鉆井液性能分解知識分享

1、鉆井液性能分解鉆井液密度下降可能因素1、加入比鉆井液密度低的清水；2、井下油氣侵；3、加油；4、加入較低密度的新漿或膠液；5、加強固相清除；6、用離心機清除（或回收）高密度固相；7、降低鉆井液屈服值或減少泵排量及泵壓能使井下當量循環(huán)密度下降；8、充氣配制成充氣鉆井液或使用泡沫鉆井液；9、鉆進速度較低情況下提高泵排量有可能使井內(nèi)鉆井液密度降低。漏斗粘度（FV） 漏斗粘度是指鉆井液流動時固體顆粒之間、固體顆粒與流體之間和流體分子之間等的內(nèi)摩擦的反映。漏斗粘度可以指示出鉆井液和井下可能產(chǎn)生的問題。馬氏漏斗粘度與鉆井液密度的近似關系FV（s/qt）=4MW(ppg)=33MW(g/cm3)FV-鉆井液

2、馬氏漏斗粘度，秒/夸脫（s/qt）FV=AV+26FV-s/qt,AV-鉆井液的表觀粘度，厘泊（cp）;26-水的馬氏漏斗粘度，s/qt。漏斗粘度變化的原因上升：鉆遇粘土層，鹽膏層，氣層，受到鈣離子污染或加入增粘劑和土粉。下降：受到地面或地下水侵，或加入降粘劑。塑性粘度（PV） 塑性粘度是鉆井液在層流情況下，剪切應力和急切速率成線性關系時的斜率值，反映了鉆井液中懸浮固相微粒間的摩擦力和連續(xù)液相粘度所引起的流動阻力。塑性粘度大小主要取決于所存在固體微粒的濃度、大小、形狀及類型。塑性粘度計算公式 PV（ mPas）=PV（cp） =600-300鉆井液塑性粘度要求 一般盡可能維持較低的鉆井液塑性粘

3、度，這可通過保持低固相含量來達到，以利于提高鉆井速度和減少井下復雜情況。塑性粘度增加不利于旋流分離器和震動篩的固相分離效果。塑性粘度隨溫度的升高而降低。降低塑性粘度辦法 減少鉆井液中固體顆粒特別是小于1微米的顆粒濃度可以降低塑性粘度。 加水沖稀以降低鉆井液中固相和高聚物濃度； 用固控設備清除固相顆粒； 用頁巖包被劑防止頁巖鉆屑分散和用絮凝劑沉除10微米以下顆粒；塑性粘度升高的原因 加入粘土； 鉆屑污染，特別是水化性強的泥巖鉆屑的侵入和累積； 鉆屑被研磨而細分散； 加入高分子聚合物處理劑，特別是加入高分子增粘劑。屈服值（YP，又稱動切力） 屈服值是鉆井液在層流流動狀態(tài)下活性固相顆粒之間存在相互吸

4、引力而產(chǎn)生內(nèi)部阻力的度量。 屈服值降低能提供較好的可鉆性，而且有利于地面固控設備的分離效果。固井前降低井內(nèi)鉆井液屈服值有利于驅(qū)除井內(nèi)鉆屑，提高固井質(zhì)量，一般要求將屈服值降低至5Pa以內(nèi)為宜。提高和降低屈服值的方法 提高鉆井液中活性固相顆粒數(shù)量、增加化學控制劑處理與添加聚合物提粘劑均能提高屈服值。 加水沖稀、添加降粘劑和分散劑或加強固相清除可以降低屈服值。 屈服值對溫度非常敏感。鉆井液屈服值的要求 屈服值提高不利于降低當量循環(huán)密度與循環(huán)壓耗及起下鉆時的壓力波動，容易觸發(fā)井涌、井噴或井漏等復雜問題，但有利于提高攜砂效果和改善井眼清洗。 在大井眼中，為了輸送鉆屑，一般要求屈服值大于1.52.5Pa；

5、 在8-1/2“或更小的井眼中，為了減少紊流沖刷，屈服值應在45Pa為宜。鉆井液屈服值的要求 用于清掃井眼的鉆井液的屈服值不應低于6Pa，而定向井鉆井液的屈服值應比直井鉆井液相應要求高23Pa左右。 對于可用清水或海水鉆進的堅固地層或表層，只需增加足夠大的泵排量而不必控制屈服值。屈服值的計算和轉換關系 YP（Pa）=YP(lb/100ft2)0.478 YP (lb/100ft2)=300-PV(cp) 當屈服值與鉆井液存在以下近似關系時，表明鉆井液屈服值已到達上限，甚至稍微偏高了些；若是油基泥漿，則仍合適 YP (Pa或lb/100ft2) =C1 MW（g/cm3或ppg）用法定單位時C1

6、=3.966;使用英制時C1=1。濾失量（失水量） API濾失量是在常溫下和690KPa（100psi）的壓力下測定的，時間為7分30秒，結果乘以2。 高溫高壓濾失量是在149.5度下和3450KPa（500psi）的壓力下測定的。濾失量（失水量） 對于高密度鉆井液，為了控制更低的濾失量，應在可能的范圍內(nèi)維持一定含量的膨潤土，并盡可能清除鉆屑。 為了降低濾失量，同時應加入褐煤類、聚合物類或樹脂類降濾失劑，增加膠體顆粒含量。濾失量要求 在油氣層鉆進時，API濾失量控制在5ml以內(nèi)，高溫高壓（HTHP）濾失量控制在1015ml為宜。 為了形成薄而堅韌且摩阻小的泥餅，鉆井液中應添加具有降濾失作用的膠

7、體物質(zhì)，如淀粉、纖維素、合成聚合物以及瀝青等改性產(chǎn)品。靜切力類型靜切力lb/100lt2103040506020時間，min10秒510152025脆弱型良好型遞增型平坦型靜切力性質(zhì) 靜切力是鉆井液靜止時固相顆粒間互相吸引形成空間結構發(fā)育情況的度量。它決定著起鉆時的抽汲作用、開泵泵壓以及除氣的難易程度和沉砂池沉砂的難易，決定井內(nèi)鉆井液的懸浮固相能力。 一般而言，不希望鉆井液具有遞增型和脆弱型的靜切力，希望具有良好型的靜切力；對于大斜度井和水平井鉆井，希望鉆井液具有接近平坦型的靜切力。固相含量分類 固相含量 低密度固相含量 高密度固相含量 搬土含量固相含量要求 低密度固相平均密度值2.6g/cm

8、3.。在低固相聚合物輕鉆井液體系中，低密度固相含量控制在6%以內(nèi)。 鉆屑顆粒含量與當量搬土含量之比： 對于不分散低密度鉆井液，比值不應超過2：1；對于分散性鉆井液，比值不應超過4：1；最好是3：1。固相含量要求 小于1微米的固相顆粒對于機械鉆速而言比粗顆粒固相大12倍左右，因此，應使細顆粒固相保持在最小需求量水平。在聚合物鉆井液體系中，把配制合格鉆井液性能所需的膨潤土用量的一半用聚合物代替?；瘜W分析 PH值：由堿性物質(zhì)所產(chǎn)生的PH值，是活化粘土和有些添加劑（分散劑）所必須的。 分散性鉆井液要求PH在910.5或更高些； 不分散性聚合物鉆井液，要求PH值維持在7.59.5之間為宜，更高的PH值會削弱聚合物作用?；瘜W分析1、鉆井液受到鈣污染由石膏引時，應使用碳酸鈉來處理；若由水泥污染引起，應使用碳酸氫鈉處理2、對于鉆井液和海水中的鎂離子應用燒堿來處理；3、淡水和鹽水體系分界線是含鹽 10000ppm(氯離子6060ppm