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钻井液
钻井液(DrillingFluids)是指油气钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。钻井液又称作钻井泥浆(DrillingMuds),或简称为泥浆(Muds)。
钻井液的循环通过泥浆泵来维持。从泥浆泵排除的高压钻井液经地面高压管汇﹑立管﹑水龙带﹑水龙头﹑方钻杆﹑钻杆﹑钻铤到钻头,从钻头喷嘴喷出。再沿钻柱与井壁(或套管)形成的环形空间向上流动,到达地面后经排出管线流入泥浆池,再经各种固控设备进行处理后进入泥浆泵循环再用。
钻井液流经的各种管件﹑设备构成了一整套钻井液循环系统。
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钻井液的基本功用
携带和悬浮岩屑
稳定井壁和平衡地层压力
冷却和润滑钻头﹑钻具
传递水动力
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钻井液循环系统
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钻井液固相的分类
按固相性质分类:
可分为活性固相(ActiveSolids)和惰性固相(InertSolids)。
凡是容易发生水化作用或与液相中其它组分发生反应的均称为活性固相,反之则称为惰性固相。
前者主要指膨润土,后者包括砂岩、石灰岩、长石、重晶石以及造浆率极低的粘土等。除重晶石外,其余的惰性固相均被认为是有害固相,即固控过程中需清除的物质。
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除砂器
通常将直径为150~300mm的旋流器称为除砂器。,各种型号的除砂器处理钻井液的能力为20~120m3/h。
处于正常工作状态时,它能够清除大约95%大于74mm的钻屑和大约50%大于30mm的钻屑。
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泥浆清洁器(MudCleaner)
是一组旋流器和一台细目振动筛的组合。上部为旋流器,下部为细目振动筛;
泥浆清洁器处理钻井液的过程分为两步:步是旋流器将钻井液分离成低密度的溢流和高密度的底流,其中溢流返回钻井液循环系统,底流落在细目振动筛上;
第二步是细目振动筛将高密度的底流再分离成两部分,一部分是重晶石和和其它小于网孔的颗粒透过筛网,另一部分是大于网孔的颗粒从筛网上被排出。
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非加重钻井液的固控流程
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(3)1930年,研制出最早的泥浆处理剂—丹宁酸钠;(4)1931~1937年,研制出泥浆测量仪器;(5)1944~1945年,Na-CMC(钠羧甲基纤维素)降滤失剂;(6)1955年,FCLS(铁铬木质素磺酸盐)作为稀释剂,开始应用于钻井液中;(7)从60年代开始,石灰钻井液、石膏钻井液和氯化钙钻井液等粗分散体系开始广泛使用。
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在此期间,油基钻井液也有了进一步的发展:在50年代柴油为基油的油基钻井液基础上,70年代—发展了低胶质油包水乳化钻井液,80年代—低毒油包水乳化钻井液。在抗高温深井钻井液方面:研制出三磺处理剂(国内)、以Resinex为代表的抗高温处理剂(国外),使深井钻井液技术取得了很大进展。
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