任丘市德利石油助劑泥漿資料
任丘德利泥漿資料
（一）井漏問題
一、井漏對鉆井工作的危害及對堵漏工作的要求
井漏是鉆井施工中主要復雜問題之一，致使鉆井工期的增長和成本的增加。處理不當，還可能引起其它復雜情況，導致卡鉆和打撈作業，甚至使井報廢。
成功地鉆進漏失地層的首先因素是鉆前制 定計 劃和準備工作，例如，儲備足夠的堵漏材料（鈉土、纖維素、純堿、鋸末、高 粘堵漏劑、膨脹堵漏王等等），再如，一開鉆至多深，土層 管 下 多少，怎樣固井，等等，都要設計周全。
其次，是合理控制泥漿性能和起下鉆速度，避免壓 裂地層造成井漏，一旦發生井漏，應準確判斷漏失層位，漏失性質及漏失量。
最后，就是確定堵漏方案，實施堵漏方案，以最快的速度最低的成本堵住井漏且不留后遺癥。
二、井漏的原因及堵漏原理
泥漿在漏失通道受到四個力的作用，即泥漿 柱靜壓力Pw、泥漿流動時對井壁的側壓力Pa、地層孔隙中水的壓力Po、漏失通道對泥漿流動的阻力PL，如下圖
井漏的前提是井壁有漏失通道且漏失通道相互貫通，其次是鉆井壓力（ Pw ＋ Pa ） 大于地層系統壓力（Po ＋ PL），即△P＝（ Pw ＋ Pa ）－（Po ＋ PL）＞0。
靜壓力Pw、側壓力Pa、流動阻力PL是變化的可以調整的，唯獨地層壓力Po是固定不變的。
例如，使用低比重，流動性好的泥漿，就是為了減少靜液柱壓力Pw和側壓力Pa，以防漏失；增加泥漿粘度，就是增加漏失通道對泥漿流動的阻力PL。
再如，泥漿靜止時不漏，可循環時漏，就是因為鉆進循環時增加了一側壓力Pa，使△P＞0，而發生井漏。
堵漏原理：1、用泥漿隔離或封閉漏失通道；2、減少漏失通道的斷面尺寸；3、降低鉆井-地層系統中的壓差；4、調整泥漿的流變性能。
三、漏失種類
1、黃土層淺部。黃土層上部幾米處至幾十米處，屬大裂隙或大洞穴漏失，一旦發生漏失就是全漏。
2、黃土層下部碎石層。黃土層底部與基巖接觸帶10-30米厚的松散碎石層，屬孔隙、裂隙相互穿插共存的混合地層，漏失量自大漏到全漏。
3、洛河組上部。華池組底部洛河組上部存在大裂隙，漏失量10-50m3/h，甚至全漏。
4、砂體滲漏。砂體普遍存在孔隙性滲漏，漏失量2-20m3/h。
5、套管外漏失。套管外水泥脫落，漏失通道重新打通發生二次井漏或套管脫節、被磨穿發生井漏，這種漏大多是失返性漏失。
6、溶洞性漏失。正常鉆進時，方鉆桿突然下降幾米，接著就不返漿。
7、垂直大裂隙漏失。這是目前最難堵住的一種漏失。
8、煤層也易發生漏失。
四、判斷井漏的方法
一旦發生井漏，應迅速而準確的收集以下參數：
1、井深，漏失層厚度。
2、漏失量：小時漏失量及漏失總量。
3、井漏時間。
4、漏失性質：是孔隙漏失、裂隙漏失或是洞穴漏失。
5、井內動水位和靜水位。
6、鉆速，在大裂隙中鉆速會突然加快。
7、巖屑大小，巖屑顆粒大小反映漏失通道尺寸大小，漏失通道的尺寸大于巖屑的尺寸時，泥漿中就不會含有巖屑。
通過對以上參數分析研究，確定堵漏的最佳方案，包括堵漏材料和堵漏工藝。
五、井漏的預防
一開井漏的預防
1、井架要對中、轉盤要對正，以免井斜，土層管被磨出孔洞，出現井 漏。
2、開鉆前配好基漿。
3、最好鉆穿黃土層30米，套管下到完整硬石上。
4、用水泥固牢土層管，洗井 拌漿 送漿 加替漿水 蹩壓 待凝固，每一個環節都要按規范進行，否則，都將使固井失敗。
5、不要用水泥固井口，一來水泥根本就固不住井口，二來還會阻礙巖屑在土層管外環空間沉淀。
二開井漏的預防
1、使用低比重泥漿。泥漿比重低，靜液柱壓力小，井漏的程度就低。
2、泥漿應有良好的流動性，使循環狀態的泥漿對井壁的側壓力減少到最低值。
3、泥漿對巖粉的絮凝沉淀性要強，能迅速堵塞巖石的自然空隙。
4、泥漿防塌排粉效果好，以免沉砂埋鉆時開泵蹩漏地層。
5、控制下鉆速度，避免壓裂漏失層。
6、開泵要慢，并采用小泵量在低壓下循環，待正常后再逐漸恢復正常泵量。
六、黃土層淺部漏失的2種堵漏辦法
1、用瞬間固化劑封堵。
發現井口不返漿，再強行鉆進一米，接著起鉆，準備堵漏。
材料：1m3清水，1噸瞬間固化劑，二者比例為1：1。
工具：3個半截機油桶（50升），3根木棍。
分成三個班，每班4個人，一個人往桶里加水40公斤，一個人往桶里加固化劑40公斤，一個負責快速攪拌（1—2分鐘），一個人負責往井里倒，全部時間控制在10分鐘以內。30分鐘后就可以下鉆正常鉆進。
瞬間固化劑封堵后不易發生二次漏失，可繼續用清水鉆進，不影響鉆速。
2、用黃土、鋸末、高粘堵漏劑堵漏
將1噸黃土，0.5噸鋸末和0.1噸高粘堵漏劑拌勻后用銑子加到井內（不可太猛，以免架橋），井外配5m3高粘度泥漿即5m3清水加2代高粘堵漏劑，下鉆用小泵量鉆進，很快就能堵住。注意：為避免再次發生漏失，最好把排污泵放在泥漿池里，開泵，讓井內返出的黃土、鋸末不沉淀，繼續參與循環。
提示：穿過漏層若干米后，原漏層再次發生漏失的處理辦法 ：在漏層下1米處架橋，加1—2噸瞬間固化劑即可快速堵住。
七、土層下碎石層漏失的三種堵漏辦法
1、用瞬間固化劑堵漏
井漏起鉆后測水位，確認井底無水，就用瞬間固化劑堵漏。
2、用鋸末、高粘堵漏劑堵漏
如果井內水位小于50米，就用此法堵漏。在泥漿池里加10m3清水加500公斤鋸末，用排污泵沖均勻后快速加入4—6袋高粘堵漏劑，完畢全抽入井內，接著再加5—10m3清水，將堵漏劑盡可能多地進入漏層。1小時后就可下鉆鉆進。
3、用膨潤土、纖維素、鋸末、高粘堵漏劑堵漏
用膨潤土和纖維素配10—15m3比重為1.1，粘度為100s的原漿，再快速加入400—600公斤鋸末，4—8袋高拈堵漏劑，沖均勻后全抽入井內，接著再加5—10m3清水增壓，將堵漏劑全進入漏層。1小時后就可下鉆鉆進。
提示：對于特大裂隙漏失，就帶漏鉆進，堵漏成本高而耽誤時間，但下完套管后必須用水泥把套管封死。
八、砂體滲漏的堵漏辦法
1、滲漏量小于6m3/h，加1—2袋高粘堵漏劑就能堵住。
2、滲漏量大于6m3/h，加3—4袋高粘堵漏劑和30—40袋鋸末就能堵住。
3、滲漏量大于10m3/h，在加5—8袋高粘堵漏劑和50—60袋鋸末的同時，再將泥漿池的巖屑全沖起來一起參與堵漏，效果也十分好。
九、華池組與洛河組接觸帶大漏的堵漏辦法
第一步、用排污泵把泥漿池巖屑沖起來后抽入井內。
第二步、在泥漿池里加50m3清水，加7.5T膨潤土（15%）、200公斤纖維素和7袋純堿、7袋燒堿，水化8—12小時。
第三步、土粉水化好后，就開始下鉆到井底并合上方鉆桿。
第四步、用最快的速度把100袋鋸末和8袋高粘堵漏劑加到原漿中沖均勻，接著就開泵用泵量邊循環邊鉆進。
第五步、返漿正常后，再鉆進20米，確認漏層堵住后，慢慢地加清水，將比重和粘度降下來，恢復正常鉆進。
十、災難性井漏的堵漏辦法
1、用瞬間固化劑堵漏
如果井底沒有水，那用瞬間固化劑堵漏是最好不過的了，只是用量需要10噸以上。
2、用膨脹堵漏王堵漏
配30m3原漿，要求比重1.12、粘度80s，失水量15ml/30min。
不下鉆桿，將膨脹堵漏王和高粘堵漏劑2：1比例拌合30袋，再裝上袋，搬到井口待用。
用排污泵向井內抽原漿，同時向井內均勻倒上述混合料，比例是1m3原漿加2袋混合料，都加完后靜止8小時，然后就可正常鉆進。
十一、二次井漏的補救措施
用膨脹塞子探準套管漏失位置后根據情況確定堵漏方法。
1、套管磨穿或脫扣位置在30m以上，采用人工挖或打側眼的辦法，找到該位置，隨后用固水泥或加瞬間固化劑的辦法進行堵漏。
2、套管磨穿或脫扣位置在30m以下套管鞋以上，首先在該位置下1米處架橋，然后選用瞬間固化劑或膨脹堵漏王進行堵漏。
3、套管鞋漏，同樣是在其1米處架橋，然后用水泥進行堵漏。
（二）井塌問題
一、直羅組井壁坍塌的原因
1、直羅組巖石軟，膠結性差，被鉆穿后，裸露在井壁的巖石失去原來力的平衡而掉入井內。
2、直羅組泥頁巖吸附井內水份，使粘土礦物晶格增大，自身結構強度下降，而發生分散或剝落于井內。
3、起鉆速度太快，引起的抽吸壓力的破壞。
4、起鉆后未及時回灌，造成靜液柱壓力降低。
5、因故停鉆，井壁長時間在泥漿中浸泡。
6、長時間在直羅段沖井。
7、在直羅段定向、反復糾斜。
8、彎曲鉆桿對井壁的碰撞或敲打。
9、泥漿性能，如比重、漏斗粘度、失水量、礦化度和濾液粘度，不能維護井壁穩定。
二、如何判斷井壁已坍塌？
1、返出巖屑尺寸增大，數量增多且混雜。
2、卸掉方鉆桿后，鉆桿內噴漿嚴重。
3、泵壓增高且不穩定，嚴重時會出現蹩泵現象，甚至蹩漏地層。
4、扭矩增大，蹩鉆嚴重，停鉆后轉盤打倒車。
5、上鉆遇阻，下鉆遇阻。需要反復劃眼，嚴重時會發生卡鉆或無法劃到井底。
6、井徑擴大，出現糖葫蘆井眼，攜屑困難，測井遇阻。
7、形成臺肩，斜度大時會鉆出新井眼，測井儀器碰到臺肩上，無法再測下去。
三、如何預防井壁坍塌？
1、搞清楚易塌地層不穩定機理與嚴重程度以及易塌層厚度，這是選擇鉆井液類型和配方的根本依據。
2、對鉆井設備的性能，鉆桿鉆鋌的質量，井隊整體技術水平，定向技術以及油料和水的供應等都必須了解透徹，這也是配制鉆井液不得不考慮的因素。
3、進入易塌層前10米配制好鉆井液，堅持“一低二高二適當”的原理，將鉆井液性能控制在以下范圍內：a、比重1.04-1.06；b、漏斗粘度20-25秒；c、失水量5-8ml/30min；d、濾液粘度20-22秒；e、礦化度1-1.5%。低的失水是為了減少頁巖的表面水化力，高的礦化度是為了平衡頁巖與鉆井液之間含鹽量差異，減少頁巖滲透水化力，二者都是為了減少水敏性頁巖的水化膨脹剝蝕。高的濾液粘度是為了減少進入泥頁巖的水量和增大水在泥頁巖中的滲流阻力，使鉆井液內水份不能進入很遠。陜北地層是負壓地層，沒必要用高比重鉆井液，保持 適當的 比 重1.04至1.06就很好。適當的粘 度，是因為過小了鉆井液對井壁沖蝕力大，攜帶鉆屑不利，過大了又會使泵壓升高，排量減少，鉆速下降，裸眼時間加長，壓力激動增大，同樣不利于防塌。
4、鉆井液應保持良好的流動性能，減少對井壁的沖刷。
5、在易塌井段起下鉆要緩慢，并堅持提鉆回灌制度，避免抽吸壓力和激動壓力對井壁的破壞。
6、長時間停鉆必須在易塌層下部架橋并注封閉漿，以避免易塌層出現嚴重垮塌。
7、完鉆后配上完井液和封閉漿液，以保證測井順利。
8、進入直羅組前，使用優質新鉆頭，盡可能提高鉆速，縮短鉆井時間。
9、延安組和延長組有長段砂巖，滲透性特強，應提前做好防漏工作，以免漏失嚴重時加清水，而破壞鉆井液性能。
10、地面漿量應保持在60m3以上，使巖屑在地面有足夠的沉淀時間，只有巖屑沉淀好，鉆井液性能才能維持穩定，井壁才能維持穩定。
四、井壁已垮塌該如何處理鉆井液？
鉆井液配制不合理或因設備、供水等原因造成長時間停鉆均會使易塌地層出現嚴重垮塌，垮塌巖塊滑落到規則井眼架橋，掉塊越堆越高，易塌層4/5井眼被坍塌物填滿。下鉆遇阻，劃眼、反復劃眼也加不了鉆桿，強行加桿又會發生埋鉆，處理埋鉆事故又會發生事故加事故，甚至使井報廢。因此，一旦發生井壁嚴重垮塌，首先要做的事就是重新調理鉆井液，使其具有兩大突出性能：治塌性能和攜帶大的巖塊性能。
材料：膨潤土（造漿率≥12m3/T)，純堿，高粘防塌劑，硅酸鉀，纖維素，磺化褐煤樹脂，廣譜護壁劑Ⅱ型。
泥漿性能要達到：比重1.15，漏斗粘度60秒，失水量5mL/30min，泥餅≤0.5mm。
配制方法：
舉例說明。某井隊鉆至1200米時因鉆機故障停鉆27天，當時泥漿比重為1.07，漏斗粘度22秒，失水量8mL/30min。下鉆到820米時遇阻，劃眼6次也加不了鉆桿，估計井內直羅組就有坍塌物60m。原漿已不能達到治塌攜粉之功效，重新調配泥漿已迫不得已。
經計算井內有泥漿37m3，地面用小循環有泥漿23m3，共計60m3。需膨潤土4噸，純堿4袋，高粘防塌劑300公斤，纖維素（1300厘泊）200公斤，硅酸鉀600公斤，廣譜護壁劑Ⅱ型300公斤，采用邊循環邊加料的辦法依次將上述漿材用漏斗沖槍加到泥漿中，加完后再循環4個小時就可以開始劃眼了。
劃眼加桿時特別謹慎，因治理井塌需要8-12個小時，加上直羅段已形成大肚子，頭幾根劃眼都是反復4-6次，將井壁穩定住，將井內掉塊全部攜帶井外，卸掉方鉆桿后鉆桿內不噴漿，才開始加桿。經過36小時劃眼，井深已940米，下部井眼是暢通的，但為了安全，井隊決定每下一立柱鉆桿，開泵循環1個小時。經過26小時劃眼到井底。
正常鉆進后，準備使用大循環。在大泥漿池里放15m3清水，按硅酸鉀1%，高粘防塌劑0.5%，磺化褐煤樹脂1%，廣譜護壁劑Ⅱ型1%加量依次將150公斤硅酸鉀，75公斤高粘防塌劑，150公斤磺化褐煤樹脂，150公斤廣譜護壁劑Ⅱ型加到15m3清水里，然后改大循環，經過3個小時的充分循環，新漿、舊漿已拌和均勻，此時泥漿比重1.10，漏斗粘度37秒，失水量4.5mL/30min。隨后就用廣譜護壁劑Ⅱ型一種材料到完鉆。其間，井壁穩定，未發現掉塊坍塌，攜屑正常，起下鉆暢通，就是一點不盡人意，鉆速成倍下降。
五、怎樣配完井液、注封閉漿？
配完井液的目的是完鉆后將井內巖屑和掉塊全部攜帶出地面，注封閉漿的目的是將易塌地層封隔起來不再坍塌，二者都是為了測井時井內不遇阻，一下子測到井底。
配完井液和封閉漿很簡單，就是增加泥漿的比重和粘度。舉個實例。
A井隊完鉆時井深2100米，易塌層在1040米至1130米，當時泥漿比重1.07，漏斗粘度24秒，有2個沉淀池，最后一個沉淀池有10m3泥漿，計劃將泥漿比重提到1.15，漏斗粘度60秒，因此，就在10m3原漿中加800公斤膨潤土，100公斤高粘防塌劑和5公斤高粘堵漏劑。配制完后就將其送到井內，注意要邊轉邊循環，待10m3完井液全都返出井口后，就可以起鉆了。
起鉆到1150米時，開始配封閉漿。
用已配完井液5m3，加250公斤膨潤土，50公斤高粘防塌劑和3公斤高粘堵漏劑，泥漿性能調至比重1.20，漏斗粘度100秒，隨后將其送到井內。完畢就起鉆。
六、鉆穿易塌層直羅組后因天氣原因需停鉆10多天，該如何處理泥漿呢？
架橋和注超級防塌泥漿。
鉆穿易塌層直羅組需停鉆10多天，直羅組肯定會出現嚴重垮塌，給下一步鉆井工作造成極大困難，因此，如何維持直羅組穩定就成了停鉆后的當務之急。
架橋的方法很多，如用木塞、海帶、草袋等，但用膨脹塞子架橋最為牢固且簡單無后遺癥。用鉆頭將膨脹塞子送到直羅組下10米處就行了，然后將10m3超級防塌劑送到井內，再送1m3原漿后就起鉆，此法能保證直羅組20天不出現坍塌。
超級防塌泥漿的配制方法：10m3清水，2噸膨潤土，2袋純堿，4袋高粘纖維素，4袋磺化褐煤樹脂，8袋硅酸鉀，1袋高粘堵漏劑，2袋高粘防塌劑。整個配制過程需要3個小時，其性能為比重1.25、漏斗粘度150秒、失水量2mL/30min、礦化度2%、濾液粘度110秒。
七、工程上如何配合泥漿做好防塌治塌工作
泥漿工作需要工程上方方面面的配合，才能取得理想的鉆井效益。
進入直羅組或富縣組易塌地層前：
1對鉆機、泥漿泵、柴油機、空壓機等做一次全面檢修，以保證完鉆前不發生故障，萬萬不可湊合，因機故誘發井內事故。
2對鉆桿、鉆鋌、變徑、接頭逐個檢查，以防有孔洞漏水或脫扣、折斷，造成井內復雜化。
3儲備足夠的水、油、配件等，確保中途不停鉆。
4完成定向，糾斜工作。
5將泥漿池內巖屑全清理干凈。
6調試好泥漿儀器。
7試試攪拌機和漏斗沖槍是否正常。
8用優質新鉆頭。
在鉆進過程中要嚴格按鉆井規范操作，避免人為因素造成井內事故。
9鉆井參數（鉆壓、轉速、泵壓、泵量）的確定都要做到恰到好處。
10在易塌地層起下鉆要緩慢動作，減少激動壓力對井壁的破壞。
11起鉆時要及時回灌，保持泥漿對井壁的壓力不變。
12卸掉方鉆桿后，若鉆桿內噴漿，那就說明井內巖屑多，下一桿要延長沖井時間。
13不要在易塌層長時間沖井。
14勤掏巖屑，減少巖屑造漿機會，維護泥漿性能穩定。
15注封閉漿時，一定要算準鉆頭所在位置，以免封閉漿封不住易塌層。
八、治塌泥漿流動性差巖屑又不易沉淀怎么辦？
井壁已嚴重垮塌而配制的治塌泥漿往往比重、固相含量、粘度都很大，這對治理垮塌和攜帶掉塊是必要的，但當井壁維護住穩定，鉆頭已劃眼到井底后，該種泥漿就不適應正常鉆進了。巖屑不沉淀流動性差，極易發生粘附卡鉆。
處理程序是：先稀釋降低粘度，再加無機和有機絮凝劑沉淀巖屑，慢慢地將 比重 降至1.10，漏斗粘度 降至35秒，然 后就是 維護 泥漿 性能穩定。
實例。某井隊治理垮塌泥漿性能為：比重1.17，固相含量15%，漏斗粘度70秒。劃眼到井底后加磺化褐煤樹脂0.6T，將粘度降至40秒，再加0.5T硅酸鉀、0.2T絮凝劑，循環8個小時后比重降到1.11，恢復正常水平后就加廣譜護壁劑Ⅱ型一種材料。完鉆時比重1.12，粘度38秒。
九、配防塌泥漿為什么不要加燒堿？
好多井隊在進入易塌層前配制防塌泥漿時習慣于加燒堿，以增加pH值，提高粘土礦物的分散度和造漿率，但卻忽視了pH值的增加對井壁的破壞。
加燒堿提高OH－含量，會加劇井壁粘土顆粒的水化作用，使晶格間距增大，發生膨脹分散以至剝落掉塊，這與出發點背道而馳。pH值越大，井壁不穩定性就越嚴重。
做個小實驗。將三個直徑為4厘米的膨潤土球分別放入pH值分別為7、8、9三個水杯里，觀察發現，在pH值為9的水杯里的土球19個小時就開始散落，在pH值為8的水杯里的土球41個小時才開始散落，而在pH值為7的水杯里的土球72小時還是完整的。
因此，為了保持井壁穩定，對于液敏性坍塌地層，在配制泥漿中盡量不要加燒堿。如必須調整泥漿的pH值，可加適量KOH。
十、廣譜護壁劑Ⅱ型防塌機理
廣譜護壁劑Ⅱ型卓越的防塌性能被越來越多的井隊認同，喝彩。其獨特的與陜北地層相適應的復合配方更令鉆井界稱奇叫絕。
1、陽離子聚合物帶有大量正電荷，靠靜電作用，吸附在井壁巖石上，中和巖石表面的負電荷，抑制巖石水化分散能力比陰離子聚合物更強，可更好地保持井壁穩定。
2、泥餅薄而致密，滲透率低。
3、泥漿濾液粘度大（33-35秒），失水量小，失去的水也不能進入很遠。
4、pH值為7，不會引起頁巖地層水化。
5、礦化度6（g/L)，接近直羅組和富縣組巖石中水的礦化度，泥漿中的水不能向井壁泥頁巖滲透水化。
6、無機物和有機物復合作用極大抑制了巖屑 的水化分散，使其在地面得以全沉淀，在維護井壁穩定的同時，泥漿性能也得以穩定。
7、不溶物能封堵泥頁巖層理裂隙，阻止水的進入。
8、硅酸鉀中sio32－遇巖層水中Ca2＋、Mg2＋生成沉淀物Casio3和
Mgsio3，封堵巖石孔隙。
9、硅酸鉀中的k＋和銨鹽中的NH4＋被井壁粘土吸附后，由于水化能低，會促使晶層間脫水，使晶層受到壓縮，形成緊密的構造，從而能夠有效地抑制粘土水化。而且，k＋和NH4＋進入氧化 硅層氧離子形 成 的空穴內，能完成蒙脫石向伊利石的相變，起到護壁防塌的作用。
（三）縮徑問題
一、縮徑和坍塌皆因泥頁巖水化但防治辦法卻載然不同，為什么？
縮徑地層含粘土礦物主要是蒙脫石且膠結性很好，吸水晶格增大膨脹后連結力仍然很強，導致井徑縮小，上下鉆遇阻。而坍塌地層含粘土礦物主要是伊利石且膠結性差，吸水晶格增大后失去連結力而發生剝落、掉塊，出現超徑。因此，二者防治辦法會載然不同。
預防縮徑需要較低的比重和粘度，不控制失水量，重要的是礦化度，高的K＋、NH4＋含量才是預防縮徑的根本所在。讓井壁表層充分水化膨脹而較深層不水化，二層之間失去連結力，最終表層巖石剝落而恢復原來徑井。一旦發生縮徑，就采用劃眼或上下串動辦法處理，不用處理鉆井液本身。
預防坍塌需要低的失水量，適當的比重和粘度、高的礦化度和濾液粘度。井壁一旦發生坍塌，第一要做的事就是調整鉆井液性能，如增加比重和粘度，降低失水量等。
二、砂巖本身不水化膨脹，可為什么砂巖井段還發生縮徑？
砂巖不含粘土礦物，不存在水化膨脹，也就不存在縮徑了。
但砂 巖 含有孔隙，具 有滲透性，鉆井液內的巖屑 被吸 附在砂巖井壁上。如果鉆井液內固相含量超過5%，失水 量大于10mL/30min，井壁上的泥餅厚度就會大于3毫米，井徑就會縮小到小于鉆頭外徑，上下 鉆就會遇阻。
因此，在長段砂巖鉆進，鉆井液比重不要超過1.10，固相含量不要超過10%，如此，砂巖就不會出現假縮徑。
三、為什么好多縮徑卡鉆發生在油層段？
油層段砂巖中夾的泥頁巖含有較高的蒙脫石粘土礦物，吸水膨脹率是自身的1.5-3倍，且連接力很強，不易脫落，極易發生卡鉆事故。
再一方面就是油層段砂巖滲透性特強，在幾分鐘內就能形成很厚的泥餅，使井徑縮小。
因此，進入 油 層 段 時一定要 將鉆井液比重、固相含量、失水量降下來，將k＋、NH4＋含量 提 高，盡可能 減少泥頁巖吸水深度和膨脹率，減少砂巖泥餅厚度。
四、為什么在縮徑嚴重井段要每鉆進20分鐘劃一次眼？
由于液敏性泥頁巖所含蒙脫石粘土礦物多少不一樣，因此，縮徑的程度和快 慢也不一樣。當 蒙脫石在巖層中含量≥70%時，井壁在20分鐘內就會膨脹2-3毫米，井徑縮小到小于鉆頭所形成的井徑，上鉆就會遇阻。
所以，在縮徑嚴重井段要每鉆進20分鐘提鉆劃眼，在膨脹引起的縮徑還未小于鉆頭外徑時，就提鉆劃眼消滅掉已縮小的井徑，恢復鉆頭原已形成的井徑。這一處理井壁膨脹措施可避免縮徑卡鉆及其誘發的許多井內事故。
五、起下鉆遇阻，是縮徑還是掉塊，該怎樣判斷？
起下鉆遇阻，應及時判斷出縮徑還是掉塊，及時做出處理，否則，會引起埋鉆事故。例如，上鉆遇阻是由于井壁掉塊引起，如果未及時開泵循環并調整泥漿比重和粘度，仍采用象處理縮徑一樣的辦法上下串動，那就很快發生掉塊埋鉆事故。
起鉆遇阻，如果是掉塊造成的，那它遇阻的位置就不固定，而是每上下串動一次，遇阻位置下降一小段，當合上方鉆桿，開泵循環時，上鉆就暢通無阻。如果是縮徑造成的，那它遇阻的位置就是固定的，每上下串動一次，上升一小段，當同樣開泵循環時，遇阻位置不變。
下鉆遇阻，如果是縮徑造成的，那開泵劃眼，遇卡的井段是斷斷續續的，返出井口的鉆井液無大的巖屑和掉塊，加桿能下到已劃眼的位置甚至更深一些。如果是掉塊造成的，那開泵循環后，泵壓會略有上升，井口有大的巖屑和掉塊的，劃眼后加桿下不到已劃眼的位置，無法加桿，卸掉方鉆桿后，鉆桿內噴漿。
判斷出遇阻原因后，要很快拿出解決方案。對于縮徑遇阻，就不用處理鉆井液，只需上下串動，劃眼即可。對于掉塊遇阻，就需 要開泵循環，在鉆井液循環的過程中，加防塌劑、鈉土、硅酸鉀等材料，快速提高鉆井液比重和粘度，穩定住井壁不再坍塌掉塊并且將已落于井內的巖塊攜帶出井外。
六、為什么說80%井隊在防縮徑問題上陷于誤區
預防液敏性頁巖水化膨脹，需要降低鉆井液失水量，減少井內水份進入井 壁 巖石 的數量，井 壁水化膨 脹自然也就少了，我們的老師是這樣說的，教 科書也是這 樣 寫的。為了降失水，我們用了降失水劑（如CMC、PAC、K-PAM）、優質鈉土，將 鉆井液性 能 調 配 得 稱 心如意，結果怎樣呢？低的失水，鉆井液的粘度必定較高，對井壁的 粘附性一定很強，對巖屑的吸 附和懸浮能力也一定很強，如此巖屑在地面的沉淀性肯定很差，巖屑參與造漿，鉆井液比重和固 相含量越來越高，井壁泥餅越來越厚，井徑越來越小，這樣一來，起鉆 遇阻也就自然而然了。為什么？是老師說錯了嗎？教科書寫錯了嗎？都 沒有錯！這是陜北獨特的地層造成的，陜北地層是負壓地層，砂巖占65%，具 有極強的滲透性，泥巖層理發育，鉆井液內的固 相極易在壓 差作用下被吸附 在井壁上，砂巖段出現“假縮徑”。泥巖膨脹（失水量不可能降為零）加泥餅，再 加上鉆頭泥包，這就是起下鉆困難的根原所在。
因 此，為了防治縮徑，最好使用鉀基、銨基陽離子無固相鉆井液，使砂 巖 段無泥餅，膨 脹的泥 巖 脫落，鉆頭干干凈凈，起下鉆也就暢通無阻了。
七、廣譜護壁劑Ⅰ型防治井壁縮徑機理剖析
廣譜護壁劑之所以能成為陜北王牌產品，根本原因就在于它神奇的療效。安塞縣的郝家坪，子長縣的寺灣、安定、李家岔，這些都是陜北縮徑最為嚴重的礦區，因為縮徑，起鉆遇阻，在某一位置要上下串動幾天，起鉆需要十天半個月，一旦拉死卡鉆，那不知道需要處理多少天，因為縮徑卡鉆而使全井報廢的實在太多。一口井一個月能完鉆，那都是高水平。
自從2000年井 隊 用上廣 譜 護 壁劑Ⅰ型后，原來 縮 徑的井段不縮徑了，起下鉆暢通無阻，更不用說卡鉆了，整得吊錘下崗了，反扣鉆 桿睡大覺。井內安全了，鉆速成倍增加，現在一個月完成2口井都是慢的。
廣譜護壁劑是科技創新的結晶，其作用機理與眾不同。
廣譜護壁劑中的K＋、NH4＋、Na＋及陽離子 聚合物 被 井壁水敏性泥頁巖吸附后，井 壁表 層 與 較 深 層產生脫離，表層（厚3-4毫米）脫落于井內，較深層被加固，不 膨脹不剝落，保 持 鉆 頭 原已形成的井徑。而不是象普 通 鉆井 液一樣，在井 壁 上形成泥餅，靠泥餅減少進入井壁巖石的水份。由 于失水量只能減少，而不能完全減到零，井壁必然還要膨脹，而膨脹的巖石又被泥 餅緊緊包裹起來，反而增加了膨脹的厚度，使井徑縮小，起下鉆遇阻。再一個就是廣譜護壁劑配出來的 鉆井液是無固相鉆井液，在砂巖井段不形成泥餅，也就無所謂假縮徑了。
（四）巖屑問題
一、巖屑為什么會造漿？
巖屑造漿有兩個原因：巖屑自身的礦物組成和鉆井液的性能。
陜北地層是沉淀地層，巖石除了 砂 巖就是泥巖。砂巖有石英砂巖和長石砂巖，它們是不造漿的。參與造漿的是泥巖。
泥巖含有不同的粘土礦物，如 蒙脫石、伊利石、綠泥石和高嶺石，是其造漿的根本原因。含有 蒙脫石的泥巖被鉆頭破碎成巖屑后吸收鉆井液的水份，形成水化膜，使 晶格間距增大，最后膨脹分散在鉆井液中，形成膠體 —懸浮體混合體系。蒙脫石含量越高，巖屑造漿就越嚴重。
另一個原 因就是鉆井液對巖屑不具有絮凝性和包被性，不能抑制巖屑水化分散，反而加劇巖屑分散促使巖屑造漿。
二、巖屑造漿有何利弊？
任何事物都有兩面性，巖 屑造漿也一樣，有其利也有其弊，用其利棄其弊，這才是原則。
巖屑造漿給鉆井帶來的弊端有：
1降低鉆進速度。巖 屑造漿每增加1%，鉆速下降10%。如比重為1.01時鉆速為12m/h，比重升到1.11時，鉆速則下降到6m/h。
2造成粘附卡鉆。巖 屑在井壁上形 成 很厚的泥餅，在壓差作用下，使鉆鋌鉆桿與泥餅緊緊粘附在一起發生粘卡事故。
3造 成 鉆 頭泥包卡鉆。由于井壁上泥餅厚，起鉆過程中，鉆頭要刮掉泥餅，同時，一部 分泥餅也將牢固地吸結在鉆頭外部，使鉆頭外徑越來越大，當鉆頭外徑大于井徑時，起鉆就遇阻，就易發生鉆頭泥包卡鉆。
4造 成 縮徑卡鉆。巖屑 在砂巖上形成的泥餅使井徑縮小，起鉆遇阻，拉力大時易發生卡鉆。
5降低鉆頭壽命。由 于鉆頭需要反復研 磨 井底泥餅，大大地降低了鉆頭的使用壽命。
6造成埋鉆事故。加桿或起 鉆 過程中，巖屑下沉填滿鉆具外環空間，發生埋鉆事故。
7使泵壓升高泵量減少。
8使鉆機扭矩增大，柴油機負荷增大。
9巖屑造漿到一定程度時要排漿，勢必污染井場周邊環境。
10污染油層。
在易塌地層鉆進，巖屑適度造漿，對防治井壁坍塌有積極作用。
三、巖屑沉淀速度跟哪些因素有關系？
巖屑沉淀速度用公式表示為 μ＝ ? ? g 、
式中μ 巖屑沉淀速度（cm/s)； r 巖屑半徑；
p 巖屑密度（g /cm3）； p 鉆井液密度 （g /cm3） η 鉆井液粘度（ pa?s）；
g 、 重力加速度（981 cm/s ）
從公式中可以看出，影響巖屑沉淀速度的因素有如下幾點。
1沉淀速度與巖屑半徑的平方成正比。加絮凝劑 就是讓巖屑“橋聯”在一起，增大其半徑，而快速沉淀。
2與巖屑密度成正比。加包被劑就是不讓巖屑 水化體積增大而密度減少。
3鉆井液粘度越大，沉淀愈慢。這就是為什么要沉淀巖屑 先要降粘的原因。
4與鉆井液中巖屑形成的網狀結構以及巖屑的形狀有關。
四、怎樣才能使巖屑在地面快速沉淀？
巖屑沉淀至關重要，加快巖屑在地面沉淀速度，應從以 下幾個方面著手。
1、循環槽長度不少于15m，泥漿池體積不 少 于80m3，漿液量不少于60m3，給巖屑充分沉淀機會。
2、在穩定地層，如川口、青化砭、延長，最 好 選 用既能潤滑鉆具，又能攜帶巖屑和沉淀巖屑的復合材料，如潤滑絮凝劑、高 粘堵漏劑，使巖屑全沉淀，保持無固相。
3、在縮徑嚴重但不掉塊的地層，如子長、靖邊，就 用廣譜護壁劑Ⅰ型，既能預防縮徑，又能快速沉淀巖屑。
4、在坍塌嚴重的 地層，如志丹、吳旗，就用廣譜護壁劑Ⅱ型，既能抑制泥頁巖水化坍塌，穩定井壁，同時又能抑制巖屑水化分散，在地面很好地沉淀，穩定鉆井液性能。
5、不要過多地加纖維素、純堿、燒堿等加快巖屑水化的材料，這與沉淀巖屑的目的背道而馳。
6、適當增加鉆壓和泵量，增大巖屑體積，有利于沉淀。
7、勤掏巖屑，避免巖屑反復在井內循環。
五、怎樣解決巖屑沉淀與懸浮這對矛盾？
巖屑 的沉淀與懸浮是對矛盾。巖屑在地面循環槽和泥漿池內沉淀快， 停泵后，巖屑在井內受到的懸 浮力相對較差，巖屑的沉淀速度同樣很快， 這樣很容易發生埋鉆事故，特 別是在遇到鉆桿斷扣或泥漿泵突然故障的情 況下，更易發生埋鉆事故。怎樣解決這對矛盾呢？
對于無固相鉆井液，巖屑在井外是全沉淀的，鉆井液的觸變性很小，懸浮力很小，巖屑的下沉速度同井外一樣快，但 是，只要一桿鉆完后能沖井5分鐘以上，加桿過程中是不會發生埋鉆事故的。這 是因為泵送入鉆桿內的鉆井液中不含固相，井內鉆井液中巖屑量很 少，當鉆速為10m/h時，每百米含巖屑量才0.3m3，沖井5分鐘，巖屑 要上返150m，在設備、鉆桿正常情況下，是沒有危險的。
對于固相鉆井液，懸浮力很大，巖屑不易下沉，會出現惡性循環，比重和粘度不斷增大，解決這對矛盾主要從兩個 方面著手，一是鉆井液對巖屑有良好抑制性和絮凝性，使巖屑不水化膨脹分散且能 相互“橋聯”在一起沉淀，二是鉆井液有很大的觸變性，流動時在地 面能很好地沉淀，而一旦停泵，又具有很大的懸浮力，減少或杜絕巖屑埋鉆風險。
六、為什么說抑制巖屑造漿穩定鉆井液性能是鉆井界公認的難題？
在地層較穩定情況下，使用無固相鉆井液，只 要加足絮凝劑，巖屑很容易在地面沉淀下來，而保持鉆井液性能穩定。
但對于復雜地層，由于存在井壁坍塌問題，在 進入易塌井段前，必須配制好具有一定比重、粘度、失水量、礦 化度的泥漿，而這對巖屑沉淀都是不利的。①失水量不能降至零，巖屑必然水化膨脹分散；② 比重大，巖屑下沉速度就慢；③粘度大，巖屑下沉速度 就慢；④泥漿形成的網狀結構以及降失水劑對巖屑的吸附，都影響巖屑在 地面沉淀。因此，巖屑必然造漿，引起泥漿比重、粘度升高，給鉆井工 作帶來許多不利影響。盡管有的井隊配有除泥器，但都不能從根本上解決問題。
近年來，國內有些油田 使 用正電膠、小陽離子、聚合醇等頁巖抑制劑，取得一定效果，但 也只是能相對降低巖屑造漿率，且費用很高，每米達50-60元，不適合陜北井隊。陜北鉆井 液最 佳 體系是鉀銨-陽離子聚合物，盡管費用低，每米15元，但不能完全抑制 巖屑 造漿，每 百米比重還要增加0.01。
如何以較低的成本抑制巖屑造漿，穩定鉆 井液性能，全面提高鉆井效益，是陜北鉆井界急需解決的難題。
七、為什么無機鹽與絮凝劑復配沉淀巖屑效果更好？
加FeCI3、AICI3等無機鹽，能壓縮粘土顆粒間的雙電層，減少雙電層的斥力和溶劑化膜的阻礙作用，阻止巖屑水化 膨脹體積增大而密度減小，下沉速度減慢。加絮凝劑使巖屑“橋聯”在一起體積增大，相 當于增大巖屑顆粒半徑。巖屑密度不減小而體積增大，沉淀效果自然就更好。
八、巖屑不易排出井外是什么原因？
巖屑不易排出井外原因很多，歸納起來有下列幾種。
1井壁坍塌出現長段超徑，巖屑在此段受到 鉆井液的攜帶力減弱，上下翻轉，排不上來。
2井深定向，鉆桿不轉，巖屑直線上返，而不是螺旋上返，自 然也就不易排出井外。
3定向不能一次成功，反復 扭方位，增 斜、降 斜，鉆井 軌 跡彎彎曲曲。
4泥漿泵排量不夠，鉆井液自身上返速度低。
5鉆井液粘度低，網狀結構強度低。
6鉆井液比重小，巖屑下沉速度快，相對上返速度就慢。
7巖屑顆粒大，比重大，鉆井液就難將巖屑帶出井外。
九、巖屑不易上返該如何調配鉆井液？
上返，就應立即調配鉆井液性能，直到巖屑上返量正常。
最簡單最有效的辦法是加黃原膠或高粘堵漏劑，將鉆井液漏斗粘度提高20-30秒，巖屑就能很順利上返。
如果巖屑不易上返是因為井壁坍塌超徑造成的，那在加以上兩種材料基礎上，還得加膨潤土，增加鉆井液密度和網狀結構強度，穩 定住井壁不再坍塌掉塊，將巖屑和掉塊攜帶出井外。
十、巖屑與假縮徑、粘附卡鉆、鉆頭泥包是什么關系？
巖屑造漿，鉆井液中巖屑含量會越來越高，當巖屑含量超過10%且失水量大于9mL/30min時，巖屑在砂巖段井壁上就會形成大于3毫米厚的泥餅，出 現 假 縮 徑 使 井徑小于鉆頭外徑，起下鉆遇阻。當 假 縮徑 段很長時，停鉆后，鉆鋌鉆桿會與井壁泥餅緊緊粘結在一起，發生粘 附卡鉆。起鉆過程中，鉆頭刮掉泥餅，泥餅也會牢固地粘結在鉆頭外部，使 其外徑漸漸增大，當鉆頭泥包使外徑大于井徑時，起鉆就會遇阻，拉力 大時還會發生鉆頭泥包卡鉆。
（五）潤滑問題
一、鉆井液的潤滑是潤滑什么？
鉆井液的潤滑一是潤滑井壁的泥餅；二是潤滑鉆井液本身。二者都是為了減少旋轉阻力和提拉阻力。
摩阻系數是評價鉆井液潤滑性能的技術指數，泥漿的潤滑性處于空氣與油中間，空氣為0.5、清水為0.35、柴油為0.07、泥漿為0.2-0.35之間，如在泥漿中加入潤滑劑，則可降到0.10以下。陜北泥漿摩阻系數維持在0.20-0.25，就是很好了。
二、鉆井液的潤滑性重要在哪些方面？
1減少鉆具的扭矩、磨損和疲勞，延長鉆頭軸承的壽命，相應延長鉆具及鉆頭的使用壽命。
2減少鉆柱提升的磨擦阻力，縮短起下鉆時間。
3能用較小的動力轉動鉆具，節省柴油，延長設備壽命。
4能預防粘卡，防止鉆頭泥包。
三、為什么無固相鉆井液與固相鉆井液要用不同的潤滑劑？
無固相鉆井液，顧名思義，是不含固相成份，在井壁上不形成泥餅，因此，也就無所謂潤滑泥餅的問題了，而 只需潤滑鉆井液自身，減少其摩阻就是了。為此，一些不 溶 于水的潤滑劑，如 塑 料小球、石墨、玻 璃微珠、瀝青粉，是不 能在無固相鉆井液中使用，既使無壞處，也只能是白花錢。選用液體潤滑劑如皂化油和表面活性劑如笨磺酸鈉，加 量很少，就能顯著降低水的表面張力，降低鉆井液自身的摩阻。
固相鉆井液對惰性固體潤滑劑、瀝青類潤滑劑和液體潤滑劑都能很好地吸附和懸浮，減少泥餅和鉆井液自身的摩 阻。選用什么樣的潤滑劑，要視井深、鉆井液性能及成本而定。
四、常用的潤滑劑有哪些？
1磺化褐煤樹脂、腐植酸鉀
在固相含量比較高、粘度比較高、流動性比較 差、泥餅比較厚且濾失量比較大時，加入此類潤滑劑能有效降低鉆井 液粘度和濾失量，改善流動性和泥餅質量。
2表面活性劑
在無固相鉆井液中加十二烷基笨磺酸鈉等表面活性劑，能顯著降低水的表面張力，能把水的磨阻系數從0.3降到0.20以下。
3液體潤滑劑
加入液體潤滑劑如皂化油等主要是通過在鉆柱、井壁巖石表面形成吸附膜，使鉆柱與井壁巖石接觸產生的 固 ─ 固摩擦，改變為活性劑非極性端之間或 油膜之間的摩擦。從而使回轉鉆柱與巖石之間的摩擦力大大降低，減少鉆具回轉阻力。
4惰性固體潤滑劑
主 要有塑料小球、石墨、碳墨、玻璃微珠，該類潤滑劑適合在低固相鉆井液中使用。
五、影響鉆井液潤滑性的主要因素有哪些？
影響鉆井液潤滑性的主要因素有：有機高分子處理劑、潤滑劑、濾失量、地下水、濾液pH值、鉆井液的粘度、密度、固相。
1有機高分子處理的影響。
許多高分子處理劑如纖維素、磺化酚 醛 樹 脂、聚丙烯酰胺等能改善泥餅質量，在鉆柱、井壁上形成吸附膜，增 強 潤 滑性，減少鉆柱 摩 擦阻力。
2潤滑劑
用清水作鉆井液，摩 擦 阻力是較大的，而 往清水中加入少量的潤滑劑如陰離子表面活性劑，就能大幅度提高鉆井液的防磨性和潤滑性。
3濾失性、地下水和濾液pH值的影響。
降濾失劑能使泥餅薄而致密，表面光滑，具有良好的潤滑性；井底溫度、壓差、地下水和濾液的pH值 會 在不同程度上影響潤滑劑和其它處理劑的作用效能，從而影響泥餅的質量，對鉆井液的潤滑性能產生影響。
4粘度、密度和固相的影響。
隨著鉆井液固相含量、密度的增加，其粘度、切力也會相應增大，鉆井液潤滑性能就變差。
六、在井場如何知道鉆井液潤滑性能好壞？
根據加入潤滑劑前后鉆機的扭矩、泥漿泵泵壓、柴油機轉速、提升拉力的變化情況，就可判斷潤滑劑的潤滑效果好壞。
加入潤滑劑后，鉆頭鉆鋌鉆桿回轉時與鉆井液、泥餅的摩擦阻力就減小，相應地鉆機扭矩就減小，柴油機負荷就減小，在 油門固定不變時，柴油機的轉速就增加；鉆井液流動性變 好，泥漿泵泵壓降低而排量增加；提升鉆具時，鉆具與鉆井液、泥餅的 磨阻就減少，提升拉力就降低。依據變化量的大小，就可知道潤滑劑潤滑效果的好壞。
（六）環保問題
一、鉆井液是怎樣污染環境的？
1鉆 井 液中 的 有機 化 合物滲透到土壤中不易降解，而形成一層隔離膜，阻止土壤吸水，阻止植物 吸水，另外，一些有機化合物具有毒性，對水中生物有危害性。
2鉆井液中的機油、柴油對土壤、植物、水的毒害也是很大的。
3鉆井 液 中的鹽和可交換性鈉離子，能造成土壤板結，使植物難從土壤中吸收水分，不利于植物生長，對地下水也有相當大的影響。
4鉆井液中的 巖屑 對土壤、植物、地下水、水中生物，都會產生或多或少的影響。
二、怎樣減少或杜絕鉆井液對井場周邊環境的污染？
1盡量少加或不加 無機鹽特別是鈉鹽以及不易降解的有機高分子化合物。
2能用無固相鉆井液的地 層盡可能使用無固相鉆井液，一是便于清理巖屑，二是不用排漿換漿，三是鉆井液可以重復利用。
3使用優質鉆井液，使巖 屑盡最大可能在循環槽內全沉淀下來，便于清理巖屑。
4有條件的井隊使用除泥機，降低固相含量，延長鉆井液使用周期。
5用上口井鉆井液鉆表土層。如果在志丹、吳旗鉆井，在鉆進洛河組時，也可以使用上口井鉆井液。
6挖大坑，墊上塑料膜，將巖屑填埋起來。
7在完鉆的鉆井液中加固化劑，使鉆井液硬化，防止環境污染。
（七）油層保護問題
一、油層保護的重要性
鉆井與完井的最終 目的在于鉆開油層并形成原油流動的通道，建立油井良好的生產條 件。任何阻礙流體從井眼周圍流入井底的現象均稱為對油層的損害。保護油層主要指盡可能阻止近井壁 帶 的 油層 受 到不應有的損害。
保護油層的重要性集中體現在以下方面：
1對于探井，保護油層工作的好壞直接關系到能否及時發現油層和對儲量的正確估算。
2保護油層有利油井產量和油田經濟效益的提高。
3有利于油井的增產和穩定。
二、鉆井液是怎樣損害油層？
1鉆井液中巖屑、膨潤土、固體潤滑劑、惰性堵漏劑等固體粒子侵入油層孔隙、裂隙或裂縫，造 成油流的部分通道受到堵塞，降低油層的滲透率，損害油層。
2濾液滲入油層后，造成油層中粘土水化膨脹，堵塞孔隙，降 低滲透率。蒙脫石遇淡水，其體積增加三倍，遇鹽水膨脹一倍。
3鉆井液中的分散劑，使油層中的粘土分散混入液流中，從 而在油層通道較狹小的地方形成堵塞。
4鉆 井 液中 的CO3－2、OH－ 遇 油層 中Ca＋2、Fe＋3生 成CaCO3、Fe(OH)3沉淀，堵塞油流通道。
5鉆井液中的表面活性劑，引起油層巖石潤濕反轉，降低滲透率。
三、怎樣減少無固相鉆井液對油層的損害？
無固相鉆井液不含固相，有機聚合物易降解，對保護油層有積極的一面，但其濾液對粘土礦物水化膨脹沒有抑制性，因此，在 進 入 油 層前10米，應在 鉆井 液中 加1-2% 的硅 酸 鉀、氯 化 鉀，防止 油 層中粘 土 礦物
的膨脹，堵塞孔隙，降低滲透性，使油層免遭損害。
四、怎樣減少固相鉆井液對油層的損害？
1盡可能降低鉆井液比重，降低鉆井液與地層間的壓差，降低鉆井液侵入油層量，降低損害程度。
2控制鉆井液的濾失性能。鉆井液的濾失量愈高，侵入的數量愈多，侵入深度愈大。因此，必 須選用適合的降失水劑，將鉆井液的濾失量控制在最小值。
3在進入油層前10米，加橋堵劑，在井壁上形成不滲透的泥餅，以阻止固體的侵入，又便于投產時解堵。
4縮 短 浸 泡 油層時間。浸 泡油層的時間愈長，即 侵入油層的數量愈多，深度愈大，損害愈嚴重。因此，要盡 可能縮短浸泡時間，鉆穿油層后快速完井。
5控制pH值在7-8，使鉆井液中的組分不致于產生沉淀，造成油層的嚴重損害。
⑥濾液中應含有適量的k＋、NH4＋，抑制油層中粘土礦物膨脹。
五、為什么井隊鉆井液性能總是達不到油礦要求？
1對地層特征不熟悉，特別是對 易 塌地層層位、嚴重程度、易塌機理了解的不透徹。因此，也就不能 對癥下藥，不是將簡單穩定地層復雜化，就是將復雜地層簡單化。前者 將出現鉆井液比重、粘度、固相含量超標，后者將發生井內卡鉆事故，又會 走 向 另 一個極端，將比 重、粘度提到很高，二者都不能滿足油礦要求，造成對油層的損害。
2鉆井液技術不高，鉆 井 液類型與配方不合理，不能滿足護壁堵漏、沉粉、排 粉之要求。例如，鉆井液不能完全抑制巖屑水化分散，而是參與造漿，這 樣必然會使比重、粘度、固相含量、失水量不斷升高，超過油礦要求。
3鉆井液材料質量不合格不穩定，縱 使再好的 配方，也不能達到好的效果。這個問題是搞泥漿的人最 痛心又最無奈的事。因為材料質量問題，發生井故的事太多了。更不用說鉆井液性能達到油礦要求了。
4某 些礦區地層確實坍塌嚴重，鉆井液必須用高的比重和粘度才能控制住，而油礦對井隊的要求都是統一標準，這就沒有辦法了。
（八）常用泥漿材料堅定
一、燒堿NaOH
①片狀燒堿（純度96%）是無色透明的，片狀厚度是均勻的。
②全溶于水，沒有沉淀物，水溶液不渾濁。
③100克 水加4克燒 堿，試紙顯色在13到14之間。用溫度表測前后水溫，水溫升高12度。
二、純堿
①白色粉末，密度2.5g/cm3，袋子是飽飽的。
②全溶于水，水溶液是透明的。
③100克水加30克純堿，pH值為11.5，水溫升高16C0。
④取純堿10克放入燒杯里，加鹽酸（地質工處有）1-2滴，有氣體CO2生成，該氣體使石灰水變成白色混濁體。
三、膨潤土
造漿率、失水量和漏斗粘度是鑒定膨潤土質量的三個重要指標。
①優質人工鈉 土造漿率15m3/T。鑒 定 方法：1000克水加67克鈉土，攪拌30分鐘，靜 止24小時，上 面 沒有 清 水 或 有少 許 清水，膠體率≥95%，失水量11-12mL/30min，漏斗粘度22-24秒。
②普通膨潤土造漿率10m3/T。鑒定方法：1000克水加100克膨潤土，攪拌30分鐘，靜 止24小時，膠 體率≥95%，失水量13-15mL/30min，漏斗粘度19-21秒。
四、羧甲基纖維素鈉鹽
纖維素的作用是增粘降失水，因此，增粘和降失水是測定纖維素質量好壞的兩個重要指標。
按1%加量即700克加7克纖維素，攪拌1個小時，測其漏斗粘度；在 原漿（失水量10mL/30min）基 礎上加0.2%的纖維 素，測 其 降失水效果。
高粘纖維素（800mPa?s)的漏斗粘度為270秒，能降低失水量1.5mL。
中粘纖維素（500mPa?s)的漏斗粘度為140秒，能降低失水量2mL。
低粘纖維素（250mPa?s)的漏斗粘度為40秒，能降低失水量2.5mL。
另外，純品纖維素水溶液是無色透明的，稠而無絲，夏 天放 置10天也無臭味。
五、聚丙烯酰胺
井場無條件測定PAM的水解度，但測定其粘度還是很容易的。
700克清水加1克PAM，攪拌1個小時，觀 察PAM 全溶解后，測其漏斗粘度。
如果漏斗粘度為30秒，那PAM的分子量就是500萬。
如果漏斗粘度為50秒，那PAM的分子量就是800萬。
如果漏斗粘度為80秒，那PAM的分子量就是1400萬。
如果漏斗粘度為≥120秒，那PAM的分子量就是≥1800萬。
六、腐植酸鉀
①褐色粉末或顆粒；②1%加量水中不溶物≤8%；③1%加量能降低固相泥漿漏斗粘度5-10秒；④1%加量能降低固相泥漿失水量2-3mL；⑤k＋含量≥8%。
七、廣譜護壁劑Ⅰ型
700克清水中加70克廣譜護壁劑Ⅰ型，攪拌30分鐘，漏斗粘度170秒，pH值7，比重1.10，礦 化 度 6.5%,水中 不 溶 物0.5%,k＋、NH4＋含 量≥15%。
八、廣譜護壁劑Ⅱ型
700克清水加70克廣譜護壁劑Ⅱ型，攪拌40分鐘，測得：漏斗粘度220秒，pH值7.5，比重1.10，礦化度6.5%，k＋、NH4＋含量23%。
在700克泥漿（失水量12mL/30min，泥 餅1.2毫米）中 在7克廣譜護壁劑Ⅱ型，攪拌50分鐘，泥漿失水量降到8.5mL，泥餅降到0.7毫米。
九、潤滑絮凝劑
700克清水中加2克潤滑絮凝劑，攪拌40分鐘，清水的摩阻系數由0.3降到0.21，漏斗粘度由15秒增到105秒。
在700克清水中加0.07克潤滑絮凝劑，攪拌40分鐘后，往里加700克膨潤土，700克膨潤土全絮凝沉淀。
十、高粘堵漏劑
在700克清水中加2克高粘堵漏劑，攪拌1個小時，漏斗粘度為129秒。
十一、膨脹堵漏王
在燒杯里加10克膨脹堵漏王，加500克清水，1小時后，500克清水被10克膨脹堵漏王全吸收完。
取一顆直徑為2毫米的膨脹堵漏王放在盛有200克清水的燒杯里，2小時后該顆堵漏王膨脹到直徑30毫米，膨脹率是自身的15倍。
十二、瞬間固化劑
在燒杯里加100克清水，加100克瞬間固化劑，攪拌2分鐘，12分鐘開始變稠，26分鐘后凝結成石塊。
（九）鉆井液性能測定方法
一、比重
泥漿的比重是指泥漿的重量與同體積純水重量之比。
操作方法：
1調準方法：將泥漿杯中注滿清水，慢慢蓋上杯蓋，用 布 擦去杯蓋中孔溢出的多余水。將秤桿的刀口放到支架的刀口座里，把 游 碼撥到1.0處（游碼左側對準1.0處），觀察水準氣泡是否對中。如氣泡不對準，需向調平容器內加入或取出重物，把氣泡調到正中。
2測定方法：將泥漿注入泥漿杯中，加蓋后擦 凈溢 出的泥漿，將秤桿的刀口放到支架的刀口座里。撥動游碼，使秤 桿 水平（氣泡居中），讀出游碼左側所對的刻度值。即為泥漿的比重。
二、含砂量
泥漿含砂量是泥漿 中大于74um非粘土 砂 粒占 泥漿總 體 積的百分含量。
用泥漿含砂量杯測量含砂量。將50mL泥漿倒入量杯，再加450mL清水稀釋，攪拌1分鐘，豎直量杯，靜 止1分鐘，讀下沉的砂粒（包括一些泥團）體積的mL數，乘以2即為該泥漿含砂量的百分數。
含砂量過量，會使鉆頭、鉆桿，尤 其是泥漿泵，遭到非正常磨損，有時非常嚴重。
三、膠體率
膠體率反映泥漿的穩定性，膨潤土的造漿率。
將100mL泥漿倒入100mL量筒中，封口靜止24小時，讀出泥漿上部澄清液的體積。泥漿膠體率應大于95%。
四、失水量、泥餅厚及pH值
泥漿在泥漿柱與地層間壓差作用下，其 水份向井壁巖層滲透，稱為失水。在失水的過程中，泥漿的粘土顆 粒 附 著于井壁上形成泥餅，稱 為 造壁。形成的泥餅能阻止失水的繼續進行。同一性能的泥 漿在不同地層的失水量和泥餅厚度是不同的。在滲透性大的砂巖中泥餅 較厚，相反，在滲透性小的頁巖、泥巖中泥餅較薄。
用ZNS型泥漿失水測定儀，測量在7×105Pa壓 力 作用下，30分 鐘通過截面積為45.3cm2的過濾面積的滲透濾液量，用mL表示。同時測量泥餅厚度及pH值。
操作方法：
1旋開泥漿杯蓋，取出密封圈，擦凈。
2手指堵住泥漿杯小孔。放入密封圈，向杯內注入泥漿，液面應在密封圈以下2-3mm，再放上濾紙，旋上杯蓋。
3將泥漿杯倒過來，旋在三通接頭上，放好量筒（如有掛架掛好掛架）。
4逆時針旋轉調壓手柄。將打氣筒氣管連接到氣源接頭上，用打氣筒打氣。此時因調壓閥處于關閉狀態，壓氣不能進入三 通接頭，把氣壓打到8Kg/Cm2。
5先順時針旋緊三通閥上的放空閥手柄，再慢慢順時針旋轉調壓閥手柄，使壓氣進入到三通接頭，使氣壓表指出 7個 大氣 壓（或0.7MPa)
6慢慢逆時針旋轉放空閥。當壓力表指針稍有下降時（或泥漿杯中有進氣聲）。泥漿杯下水滴（濾液）開始滴出時計時，此時如氣 壓 表 沒有對準7個大氣壓。應調到7。
7當測量時間在7.5分鐘見曉。失水量 小于8mL時，應 繼 續到30分鐘，如大于8mL時，則用7.5分鐘的失水 量乘以2，即得30分鐘失水量（mL/30分）。
8測量時間已到。即時取下量筒。再逆時針旋 轉 調 壓 閥（此為關閉）。再慢慢旋轉（順時針）放空閥。直 到 放氣孔 出氣為止。之后取下泥漿杯。旋開泥漿杯蓋。取出濾紙，沖去浮泥，測量 泥皮厚度（如測量時間為7.5分鐘。量出其厚度乘以2即為泥皮厚）。同時記錄失水量。
9將量筒里濾液放好。撕下一條pH試紙在濾液中浸 半秒鐘取出。與標準色板比較，即得泥漿濾液的pH值。
10沖洗干凈泥漿杯、杯蓋、密封圈，并擦干凈裝好，以備后用。
五、漏斗粘度
操作方法：
1核準漏斗：用量杯兩端共量取清水700mL。漏斗下端用手指堵住。 將清水注入漏斗，把量杯500mL一端向上。放到桌面上，漏斗垂直于杯上方，松 開手 指，同 時 按 動 秒 表記 時。待流出500mL時停表。得出流出500mL清水的時間。標準漏斗應為15秒。如不等于15秒。也可用，但 需換算。
2測 定泥漿 漏 斗 粘 度：用 同 樣 方 法 量 取700mL泥漿，測 出流出500mL的時間，即為泥漿的漏斗粘度（秒）。
六、礦化度
泥漿濾液中離子、分子和各種化合物的總量稱為泥漿的礦化度。
取100克泥漿 濾液放入燒杯中，用電爐加熱烘干，其烘干后的殘渣重量即為泥漿的礦化度。
七、流變性能的測定與計算
用旋轉粘度計測定泥漿的流變性能：表觀粘度、塑性粘度、動切力、觸變性、流動指數、稠度系數。
操作方法：
1把量杯放到杯座上，使外筒底端 距 杯 底20mm左 右，然 后 固緊旋扭。
2將待測泥漿倒入杯中，直到液面與外筒紅線齊平為止
3開動儀器，從 讀數窗口分別讀出外筒在600轉/分和300轉/分時的讀數。
計算：
切力：
①τ＝0.511θ(τ— 切力， θ 某轉速下刻度盤讀數）
②表觀粘度μa＝300θN/N（μa — 表觀粘度mPa?s，N—轉速r/min，θN — 轉速為N時的刻度讀數）
③塑性粘度μp＝θ600－θ300（μp— 表觀粘度mPa?s，θ600 — 600轉/分時讀數，θ300 — 300轉/分時讀數）
④動切力τ0 ＝0.5N（θ300－μp）
⑤觸變性為τ終－τ初之差
初切力τ初＝0.5Nθ3（1min）
終切力τ終＝0.5Nθ3（10min）
⑥流性指數η＝3.322lg（θ600/θ300）
⑦ 稠度系數k＝0.5Nθ300/5Nn 八、摩阻系數
用滑板 式 泥 餅 摩 阻系數測定儀測摩阻 系數。在儀器臺面傾 斜的條件下，放在泥餅上的滑塊受到向下的重力作用。滑 塊的重力克服泥餅的粘滯力后開始滑動。測量開始時，將由濾失試驗得 到的新鮮泥餅放在儀器臺面上，滑塊壓在泥餅中心停放5min。然后開動儀器，使臺面升起，直至滑塊開始滑動時為止。讀 出臺面升起的角度。此升起角度的正切值即為泥餅的摩阻系數。
（十）鉆井液性能與鉆進的關系
一、比重
1比重跟鉆速成反比。比重高，意 味著鉆 井液中固相含量即巖屑和膨潤土含量高，鉆速會明顯降低。比重每增加1%，鉆速下降10%。
2低比重鉆井液能降低鉆頭的磨耗及延長鉆頭壽命，反之亦然。
3降低鉆井液比重，能減輕和消除鉆井液漏失。
4低比重鉆井液有利于巖屑在地面沉淀。
5適當調整鉆井液比重可以平衡地層壓力。
6鉆進噴、涌地層，增加比重可以防止井噴井涌。
二、流變性與鉆進的關系
鉆井液的流變性是指在外力作用下，鉆 井液 流動與其內 部結構變形的特征。它包含鉆井液表觀粘度、塑性粘度、靜切力、動切力、觸 變性、流動指數和稠度系數等參數。
1與鉆頭破碎巖石速度的關系。
鉆速隨粘度的降低而增加，反之亦然，其原因是：
a、泥漿泵功率一定，粘度減少，泵壓降低，排量增加，鉆頭水馬力增加，噴射能力增強；
b、噴嘴紊流粘度降低，鉆井液的清洗和排屑作用增加；
c、粘度低的鉆井液易滲入井底微裂隙，能降低巖屑的壓持力和巖石的可鉆強度。
2與懸浮巖屑 和攜帶巖屑的關系。
紊流時的高流速對井壁沖蝕嚴重，況且，陜 北泥漿泵普遍偏小，不可能達到紊流狀態。層流使巖屑翻轉，并推 向井壁，有的在井壁上形成“假泥餅”，有的向下滑落，發生埋鉆事故。
因此，提高動塑比τ/μp，使層流變為平板型層流，可實現環空返速在0.5-0.6m/s就可滿足攜巖的要求，并避免了紊流對井壁的破壞。
3與井內液柱壓力激動的關系
壓力激動對鉆井是有害的，它與鉆井液粘度、切力、觸變性成正比。壓力激動易引起井漏井塌，因此，在鉆遇易漏易塌地層時，一定要控制好鉆井液的流變性，在起下鉆和開泵的操作上不宜過猛，開泵之前 最好先活動鉆具，以防止因為壓力激動而引起的各種井下復雜情況。
三、濾失性能
鉆井液失水量過大≥10mL/30min，形成的泥皮厚而疏松，對鉆井工作有下列影響。
1使水敏性泥巖、頁巖等巖層吸水膨脹、坍塌、縮徑；
2增加起下鉆阻力；
3易發生泥皮卡鉆事故；
4泥皮過厚，環狀空間 減小，泥 包鉆頭，使起下鉆壓力激動增大，會導致坍塌和漏失；
5損害油層；
6影響下套管；
（十一）鉆井液性能的調整
一、比重的調整方法
1提高比重的方法：
加氯化鉀、硅酸鉀、膨潤土、重晶石粉等
2降低比重的方法：
a、用固控設備除去有害固相。
b、在穩定地層，可加清水增加鉆井液總量,同時加絮凝劑。
c、加腐鉀水或廣譜護壁劑Ⅱ型，增加總量。
二、粘度和切力的調整方法
1增加粘度和切力的方法：
加高粘防塌劑、高粘纖維素、膨潤土、硅酸鉀。
2降低粘度和切力的方法：
a、在對原漿性能影響不大時，可加清水，稀釋泥漿。
b、加降粘劑：腐鉀、磺化褐煤樹脂。
c、加強抑制劑：廣譜護壁劑Ⅱ型。
三、濾失性的調整方法：
降低濾失量的方法：
1加中粘纖維素，水解聚丙烯腈銨鹽。
2加腐鉀、磺化褐煤樹脂。
3加廣譜護壁劑Ⅱ型，高粘防塌劑。
4加優質膨潤土，純堿。
（十二）鉆井液常識
一、什么是鉆井液？
鉆井液是指油氣鉆井過 程 中以其多種功能滿足鉆井工作需要的各種循環流體的總稱。
二、鉆井液的功用是什么？
1、冷卻鉆頭和潤滑鉆頭鉆具。
2、攜帶和懸浮巖屑、沉淀巖屑。
3、護壁和堵漏。
4、傳遞水動力。
三、地層分為幾種類型？
1、穩定地層。
2、未膠結或膠結性很差的松散破碎地層。
3、水敏性溶脹地層。
4、水敏性剝落地層。
5、水溶性地層。
6、裂隙溶洞地層。
四、鉆井液循環系統是怎樣構成的？
1、泥漿泵。
2、地面管路。
3、鉆桿內孔。
4、鉆頭水孔。
5、鉆具與井壁環狀間隙。
6、循環槽泥漿池。
五、常用的鉆井液類型有哪些？
1、清水。
2、無固相鉆井液。
3、不分散低固相鉆井液。
4、分散鉆井液。
六、水基鉆井液的基本組成是什么？
1、水。
2、粘土。
3、化學處理劑。
七、粘土礦物有哪幾種？
1、高嶺石。
2、蒙脫石。
3、伊利石。
4、海泡石。
八、鉆井液的性能有哪些？
鉆井液的性能包括流變性（它包括視粘度、塑 性 粘度、結構粘度、靜切力、動切力和觸變性）、濾失性（濾失量、泥皮厚度）、密度、含砂量、膠體率、PH值。
九、水泥固土層管遵循什么樣的程序？
1、洗井。
2、攪拌水泥漿。
3、送水泥漿。
4、加替漿水。
5、蹩壓。
6、待凝固。
十、常見的井內事故有哪些？
1、井漏。
2、井涌。
3、縮徑卡鉆。
4、沉砂埋鉆。
5、鉆頭泥包卡鉆。
6、泥皮厚粘附卡鉆。
7、井塌卡鉆。
十一、油礦對鉆井液性能有什么要求？
1、比重小于或等于1.05。
2、漏斗粘度19-22秒。
3、失水量小于或等于5mL/30min。
4、泥皮厚度小于或等于0.5毫米。
5、PH值在7-8范圍內。
十二、斜井鉆井對鉆井液的要求相對于直井有什么不同？
1、攜帶巖屑要求能力更強。
2、鉆井液在井壁上形成的泥皮要求更薄，更富有潤滑性。
十三、常用的泥漿儀器有哪些？
比重稱、漏斗粘度計、含砂儀、PH試紙、失水儀、靜切力計、旋轉粘度計、燒杯、天平。
十四、泥漿工的職責是什么？
1、設計鉆井液類型及配方。
2、開鉆前做好材料的各項準備工作。
3、材料使用前對材料的各項性能進行鑒定。
4、按設計配制鉆井液并嚴加管理。
5、發生問 題如：縮 徑、坍塌、井漏、巖粉上返不利等應立即拿出解決方案，使問題盡快解決。
6、保護好泥漿材料及泥漿儀器。
7、不斷地學習（特別是向干的好井隊學習）。
8、完鉆后對該井泥漿使用情況做詳細總結。