鉆井液概述-鉆井液的組成和分類

項(xiàng)目一：鉆井液概述課程名稱：泥漿材料檢測(cè)與應(yīng)用任務(wù)一：鉆井液的組成和分類鉆井液的定義和組成分散體系的分類鉆井液的分類01知識(shí)點(diǎn)02知識(shí)點(diǎn)03知識(shí)點(diǎn)01項(xiàng)目一：鉆井液概述任務(wù)鉆井液的組成和分類知識(shí)點(diǎn)1鉆井液的定義和組成鉆井液,又稱泥漿或鉆井泥漿，是石油鉆井的“血液”。

在油氣鉆井過程中，以其多種功能滿足鉆井工作需要的各種循環(huán)流體的總稱。一、鉆井液的組成：鉆井液主要由液相、固相和化學(xué)處理劑組成。液相可以是水（淡水、鹽水）、油（原油、柴油）或乳狀液（混油乳狀液和反相乳狀液）。固相包括有用固相（膨潤(rùn)土、加重材料）和無用固相（巖屑）。項(xiàng)目一：鉆井液概述知識(shí)點(diǎn)2分散體系的分類01任務(wù)鉆井液的組成和分類二、分散體系的分類分散體系——一種或者多種物質(zhì)分散在另一種物質(zhì)中所形成的體系。不連續(xù)相——被分散的物質(zhì)叫做分散相；連續(xù)相——另一種物質(zhì)叫做分散介質(zhì)。相——熱力學(xué)上把體系中物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)完全相同的均勻部分稱為。分子分散體系

分子分散體系指的是溶質(zhì)以小分子、原子或者離子狀態(tài)分散在溶劑中形成的體系，沒有界面，是均勻的單相，其粒子直徑大小在1納米以下。通常把這種體系叫做真溶液。膠體分散體系

分散相顆粒的直徑大于100納米的分散體系。目測(cè)是均勻的，但實(shí)際上是多相不均勻體系，例如碘化銀溶膠。分散體系

分散相顆粒的直徑大于100納米，目測(cè)是渾濁不均勻體系，但是放置后會(huì)產(chǎn)生沉淀或者分層，例如渾濁的河水。按照分散相和分散介質(zhì)的聚集狀態(tài)分類：液溶膠固溶膠氣溶膠液溶膠

包括液體和固體組成的液-固溶膠，例如油漆、碘化銀溶膠；互不相溶液體組成的液-液溶膠，例如牛奶、原油等乳狀液；液體和氣體組成的液-氣溶膠，例如泡沫。固溶膠

包括固-固溶膠，例如有色玻璃，不完全互溶的合金；固-液溶膠，例如珍珠、某些寶石；

固-氣溶膠，例如泡沫塑料、沸石分子篩。氣溶膠

氣-固溶膠，例如煙、含塵的空氣；

氣-液溶膠，例如霧、云。膠體溶液按照穩(wěn)定性來分類，可以分為：憎液溶膠親液溶膠憎液溶膠

直徑在1~100納米之間的難溶物固體顆粒分散在介質(zhì)中形成的分散體系，一旦將介質(zhì)蒸發(fā)掉，再加入介質(zhì)時(shí)無法再形成溶膠，是一個(gè)不可逆體系，所以稱之為憎液溶膠，例如氫氧化鐵溶膠、碘化銀溶膠。親液溶膠

顆粒大小在膠體范圍內(nèi)，和憎液溶膠不同的是，將介質(zhì)蒸發(fā)后再加入介質(zhì)還可以形成溶膠，因此稱為親液溶膠。憎液溶膠的特性：分散度。憎液溶膠顆粒的直徑在1~100納米之間，擴(kuò)散速度比較慢，不能透過半透膜，滲透壓低，有比較強(qiáng)的動(dòng)力穩(wěn)定性和乳光現(xiàn)象。多相不均勻性。憎液溶膠顆粒是由許多離子或者分子聚結(jié)而成，而且顆粒大小不一，與介質(zhì)之間有明顯的相界面，比面積很大。而比面積指的是單位體積或者質(zhì)量、物質(zhì)的表面積，將邊長(zhǎng)為1厘米的立方體分割成膠體顆粒范圍。熱力學(xué)不穩(wěn)定性。因?yàn)轭w粒小，比面積大，表面自由能高，屬于熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，并且有自發(fā)降低表面自由能的趨勢(shì)，就是小顆粒會(huì)自動(dòng)聚結(jié)形成大顆粒。項(xiàng)目一：鉆井液概述知識(shí)點(diǎn)3鉆井液的分類01任務(wù)鉆井液的組成和分類三、鉆井液的分類：1、分類方式：密度加重鉆井液非加重鉆井液與黏土水化作用抑制鉆井液非抑制性鉆井液固相含量無固相鉆井液低固相鉆井液分散介質(zhì)油基鉆井液水基鉆井液氣體型鉆井流體合成基鉆井液項(xiàng)目一：鉆井液概述課程名稱：泥漿材料檢測(cè)與應(yīng)用任務(wù)二：鉆井液的組成和分類鉆井液的主要類型01知識(shí)點(diǎn)項(xiàng)目一：鉆井液概述02任務(wù)鉆井液的組成和分類知識(shí)點(diǎn)1鉆井液的主要類型（1）分散鉆井液分散鉆井液是指用淡水、膨潤(rùn)土和各種對(duì)黏土與鉆屑起分散作用的處理劑（簡(jiǎn)稱分散劑）配制而成的水基鉆井液。該鉆井液是出現(xiàn)最早的、使用時(shí)間最長(zhǎng)。

特點(diǎn)：可容納較多的固相，較適用于配制高密度鉆井液；容易在井壁上形成較致密的泥餅，故其濾失量一般較低；某些分散鉆井液具有較強(qiáng)的抗溫能力，適用于在深井和超深井中使用。

缺點(diǎn)：固相含量高、抑制性、抗污染能力較差，對(duì)提高鉆速和保護(hù)油氣層不利。（2）鈣處理鉆井液鈣處理鉆井液的組成特點(diǎn)是體系中同時(shí)含有一定濃度的Ca2+和分散劑。Ca2+作用是減弱鈉膨潤(rùn)土水化程度，分散劑是防止黏土顆粒絮凝過度，以保持鉆井液具有良好穩(wěn)定性能。

特點(diǎn)：抗鹽、鈣污染的能力較強(qiáng)；抑制地層黏土水化分散，能有效控制頁巖坍塌和井徑擴(kuò)大，減少對(duì)油氣層損害。（3）鹽水鉆井液和飽和鹽水鉆井液

鹽水鉆井液是用鹽水（或海水）配制而成的。含鹽量從1%（Cl-質(zhì)量濃度為6000mg/L）直至飽和（Cl-質(zhì)量濃度為189000mg/L）之間均屬此種類型。

特點(diǎn)：對(duì)黏土具有較強(qiáng)抑制性

飽和鹽水鉆井液是指鉆井液中NaCl含量達(dá)到飽和時(shí)的鹽水鉆井液體系。它可以用飽和鹽水配成，或可先配成鉆井液再加鹽至飽和?？勺鳛橥昃夯蛐蘧?。

特點(diǎn)：抑制性強(qiáng)（4）聚合物鉆井液聚合物鉆井液是以某些具有絮凝和包被作用的高分子聚合物作為主處理劑的水基鉆井液。

特點(diǎn)：各種固相顆?？梢员３州^粗的粒度范圍；巖屑不易分散成細(xì)小微粒。（5）鉀基聚合物鉆井液鉀基聚合物鉆井液是一類以各種聚合物的鉀（或銨、鈣）鹽和KCl為主處理劑的防塌鉆井液。

特點(diǎn)：防塌性能好（6）油基鉆井液油基鉆井液是以油（柴油或礦物油）作為連續(xù)相，水或親油的固體（如有機(jī)土、氧化瀝青等）作為分散相，并添加適量處理劑、石灰和加重材料等形成的分散體系。特點(diǎn)：抗高溫；很強(qiáng)的抑制性和抗鹽、鈣污染；潤(rùn)滑性好，可有效的減輕對(duì)油氣層的損害；配制成本高，對(duì)環(huán)境有污染。該類鉆井液已成為鉆深井、超深井、大位移井、水平井和各種復(fù)雜地層的重要技術(shù)手段之一。（7）氣體型鉆井流體氣體型鉆井流體是以空氣或天然氣為流動(dòng)介質(zhì)或分散有氣體的鉆井流體。該鉆井液主要適用于鉆低壓油氣層、易漏失地層以及某些稠油油層。

特點(diǎn)：密度低；鉆速快；可有效保護(hù)油氣層；能有效防止井漏等復(fù)雜情況。氣體型鉆井流體可分為：空氣或天然氣鉆井流體、霧狀鉆井流體、泡沫鉆井流體和充氣鉆井液。（8）合成基鉆井液合成基鉆井液是以人工合成的有機(jī)化合物作為連續(xù)相，鹽水作為分散相，并含有乳化劑、降濾失劑、流型改進(jìn)劑的一類新型鉆井液。有機(jī)物為無毒并且能夠生物降解的非水溶性有機(jī)物。

特點(diǎn)：具有油基鉆井液的特點(diǎn)；對(duì)環(huán)境無污染，適用于海上鉆井。（9）保護(hù)油氣層的鉆井液（完井液）這類鉆井液在鉆進(jìn)儲(chǔ)