常⽤钻井液材料讲解
常⽤钻井液材料
⼀、组成
膨润⼟是岩浆岩或变质岩中硅酸盐矿物（如长⽯）风化沉积形成的，其组成为
1、粘⼟矿物：蒙脱⽯、⾼岭⽯、伊利⽯和海泡⽯，钻井⽤膨润⼟主要粘⼟矿物为蒙脱⽯，含量在70%以上。
2、砂⼦：⽯膏、⽯英、长⽯、云母、氧化铁等含量越⼩越好。
3、染⾊物：⽊屑、树叶及腐质物起染⾊作⽤，膨润⼟有红⾊、黄⾊、紫⾊等不同颜⾊，就是这个原因。
4、可溶性盐类：碳酸盐、硫酸盐和氯化物等。
⼆、分类
膨润⼟分为钙基膨润⼟钠基膨润⼟和改性膨润⼟三种。
1、钙基膨润⼟：造浆率8-12⽴⽅⽶每吨。
2、钠基膨润：造浆率15-18⽴⽅⽶每吨。
3、改性膨润⼟：通过加⼊纯碱、烧碱、羧甲基纤维素、低分⼦量聚丙烯酰胺等⽆机盐和有机分散剂来提⾼膨润⼟的造浆率，达到钠基膨润⼟性能指标。教育的社会性
三、作⽤及⽤途
1、堵漏：黄⼟层漏失、基岩裂隙漏失都需要⽤来配浆堵漏。 2、护壁：在井壁上形成泥饼，减少钻井液内的⽔份向井壁渗透，起到保护井壁稳定的作⽤。
3、携砂：配制⼀定数量的⾼⽐重⼤粘度的膨润⼟泥浆定期打⼊井内，将井内掉块、岩屑顺利携带出井外，保持井内⼲净。 4、配治塌泥浆：井壁长时间浸泡发⽣垮塌，常规泥浆仍不能维护井壁时，就要加膨润⼟以提⾼⽐重、切⼒、粘度达到稳定井壁之⽬的。
5、配加重泥浆：遇到涌⽔或⾼压油⽓层时，都需在泥浆中加膨润⼟来平衡地层压⼒。
6、配完井液和封闭浆：为顺利测井，完钻时需配完钻液；在易塌井段需配封闭浆，这些都需加膨润⼟。
四、影响膨润⼟性能的因素
1、原矿质量：原矿⽯蒙脱⽯含量⾼低是影响膨润⼟性能最重要的因素，蒙脱⽯含量越⾼，膨润⼟造浆率相应地就⾼。
2、粒度：粒度越细造浆率相应的就越⾼，反之亦然。
3、添加剂：合理地加⼊分散剂，会明显改善膨润⼟的性能。
4、⽔质：膨润⼟在⾼矿化度和酸性中⽔造浆率会明显降低甚⾄不造浆。
五、简单测试
1、造浆率：1吨膨润⼟配制出胶体率95%以上的泥浆的体积。如造浆率15⽴⽅⽶每吨，就是在100克⽔中加6.67克膨润⼟搅拌30分钟倒⼊试管（100毫升）中，24⼩时胶体率在95%以上。
2、漏⽃粘度：⽤马⽒漏⽃测其粘度，⼀般不低于28秒。
3、失⽔量：⽤ANS⽓压失⽔仪测失⽔量。⼀般不⼤于
18ml/30min。
4、含砂量：将100克膨润⼟加到1000克⽔中搅拌30分钟，再加1000克⽔搅拌30分钟静⽌30分钟。将沉淀物上⾯的泥浆全倒掉，然后⽤⽔再洗两次，把最后的砂⼦烘⼲，称其重量，即膨润⼟含砂量，含砂量⼩于5%为合格品。
⼆加重材料
⼀、碳酸钠
用岁月在莲上写诗1、物理性质
碳酸钠（Na2CO3）⼜称纯碱、苏打，⽩⾊粉末结晶，密度2.5，易溶于⽔，⽔溶液呈碱性，在空⽓中易吸潮结块，要注意防潮。
2、化学性质
a、电离：Na2CO3=2Na +＋CO32–
b、⽔解：CO32–+ H2O = HCO3–+ OH–
HCO3–+ H2O = H2CO3 + OH–
c、沉淀钙离⼦、镁离⼦
Ca2++ CO32–= CaCO3↓Mg2++ CO32–= MgCO3↓↓
3、作⽤
沉淀膨润⼟中的钙离⼦、镁离⼦，改善⽔化性能，促进膨润⼟分散造浆，降低泥浆的失⽔，提⾼泥浆的粘度和切⼒，改善泥饼的质量。
4、加量
准确加量应根据膨润⼟质量通过实验确定，⼀般为膨润⼟重量的5%。
5、测试
1%⽔溶液PH值⼤于12为合格品。
⼆、氢氧化钠
1、物理性质
机器人定位技术氢氧化钠⼜称烧碱、⽕碱或苛性钠。⽩⾊结晶，有液体、固体⽚状三种产品，纯度从50%⾄99%不等，密度
2-2.2，易吸潮，有强烈的腐蚀性，暴露在空⽓中，会吸收CO2，变成Na2CO3。
2、作⽤
a、调节泥浆PH值。
b、促使膨润⼟分散造浆。
c、加快有机处理机溶解。
3、加量
根据产品纯度和需要决定加量，⼀般加量为泥浆的0.1%—0.5%.
4、测试
1%⽔溶液PH值⼤于14，证明纯度为96%。
三、氢氧化钾KOH
同氢氧化钠相近。不同⼀点是氢氧化钾提供的K+对泥页岩有⼀定抑制作⽤。
四、氯化钾KCl
氯化钾外观为⽩⾊⽴⽅晶体，密度1.98，易溶于⽔，具有较强的抑制页岩渗透⽔化性能，对防治井壁缩径特别有效。
五、硅酸钠（Na2SiO3或Na2OnSiO2）
硅酸钠⼜称⽔玻璃或泡花碱，有固体⽔玻璃、⽔合⽔玻璃和液体⽔玻璃，能溶于⽔，⽔溶液呈碱性。加⼊泥浆中，能增加泥浆的粘度，促使泥浆胶凝，阻⽌漏失，抑制页岩⽔化膨胀，与硝酸铵反应，可配制冻胶泥浆堵⼤漏。
六、硅酸钾K2SiO3
硅酸钾是90年代发展起来的⼀种泥浆处理剂，主要⽤于严重垮塌地层和强缩径地层，具有很强的抑制⽔敏性地层剥落和膨胀能⼒，加量为2%-3%。
七、氯化钠NaCl
氯化钠即⾷盐，⽩⾊细粒结晶，密度2.17，易溶于⽔，加⼊泥浆主要有两⼤作⽤：
1、配制盐⽔泥浆（加量8-10%），防治岩盐层溶蚀和井径扩⼤。
2、平衡地层⽔中矿化度，减少滤液向地层渗透，达到抑制泥页岩地层⽔化渗透的⽬的。
⼋、氯化钙CaCl2
氯化钙有⽚状和粉状，密度1.68，潮解性强，易溶于⽔，主要作⽤：
1、配制抑制泥浆阻⽌⽔敏性地层⽔化膨胀。
2、加⼊⽔泥浆中，作为⽔泥速凝剂⽤。
九、氢氧化钙Ca（OH）2
氢氧化钙⼜称熟⽯灰或消⽯灰，⽩⾊粉末，略溶于⽔，其⽔溶液加⼊纯碱，即⽣成烧碱。加⼊泥浆中主要是提供钙离⼦，配制钙处理抑制泥浆。
⼗、⽣⽯灰CaO
⽣⽯灰即氧化钙，主要作⽤是利⽤膨胀特点配成⽯灰乳堵漏剂封堵漏层。
⼗⼀、⽯膏CaSO4
⽯膏即硫酸钙，⽩⾊粉末，密度2.31-2.32，主要作⽤:
1、提供钙离⼦。
2、防⽌泥浆PH值过⾼。
⼗⼆、Na2CrO7.10H2O
⼜称，密度2.35，易潮解易溶于⽔，是⼀种热稳定剂，能显著提⾼有机聚合物的使⽤寿命。
⼗三、正电胶MMH
正电胶有溶胶、浓胶和胶粉三种产品，正电胶粒吸附在井壁和岩屑上，具有稳定井壁和抑制岩屑造浆的双重作⽤。
四发泡剂消泡剂
⼀、发泡剂
烷基苯磺酸钠，它是阴离⼦表⾯活性剂，加量0.1%-0.5% ，能将泥浆⽐重从1.12降⾄0.85。
⼆、消泡剂
硬脂酸铝它是⼀种⽩⾊类似肥皂状物，最好是先配成柴油溶液再使⽤，加量0.03%-0.05%。
五解卡剂
⼀、粉状解卡剂AD
AD是乳化剂和渗透剂混合⽽成的褐⾊粉状物。
⽤法：
按1：2加到柴油中搅拌30分钟，再按1：5加到⽔中冲30分钟，再⽤泥浆泵送到卡点上，⼀般3-5⼩时即可解卡。
⼆、液体解卡剂CN-1
⽤法：
按1：25加到清⽔中搅拌1个⼩时，再⽤泥浆泵送到卡点上，⼀般2-6⼩时即可解卡。
六⽔泥外加剂
⼀、⽔泥速凝剂
加量为⽔泥量的2.5%，先配成⽔溶液待⽔泥浆配好后，快速加进去，搅1分钟，就可开始送⼊井内，8⼩时-12⼩时，可下钻透井。
⼆、⽔泥缓凝剂
加量为⽔泥量的0.1%--0.3%，先配成⽔溶液，待⽔泥浆配好后，快速加进去，搅5分钟，就可以开始送⼊井内，可延迟⽔泥浆初凝时间30分钟—60分钟。
七润滑剂
能降低钻具回转阻⼒以及与井壁的摩擦阻⼒，改善钻井液流动性、降低切⼒与粘度，减少提升阻⼒，⼀句话，能降低钻井液摩阻系数的材料统称为润滑剂。
⼀、⼗⼆烷基苯磺酸钠
它能显著降低⽔的表⾯张⼒，0.1%加量就能把⽔的摩阻系数从0.35降低到0.2以下，但它易发泡，只适合在低固相或⽆固相钻井液中使⽤。
⼆、皂化油
加⼊钻井液中，形成油包⽔，⼤⼤降低钻具回转阻⼒，加量0.1%-0.2%。
三、⽯墨
提⾼泥饼润滑性，降低钻具与泥饼摩擦阻⼒，抗⾼温、⽆荧光，但它不溶于⽔，只适合在固相钻井液中使⽤，加量为0.5%。
四、塑料⼩球
混⼊泥饼中，降低泥饼的摩擦系数，进⽽降低钻具扭矩与阻⼒，但使⽤成本⾼，好多井队不⽤它。
五、bK液体润滑剂
⽆毒、不污染环境，不⼲扰地质录井，可⽣物降解。加⼊0.05%就能降低摩阻25%，但是由于价格⾼，⽬前只在深井中使⽤。
⼋杀菌剂
⼀、Bd杀菌剂
主要成份为戊⼆醛溶液，能抑制钻井液中细菌的⽣长，防⽌聚合物发酵降解，失去粘度及作⽤。加量视井深井温⽽定，⼀般加量0.05%-0.1%。
九堵漏剂
⼀、瞬间堵漏剂
适应性：堵⼤漏，如黄⼟层、砾⽯层、深部⼤裂隙。
堵漏原理：流⼊漏失通道后变稠继⽽与孔壁凝结成⼀体，封闭住漏孔。
堵黄⼟层、砾⽯层漏失⽅法：⼀旦发现漏失，就赶快上钻，在1⽴⽅⽶清⽔中加1T瞬间堵漏剂，然后⽤排污泵抽到井内，30分钟后就能下钻恢复正常钻进。
堵表层管或深部⼤裂隙漏失⽅法：
1、在表管下2⽶或漏层下2⽶⽤海带架桥。
2、备3T瞬间堵漏剂和3⽴⽅⽶清⽔。
3、⽤泥浆泵送清⽔，在混合漏⽃⾥加瞬间堵漏剂。
4、将混合漏⽃出⼝对住井⼝，将泵柴油机转数调到最低。柴王
5、启动泥浆泵，⽤最快的速度在漏⽃⾥加瞬间堵漏剂（3⽴⽅⽶清⽔加完，3T瞬间堵漏剂也正好加完）。
6、30分钟后，往井内灌浆，如果井内液⾯不下降，就证明堵漏成功，就可以下钻钻进。
⼆、⾼粘堵漏剂
俘虏兵下载1、成份：黄原胶、羟⼄基纤维素和阳离⼦聚合物。
2、⾼粘程度：700ml清⽔加2‰的⾼粘堵漏剂即1.4g搅拌30分钟，其漏⽃粘度为100秒以上，是纤维素增粘效果的10倍。
3、作⽤：堵漏失量⼩于5m3/h孔隙渗漏和微裂隙漏失。
4、适应地层：渗漏性砂岩的孔隙型漏失和页岩的裂隙性漏失。
5、所能解决的问题：钻井液⽤⽔量⼤以⾄⽔费⾼、浆材成本⾼等问题。
6、堵漏机理：
（1）该剂进⼊漏失通道后能与孔隙或裂隙岩⽯牢牢地粘附在⼀起阻⽌浆液继续向深处流动。
（2）该剂具有的⾼粘度使其进⼊漏失通道后成冻胶状态⽽使流速慢慢降低直⾄停⽌下来。
directui界面库7、加量：1-3‰。（据漏失量⼤⼩⽽定）。
8、⽤法：根据井内和地⾯浆液量算出需要量，后在接近沉淀池的循环槽⼝，将⾼粘堵漏剂慢慢撒进去，抛散速度以该剂在沉淀池内不结块为准。
9、对于⼤的孔隙或裂隙漏失可配以膨润⼟、纯碱、纤维素、锯末、⽔泥、膨胀堵漏王。
三、膨胀堵漏王
特点：⽩⾊颗粒状，吸⽔率是⾃⾝的50-100倍，膨胀率是⾃⾝的10-15倍，吸⽔膨胀时间1-10分钟。
适应性：适应于⼤裂隙漏失，对渗漏和⼩裂隙漏失⽆效。
堵漏原理：进⼊漏层后吸⽔膨胀直⾄塞满封闭漏失通道。
⽤法：
1、下钻到漏层位置。
2、配5-10m3泥浆（⽐重1.15、漏⽃粘度60秒、含5%惰性材料）。
3、试泵。
4、在1分钟之内将2.5-5%的堵漏王加到泥浆内。
5、随后开泵将堵漏泥浆全送到井内。
6、送替浆⽔。
7、快速起钻。
8、起钻200m再开泵送替浆⽔以洗钻杆内堵漏泥浆。
9、起钻到安全位置。
10、静候5个⼩时就可以正常钻进。
四、单向膨胀封闭剂
特点：灰⽩⾊⼩颗粒吸⽔不吸油，吸⽔后体积增⼤数倍，封闭漏层孔隙或裂缝隙不再发⽣漏失。
适应性：适应于堵孔隙漏失和⼩到中等裂隙漏失。⼆次采油⽤该剂，能明显增加原油产量。
⽤法：发现井漏，⽴即停钻，在循环罐⾥（保持10⽴⽅⽶原浆）加5%的该产品。然后⽤泵送⼊漏层，蹩压，静⽌2⼩时即可恢复正常钻进。
五、海带粉
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