钻井液 组成类型 正确维护 钻探过程中使用的循环冲洗介质

组成类型

钻井液类型：

依据基液和主要处理剂的不同，钻井液可以分为以下几类：

（1）气体配制成的：空气、氮气钻井液；

（2）水配制成的：充气--泡沫钻井液、硬胶黏土钻井液、聚合物钻井液；

（3）非水配制成的：油基或合成基钻井液、全油基钻井液和逆乳化钻井液。

钻井液由分散介质、分散相和添加剂组成。

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

现场钻井液分析仪器箱

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。

水基钻井液还可分为：

（1）淡水钻井液。氯化钠含量低于10mg/m^3，钙离子含量低于0.12mg/m^3。

（2）盐水钻井液（包括海水及咸水钻井液）。氯化钠含量高于10mg/m^3。

（3）钙处理钻井液。钙离子含量低于0.12mg/m^3。

（4）饱和盐水钻井液。含有一种或多种可溶性盐的饱和溶液。

（5）混合乳化（水包油）钻井液。含有3%-40%乳化油类的水基钻井液

（6）不分散低固相聚合物钻井液。固相含量低于4%，含有适量聚合物。

（7）钾基钻井液。氯化钾含量高于3%。1978年以来开始在我国钻井现场使用。

（8）聚合物钻井液。它是以聚合物为主体，配以降粘剂，降滤失剂、防塌剂和润滑剂等多种化学处理剂所组成的钻井液。它是20世纪80年代发展起来的一种新型钻井液体系。包括阳离子聚合物钻井液、两性离子聚合物钻井液、全阳离子聚合物钻井液、深井聚合物钻井液和正电胶钻井液等。

钻井液在石油开采旋转钻井初期，主要用于把岩屑从井底携带至地面，清洁井底的作用，并肩负冷却和润滑钻头及钻柱，平衡地层流体压力、井壁岩石侧压力等多种作用，是钻井的血液；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。[1]

油连续相钻井液

油连续相钻井液（习惯称为油基钻井液）是一种以油（主要是柴油或原油）为分散介质，以加重剂、各种化学处理剂及水等为分散相的溶胶悬浮混合体系。其主要组成是原油、柴油、加重剂、化学处理剂和水等。它基本经历了原油钻井液（1930年初）、油基钻井液、油包水（反相乳化）钻井液（1960年至今）等三个阶段。

（1）原油钻井液。主要成分是原油。

（2）油基钻井液。以柴油（或原油）为连续相，以氧化沥青为分散相，再配以加重剂和各种化学处理剂配制而成。

（3）油包水（反相乳化）钻井液。一柴油（或原油）为连续相，以水为分散相呈小水滴分散在油中（水可占60%的体积），以有机膨润土（亲油鹏润土）和氧化沥青等稳定剂，再配以加重剂和各种化学处理剂等配制而成。1978年以来开始在我国钻井现场使用。

气体型钻井流体

气体钻井液是以空气或天然气作为钻井循环流体的钻井液。

泡沫钻井液是以泡沫作为钻井循环流体的钻井液。主要组成是液体、气体及泡沫稳定剂等。

20世纪80年代我国标准化委员会钻井液体系分委会把钻井液分为：不分散地固相聚合物钻井液、淡水钻井液、盐水钻井液、饱和盐水钻井液、钙处理钻井液、钾基钻井液、油基钻井液、气体钻井液等八大体系。

API(美国石油学会)及LADC(国际钻井承包商协会)认可的钻井液体系如下：

不分散钻井液体系、分散性钻井液体系、钙处理钻井液体系、聚合物钻井液体系、低固相钻井液体系、饱和盐水钻井液体系、修井完井钻井液体系、油基钻井液体系和空气、雾、泡沫和气体体系。

正确维护

越来越多的钻井承包商正在换用大型钻机并使用固控系统。固控系统不适用于高粘度钻井液。高粘度钻井液不像低粘度钻井液那样容易过筛，高粘度钻井液能使钻井液堵塞泥浆筛而造成漫筛。另外，对水力旋流器（除砂器、除泥器等）的尺寸要求也增大了。

遇到这种情况怎么办？倒划眼时要泵入更多的泥浆，理由是较大的钻机要使用较大的泥浆泵。倒划眼要产生更多的固相，如果没有大泵要使用低粘度泥浆。往泥浆体系中加水，稀释作用可增加分离设备的效率。可添加任何一种稀释剂来稀释泥浆，用文丘里混合器和任何搅拌器来混合泥浆添加剂，这样就可能保证泥浆稳定通过固控设备。

在使用某些聚合物添加剂时，如果使用固控设备，混合不当或在高浓度下能发生问题。PHPA聚合物可包被作用而堵塞网筛的孔眼，这到不是说不能使用这种添加剂，而是说要注意加入聚合物的方法，在固控设备前方不要加入任何种类的泥浆添加剂。

加入其他干聚合物添加剂时，要用文丘里漏斗缓慢加入。

负面作用

钻井液在使用过程中，对油气层有一定程度的损害，主要表现在：

(1)固相颗粒及泥饼堵塞油气通道；

(2)滤失液使地层中粘土膨胀而堵塞地层孔隙；

(3)钻井液滤液中离子与地层离子作用产生沉淀堵塞通道；

(4)产生水锁效应，增加油气流动阻力。