![钻井液](http://img.gansulong.com/220811/150012O50-0.jpg)
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钻井液【钻井液】钻井液,是钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体总称 。钻井液是钻井的血液,又称钻孔沖洗液 。钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等 。清水是使用最早的钻井液,无需处理,使用方便,适用于完整岩层和水源充足的地区 。泥浆是广泛使用的钻井液,主要适用于鬆散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层 。
基本介绍中文名:钻井液
外文名:Drilling Fluid
属性:循环沖洗介质
别名:钻井泥浆
发展概况① 初步形成时期:1888~1928年,旋转钻井开始,最初用清水钻井 。② 快速发展时期:1928~1948年,发现带有砂的泥浆比清水的携带能力更好 。于是出现细分散钻井液,并使用简单的处理剂 。③ 高速发展时期:1948~1965年,发现细分散泥浆的不足:抗侵能力差,于是发展为钙处理、适度絮凝的粗分散钻井液 。④ 科学最佳化时期:1965~现在,高压喷射钻井中,要求低固相,于是出现聚合物不分散低固相钻井液 。上个世纪80年代末90年代初~至今,先后出现:正电胶、硅酸盐、甲酸盐、多元醇、生物降解型等钻井液体系,并得到广泛套用 。但都没有形成主流,不能完全取代聚合物钻井液体系 。与此同时,上个世纪40年开始使用的油基钻井液也在不断发展,从开始用原油发展为柴油,到矿物油;从全油基发展为油包水乳化钻井液;从有毒污染的油基发展为低毒无毒的油基钻井液 。作用旋转钻井初期,钻井液的主要作用是把岩屑从井底携带至地面 。目前,钻井液被公认为至少有以下十种作用:(1) 清洁井底,携带岩屑 。保持井底清洁,避免钻头重複切削,减少磨损,提高效率 。(2) 冷却和润滑钻头及钻柱 。降低钻头温度,减少钻具磨损,提高钻具的使用寿命 。(3) 平衡井壁岩石侧压力,在井壁形成滤饼,封闭和稳定井壁 。防止对油气层的污染和井壁坍塌 。(4) 平衡(控制)地层压力 。防止井喷,井漏,防止地层流体对钻井液的污染 。(5) 悬浮岩屑和加重剂 。降低岩屑沉降速度,避免沉沙卡钻 。(6) 在地面能沉除砂子和岩屑 。(7) 有效传递水力功率 。传递井下动力钻具所需动力和钻头水力功率 。(8) 承受钻桿和套管的部分重力 。钻井液对钻具和套管的浮力,可减小起下钻时起升系统的载荷 。(9) 提供所钻地层的大量资料 。利用钻井液可进行电法测井,岩屑录井等获取井下资料 。(10)水力破碎岩石 。钻井液通过喷嘴所形成的高速射流能够直接破碎或辅助破碎岩石 。循环过程上 → 泥浆泵 → 高压管 → 方钻桿 → 钻桿 → 钻头水眼高速喷出水 ↓池 ← 各种固控设备 ← 泥浆池 ← 环形空间← 清洗井底携带岩屑基本类型钻井液按分散介质(连续相)可分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体等 。钻井液主要由液相、固相和化学处理剂组成 。液相可以是水(淡水、盐水)、油(原油、柴油)或乳状液(混油乳化液和反相乳化液) 。固相包括有用固相(膨润土、加重材料)和无用固相(岩石) 。化学处理剂包括无机、有机及高分子化合物 。水基钻井液水基钻井液是一种以水为分散介质,以粘土(膨润土)、加重剂及各种化学处理剂为分散相的溶胶悬浮体混合体系 。其主要组成是水、粘土、加重剂和各种化学处理剂等 。水基钻井液基本经历了五个阶段,即天然钻井液(1904-1921年)、细分散钻井液(1921-1946年)、粗分散钻井液(1946-1973年)、不分散低固相钻井液(1966年至今)、无固相钻井液(1968年至今)、聚合物钻井液(1978年至今)阶段等 。