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钻井液基础知识  2007.6.30. （一）钻井液  （1）钻井液概述 （1.1）钻井中与泥浆相关的问题 1）卡钻 2）成本 3）转矩和拉力（遇阻遇卡） 4）井壁不稳 5）固井质量 6）测井困难 7）钻速 8）井漏 9）井涌井喷 10）打捞作业 （1.2）泥浆的功用 1）从井内清除钻屑和塌块 2）润滑钻头和钻柱 3）用相对不渗透的泥饼涂敷井壁 4）控制井下地层压力  5）悬浮钻屑和加重材料 6）在地面释放出无用固相 7）悬浮一部分钻柱和套管的重量 8）防止地层污染 9）确保对所钻地层的评估 10）传递水力清洗能力到钻头 11）支持和保护井眼井壁 12）防护钻柱和套管过分腐蚀 （1.2.1）从井内清除钻屑和塌块1) 钻头水眼的水力喷射从井底释放钻屑2）泥浆从钻头下除去钻屑3）环空泥浆将钻屑和塌块升举到地面4）以下因素影响泥浆的携带能力： a, 环空流动速度 b, 钻井液密度 c, 钻井液粘度 （1.2.2）润滑钻头和钻柱 钻头和钻柱与地层的摩擦产生热； 循环的泥浆使热消散； 如果有研磨作用的固体颗粒极少时泥浆能起到润滑 剂的作用。  (1.2.5)悬浮钻屑和加重材料 与 (1.2.6)在地面释放出无用固相  1）固相颗粒由于钻井液的静切力而悬浮； 2）钻井液的流动特性是很重要的：特别是 屈服值使钻井液在流动中携带钻屑； 3）必须利用固控设备有效地清除固相，钻井液的粘度和剪切稀释性影响固控设备的清除固相效果。 （1.2.7）悬浮一部分钻柱和套管的重量 1）悬挂在地面的钻柱和套管的重量减少相当于井 内排出的泥浆重量；  2）钻井液的悬浮力等于所排出的钻井液体积的重 量。 （1.2.8）防止地层污染 与（1.2.9）确保对所钻地层的评估 1）最大限度减少对潜在储层的损害； 2）使测井顺利；提高对地层的评价效果； 3）维持井眼的完整性； 4）要求的最佳泥浆性能，避免对电测得干扰。 (1.2.10)传递水力清洗能力到钻头 1)传递到钻头的水力和水马力尽量大； 2）增大泥浆泵功率 3）减少循环系统沿途的压力损失。 （1.2.11）支持和保护井眼井壁 1）作用到井壁上的钻井液静液柱压力有助于 维持井眼的稳定； 2）有些地层（盐层）的塑性流动可能得到阻 止； 3）钻井液的抑制性能可能能够稳定敏感性的 地层（页岩层）； 4）在水敏性地层尽量降低滤失量。 （1.2.12）防护钻柱和套管过分腐蚀 1）金属会受到硫化氢、氧和二氧化碳的腐蚀； 2）细菌的腐蚀也必须尽量减轻； 3）适当的密度平衡地层气体的入侵； 4）添加清除剂和缓蚀剂。 泥浆的主要功能 （2）钻井液的组成  (2.1）粘土-水基钻井液的组成 多相分散体系  1）水（淡水或盐水） 2）活性固体颗粒（膨润土和泥页岩钻屑） 3）惰性固体颗粒（加重材料和砂岩钻屑） 4）化学药品（处理剂） （2.1.1）水的优点 1）通常大量和易于获得； 2）高温稳定；高沸点； 3）温度升高时粘度下降； 4）极好的溶剂；促进其它化学药品的电离。 （2.1.2）活性固体颗粒 1）商品粘土 － 膨润土、搬土； 2）可水化的钻屑 －泥岩、泥页岩、含粘土的钻屑。 （2.1.3）惰性固体颗粒  加重材料（重晶石等）； 非活性钻屑固体颗粒： 1）砂岩钻屑； 2）石灰岩钻屑； 3）黑硅石（燧石）钻屑； 4）白云石钻屑； 5）不含粘土成分和一般无机盐的钻屑。 （2.1.4）化学药品  无机物： 1）磷酸盐（焦磷酸盐SAPP、四磷酸盐）； 2）烧碱（氢氧化钠）； 3）碳酸氢钠（小苏打）； 4）碳酸钠（