鉆井液鉆井液課程設計報告

一、概（一）（二）（三）二、實驗材（一）（二）三、實驗內（一）七、參考文一、概（一）前標就是保持鉆井井壁的穩(wěn)定并且鉆好壞的主要判斷標志也是抑制防塌能力順利進行的保證。防塌鉆的優(yōu)劣是保持井壁穩(wěn)定與否的關鍵，因為鉆的主要作用是防止井壁塌陷和抑制巖石水化。在鉆井工程中，井壁不穩(wěn)定是經常益的一項關鍵因素。因此，防塌鉆是當前鉆井工程研究的重要課題，是保持井壁穩(wěn)定的重要工具。目前鉆井工程中，防塌鉆主要以傳統(tǒng)的細分散淡水鉆力強的防塌鉆來解決當前井壁不穩(wěn)的重要難題。井壁不穩(wěn)定主要是由于鉆與泥頁巖地質因間相互作用和不規(guī)則的提高鉆的綜合性能和環(huán)境保護程度。擠壓，造成地層內受力不均勻，當井鉆鉆入該地層后，改變了地層受力方向，的技術措施主要有兩種，一是利用優(yōu)質的防塌鉆抑制或者地層塌陷、水化的作用；二是利用密度合適的鉆使井壁力學穩(wěn)定。性研究鉆抑制地層分散能力的強弱水化性能評價實驗膨脹性評價實驗，（二）針對泥頁巖類易塌地層，配制防塌 （三）選擇氯化鈣-褐煤鉆體系氯化鈣-褐煤鉆體系還有一個特點是褐煤粉加量很大。氯化鈣和褐煤反Ca2+的濃度，使體系中鈣離子濃度不至于過大，二、實驗（一）藥=15（2-150（二）作褐煤樹脂的熱穩(wěn)定性能好抗鹽性能良好降失水效果能穩(wěn)定易，主要作用是調節(jié)PH，使鉆體系保持一定的弱堿性，與褐煤等酸性處理其次還可以減輕鉆對鉆具的腐蝕，也可抑制鈣鹽的溶解。含CMC的泥漿能使井壁形成薄而堅，滲透性低的濾餅，使失水量降低。在泥漿中加入CMC后，能使鉆機得到低的初切力，使泥漿易于放出裹在里面的氣體，期，加入CMC后能使它穩(wěn)定而延長存在期。含有CMC的泥漿，很少受霉菌影響，因此，毋須維持很高的PH值，也不必使用防腐劑。含CMC作鉆井泥漿洗 理劑，可抗各種可溶性鹽類的污染。含CMC150℃CMC作用機理：CMC屬于聚合物類處理劑，CMC在鉆中電離生成長鏈的多價陰離子其分子鏈上的羥基和醚氧基為吸附而羧鈉基為水化基團羥基和醚氧基通過黏土顆粒表面上的氧形成氫鍵或與黏土斷鍵邊緣上的鋁離子之CMC黏土顆粒表面電動電位的絕對值升高負電量增加從而黏土顆粒之間因為碰撞而聚結成大顆粒。另外，多個黏土顆粒的細顆粒會同時吸附在一條CMC有利于保持鉆中細顆粒的含量形成致密的泥餅降低濾失量CMC作為加重材料，加重鉆的密度，平衡地層壓力，保持井壁穩(wěn)定三、實驗（一）性壓力，穩(wěn)定井壁。因此鉆的性能主要包括流變性和濾失性。流變性是指在外力作用下，鉆發(fā)生流動和變形的特性，該特性可以解決規(guī)則和保證井下安全等問題。鉆性能主要用鉆的流變曲線和塑性粘度、動切力靜切力和表觀粘度等流變參數來描述在層流狀態(tài)下攜巖屑能力，0.5-0.6m/s鉆切力過大，起下鉆、開泵所產生的壓力激動就越大，易引起井漏、井噴、井塌。使用剪切稀釋特性強的優(yōu)質鉆，是提高機械鉆速的有效途徑，η∞接快的流動起來，即要求鉆有良好的觸變性。濾失性是指鉆濾失量的大小和所形成泥餅的質量。在鉆井過程中，為了防止地層流體進入井內一般控制鉆液柱壓力高于地層壓力在壓差作用下，鉆循環(huán)時對于井壁是泥頁巖的地層濾失量過大會引起地層巖石水化膨脹、 （二）使用旋轉粘度計測得六個轉速下的黏度使用Excel表格得出鉆的流變使用API濾失量測定儀測出 的API濾失量，觀察泥餅特征四、實驗

褐煤-氯化鈣防塌鉆實驗配加量密度3塑性粘度API8濾餅厚度161mm，棕黑色，薄而致密，有一定的彈性。6343剪切速率剪切應力13五、數據動切力表示的是鉆在層流狀態(tài)下黏土顆粒之間及高分子聚合物分子之兩種不同的表面，即帶負電荷的板面和極可能帶正點有可能帶負電的斷面，間的相互作用力為雙電層斥力，靜電和范德華引力。當鉆中加入可溶此時的黏度即為塑性粘度一般情況下鉆中的黏土n值越小，剪切稀釋性越好。n值保持在0.4-0.7鉆的主要性能之一即為流變性剪切稀釋性也是一個很重要的指標剪切稀釋性表示的是鉆的表觀黏度隨著剪切速率的增加而降低的性質，觸變性表示的是攪拌后鉆變稀切力下降靜置后又變稠的性質可用初切與終切之差表示鉆的這兩種性質可以保證鉆在較高剪切速率下有效碎巖和在環(huán)空中低剪切速率下有效的懸浮巖屑。一般用動塑比和稠度系數表征剪切稀釋性的大小。在表觀粘度相同的條件下,動切力塑性粘度和流速梯度對鉆的剪切稀釋作用都是有影響的,降低動切力和塑性粘度有利于提高鉆的剪切稀釋能力,而且在低流速梯度下降低動切力或在高流速梯度下降低塑性粘度能有效提高鉆的剪切稀釋性但是,動塑比和剪切稀釋性不存在必然的關系,不應該用動塑比來評價和判斷鉆的剪切稀釋性,而應該從動切力塑性粘度和流速塑性粘度μp＝θ600－θ300=15mPa·s動切力τ0＝0.511(θ300－μp)=2.56Pa初切(τ初)＝0.511θ3=1.022終切(τ終)＝0.511θ3=2.56六、實驗2、在鉆體系中加入適量純堿，可以使鈣土轉變?yōu)殁c土，使得黏土顆粒的分3、褐煤堿液所占的含量越大，鉆的濾失性能越好，濾失量越小。使用褐煤樹脂代替?zhèn)鹘y(tǒng)褐煤配制褐煤堿液，使鉆的熱穩(wěn)定性能變好，抗鹽性能增強，性能穩(wěn)定易。4、保持鉆體系的PH呈弱堿性，利于黏土顆粒表面帶有一定的負電性，從而5、高粘CMC一般用作懸浮劑、封堵劑及增稠劑。中粘CMC起降濾失作用，還可提高鉆的黏度。隨著CMC的加量增加，鉆的濾失量減少。6、配制鉆時，先將除了重晶石以外的材料加入鉆，通過當時鉆的密度和防塌鉆要求的密度推算重晶石的加量。通過最后確定重晶石的加量，使鉆的密度大于或等于地層的坍塌壓力，保持地層的力學穩(wěn)定性。次失敗的實驗和不斷的改進，最后得到基本符合要求（API濾失量在5ml以內，七、參考鄢捷年，鉆工藝學，大學趙湛，水平井防塌鉆技術研ZJHao，Applicationofanti-collapselowsoliddrillingfluidinoilshaledrilling[5]J.H.M.A.Thomeer，TheUnstableBehaviourofShaleForma