鉆井液多媒體本科生講座ga(已修改)
2025-05-29 12:02 本頁面
【正文】 鉆井液技術(shù)發(fā)展態(tài)勢(shì) 中國(guó) 石油大學(xué)（北京） 鄢捷年 2021年 3月 鉆井液 ? 鉆井液（ Drilling Fluids）是指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。鉆井液又稱作鉆井泥漿（ Drilling Muds），或簡(jiǎn)稱為泥漿（ Muds）。 ? 鉆井液的循環(huán)通過泥漿泵來維持。從泥漿泵排除的高壓鉆井液經(jīng)地面高壓管匯 ﹑ 立管 ﹑ 水龍帶 ﹑ 水龍頭 ﹑ 方鉆桿 ﹑鉆桿 ﹑ 鉆鋌到鉆頭，從鉆頭噴嘴噴出。再沿鉆柱與井壁（或套管）形成的環(huán)形空間向上流動(dòng)，到達(dá)地面后經(jīng)排出管線流入泥漿池，再經(jīng)各種固控設(shè)備進(jìn)行處理后進(jìn)入泥漿泵循環(huán)再用。 ? 鉆井液流經(jīng)的各種管件 ﹑ 設(shè)備構(gòu)成了一整套鉆井液循環(huán)系統(tǒng)。 鉆井液的基本功用 ? 攜帶和懸浮巖屑 ? 穩(wěn)定井壁和平衡地層壓力 ? 冷卻和潤(rùn)滑鉆頭 ﹑ 鉆具 ? 傳遞水動(dòng)力 鉆井液循環(huán)系統(tǒng) 鉆井液固相的分類 按固相密度分類： ? 可分為高密度固相和低密度固相兩種類型； ? 前者主要指密度為 g/cm3的重晶石，還有鐵礦粉、方鉛礦等其它加重材料； ? 后者主要指膨潤(rùn)土和鉆屑，還包括一些不溶性的處理劑，一般認(rèn)為這部分固相的平均密度為 g/cm3。 鉆井液固相的分類 按固相性質(zhì)分類： ? 可分為活性固相（ Active Solids）和惰性固相（ Inert Solids）。 ? 凡是容易發(fā)生水化作用或與液相中其它組分發(fā)生反應(yīng)的均稱為活性固相，反之則稱為惰性固相。 ? 前者主要指膨潤(rùn)土，后者包括砂巖、石灰?guī)r、長(zhǎng)石、重晶石以及造漿率極低的粘土等。除重晶石外，其余的惰性固相均被認(rèn)為是有害固相，即固控過程中需清除的物質(zhì)。 振動(dòng)篩 ? 具有最先、最快分離鉆井液固相的特點(diǎn)，擔(dān)負(fù)著清除大量鉆屑的任務(wù)。 ?如振動(dòng)篩發(fā)生故障，其它固控設(shè)備（除砂器、除泥器、離心機(jī)等）都會(huì)因超載而不能正常、連續(xù)地工作。 ?是鉆井液固控的關(guān)鍵設(shè)備。 除砂器 ?通常將直徑為 150～ 300 mm的旋流器稱為除砂器。在輸入壓力為 MPa時(shí)，各種型號(hào)的除砂器處理鉆井液的能力為 20～ 120 m3/h。 ?處于正常工作狀態(tài)時(shí)，它能夠清除大約 95%大于 74 mm的鉆屑和大約 50%大于 30 mm的鉆屑。 除泥器 ? 通常將直徑為 100～ 150 mm的旋流器稱為除泥器。 正常工作狀態(tài)下的除泥器可清除約 95%大于 40 mm的鉆屑和約 50%大于 15 mm的鉆屑。 泥漿清潔器（ Mud Cleaner） ? 是一組旋流器和一臺(tái)細(xì)目振動(dòng)篩的組合。上部為旋流器，下部為細(xì)目振動(dòng)篩； ? 泥漿清潔器處理鉆井液的過程分為兩步：第一步是旋流器將鉆井液分離成低密度的溢流和高密度的底流，其中溢流返回鉆井液循環(huán)系統(tǒng)，底流落在細(xì)目振動(dòng)篩上； ? 第二步是細(xì)目振動(dòng)篩將高密度的底流再分離成兩部分，一部分是重晶石和和其它小于網(wǎng)孔的顆粒透過篩網(wǎng)，另一部分是大于網(wǎng)孔的顆粒從篩網(wǎng)上被排出。 離心機(jī) ? 可用于處理加重鉆井液以回收重晶石和清除細(xì)小的鉆屑顆粒。 ? 常用于處理非加重鉆井液以清除粒徑很小的鉆屑顆粒，以及對(duì)旋流器的底流進(jìn)行二次分離，回收液相，排除鉆屑。 ? 當(dāng)工作轉(zhuǎn)速為 3250 轉(zhuǎn) /分鐘時(shí)，對(duì)水基鉆井液可分離重晶石至 2 mm，鉆屑至 3 mm；而工作轉(zhuǎn)速為2500 轉(zhuǎn) /分鐘時(shí)，可分離重晶石至 6 mm，鉆屑至 9 mm。 非加重鉆井液的固控流程 一、鉆井液技術(shù)的發(fā)展階段 ? 1914～ 1916年，清水作為旋轉(zhuǎn)鉆井的洗井介質(zhì)，即開始使用 “ 泥漿 ” 。 ? 從 20～ 60年代，以分散型水基鉆井液為主要類型的階段 細(xì)分散體系向粗分散體系的轉(zhuǎn)變，同時(shí)出現(xiàn)了早期使用的油基泥漿。其中有代表性的技術(shù)措施包括： （ 1） 1921～ 1922年，重晶石和氧化鐵粉開始用作加重材料； （ 2） 1926年，開始使用膨潤(rùn)土作為懸浮劑 ； （ 3） 1930年，研制出最早的泥漿處理劑 — 丹寧酸鈉； （ 4） 1931～ 1937年，研制出泥漿測(cè)量?jī)x器； （ 5） 1944～ 1945年， NaCMC（ 鈉羧甲基纖維素）降 濾失劑； （ 6） 1955年， FCLS（ 鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽）作為稀釋劑，開始應(yīng)用于鉆井液中； （ 7）從 60年代開始，石灰鉆井液、石膏鉆井液和氯化鈣鉆井液等粗分散體系開始廣泛使用。 20世紀(jì) 7080年代，以聚合物不分散鉆井液為主要類型的階段 聚合物鉆井液的出現(xiàn)標(biāo)志著鉆井液工藝技術(shù)進(jìn)入了科學(xué)發(fā)展階段。主要有以下類型： （ 1）部分水解聚丙烯酰胺體系； （ 2）氯化鉀聚合物鉆井液體系； （ 3）羥乙基纖維素體系； （ 4）聚磺鉆井液 在此期間，油基鉆井液也有了進(jìn)一步的發(fā)展： 在 50年代柴油為基油的油基鉆井液基礎(chǔ)上， 70年代 — 發(fā)展了低膠質(zhì)油包水乳化鉆井液， 80年代 — 低毒油包水乳化鉆井液。 在抗高溫深井鉆井液方面： 研制出三磺處理劑（國(guó)內(nèi)）、以 Resinex為代表的抗高溫處理劑（國(guó)外），使深井鉆井液技術(shù)取得了很大進(jìn)展。 20世紀(jì) 90年代以來， （ 1）聚合物、聚磺鉆井液進(jìn)一步發(fā)展 （兩性離子、陽離子聚合物等） （ 2） MMH鉆井液 （ 3）合成基鉆井液 （ 4）聚合醇鉆井液 （ 5）甲酸鹽（有機(jī)）鉆井液 （ 6）仿油基鉆井液（
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1