钻井液性能与钻井工作的关系

1、钻井液性能与钻井工作的关系1、钻井液密度与钻井工作的关系钻井作业中，钻井液密度的作用是通过钻井液液柱对井底和井壁产生的压力，以平衡地层中油气水压力和岩石侧压力，防止井喷、保护井壁、防止高压油气水侵入钻井液（即侵入井内），以免破坏钻井液性能，引起井下复杂情况。钻井液密度过小时，钻井液液柱压力不能平衡地层中油气水压力和岩石侧压力（保持井壁稳定），可能引起井喷、井塌、卡钻等钻井事故；钻井液密度过大时，导致钻井液液柱压力增大，易压漏地层（同时滤失量增加，滤饼加厚），甚至压死油气层。钻井液密度对机械钻速（单位时间内向下钻进的速度）有很大影响。钻井液密度增大其液柱压力也增大，机械钻速减小。因钻井液液柱压力

2、与地层压力之间 的压差使岩屑的（上返困难）清除受到阻碍，造成重复破碎，降低了钻头破岩效 率，从而使机械钻速下降。通常在满足井下需要保证安全的前提下， 为了提高机 械钻速，应尽量使用低密度钻井液。钻井液液柱压力计算公式：Pm=0.0098 p mHPm钻井液静液柱压力，单位：MPa p m钻井液密度，单位：g/cm3H 钻井液液柱 咼度Pm0. 0098换算系数H P= Pm-Pp P钻井液液柱压力与地层压力之间的压差,单位：MPaPp地层压力，单位：MPa Pm -钻井液液柱压力paM2、钻井液粘度与钻井工作的关系钻井液粘度的大小，对钻井液携带岩屑 的能力有很大影响。一般说来， 钻井液粘度大，

3、携带岩屑的能力强。钻井液粘度过低时，不利于携带岩屑，井内岩屑下沉快，井壁冲刷严重，易造成井壁剥落、井漏等。钻井液粘度过高时，可能造成下列危害：1流动阻力大，泵压高，井底清洗效果差，严重影响机械钻速。2、钻头易泥包，起下钻易产生抽吸压力或激动压力，引起井漏、井喷、井 塌等复杂。3、（地面）沉砂困难，净化困难，磨损钻具和泵配件。4、 （钻井液气侵后）除气困难，（气侵后）钻井液密度下降，易引起井下复 杂情况岩屑在井壁形成假泥饼，易引起阻卡。固井时水泥易窜槽，影响固井质量。3、钻井液切力与钻井工作的关系钻井液切力的大小代表了钻井液悬浮固体颗粒的能力。 钻井工艺要求钻井液 应具有适当的切力和良好的触变性

4、。（钻井液切力的大小影响钻井液的触变性好 坏，钻井液的触变性好可使静止时悬浮颗粒的能力好，流动时阻力和泵压力小）钻井液切力过小时，钻井液悬浮携带岩屑能力差，停泵后会造成井底严重沉 砂，轻则钻头下不到底，重则发生沉砂卡钻。钻井液切力过大时，可能造成下列危害：1流动阻力大，下钻后开泵困难，易蹩漏地层。2、沉砂困难，影响净化效果，密度上升快。3、除气困难，气侵严重时，会使钻井液密度下降，导致井喷。4、含砂量增大，磨损钻具和泵配件，滤饼质量差，易造成粘附卡钻。钻具转动阻力大，动力消耗大，降低机械钻速。4、钻井液的滤失和滤饼与钻井工作的关系钻井工艺要求钻井液具有低滤失量（失水）和薄而坚韧的滤饼。1滤失过

5、大的危害： 地层被浸泡，易造成井眼缩径或引起泥页岩剥落、坍塌。 水分渗入生产层，使油气层中膨润土膨胀，降低油气层渗透率，产能下 降。钻井液滤失量并非越小越好，过小的滤失量不但增加钻井液成本，还会降低机械钻速。2、滤饼过厚的危害: 滤饼厚而松散，磨擦系数大，易造成滤饼粘附卡钻。 易泥包钻头或堵水眼，使起下钻波动压力增大。 起钻上提阻力增大，甚至遇卡。 妨碍套管顺利下入，影响固井质量。 电测遇阻、遇卡，电测和井壁取芯资料不准确。5、钻井液的含砂与钻井工作的关系钻井液的含砂量要求越小越好，一般控制在 0.5%以下。钻井液的含砂量大会有以下危害： 钻井液密度升高，降低机械钻速。 磨擦系数大，易造成滤饼粘附卡钻 滤饼含砂高（松散），滤饼渗透性增强，从而导致滤失增大。 滤饼厚而松散，电测遇阻、遇卡，固井质量差。6、钻井液的pH值与钻井工作的关系钻井液的pH值对钻井液的性能有很大影响。钻井液中一粘土颗粒在碱性介 质中，因负电荷较多，阳离子交换容量大，所以较稳定；其次许多有机处理剂， 必须在碱性条件下才能起到改变钻井液性能的作用；另外，pH值低，