钻井液工艺学复习资料.docx

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钻井液工艺学复习资料

1.钻井液的主要功能（答出四点即可）

①携带和悬浮岩屑    ②稳定井壁和平衡地层压力

③冷却和润滑钻头、钻具 ④传递水动力  ⑤保护油气层

⑥传递井下信息、及时发现油气显示和高、低压地层

2.粘土矿物表面带有负电荷的原因：

同晶置换或晶格取代

3.泥饼的概念与描述方法及其对钻井作业的影响：

①泥饼：

自由水渗入地层、固相附着井壁，行程泥饼。

②描述方法：

硬、软、韧、致密、疏松、薄、厚等

③泥饼薄而韧有利于降低失水，保护孔壁；厚而疏松则失水大，减小孔壁直径、引起压差卡钻。

不利于孔壁稳定。

4.Na2CO3在钻井液中的作用及作用原理：

纯碱能通过离子交换和沉淀作用使钙粘土变成钠粘土，即

Ca–粘土+Na2CO3→Na-粘土+CaCO3↓

早钻井泥塞或钻井液受到钙侵的时候，加入适量纯碱使Ca2+沉淀变成CaCO3，从而使钻井液性能变好。

Na2CO3+Ca2+→CaCO3↓+2Na+

5.根据水镁石Mg（OH）2和正电胶结构，说明MMH晶片带有正电荷的原因：

MMH中由于高价的Al3+取代了部分低价的Mg2+，使得正电荷过剩，所以MMH经ian带正电荷。

6.钻井液密度及其对钻井作业的影响，并说明钻井流体密度设计基础和调节密度的方法：

钻井液的密度是指每体积钻井液的质量，常用

（或

）表示；

通过钻井液密度的变化，可调节钻井液在井筒内的静液柱压力，以平衡

1）地层空隙压力，或

；

2）地层构造压力，以避免井塌的发生。

或

；

③如果密度过高，将引起钻井液过度增稠、易漏失、钻速下降，甚至压裂地层

；

④密度降低有利于提高机械钻速，但密度过低则容易噶生井涌甚至井喷，还会早晨井塌、井径缩小和携屑能力下降；

⑤加重剂可以提高密度，混入气体则可降低密度。

⑥设计原理：

地层坍塌压力或地层空隙压力≤（泥浆密度产生的静液柱压力+动压力+循环压力）≤地层破裂压力

⑦对机械钻速的影响：

随着泥浆比重的增加，钻速下降，特别是泥浆比重大于1.06~1.08时，钻速下降尤为明显

7．井壁不稳定和产生的原因：

井壁不稳定是指钻井或完井过程中的井壁坍塌，缩径，地层压裂等三种基本类型，前两者造成井孔扩大或减小，后者易造成井漏。

井壁不稳定实质是力学不稳定。

当井壁岩石所受力超过其本身的强度就会发生井壁不稳定，其原因十分复杂，主要原因可归纳为力学因素，物理化学因素和工程技术措施等三个方面，但后两个因素最终均因影响井壁应力分布和井壁岩石的力学性能而造成井壁不稳定。

8.根据蒙脱石和伊利石的结构及化学成分解释这两种粘土矿物以下不同特性：

①伊利石与蒙脱石晶格取代位置的区别：

伊利石多发生在硅氧四面体，蒙脱石多发生在铝氧八面体

②为什么伊利石的负电荷比蒙脱石多？

伊利石晶格取代比蒙脱石多

③为什么蒙脱石阳离子交换容量比伊利石多？

伊利石层间阳离子K+不易交换

④为什么蒙脱石的造浆能力强？

蒙脱石O-O分子连接，阳离子交换容量大

⑤为什么用K+钻进含蒙脱石地层？

利用K+进入粘土晶层，大小与Si-O四面体六角环形大小相近，可嵌入特点

9.写出宾汉塑性流体的流变方程，并阐述流变方程中各流变参数的物理意义和影响因素：

1）写出流变方程：

2）

—动切力

：

是塑性流体流变曲线中的直线段在

轴上的截距。

它反映了钻井液在层流流动时，形成空间网架结构能力的强弱。

其主要影响因素有：

粘土矿物的类型和浓度、电解质、降粘剂

3）

—塑性粘度

：

反映了在层流情况下，钻井液中网架结构的破坏与恢复处于动态平衡时，悬浮的固相颗粒之间、固相颗粒与液相之间以及连续相内部的内摩擦作用的强弱。

影响塑性粘度的主要因素：

钻井液中的固相含量、钻井液中粘土的分散度、高分子聚合物处理剂。

10.动切力，影响因素及其调控措施

定义见上一问

影响因素：

粘土矿物的类型和浓度；电解质；降解剂：

大多数降解剂的作用原理都是吸附在粘土颗粒的端面上，使端面带一定的负电荷，于是拆散网架结构，因此，降粘剂的作用主要是降低动切力，而不是降低塑性粘度。

调控措施：

降低

：

最有效的方法是加入适量降粘剂，以拆散钻井液中已形成的网架结构。

如果是因

等污染引起

升高，则可用沉淀的方法出去这些例子，此外，用清水或稀浆稀释也可以起到降

的作用。

提高

：

可加入预水化膨润土浆，或增大高分子聚合物的加量。

对于钙处理钻井液或盐水钻井液，可通过适当增加

浓度来达到提高

的目的。

11.塑性粘度，影响因素及其调控措施：

塑性流体随着剪切力（当其数值达到一定程度之后），粘度不再随剪切速率睁大而发生变化，此时流变曲线变成直线，此直线段的斜率称为塑性粘度

或PV。

影响因素：

见上上一问

调控措施：

①降低

：

通过合理使用固控设备、加水稀释或化学絮凝等方法，尽量减少固相含量。

②提高

：

加入低造浆率粘土、重晶石、混入原油或适当提高pH值等，均可提高

。

另外增加聚合物处理剂的浓度使钻井液的液相粘度提高，也可起到提高

的作用。

12.根据静滤失方程

说明：

1）影响钻井液失水的因素

压差、泥饼渗透性、滤液粘度、固相含量和泥饼固相含量

2）失水对钻井作业的影响

失水增大，会引起地层岩石水化膨胀、剥落、使井径增大或缩小

3）虑失性能的调控

使用优质膨润土造浆；加入纯碱，提高

电位、水化程度和分散度；加入CMC等

4）为什么说采用泡沫泥浆可以预防钻孔漏失

泡沫泥浆可以降低压差。

13．静切力及其物理意义、以及其对钻井作业的影响

使流体开始流动的最低剪切力就是静切力。

物理意义：

当钻井液静止的时候，破坏其内表面上的结构所需的剪切力。

静切力是提供悬浮能力的决定意义。

14．同晶置换（或晶格取代）及其对粘土性能的影响

同晶置换是指在晶格构架不改变的情况下，四面体中的硅（+4）被低价钴（+3）或铁（+3）置换，八面体中的钴（+3）被低价镁（+2）等置换。

同晶置换导致粘土颗粒带负点，而粘土颗粒的负点性是影响其性能的重要因素。

一般情况下，同晶置换是粘土原生条件所决定的，不同粘土矿物的同晶置换程度有着明显的差异。

15.加重材料

又称加重剂，由不溶于水的惰性物质经研磨加工制备而成。

为了对付高压地层和稳定井壁，虚将其添加到钻井液中心，提高钻井液密度，加重材料应具备的条件是自身密度大，磨损性小，易粉碎，并且应属于惰性物质，既不溶于钻井液也不与钻井液中其他组分发生相互作用。

16.动塑比

及其物理意义；

在钻井液工艺中，动切力与塑性粘度的比称为动塑比。

比值表示剪切力稀释性的强弱，

比值越大，剪切稀释性越强。

17.剪切稀释性：

表观粘度随剪切速率的增加而降低的特性。

18.表面活性剂的润滑机理

表面活性剂主要是通过在金属。

岩石和粘土表面行程吸附膜，使钻柱与井壁岩石接触产生的固-固摩擦，改变为活性剂非极性端之间的摩擦，或者通过表面活性剂的非极性端还可在吸附一层油膜。

从而使回转钻柱与岩石之间的摩阻力大大降低，减少钻具和其他金属部件的磨损，降低钻具回转阻力。

（书111页）

19．说明蒙脱石的结构特点及其造浆特性

蒙脱石其晶体构造是由两层硅氧四面体中间夹一层铝氧八面体组成一个晶胞，四面体和八面体共用的氧原子联结。

由于蒙脱石矿物的晶胞是由两层硅氧四面体和一层铝氧八面体组成，故称为2：

1型粘土矿物，其晶胞底面距为9.6

，吸水后可达21.4

。

由以上可以分析出，蒙脱石粘土由于晶胞间联系不紧密。

可交换的阳离子数目多，故水分子易进入晶胞之间，粘土易水化膨胀，分散性好，造浆率高，每吨粘土可达12~16

左右，同时，因可以吸引较多的阳离子，故“活性”大，接受处理的能力强，易改性或用化学处理剂调节泥浆性能，是优质的造浆粘土矿物。

20.滤失、造壁作用湖区对钻井作业的影响：

在压力差作用下，钻井液的自由水想井壁岩石的裂隙或孔隙中渗透，称为钻井液的滤失作用。

通常用滤失量或失水量来表示滤失性的强弱。

钻井液滤失的两个前提条件是：

存在压差和存在裂隙或孔隙性岩石。

随着钻井液中的自由水进入岩层，钻井液中的固相颗粒使附着在井壁上形成泥饼，这便是钻井液的造壁性。

井壁上形成泥饼后，渗透性减小，阻止或减慢了钻井液继续侵入地层。

钻井液循环时，对于井壁为泥页岩的地层，滤失量过大会引起地层岩石水化膨胀、剥落，使井径扩大或缩小，又会引起卡钻、钻杆折断，降低机械效率，缩短钻头、钻具的使用寿命等问题。

对于储层，滤失量过大则会引起储层渗透率下降。

钻井液循环时，如果在井壁上形成的泥饼过厚，则会减小井的有效直径，钻具与竟比的接触面积增大从而有可能引起各种钻井问题，如旋转时扭矩增大，起下钻遇阻以及高的抽吸与波动压力，功率消耗增加，甚至引起井壁垮塌或造成井漏、井涌等事故。

厚的泥饼易引起压差卡钻事故，泥饼过厚会造成测井工具、打捞工具不能顺利下至井底；同时泥饼过厚还会影响测试结果的正确性，甚至会影响发现低压生产层。

21.有效或表观粘度：

它是在某一剪切速率下，剪切应力与剪切速率的比值，即

。

22.剪切稀释特征：

塑性流体和假塑性流体的表观粘度随着剪切速率而的增加而降低的特性。

23．讨论扩散双电位和影响电动电位的因素

胶体粒子带电，在它周围必然分布着电荷数相等的反离子，于是在固液界面行程双电层。

双电层中的反离子一方罗列固体表面电荷的吸引，靠近固体表面。

另一方面，由于反离子的热运动，又有扩散到液相内部去的能力，这两种相反作用的结果，似的反离子扩散的分布在脚力周围，构成扩散双电层。

影响因素：

吸附曾滑动面上的静电荷数、阳离子种类、阳离子浓度

24.阐述配制钙处理泥浆的两种途径、原理及钙处理泥浆的特点，并说明利用钙基膨润土配置石灰泥浆时加入

、NaT、CMC和

的作用及原理

（1）配置钙处理泥浆的两种有效途径：

①只加适量钙盐，不加有机分散剂，使粘土颗粒适度絮凝为较粗颗粒

②加适量钙盐和有机分散剂，使粘土颗粒分散而不行程网状结构

（2）原理：

通过调节

和分散剂的相对含量，使钻井液处于十渡絮凝的分散状态，从而使其性能能够保持象队稳定，并达到满足钻井工艺要求的目的。

（3）钙处理泥浆的特点：

①性能较稳定，具有较强的抗钙污染，盐污染和粘土污染的能力。

②固相含量相对减少，容易在高密度条件下维持较低的粘度和切力，有利于提高钻速。

③能在一定程度上一直泥页岩水化膨胀，滤失量较小，泥饼薄且韧性好，有利于井壁稳定。

④由于钻井液中粘土的颗粒含量较少，对油气层损害程度相对较小。

（4）

本身是一种无机絮凝剂，会压缩粘土颗粒表面的扩散双电层，使水化膜变薄，

电位下降，从而引起粘土晶片面-面和端-面聚结，造成粘土颗粒分散度下降。

但是如果只加入

就相当于细分散钻井液受到钙侵，使流变和滤失性能均受到破坏，因此钙处理钻井液在加入

的同时还必须加入NaT、

、CMC和

等分散剂。

由于该类分散剂的分子中含有大量的水化基因，当吸附在粘土克里便面后，会引起水化膜增厚，

电位增大，从而阻止粘土晶片的聚结和分散度降低。

25.钻井液的触变性及其机理：

搅拌后钻井液变稀（即切力降低），静置后又变稠的这种性质。

一班用终切和初切之差相对表示钻井液触变性的强弱。

在触变体系中一班都存在空间网架结构没在剪切作用下，当结构被搅散后，只有颗粒的某些部位相互接触时才能彼此重新粘结起来，即结构的恢复要求在颗粒的相互排列上有一定的几何关系。

因此，在结构恢复过程中，需要一定的实践来完成这种定向作用。

恢复结构所需的实践和最终的凝胶强度的大小，可更为真是的反映某种流体触变性的强弱。

26．钻井液：

钻井过程中以其多重功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。

27.单宁酸钠及其作用原理：

单宁酸与NaOH中和反应形成单宁酸钠。

主要是拆散和削弱钻井液中粘土颗粒间形成的网状结构，起稀释作用。

28.钻井液的类型：

①流体介质不同：

水基钻井液、油基~、气体型钻井流体

②国外标准：

分散钻井液、钙处理~、盐水~、饱和盐水~、聚合物~、钾基聚合物~、油基~合成基~、气体型钻进流体、保护油气层的钻井液

29.钻井泥浆：

由粘土、水（或油）和少量处理剂混合而成，具有可调控的粘性、比重和降失水等性能，在大多数情况下能够曼祖选派钻碴、稳定井壁、防止漏失、冷却润滑钻具的基本钻进需要，并且来源广泛，成本较低，配置使用方便，所以称为应用最广泛的水击钻井液。

30.2：

1型粘土矿物：

晶胞是由两层硅氧四面体和一层铝氧八面体组成的粘土矿物，故称~

31.泥浆的含沙量：

指泥浆中大于74

（不能通过200目筛）沙粒占钻井液总体积的百分数。

32.钻井液固相含量及其对机械钻速的影响：

通常用钻井液中全部固相的体积占钻井液总体积的百分数来表示，固相含量的高低以及这些固相颗粒的类型、尺寸和性质均对钻井时的井下安全、钻井速度以及油气层损害程度等有直接的影响。

大量钻井实践表明，钻井液中固相含量增加是引起钻速下降的一个重要原因，此外，钻井液对钻速的影响还与固相的类型、固相颗粒尺寸和钻井液类型等因素有关，当固相含量为零（即清水钻进）时钻速最高；随着固相含量增大钻速显著下降，特别是在较低固相含量范围内钻速下降更快，在固相含量超过10%（体积分数）之后，对钻速的影响就相对较小了。

33.钻井液中膨润土的含量：

钻井液的阳离子交换容量通常又称为亚甲基蓝容量，其含义是没100ml钻井液所能吸附亚甲基蓝的毫摩尔数。

34.泥浆的抑制性：

泥浆一直井壁岩土水化、膨胀、分散的性能，在原理上与粘土的造浆性和井壁的遇水稳定性有密切联系。

35．流变性：

研究流体在外力的作用下，流体发生流动和变形的特性，建立流动速率和流动压力（剪切应力和剪切速率）的关系，如流变方程和流变曲线。

36.剪切速率：

在外力作用下，流体呈层流流动，液流中各层的流苏不同这个现象，通常是用剪切速率（或称流速梯度）这个物理量来描述的。

如果在垂直于刘塑的方向上去一段无限小的距离dx，流速由v变化到v+dv，则比值dv/dx表示在垂直于刘塑方向上单位距离流速的增量，即剪切速率。

37.静切应力或凝胶强度：

使流体开始流动的最低剪切应力

称为静切应力（又称静切力、切力或凝胶强度），是指要使静止的塑性流体开始运动时，破坏其单位面积上的网状结构所需要的切力，它可用来表示塑性流体静止时网状结构强度的大小。

38.携带比：

流携带岩屑方程中

称为携带比，并用该比值表示井筒的净化效率。

显然，提高携带比的途径是：

提高钻井液在环空的上返速度v，降低岩屑的滑落速度v1.但如果综合考虑钻井的成本和效益，上返速度不能大幅度提高。

因此，如何尽量降低岩屑的滑落速度对携岩至关重要。

研究表面，岩屑的滑落速度除与岩屑尺寸、岩屑密度、钻井液密度和流态等因素有关外，海域钻井液的有效粘度成反比。

39.渗透水化：

由于晶层之间的阳离子浓度大于溶液内部的浓度，因此，水发生浓度扩散，进入层间，由此增加晶层间距，从而行程扩散双电层，渗透膨胀引起的体积增加比晶格膨胀大得多。

40.聚合物的桥联与包被作用：

当一个高分子同时吸附在几个颗粒上，而一个颗粒又可同时吸附几个高分子时，就会形成网络结构，聚合物的这种作用成为桥联作用。

当高分子链吸附在一个颗粒上，并将其覆盖包裹时，称为包被作用。

41.无机电解质的聚结与絮凝作用：

无机电解质压缩扩散双电层，引起端-端、端-面形成结构，粘土颗粒变大，称为絮凝；面-面聚集在一起称为聚结。

42.部分水解聚丙烯酰胺选择性絮凝原理：

部分水解聚丙烯酰胺是由聚丙烯酰胺水溶液加碱水解制得的。

钻屑和劣质图颗粒的负电性较弱，蒙脱土的负电性较强。

选择性絮凝剂也带有负电，由于静电作用易在负电性弱的钻屑和劣质土上吸附，通过桥联作用将颗粒絮凝成团块而抑郁清除；而在负电性较强的蒙脱石颗粒上吸附量较少，同时由于蒙脱土颗粒间的景点排斥作用较大而不能行程密实团块，桥联作用所形成的空间网架结构还能提高蒙脱土的稳定性。

43.保护油气层的水基钻井液有哪些？

（1）无固相清洁盐水钻井液；

（2）水包油钻井液；（3）无膨润土暂堵型聚合物钻井液；

（4）低膨润土暂堵型聚合物钻井液；（5）改性钻井液；（6）屏蔽暂堵钻井液。

44.简述油基钻井液的优缺点。

优点：

抗高温、抗盐钙侵、有利于井壁稳定、润滑性好、保护油气层。

缺点：

①因润湿反转和乳化堵塞引起损害，同时钻井液中过多的固相颗粒可能侵入储层。

②配制成本高。

③不利于环保和地质荧光录井。

45.保护油气层对钻井液有什么要求？

（1）必须与油气层岩石相配伍。

（2）必须与油气层流体相配伍。

（3）尽量降低固相含量。

（4）密度可调，以满足不同压力油气层近平衡压力钻井的需要。

46.什么是水锁损害？

外来水相渗入水润湿的孔道后，会把油气层中的原油推向储层深部，并在油水界面形成一个凹向油相的弯液面，而产生毛管压力；采油时油向井筒流动必须克服Pc。

这就是水锁损害，是非润湿相驱替润湿相而造成的毛管阻力，导致油相渗透率降低。

47.钙处理钻井液及特点

钙处理钻井液是在使用分散性钻井液的基础上，于20世纪60年代发展起来的具有较好抗盐，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。

该类钻井液体系主要由含

的无机絮凝剂、降粘剂和降滤失剂组成。

由于体系中的粘土颗粒处于适度絮凝的粗分散状态，因此又称之为粗分散钻井液。

目前常用的无机絮凝剂主要有三种：

石灰，石膏和氯化钙。

用石灰处理者称为石灰钻井液。

用石膏处理者称为石膏钻井液。

用氯化钙处理者称为氯化钙钻井液。

为了进一步增强其抑制性能，采用石灰和KOH联合处理，又发展了一种新型钾石灰钻井液。

这四种钙处理钻井液都是以

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。

钙处理钻井液可在很大程度上克服细分散钻井液的缺点，具有防塌、抗污染和在含有较多

时使性能保持稳定的特点。

48.钻井液受侵

钻井过程中，常有来自地层的各种污染物进入钻井液中，使其性能发生不符合施工要求的变化，这种现象常称为钻井液受侵。

有的污染物严重影响钻井液的流变和滤失性能，有的加剧对钻具的损坏和腐蚀。

当污染严重时，只有及时的对配方进行有效的调整，或者采用化学方法清除它们，才能保证钻进的正常进行。

其中最常见的是钙侵、盐侵和盐水侵，此外还有

、

、

和

等造成的污染。

49.失水过程和特点

初失水，动失水，静失水。

瞬时滤失时间很短，但滤失速率最大；动滤失时间最长，滤失速率中等；静滤失时间较长，滤失速率最小。

律师速率是指单位时间内滤失液体的体积。

50.粘土的造浆率：

常讲每吨粘土能配出表观粘度为15mPs的钻井液体积称作粘土的造浆率。

51.钙处理钻井液的配制原理及特点

一方面，

通过

/

交换，将钠土转变为钙土。

钙土水化能力弱，分散度低，故转化后体系分散度明显下降。

转化的程度取决于粘土的阳离子交换容量和滤液中

的浓度。

另一方面，

本身是一种无机絮凝剂，会压缩粘土颗粒表面的扩散双电层，使水化膜变薄，电位下降，从而引起粘土晶片面—面和端—面聚结，造成粘土颗粒分散度下降。

但是，如果只加入钙离子，就相当于细分散钻井液受到钙侵，使其流变和滤失性能都受到破坏。

因此，钙处理钻井液在加入钙离子的同时，还必须加入NaT、FCLS和CMC等分散剂，由于这类分散剂的分子中含有大量的水化基团，当吸附在粘土颗粒表面后，会引起水化膜增厚，电位增大，从而阻止粘土晶片之间的聚结和分散度降低。

钙处理钻井液的配置原理，就是通过调节钙离子和分散剂的相对含量，使钻井液处于适度絮凝的粗分散状态，从而使其性能能够保持相对稳定，并达到满足钻井工艺要求的目的。

1.性能较稳定，具有较强的抗钙污染、盐污染和粘土污染的能力。

2.固相含量相对较少，容易在高密度条件下维持较低的粘度和切力，有利于提高钻速。

3.能在一定程度上抑制泥页岩水化膨胀；滤失量较小，泥饼薄且韧性好，有利于井壁稳定。

4.由于钻井液中粘土细颗粒含量较少，对油气层的损害程度较小。

（1~4为特点）

52.分散钻井液及其特点

粘土在水中高度分散，正是通过高度分散的粘土颗粒使钻井液具有所需的流变和降滤失性能。

1.可形成较致密的泥饼，而且其韧性好，具有较好的护壁性，API滤失量和HTHP滤失量均相应较低；2.可容纳较多的固相，因此较适于配制高密度钻井液，密度可高达2.00g/cm3以上；3.抗温能力较强，比如以磺化栲胶、磺化褐煤、和磺化酚醛树脂为主处理剂的三磺钻井液是我国常用于钻深井的分散钻井液体系。

53.粘土水化膨胀作用的机理

各种黏土都会吸水膨胀，只是不同的粘土矿物水化膨胀的程度不同而已。

粘土水化膨胀受三种力制约：

表面水化力、渗透水化力和毛细管作用。

表面水化是由粘土晶体表面吸附水分子与交换性阳离子水化而引起的。

由于晶层之间的阳离子浓度大于溶液内部的浓度，因此，水发生浓差扩散，进入层间。

由于增加晶层间距，从而形成扩散双电层。

渗透膨胀引起的体积增加比晶格膨胀大得多。

54.牛顿流体及其性能

这类流体有如下特点：

当

>O时，

>0，因此只要对牛顿流体施加一个外力，即使此力很小，也可以产生一定的剪切速率，即开始流动。

其粘度不随剪切速率的增减而变化。

在一定温度和压力条件下，牛顿粘度为一常数。

气体、水、甘油、硅油、低分子化合物溶液等均属于牛顿流体。

可以把粘土含量低的稀泥浆归为牛顿流体。

55.钻井液滤失性能的控制与调整

1.使用膨润土造浆。

膨润土颗粒细，呈片状，水化膜厚，能形成致密的渗透性小的泥饼，而且可在固相较少的情况下满足对钻井液滤失性能和流变性能的要求。

一般情况下，加入适量的膨润土可以将钻井液的滤失量控制到钻井和完井工艺要求的范围。

膨润土是常用的配浆材料，同时也是控制滤失量和建立良好造壁性的基本处理剂。

2.加入适量纯碱、烧碱或有机分散剂提高粘土颗粒的电位、水化程度和分散度。

3.加入CMC或其他聚合物以保护粘土颗粒，阻止其聚结，从而有利于提高分散度。

同时，CMC和其他聚合物沉积在泥饼上亦起堵孔作用。

使滤失量降低。

4.加入一些极细的胶体粒子堵塞泥饼孔隙，以使泥饼的渗透性降低，抗剪切能力提高。

56.滤失作用及其对钻井作业的影响

在压力差的作用下，钻井液中的自由水向井壁岩石的裂隙或孔隙中渗透，称为钻井液的滤失作用。

通常用滤失量或失水量来表示滤失性的强弱。

钻井液滤失的两个前提条件是存在压力差和存在裂隙或孔隙性岩石。

在滤失过程中，随着钻井液中的自由水进入岩层，钻井液中的固相颗粒便附着在井壁上形成泥饼，这边是钻井液的造壁性。

井壁上形成泥饼后，渗透性减小，阻止或减慢了钻井液继续侵入地层。

钻井液循环时，对于井壁为泥页岩的地层，滤失量过大会引起地层岩石水化膨胀、剥落，使井径扩大或缩小，又会引起卡钻，钻杆折断，降低机械效率，缩短钻头钻具的使用寿命等问题。

对于裂隙发育的破碎性地层滤液渗入岩层的裂隙面，减小了层面间的接触摩擦力，在钻杆的敲击下，碎岩块落入井内，常引起掉块卡钻等井内事故。

而对于储层，滤失量过大则会引起储层渗透率的下降。

钻井液循环时，如果在井壁上形成的泥饼过厚，则会减小井的有效直径，钻具与井壁的接触面积增大，从而有可能引起各种钻井问题，如旋转时扭矩增大，起下钻受阻以及高的抽吸与波动压力，功率消耗增加，甚至引起井壁垮塌或造成井漏、井涌等事故。

在液柱压力和地层压力作用下，厚的泥饼易引起压差卡钻事故；而处理卡钻事故的费用相当高。

此外，泥饼过厚会造成测井工具、打捞工具不能顺利下至井下；同时泥饼过厚还会影响测试结果的正确性，甚至会影响发现低压生产层。

由此可见，钻井液的滤失控制是钻井液工艺中的一个十分重要的问题，这里首要的是控制泥饼的厚度，而泥饼