钻井液的分类

钻井液的分类一、不同分类方法1、按密度加重钻井液非加重钻井液2、按其与黏土水化作用的强弱抑制性钻井液非抑制性钻井液3、按固相含量低固相钻井液（固相含量较低的）无固相钻井液（基本不含固相的）4、按分散介质水基：抑制性、非抑制性油基：纯油基、合成基气基：空气、天然气、二氧化碳气等5、具体（7种类型）液体水基钻井液油基钻井液合成基钻井液气-液混合物泡沫（以气为主）充气钻井液（以液为主）气体空气天然气6、按化学性质①无机浆液包括各种无机盐、酸、碱等化合物如：Na2CO3、NaOH、NaCl、CaSO4、CaCl2、Na2SiCO3、Al2(SO4)3、FlCl3分子量一般较小，分子结构也比较简单，靠无机化学在钻井液中起作用无机化合物除少数单体或主体（如Na2SO3）为工程浆液外大部分是作为钻井液的添加剂改善钻井液使用性能②有机浆液原料取自有机化合物及其衍生物有机化学组成上分类丹宁类、木质素类、腐殖酸类、纤维素类、丙烯酸类、聚糖类、树脂类、表面活性剂类、其它共聚物类分子量较大，分子结构比较复杂有机浆材即可单独或主体作为钻井液，也可作为其他钻井液的添加剂7、按压缩性不可压缩可压缩含气体量较多的浆液在外界压力下体积会缩小→可压缩类型工程浆液可压缩浆液比重较小，在一些低压地层等岩土工程场合需要用到可压缩钻井液在流动中表现出来的性能参数较为复杂二、综合分类法（分为11类）分散钻井液(disperseddrillingfluids)→水基分散型钙处理钻井液（calcium-treateddrillingfluids)盐水钻井液（saltwaterdrillingfluid)水基抑制型饱和盐水钻井液（saturatedsaltwaterdrillingfluids)聚合物钻井液(polymerdrillingfluids)钾基聚合物钻井液（potassium-basedpolymerdrillingfluids)水基聚合型油基钻井液（oil-baseddrillingfluids)→油基合成基钻井液（syntheticdrillingfluids)→合成基气体型钻井流体（gas-typeddrillingfluids)→气体型保护储层的钻井液（drilling-influids)欠平衡钻井流体（underbalancedrillingfluids）1、分散钻井液含义：由淡水、配浆膨润土和各种分散剂配制而成的水基钻井液分散剂：对粘土、钻屑起分散作用的处理剂为了与钙处理钻井液相区别，有时又称为细分散钻井液或淡水钻井液关键：保持黏土颗粒高度分散特点：可容纳较多固相，较适配置高密度钻井液容易在井壁上形成较致密的泥饼，故其滤失量一般较低某些分散钻井液如硫化栲胶、磺化褐煤、磺化酚醛树脂作为主处理剂的三磺钻井液具有较强的抗温能力，适用于深井和超深井中使用，特别是在钻开表层时配制方法简便、处理剂用量较少，成本较低抑制性和抗污染能力较差固相含量高对提高钻速和保护油气层均有不利影响2、钙处理钻井液组成：体系主要由含钙离子的无机絮凝剂、降粘剂和降滤失剂组成由于体系中粘土颗粒保持在适度絮凝的粗分散状态，因此又称之为粗分散钻井液组成特点：体系中同时含有一定质量浓度的Ca2+和分散剂Ca2+通过与水化作用很强的钠膨润土发生离子交换，使一部分钠膨润土转变为钙膨润土，从而减弱水化的程度分散剂防止Ca2+引起体系中粘土颗粒絮凝过度，使其保持在适度絮凝的粗分散状态，保证钻井液的良好、稳定的性能特点：抗盐、钙污染能力较强对所钻地层中的黏土有抑制其水化分散的作用（因此可在一定程度上控制页岩坍塌和井径扩大，同时减轻对油层的损害）钙处理钻井液是在使用分散钻井液的基础上，于20世纪60年代发展起来的具有较好的抗盐、抗钙污染能力和对泥页岩水化具有较强抑制作用的一类钻井液目前常用的无机絮凝剂有三种：石灰、石膏和氯化钙用石灰处理的钻井液称为石灰钻井液，石膏处理的钻井液称为石膏钻井液，氯化钙处理的称为氯化钙钻井液为了进一步增强其抑制性能，采用石灰和KOH联合处理，又发展了一种新型的钾石灰钻井液这四种钙处理钻井液都是以Ca2+提供抑制性化学环境，使钻井液中的钠土转变为钙土，从而使粘土颗粒由高度分散转变为适度絮凝3、盐水钻井液凡NaCl含量超过1％的钻井液统称为盐水钻井液盐水钻井液是用盐水（或海水）配制而成的盐水钻井液也是一类对黏土水化有较强抑制作用的钻井液三种类型：①一般盐水钻井液含盐量自1％直至饱和之前均属此类②饱和盐水钻井液指含盐量达到饱和（常温下浓度为3.15×105mg／l左右）的钻井液（注意NaCl溶解度随温度变化而变化）制备：饱和盐水制成/配成钻井液后加盐至饱和应用：（其他水基钻井液难以处理的）大段岩盐层和复杂盐膏层作完井液、修井液③海水钻井液指用海水配制而成的含盐钻井液体系中不仅含有约3×104mg/l的NaCl，还含有一定量的Ca2+和Mg2+4、聚合物钻井液含义：以某些具有絮凝和包被作用的高分子聚合物作为主处理剂的水基钻井液广义地讲，凡是使用线型水溶性聚合物作为处理剂的钻井液体系都可称为聚合物钻井液通常来讲，将聚合物作为主处理剂或主要用聚合物调控性能的钻井液体系称为聚合物钻井液这些聚合物的存在使体系所包被的各种固相颗粒保持在较粗的粒度范围内所钻出的岩屑也因及时受到包被保护而不易分散成微细颗粒主要优点：钻井液密度和固相含量低，因而钻进速度可明显提高，对油气层的损害程度也较小剪切稀释特性强在一定泵排量下，环空流体的粘度、切力较高，因而具有较强的携带岩屑的能力在钻头喷嘴处的高剪切速率下，流体的流动阻力较小，有利于提高钻速聚合物处理剂具有较强的包被和抑制分散作用，因而有利于保持井壁稳定5、钾基聚合物钻井液含义：钾基聚合物钻井液是一类以各种聚合物的钾（或铵、钙）盐和KCl为主处理剂的防塌钻井液。在各种常见无机盐中，以KCl抑制粘土分散的效果为最好聚合物处理剂的存在使该类钻井液具有聚合物钻井液的各种优良特性应用：在钻遇泥页岩地层时，可以取得比较理想的防塌效果6、油基钻井液含义：以油（通常使用柴油或矿物油）作为连续相的钻井液称为油基钻井液目前含水量在5%以下的普通钻井液已较少使用目前主要使用油水比在(50～80)：(50～20)范围内的油包水乳化钻井液特点：能抗高温，有很强的抑制性和抗盐、钙污染的能力，润滑性好，并可有有效地减轻对油气层的损害等（与水基钻井液比较）配制成本高，对环境有污染应用：使用该类钻井液已成为钻深井、超深井、大位移井、水平井和各种复杂地层的重要手段之一7、合成基钻井液含义：以合成的有机化合物为连续相、盐水为分散相并含有乳化剂、降滤失剂、流型改进剂的一类新型钻井液组分：合成的有机化合物（连续相）、盐水（分散相）、乳化剂、降滤失剂、流型改进剂使用无毒、能够生物降解的非水溶性有机物取代了油基钻井液中通常使用的柴油因而这类钻井液既保持了油基钻井液的各类优良特性，同时有能大大减轻钻井液排放对环境造成的不良影响应用：尤其适合于海上钻井8、气体型钻井流体应用：主要适用于钻低压地层、易漏失地层、严重缺水地层以及某些稠油油层特点：密度低、钻速快、有效保护油气层、有效防止井漏等复杂情况的发生四种类型：①空气或天然气钻井流体循环流体：干燥的空气或天然气技术关键：须有足够大的注入压力保证将全部钻屑从井底携至地面的环空流速②雾状钻井流体组成形式：少量液体分散在空气介质中表现形式：空气钻井流体、泡沫钻井流体之间的一种过渡形式③充气钻井流体组成形式：将气体（一般为空气）均匀分散在钻井液中技术关键：为了降低密度混入空气越多，密度越低④泡沫钻井液组成形式：将气体介质（一般为空气）分散在钻井液中并添加适量发泡剂和稳定剂而形成的分散体系