力能量㈢钻井液的分类㈣优质钻井液的标准有利于安全、快速、优质、低耗钻井；有利于取全、取准各项工程、地质资料；有利于发现、保护油气层；既不能伤害钻井人员，又不能损害或污染环境；对所设计的地层评估有良好的性能；对产层不产生伤害；对钻井设备和管材不造成腐蚀。㈤钻井液工作者的基本任务根据所钻井类型、地层特性、孔隙压力及破裂压力、井温、测井及环保要求正确选择钻井液类型；自始至终维护、保持良好的钻井液性能；预防、处理各种井下复杂情况和事故；保证安全顺利钻井前提下，尽可

3、能降低钻井液成本。㈥钻井工作面临的主要问题随着钻井工作的进行，油气藏隐蔽性增加，油气藏类型变得复杂多样，低渗透、特低渗透油气藏所占的比例增加，井的深度从浅——中向中——深、甚至超深发展，使钻井工作面临新的挑战，即要解决“低、深、难”等问题。1.“低”意味着低渗透、特低渗透储层比中、高渗透储层更容易受到损害，特别是目前还没有很好地解决钻井液滤液引起的水锁和水敏损害问题；2.“深”意味着储层温度升高和钻井周期延长，对钻井液的抗温性和保护油气层的效果要求更高；3.“难”意味着井下容易出现复杂情况，这就要求钻井

4、液既能有效地保护油气层，又能减少井下复杂情况的发生。所以，国内外从事钻井液工作的人士，针对目前钻井形势和需求，进一步加大了新型钻井液的研究工作，并取得一定的进展。二、水基钻井液定义：以水为分散介质的钻井液。水基钻井液是目前国内外各油田使用最普遍的一类。特点：该体系是以水为配方中的连续相，因而具有成本低、配制和维护简单、处理剂来源广、可供选择的配方多、性能容易控制和调节、保护油气层的效果较好等优点。1.定义：用淡水、膨润土和各种对粘土与钻屑起分散作用的处理剂配制而成的水基钻井液。2.特点：⑴可容纳较多的固

5、相，适合于配制较高密度的钻井液；⑵容易在井壁上形成较致密的泥饼，失水较低；⑶某些分散钻井液具有较强的抗温能力，适合于深井和超深井使用；⑷配制成本低。㈠分散钻井液体系3.组成：水+膨润土+分散剂4.分散剂：对粘土和钻屑起分散作用的处理剂。如起降粘作用的聚磷酸盐、单宁碱液、铁铬木质素黄酸盐、褐煤。起降滤失作用的CMC和聚阴离子纤维素等。5.缺点：⑴性能不稳定，容易受到可溶性盐和粘土的污染；⑵固相含量高，粘度、切力较大，机械钻速低；⑶滤液侵入产层引起粘土膨胀，不能有效地保护油气层；⑷滤液为淡水、容易引起水敏性

6、泥页岩垮塌，污染产层。6.用途：⑴钻表层⑵打水泥塞㈡钙处理钻井液1.定义：体系中含有一定浓度的Ca2+和分散剂。2.特点：⑴性能较稳定，具有较强的抗钙污染、盐污染和粘土污染的能力；⑵固相含量相对较少，容易在高密度条件下维持较低的粘度和切力，有利于提高钻速⑶能在一定程度上抑制页岩水化膨胀，滤失量少，泥饼薄且韧性好，有利于井壁稳定⑷由于体系中粘土颗粒含量较少，对油气层的损害程度相对较少。3.作用机理：在分散体系中同时加入一定量的Ca2+和分散剂，Ca2+通过与水化作用很强的钠膨润土发生离子交换，使一部分钠膨

7、润土转变成钙膨润土，从而减弱水化的程度。4.分散剂的作用：分散剂的作用是防止Ca2+引起体系中的粘土颗粒絮凝过度，使其保持在适度絮凝的状态。5.技术关键：钙处理钻井液的关键是钻井液中的颗粒处于适度絮凝状态，使钻井液具有适宜粘度、切力和失水。6.分类⑴石灰钻井液①pH:11～12②Ca2+:120～200mL/L③悬浮石灰：3000～6000mg/L⑵石膏钻井液①pH:9.5～10.5②Ca2+:600～1200mL/L③悬浮石灰：6000～12000mg/L⑶CaCl2钻井液7.应用：含少量盐、石膏、芒

8、硝的地层，中浅井。㈢盐水钻井液1.定义：钻井液中NaCl的含量达到饱和的钻井液体系。一般地：NaCl含量超过1％（Cl-含量为6000mg/L）直到饱和（Cl-含量为189000mg/L）2.特点：⑴由于矿化度较高，能有效地防止粘土的分散而防塌；⑵对盐的敏感性低，耐盐和耐钙、镁的能力强；⑶滤液性质与原生水比较接近，对油气层的损害较轻；⑷岩屑不易在盐水中分散，容易被清除。3.应用：⑴造浆水本身含盐量较高，如海水;⑵地层中有盐水流;⑶钻遇盐脉或