一、钻井液体系分类
1 .基本体系分类
本文定义了 9 种不同的流体体系,前 6 种是水基流体体系,接着介绍了油基
流体和合成流体体系,最后一种体系包括了采用空气、油雾、泡沫或气体作为循环介质
的体系。
下面介绍的所有化学剂和流体体系都是用作钻井、完井和修井作业的工作液。
不分散体系
不分散体系包括了开钻泥浆、井眼自造泥浆和其它经过稍微处理的体系,该体系
不添加任何降粘剂和分散剂来分散钻屑和粘土颗粒,通常用于浅井或上部井段的钻井作
业。
分散体系
在较深的井段进行作业,或处理可能存在问题的井眼时,就需要采用密度较大的
流体体系,常常在泥浆中加入分散剂,典型的分散剂有木质素磺酸盐、褐煤和丹宁等。
这些流体和类似的产品是有效的悬浮剂和降滤失剂。含钾的化学剂常常被用作有效的页
岩防膨剂。体系中也常常加入特殊的化学剂来调整或保持泥浆的特殊性能。
钙处理剂体系
在采用淡水配制的泥浆中加入二价阳离子,如钙离子和镁离子,可以抑制地层粘
土和页岩的膨胀。可溶性钙盐可以用来抑制页岩膨胀和扩径,同时还可以防止对地层造
成伤害。熟石灰(氢氧化钙)、石膏(硫酸钙)和氯化钙都是钙处理剂体系的主要组成
部分。
石膏体系的
pH 值范围通常在
9.5-10.5 之间,使用浓度为
2-4 磅
/ 桶
(即钙离子的浓度为 600-1200mg/l )。石灰体系有两种典型的类型:一种是低浓度石
灰体系,石灰的使用浓度为 1-2 磅
/ 桶,
pH 值范围通常在 11.0-12.0 之间;另
一种是高浓度石灰体系,石灰的使用浓度为 5-15磅
/ 桶。也常常在体系中加入其它
特殊的产品来控制某些特殊的泥浆性能。钙处理泥浆体系具有抗盐和抗硬石膏杂质的优
点,但是在高温条件下易发生胶凝和固化作用。
聚合物体系
泥浆中通常含有长链、高分子聚合物,聚合物的作用是包被钻屑、防止钻屑分散
,
以及覆在页岩上抑制页岩膨胀,还有增加流体的粘度并减少流体滤失。有多种类型的聚
合物可以起到以上作用,包括:丙烯酰胺、纤维素和天然胶质产品。通常,在聚合物体
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