钻井液实用手册第二篇P232549.doc

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1、钻井液实用手册547目录第一篇 钻井液基础知识和基本技能1第一章钻井液相关概念1第一节钻井液的功用1第二节钻井液的类型1第三节钻井液的组成4第四节钻井液性能及其作用4第二章胜利油田及其它地区地质情况简介8第一节平原组地层综合状况、复杂情况及钻井液技术9第二节明化镇组Nm地层综合状况、复杂情况及钻井液技术9第三节馆陶组Ng地层综合状况、复杂情况及钻井液技术11第三节东营组Ed地层综合状况、复杂情况及钻井液技术12第四节沙河街组Es地层综合状况、复杂情况及钻井液技术13第五节孔店组EK地层综合状况、复杂情况及钻井液技术17第六节白垩系K地层综合状况、复杂情况及钻井液技术19第七节侏罗系J地层综合状

2、况、复杂情况及钻井液技术21第八节二迭系P地层综合状况、复杂情况及钻井液技术22第九节石碳系C地层综合状况、复杂情况及钻井液技术23第十节奥陶系O地层综合状况、复杂情况及钻井液技术25第十一节寒武系地层综合状况、复杂情况及钻井液技术26第十二节泰山群Ars地层综合状况、复杂情况及钻井液技术28第三章粘土知识与配浆28第一节粘土矿物的分类及主要性质28第二节粘土的水化作用32第三节膨润土浆的现场配制工艺技术35第四章钻井液性能测试及实验38第一节钻井液密度38第二节粘度和静切力41第三节API滤失量44第四节水、油和固相含量48第五节含砂量52第六节亚甲基蓝容量53第七节pH值55第八节化学分析

3、59第五章 滤液分析67第一节钙离子含量67第二节镁离子含量69第三节硫酸钙含量69第四节硫化物含量71第五节碳酸盐含量75第六节钾离子含量（浓度高于5000mg/L）78第七节钾离子含量（浓度低于5000mgL）80第六章固相控制83第一节钻井液中的固相物质83第二节固相控制的方法86第三节固相控制设备87第七章钻井液处理剂94第一节加重剂94第二节降滤失剂97第三节页岩抑制剂120第四节降粘剂141第五节增粘剂148第六节润滑剂159第七节油层保护剂167第八节堵漏剂171第九节解卡剂174第十节乳化剂、发泡剂176第十一节渗透剂181第十二节pH调节剂182第十三节无机盐185第九章钻井

4、液类型及维护处理方法191第一节 常规水基钻井液191第二节 油基钻井液203第三节 新型钻井液完井液体系213第二篇 胜利钻井液工艺技术231第一章一口井的钻井液工艺技术231第一节钻井液设计应注意的问题231第二节钻井液对设备要求233第三节钻井液技术233第二章深井钻井液245第一节概述245第二节深井、超深井地层特点及对钻井液的要求245第三节深井、超深井钻井液246第四节常用的深井钻井液249第五节 深井钻井液复杂情况的处理措施257第三章井壁稳定工艺技术261第一节 井壁不稳定的显示与判断261第二节 井壁不稳定的危害及原因262第三节 井塌的预防措施264第四节 井塌时的处理工艺

5、268第四章防漏钻井液工艺技术269第一节 井漏的原因及分类269第二节 漏层位置的确定及井漏原因270第三节 井漏的预防272第四节 井漏的处理277第五章防卡钻井液工艺技术285第一节 压差卡钻的原因和象征285第二节 压差卡钻的预防措施285第三节 解除压差卡钻的方法286第四节 沉砂卡钻288第五节 井塌卡钻、砂桥卡钻和掉块卡钻288第六节 缩径卡钻289第七节 钻头/扶正器泥包卡钻291第六章防喷钻井液工艺技术292第一节 井控及其相关概念292第二节 井喷失控的原因及危害292第三节 溢流的原因、预防与检测294第四节 溢流显示与发现297第五节 防喷钻井液工艺技术298第七章特殊

6、工艺井钻井液技术300第一节 水平井、大位移井钻井液技术300第二节 欠平衡压力钻井液技术304第三节 分支井钻井液技术306第四节 长裸眼井钻井液技术307第五节小眼井钻井液技术307第八章特殊情况下钻井液处理工艺310第一节 粘土侵处理310第二节 盐水侵处理311第三节盐侵的处理312第四节钙侵的处理312第五节油、气侵313第六节H2S气侵的预防与处理314第七节松软地层划眼的原因和预防315第八节电测遇阻的原因及预防317第九节PDC钻头发生泥包的原因及预防措施322第十节HCO3-和CO32-污染324第九章保护油气层的钻井液技术328第一节 保护油气层的技术概论328第二节 保护

7、油气层的钻井液类型及其应用333第十章废弃钻井液对环境的污染及其处理361第一节 废弃钻井液对环境的影响361第二节 废弃钻井液的物理处理方法364第三节 废弃钻井液的化学处理方法365第四节 其它方法367第十一章钻井液有关计算369第一节 钻井液常用计量单位及其换算369第二节 容积体积计算410第三节 钻井液流量流速计算422第四节 钻井液组分的计算428第五节 钻井液配制和维护处理的有关计算432第六节 循环系统的压力损耗计算448第七节 处理复杂情况的钻井液计算456附录463泥浆公司重点科研仪器490Fann50SL型高温高压流变仪及其应用490OFI 900型粘度计及其应用494

8、动态线性膨胀仪508高温高压井壁稳定性模拟实验仪及应用517硅酸钠封固作用P.T.实验结果531DW-III高温高压动态污染仪的简介532第二篇 胜利钻井液工艺技术第一章一口井的钻井液工艺技术第一节钻井液设计应注意的问题一、钻井液体系的选择钻井液体系的选择应考虑以下几个方面的问题：井位1）、所在地区器材供应是否方便，如在海上应尽量考虑使用海水钻井液。2）、保护环境要求。环境敏感地区，对某些钻井液的使用提出限制。1、造浆地层是否含有分散性造浆地层，如何抑制。地层压力浅地层正常受压，能够使用不加重的钻井液。当遇到地质受压地层时，钻井液的密度必须增加以使钻井液的液柱压力以一个安全附加值超过地层孔隙压

9、力。高温钻井液的各种成分在高温下降解，温度越高，降解越快。在选择钻井液时应考虑温度与降解速率的关系即临界使用温度（临界使用温度是指钻井液处理剂的成本变地不经济的温度）。井壁稳定1）、井眼收缩如果井壁承受的地层横向英里超过地层的屈服强度，井眼就会漫漫收缩。在软的塑性地层，如岩盐、粘泥页岩及欠压页岩会产生大量的塑性碎片。尽管碎片剥落与井眼缩径可用抑制性钻井液来减轻，但它们只能用提高钻井液密度的方法来加以防止。2）、井眼扩大能够承受上覆压力的硬页岩在与钻井液滤液相互作用时失去稳定，从而使受污染的地层以硬碎片方式坍塌，这样井眼就扩大。这样的页岩称为水化页岩。井眼的扩大只能用抑制性钻井液来加以防止。快速

10、钻井的钻井液快速钻进钻井液的特点是低密度、低粘度与低的固相含量。岩盐层为了防止岩盐层盐的溶解，必须使用油基或饱和盐水钻井液，并且确定使用合适的密度。大斜度井眼井眼的净化和润滑是必须考虑的问题。8、地层评价钻井液体系是否适合与测井也是应该考虑的问题。9、油层保护 钻井液对油气层的保护问题。二、其它1、该井所钻遇的地层情况2、井身结构3、地质和录井的要求4、完井作业的特殊要求5、地理环境和后勤保障6、体系的主要配方及维护处理方法7、钻井液性能参数控制8、钻井液处理剂的用量及成本预算9、测试仪器的配备10、固控设备的要求11、重钻井液及加重剂的储备12、应急措施和应急材料的储备第二节钻井液对设备要求

11、首先应配备齐全循环系统（罐式循环）、配浆系统、配液罐（4m3）、固控系统、油气分离系统：线性高频振动筛2台（目数80）、除砂器1台、除泥器1台、电动砂泵2台、离心机的处理量大于40m3/h，油气分离器、脱气器，1、要求配备的四级净化设备，灵活好用。2、振动筛一开使用60目筛布、二开用60-80目筛布，三开及以上80-100目筛布，使用率100%。3、除砂器使用率达到90%以上。4、除泥器使用率达到80%以上。使用5、根据施工需要使用离心机。第三节钻井液技术钻井液技术就是为达到所要求的钻井液性能、满足钻井工程各种作业的需要所采取的各项技术措施与方法的集合。其中包括：1、钻井液体系的优选。2、钻井

12、液处理剂的优选。3、钻井液体系性能的维护。4、特别钻井液技术。5、发生井下复杂情况的应急预案及处理技术。6、保护油气层钻井液技术一、一开钻井液技术1、钻井液技术一般一开井深在400m以内 ，很多井在200m以内，穿过的地层为平原组，为疏松的流沙层，粘土造浆性差，通常使用配制的膨润土浆或回收的老钻井液开钻。（1）根据配制量，在配制罐中放满定量的钻井水。 （2）检测钻井水中的总硬度，如果总硬度超过120mg/l，加定量的纯碱和烧碱进行处理，使总硬度低于120mg/l。 （3）按6070kg/m3 的加量加入膨润土粉，并连续搅拌水化8h。 （4）以12 kg/m3 的加量加入烧碱水，把pH值调整至8

13、9。（5）根据需要，按1020kg/m3的加量加入HV-CMC，把粘度调整至80s以上后待用。钻井液维护处理：（1）本段钻井施工具有井径大、地层松软等特点，易发生井壁坍塌、钻屑携带困难等复杂情况，因此在钻井施工中，要求具有足够的排量和钻井液要有良好的携带性能，其漏斗粘度不能低于80s。（2）当钻至设计井深后，要进行充分的循环和通井，在确认井眼干净、无沉砂和无井壁坍塌后方能起钻，以确保下套管和固井的顺利施工。2、钻井液工程措施（1）本井段井眼直径大，地层疏松，井壁易于垮塌，钻井液上返速度应当控制在适当的范围内，防止井壁被冲垮。（2）根据井深结构的要求，选用合适的钻井液性能，钻井液密度1.05-

14、1.10g/cm3，粘度控制在30-50s之间，达到清洗净化井眼的目的。 （3）起下钻具速度要均匀操作平稳，禁止定点长时间循环。 （4）打完进尺前50m调整性能，达到设计要求，加入 HV-CMC， 充分水化，提高粘切；起钻前将粘度提高10-30s，循环至振动筛基本无砂后方可起钻，然后下套管固井。二、二开钻井液技术1、明化镇和馆陶组（一般1000m到1500m）井段钻井液技术将一开钻井液用清水和胶液冲稀至膨润土含量40g/l左右二开。开钻将钻水泥塞污染的钻井液放掉或加入纯碱清除钙离子，其余钻井液地面净化处理后，作正常钻进使用。井深1000m左右改小循环，调整钻井液性能达到设计要求。正常维护及处理

15、钻井液的处理剂尽可能按比例配成胶液加入，切勿将处理剂干粉直接加入循环钻井液中，以防在处理剂完全生效前就被固控设备除去。钻进中及时补充浓度为0.20.3%高分子聚合物胶液，细水长流维护钻井液，尽量不单独加清水，增强钻井液的抑制性。利用NPAN调整钻井液粘度，利用PAM调节流变性，抑制页岩、岩屑分散，用QSG、SJ-1等控制滤失、防塌，确保井眼稳定。本段开始使用一开钻井液混浆开钻，在钻进中如下维护： a、本井段地层主要为明化镇组、馆陶组，钻速高，地层渗透性好，易水化分散膨胀，具有很强的造浆能力。钻进中应严格控制地层造浆和防止地层坍塌，避免形成大井眼或井眼不规则。b、钻进中应配成浓度为0.6-1.0

16、聚合物PAM胶液并充分搅拌均匀，钻进时不断补充。保证钻井液中聚合物含量达到0.2-0.4%，抑制好明化镇和馆陶组地层的粘土造浆，为防止井径过大，造成套管鞋处垮塌，二开开始可以小循环钻进200-300m，然后改为大循环，大循环快速钻进可持续到馆陶底（一般在1000-1500m）c、固控设备对钻井非常重要，因此应保持良好的运转状态，振动筛运转100%，并尽可能使用较细的筛布；除砂器、除泥器和离心机应运转大于80%且必须灵活好用。d、改小循环后对钻井液进行定性处理，用流型调节剂、降滤失剂、护胶剂、防塌剂。调整钻井液流型，控制钻井液失水，提高钻井液性能的稳定性和防塌护壁能力，并继续补充浓度为0.6-

17、1.0%PAM胶液，维护钻井液的性能，使高分子有效含量保持在0.3-0.5%左右，钻井液性能达到设计范围，时刻观察钻井液的变化情况，及时进行调整和维护，性能一般保持在密度1.05-1.10 g/cm3，粘度30-40s。2、东营组及沙河街地层钻井液技术本井段上部东营组地层容易发生水化分散引起井壁不稳，采用抑制性聚合物钻井液体系，强化抑制地层粘土吸水膨胀，稳定井壁；下部钻遇地层主要为沙河街地层，泥岩易剥蚀掉块，造成井下复杂，采用抑制性聚合物防塌钻井液体系；进入沙河街组地层重点是搞好钻井液的防塌和抑制性，保证井壁的稳定，避免出现任何复杂情况，确保后期钻井完井作业的顺利。（1）本段钻遇地层为东营组、

18、沙河街组。沙河街组碳质泥岩、砂砾岩、脆硬性泥页岩，注意防塌；本段钻井液的主要任务为防塌、防漏、防喷、防卡、保护油气层。（2）本段必须强化防塌措施。一是提高钻井液滤液的抑制性，防止泥页岩吸水膨胀；二是使用聚合醇等防塌剂形成化学固壁作用；三是使用封堵材料，提高地层的承压能力；四是尽量降低钻井液的滤失量，形成良好的泥饼，减少引起泥页岩水化的机会；五是根据实际情况，选择适当的钻井液密度，以提供正压差，防止井壁的物理坍塌；六是尽可能减少起下钻次数及开泵压力激动，减小对井壁的伤害。（3）按设计加入抗高温的材料、高温降滤失剂处理剂和润滑剂，保持中压失水小于4.0ml，高温高压失水小于12ml。加入23%ZX

19、2等屏蔽暂堵材料保护油气层并防塌，随井深增加加大聚和醇用量。（4）钻进中要保持各种处理剂的有效含量，并定期补充，使钻井液性能符合设计各井段要求。（5）钻进过程中，要注意观察井口返浆情况，振动筛上的岩屑返出、岩屑的形状的变化，严格控制钻井液性能达到设计要求，提高钻井液的悬浮、携带岩屑能力，确保正常钻进。（6）现场注意油气显示情况和压力监测情况，及时调整钻井液密度，防止井喷事故的发生。加重要均匀，每个循环周不能超过0.03 g/cm3，防止压漏地层和压差卡钻事故。（7）良好的固控设备和高的运转率是保证钻井液质量的前提，因此，必须使振动筛、除砂器、除泥器等与钻井泵同步运转，严格控制钻井液中的劣质固

20、相含量和低密度固相。维持钻井液膨润土含量在3045g/l。根据需要，间断使用离心机。（8）起钻灌好钻井液，防止抽吸井喷或井下其它复杂情况发生。（9）每次性能调整前必须做小型试验施工要点提示（1）明化镇和馆陶组地层造浆严重，要加足聚合物絮凝剂，并利用好固控设备，控制地层造浆，保持钻井液低固相和性能稳定。（2）进入东营组后改为小循环，调整钻井液的流动性，适当控制钻井液的滤失量，提高钻井液的防塌护壁能力。（3）进入沙河街组地层重点是搞好钻井液的防塌和抑制性，保证井壁稳定，避免出现任何复杂情况，确保后期钻井完井作业的顺利。（4）进入油气层前50m，按配方加足各种处理剂，满足保护油气层的要求。（5） 当

21、钻至设计井深后，进行充分循环和短起下钻通井，在确认井眼干净、无沉砂和无井壁坍塌后方能起钻，以确保电测和下套管顺利。（6）搞好防喷防漏工作，钻井液密度要根据实际情况及时调整。（7）施工过程中要利用好四级固相控制设备。（8）井场储备适量的加重剂及60 m3加重钻井液备用。三、三开钻井液技术对于比较深的井或目的层的压力系数比较高的地层，通常需要下入技术套管，然后进行三开。本段主要问题是防石膏及盐水污染钻井液，防塌，防喷，防卡，保护油气层。钻井液技术三开井段的上部将钻穿沙三下部河街组地层易坍塌掉块，在不整合面、断层面附近易漏，因此继续采用MMH聚合物防塌钻井液体系，该体系一方面具有良好的防塌封闭性能，

22、另一方面由于体系中含有成膜能力极强的钻井液处理剂，这种处理剂具有化学“凝固”能力，在钻井液进入地层以后可以与岩石发生一定的化学反应，增强地层的致密性和承压能力，从而解决盐上裸眼井段的耐压问题。保持沙河街组层的稳定。（2%4%）膨润土+(0.3%0.5%)聚合物+（0.5%1%）SJ-1+（2%3%）SMP-2+（2%3%）SPNH+（2%3%）SD-102+（2%3%）ZX-2+（2%3%）SD-301+（2%3%）聚合醇+（1%2%）复合膜屏蔽剂+（2%3%）无荧光防塌剂+（4%6%）无荧光润滑剂三开井段的下部将钻遇沙四段，从已钻的井来看，胜利油田钻4000米以上的深井，盐膏层十分发育，盐膏

23、段厚，分布范围广，从上到下共发育两套盐膏层，目前深井揭露较多的是第一套，第二套只有在新东风10号和郝科1井钻到。第一套盐膏层深度为33004060米，厚度大约在150-900 m之间，单井最大厚度达995m。内部还加有欠压实的软泥岩（又称橡皮层）以及纵横裂缝发育易塌的硬脆性泥岩。第二套盐膏层深度为45504900米，主要为厚层泥膏岩与灰质、白云质泥岩互层，不含盐，纯石膏也较少。从岩心和岩屑分析可知，主要岩性以兰灰色、紫红色硬脆性泥岩和软泥岩为主的盐膏层。硬脆性泥岩坚实，横、纵向裂缝发育，易碎，是造成掉块和井漏的主要地层。软泥岩中含较多的地层水，欠压实，当量密度为2.05-2.20 g/cm3：

24、极易发生蠕变缩径、卡钻(习惯称为橡皮层)。以盐岩、石膏为主，其次为膏盐及泥岩中所含的石膏、盐。层数多，单层厚度不一。盐岩为无色或褐色，单层最大厚度达23m。盐膏混杂层较多，膏以石膏、无水石膏、钙芒硝等多种形式存在。结晶盐易溶解，盐层井段易产生大井径。在钻井液密度不能控制盐层塑性蠕变的情况下，盐层塑性蠕变的速度很快，缩径严重。盐膏层中易出现阻卡现象。 同时，盐膏层中的砂层一般都含有高压油气水层，但以高压盐水层居多。其特点是压力高、矿化度高(盐水密度在1.18g/cm3以上，CaCl2型)，钙离子浓度在20 g/l以上。易发生井涌、井喷及钻井液污染。如东风10井、坨深1井密度在1.85g/cm3

25、还发生井涌现象。郝科1井在4400米遇多层盐水层密度在1.90g/cm3发生井涌。因此，钻进过程中易发生喷、漏、塌、卡等井下复杂事故，要求钻井液要充分具备防塌、防漏、防喷、防硫化氢、防石膏污染、防软泥岩膨胀、防油气层污染等能力。根据郝科1井钻遇盐膏层的成功经验，MMH聚合物磺化欠饱和盐水钻井液体系较好地解决了钻井液在高密度下的高温稳定性、抑制防塌性、润滑性和抗污染等一系列技术难题，因此在（3550m-4303m）段钻遇盐膏层之前转化为（氯化钾）MMH聚合物磺化欠饱和盐水钻井液体系，该体系综合了MMH钻井液、聚合物钻井液、聚磺钻井液和饱和盐水钻井液特点，使整个钻井液体系保持了较强的2、维护处理措

26、施：（1）钻水泥塞时将污染严重的钻井液放掉，其余钻井液加入浓度0.2-0.3%纯碱胶液清除钙离子，然后通过地面固控设备净化和使用稀胶液稀释的方法，将钻井液固相含量稀释至5-7%。（2）按照设计要求钻井液中各种处理剂综合含量达到0.3-0.5%包被剂3%护胶剂1-3%降失水剂和3-5%防塌剂，然后加入无机盐至5%-10%，加入2-5%复合膜屏蔽剂。调整钻井液性能达到设计要求后三开钻进。（3）钻进中按配方及时补充各种处理剂，以胶液的形式细水长流地维护钻井液，使各种处理剂含量达到设计要求，增强钻井液的抑制性，提高钻井液抑制能力及抗温能力，改善泥饼质量，保持中压失水小于5.0ml，高温高压失水小于12

27、ml，（4）利用四级固控并配合高分子聚合物包被剂化学絮凝法及时有效地清除有害固相，严格控制钻井液中的固相含量，以“净化”保“优化”。维持钻井液中适量的膨润土含量。（5）根据井下实际情况，加入2-3%白油润滑剂，以提高钻井液的润滑性，防止复杂情况地发生。（6）按设计加入抗高温的材料、高温降滤失剂处理剂和润滑剂，保持中压失水小于4.0ml，高温高压失水小于12ml。加入23%ZX-2、2%SD-301等屏蔽暂堵材料保护油气层并防塌，随井深增加加大聚和醇用量，特别是润滑剂和降滤失剂，防止粘卡。（7）本井沙四段含有膏泥岩层，在预计的膏泥岩层前加入SJ-1护胶；钻遇膏泥岩层及时加入SF-1、SMP-1、

28、SPNH处理，适当提高钻井液密度，压稳地层，提高钻井液抗油气污染的能力。（8）钻进中要保持各种处理剂的有效含量，并定期补充，使钻井液性能符合设计各井段要求。（9）钻进过程中，要注意观察井口返浆情况，振动筛上的岩屑返出、岩屑的形状的变化，严格控制钻井液性能达到设计要求，提高钻井液的悬浮、携带岩屑能力，确保正常钻进。（10）现场注意油气显示情况和压力监测情况，及时调整钻井液密度，防止井喷事故的发生。加重要均匀，每个循环周不能超过0.03 g/cm3，防止压漏地层和压差卡钻事故。（11）每次大型调整钻井液性能前必须做小型试验。做好钻井液流动性可行性实验，若钻井液粘切较高，可使用高效稀释剂进行调整。（

29、12）严格控制膨润土含量。以过室内多次配方优选和现场实践，确定膨润土的含量应控制在15-20g/l。（13）对于新型的钻井液处理剂，应先在室内用现场钻井液进行小型实验，以确定其对钻井液粘切的影响规律，然后才能根据需要确定其加量和加入的方式；（14）确保钻井液的强抑制性和封堵能力，通过加入具有强抑制性的复合膜处理剂，以确保钻井液体系的强抑制性强封堵能力，维护井眼稳定；（15）保持钻井液适当的pH值。钻井液体系的pH值是否适当，直接关系着钻井液处理剂性能的有效发挥在现场维护过程中，应注意pH值的变化，并及时补充烧碱，以提高各种因素造成的钻井液pH值的降低，避免由此引起的处理剂效能的降低和钻井液性能

30、的破坏；（16）保证钻井液优良的润滑性，应加入聚合醇等润滑剂，同时体系中加入的复合膜对钻井液均具有较好的润滑作用，从而可提高钻井液的润滑性，降低钻井液的摩擦系数，有利于提高机械钻速；四、四开钻井液技术1、钻井液技术四开井段为孔店组，将钻遇泥岩、砂岩、砾岩、灰岩地层。本井段裸眼长，钻进中遇到井喷、井漏、井壁坍塌、卡钻等复杂事故的机会多，并且胜利油田的地温梯度高于正常的地温梯度，（从已钻郝科1井井深5807米，井底温度已达230）本井按地温梯度3.23.8/100米，井底温度可达270，在此温度情况下，保持钻井液的热稳定性将变得非常困难，因此如何保证钻井液体系的热稳定性是本井钻井液技术关键。选用氯

31、化钾MMH聚合物磺化抗高温盐水钻井液体系，这是因为MMH聚合物磺化抗高温盐水钻井液体系在郝科1井得到成功应用，在井底温度230，钻井液在井下静止2448小时后，井底钻井液性能基本稳定，粘度、密度和失水无大的变化，循环12周后恢复正常2、维护处理措施（1）本井段钻井液的转化要回收并储备三开井段固井完替出的钻井液，主要问题是防喷、抗温、保护油气层。（2）钻井液配制及维护处理：回收三开井浆，用离心机充分净化，配制新钻井液100m3，充分搅拌后加入用SMP-1、SMP-2、SPNH降滤失，使钻井液具有良好的高温稳定性，调整密度至合适范围，并降低盐浓度。加入干粉SMP-1、SMP-2、SPC等抗高温材料

32、并补充烧碱溶液，最后加入润滑剂以提高钻井液的润滑性， 性能符合要求后四开。 （3）用SMP-1、SMP-2、SPC和NaOH胶液维护处理，使用SMP-2、SJ-1和SPNP降低滤失量，同时补充润滑防塌剂，维护钻井液性能的稳定性。（4）钻井液维护处理要勤观察、勤处理。其基本要点是：密度确定主要依据井下出现的实际情况进行调整，一是溢漏情况，二是井壁稳定情况，要维持钻井液密度稳定，同时要特别注意不能压漏地层；（5）钻井液处理剂要满足抗温和抗盐要求，同时要保证各种处理剂的加量；高密度钻井液的润滑问题不能忽视，密度越高，润滑问题越重要；钻井液的动力稳定性也很重要；由于气层活跃，测井、下套管要特别注意井

33、控安全。做好目的层的油气保护工作。（6）四开钻进过程中用淡水胶液维护，若粘、切过高，则用SMT、SF-1碱液维护控制，并补充高温稳定剂和SP-80。第四节工程措施、钻井液及钻井液材料的储备一、工程措施1、 起钻灌好钻井液防止抽吸井喷或井下其它复杂情况发生。2、良好的固控设备和高的运转率是保证钻井液质量的前提，因此，必须使振动筛、除砂器、除泥器与钻井泵同步运转，严格控制钻井液中的劣质固相含量和低密度固相。根据需要，间断使用离心机，遇气浸，使用除气器。 3、 每次性能调整前必须做小型试验。做好堵漏钻井液流动性实验。4 、下套管通井尽量用大排量冲刷，以破坏近井壁处的静止层及假泥饼，为固井时水钻井液替

34、净钻井液，保证水钻井液在环空连续充填，提高封固质量创造良好的条件。5、在开泵和起下钻中，要平稳操作，防止引起井漏、井壁坍塌、卡钻等复杂情况。6、为保证电测、下套管施工顺利，用加1%固体润滑剂的钻井液封裸眼井段。7 、固井注水泥前，要求密度达到设计标准，钻井液粘切降低，尽量加大水钻井液和钻井液之间的粘度和切力差，提高水钻井液顶替效率。二、钻井液和材料储备1、钻井液的储备 为防井喷，必须在钻进中储备相当数量的钻井液和压井液，以满足处理井漏和压井作业的需要。储备浆必须在历次开钻前按量配制，沉降稳定性0.03g/cm3。2、材料储备为满足井控、堵漏的需要，必须在井场按要求储备加重剂、堵漏剂。其中，重晶

35、石密度要求大于4.20g/cm3，见表1。 表1 材料储备表二开三开四开加重剂重晶石粉t100150100堵漏剂510103、钻井液测试仪器配套要求现场应配备以下表为基础的测试设备，以利于及时检测钻井液性能和进行现场维护处理试验。测试仪器送井前必须进行标定，所使用仪器要经常校准，以保证所测数据的准确性，见表2。见表2钻井液测试仪器配套表名称数量名称数量钻井液密度计2秒表2马氏漏斗粘度计2闹钟1六速旋转粘度计2电动搅拌机2API中压失水仪1电炉2固相含量测定仪1定时钟1pH计(或纸)21000ml浆杯10泥饼粘附系数仪1滤液分析测试仪1套含砂量测定仪2滚子加热炉1套MBT测量仪装置1高温高压失水

36、仪14、钻井液资料录取要求钻井液检测和收集任务钻井液检测和收集任务见表3。表3 现场钻井液检测和收集任务序号检测或收集顶目要 求1小班常规性能每小时测1次，每次下钻循环包括中途循环及油气水显示时连续测量。2常规全套性能、FV、FL、pH、含砂量、HTHP每12h测2次，油气显示时加密测量，并收集齐全槽面油气水显示数据3流变性能3600、PV、YP等每12h1次4固含、膨润土含每天1次5滤液分析(Cl-、Ca+、Mg+)35007200m每25m测量一次，水浸时加密测量。6泥饼 Kf每天1次7地层压力、破裂压力收集8井径、井斜收集9分井段钻井液材料消耗收集、统计10钻井参数，钻速收集11排量、返

37、速、流态收集、计算(分析)注:特殊井段、目的层井段应加密钻井液性能的检测，三、四开井段每班必须对Cl-检测两次以上。所有测试数据要求填入班报表，性能测试应满足地质录井要求，资料收集整理齐全。建立下列记录：钻井液班报表、小型试验记录、药品消耗记录、药品库存记录、固控运行记录、当班钻井作业简要。完井写出钻井液工作总结。其它按有关行业标准执行。5、现场钻井液工作的要求：（1）、钻井液工程师现场驻井值班，每天将钻井液配制、维护工作量以书面形式下达给钻井液大班或钻井液小班，由井队配合完成每天的钻井液工作，钻井液工程师对钻井液工作的实施和完成进行监督和督促。（2）、开钻前，钻井液工程师要配合井队安装好循环

38、系统、净化系统及配浆系统和压井装置。（3）、配膨润土浆必须用淡水配制，膨润土浆罐同胶液罐、循环罐之间的阀门必须关闭严密。（4）、进入油气层段前，应对加重装置进行一次全面的检查，发现问题及时解决。（5）、为实现安全、优质、快速钻井目标，对现场钻井液工程师提出以下要求：执行本钻井液设计，掌握好设计中的技术要点，注意参考邻井区实钻资料，加强室内小型实验，做到心中有数，处理有据，在指令下达以后，必须亲自到现场检查、监督执行情况。随时与工程、地质协调配合好，及时了解井下情况。到井钻井液材料严格清点、验收。有专门房屋存放，室外存放必须下垫上盖，防雨防潮，材料堆放整齐，来料、用料、存料帐目清晰可查，井场贮存

39、材料能满足井下复杂之需，决不允许因组织、管理和技术方面的失误而影响正常生产。应随时检查储备罐，尤其是加重钻井液储备罐之闸门管线的好坏，及其流体之间互窜，不允许出问题。各种井场设备，包括固控设备、室内试验仪器设备等均必须勤保养以达到高质量高效率。正常钻进每天测全套性能两次，复杂情况和特殊作业期间，依实际情况而定。必须认真填写规定要求的各种资料，字迹工整，数据真实可靠，绝不允许弄虚作假。完井后，认真清理井场剩余钻井液材料，并组织相关单位进行回收。第五节井场环境保护管理 1钻井生产施工中，应严防钻井液、污水外溢，如果发生钻井液池刺漏或污水外溢现象，应及时清理。 2、钻井液药品按标准化管理规定妥善存放

40、不得将钻井液药品失散在井场，如在装卸中发生失散现象应及时清理，钻井液药品的废装袋应加以回收，不得随意乱丢、乱放。3、加强对井场用水管理，不得用清水冲洗设备，杜绝长流水，井队要使用高架罐溢水槽系统。完井后，钻井液材料必须全部回收，不得遗弃在井场。做到工完、料尽、场地清。4、在江河、湖泊旁、沟渠边、饮水池塘附近打井时，必须严格控制好废水、钻井液、废油品、钻井液药品及废钻井液进入水体，以防止污染水体，见表4。表4钻井液药品及废钻井液允许排放浓度 项 目 浓 度 序号 项 目 浓 度 p 值 69 4 挥发粉 0.5 石油类 10 5 流化物 1 悬浮物 100 6 化学耗氧量 100 5、完井后，

41、由施工作业方和甲方环保人员共同严格按钻井井场环保标准进行验收，验收合格方可交井。6、若井内气侵严重，将气体安全分离后点火烧掉。第二章深井钻井液第一节概述按国际上钻井行业划分标准，井深在4570m （15000ft）以上的井称为深井， 6100m（20000ft）以上的井称为超深井，对于深井和超深井，常常存在大量的石膏、岩盐、大段泥页岩易坍塌地层、高温异常压力地层（油、气、水）、严重漏失地层，也就是通常所说的：喷漏、塌卡、高含硫、高温、高压等复杂情况，钻探成功与否，钻井液的好坏是决定性因素；第二节深井、超深井地层特点及对钻井液的要求一、深井钻井液面临的问题（1）温度、压力越高，钻井液在高温高压下

42、越易发生变化。（2）遇的地层多而复杂，钻井液越易受到污染。（3）由于高温高压的作用，钻井液对深部油层的损害更加严重。（4）为了满足深探井地质录井的要求，所用的处理剂要求荧光级别低。（5）由于地层压力系统复杂，而且不同压力层系处于同一井段，因此合理的钻井液密度确定和控制是困难的，而钻井液密度的不合理而造成井下复杂事故，如：井漏、井塌、井喷和压差卡钻等问题。（6）井壁失稳是深井钻井中常遇到的井下复杂情况之一，部分新探区还会因井壁不稳定而无法钻达目的层。二、要求钻井液具有下列特点 （1）良好的抑制性。特别是在高温条件下对粘土的水化分散具有较强的抑制作用，有效的抑制页岩的水化、膨胀、分散是稳定井壁的关

43、键。（2）良好的防塌性，即具有良好的造壁性和封堵能力。对于裂缝和微裂缝发育的坍塌层，钻井液能够封堵裂缝，在井壁周围形成渗透率接近零的封堵带，控制和减少钻井液侵入地层，达到稳定井壁的目的。（3）良好的抗高温性能和热稳定性，能够有效防止钻井液高温后稠化或高温降解后稀化。在钻井液配方设计时，必须优选出各种能够抗高温的处理剂。（4）具有良好的高温流变性。在高温下能否保证钻井液具有良好的流变性和携带、悬浮岩屑的能力至关重要。对于深井高密度钻井液，尤其应加强固控，并控制好膨润土的有效含量。（5）具有良好的润滑性。由于密度高增加了造成压差卡钻的机会，因此钻井液应具有良好的润滑性。（6）具有良好的抗污染能力。

44、地层的高压力造成了钻井液的高密度，有时密度高于2.0g/cm3，为了保持钻井液性能，又必须加入高浓度的处理剂，再加上高温的作用，将加速各类添加剂之间的反应速度，如果又遇到来自地层的盐、石膏、高压油、气和水的作用，会更促使钻井液性能的变化，使其更难控制和掌握，因此要求深井钻井液具有更良好的抗污染能力。（7）合理的钻井液密度。满足平衡地层压力、地层坍塌应力、盐膏层和膏泥岩层的蠕变应力的要求，达到稳定井眼、近平衡压力钻井、发现和保护油气层的目的。常用的深井钻井液有油基钻井液和水基钻井液两大类。第三节深井、超深井钻井液深井、超深井，井温可高达200以上，压力可达150200Mpa，由于水的可压缩性相对

45、较小，故压力对水基钻井液的密度及其它性能，如流变性、滤失造壁性等均无明显的影响。但是，温度的影响却十分显著，深井水基钻井液的技术关键主要是抗高温。一、常用的深井水基钻井液处理剂1、对高温钻井液处理剂的一般要求：（1）高温稳定性好，在高温条件下不易降解；（2）对粘土颗粒有较强的吸附能力，温度影响小；（3）有较强的水化基团，使处理剂在高温下有良好的亲水特性；（4）能有效地抑制粘土的高温分散作用；（5）在有效加量范围内，抗高温降失水剂不使钻井液增稠；（6）在PH较低时（710）也能充分发挥作用，有利于控制高温分散，防止高温胶凝和高温固化现象的发生。2、常用高温处理剂及抗温能力常用高温处理剂及抗温能力见表2.1表2.1常用高温处理剂功能处理剂包被抑制PAM、KPAM、80A-51降失水SMP-1、SMP-1、SP