水基钻井液

    水基钻井液 : 指以水作连续相的钻井液。水基钻井液由于 其成本低,施工方便及不污染环境,在实际 应用中一直占据着主导地位,根据体系和组 成的不同又可分为以下几种类型。
(1) 不分散钻井液 (non-dispersed drilling fluid) 指由膨润土和清水配成或利 用清水在易造浆地层钻进而形成的水基钻井 液。
(2) 分散钻井液 (dispersed drilling fluid) 指由水、膨润土、分散剂及其他处理 剂配成的水基钻井液。其主要特点是: 可容 纳较多的固相,适于配制高粘度的钻井液;滤 失量低; 耐温能力较强。其缺点在于: 对粘 土及页岩的抑制性较差;不利于提高钻速。使 用的分散剂主要有:多聚磷酸盐、丹宁碱液、 铁铬木质素磺酸盐、褐煤及改性褐煤、CMC、 聚阴离子纤维素等,以磺化栲胶、磺化褐煤 和磺化酚醛树脂作为主处理剂的三磺钻井液 是中国用于钻深井的分散钻井液体系,主要 用于4500m以上深井,耐温可达160～ 200℃,但不宜在纯盐膏层和井塌严重的地层 中使用。
(3) 钙处理钻井液 (calcium treated drilling fluid) 指用石灰、石膏、氯化钙或 钾石灰处理过的,具有抑制粘土膨胀特性的 水基钻井液,也是一种抑制性钻井液。钙离 子与钠膨润土发生离子交换,使一部分水化 作用很强的钠膨润土转变为钙膨润土,减弱 水化的程度,同时钙离子本身是一种无机絮 凝剂,使粘土适度絮凝,从而克服了细分散 钻井液的缺点,具有防塌、抗污染、性能稳 定的特点。其分散剂主要有丹宁、烧碱、褐 煤、CMC、聚丙烯腈、淀粉等。
(4) 聚合物钻井液 (polyrer drilling fluid) 指经聚合物处理,具有絮凝劣质土、 调节粘度,切力,降低滤失量、稳定地层等 特性的水基钻井液。聚合物主要有: 部分水 解聚丙烯酰胺及其衍生物、乙酸乙烯酯与马 来酸酐的共聚物等。聚合物钻井液中由于用 水溶性聚合物作处理剂,因而具有剪切稀释 特性好、携砂能力较强、稳定井眼、减少油 气层损害、抗高温等特点,但受聚合物的特 性限制,抗盐能力差。目前国外聚合物钻井 液占20%左右。
(5) 低固相钻井液 (low solids drilling fluid) 固相体积含量在6%～10%范围内, 其中膨润土体积含量在3%或更低,钻屑与 膨润土体积之比小于2:1的水基钻井液。这 种钻井液由于固相含量低,因而可明显提高 钻速。
(6) 盐水钻井液 (salt water drilling fluid) 氯离子浓度在6000～189000mg/L 的钻井液。主要特点是: 防塌、耐盐、耐钙 镁离子;保护油气层。但是由于矿化度高,对 钻柱和设备腐蚀较大,对电测也有影响。
(6)饱和盐水钻井液(saturated saltwater drilling fluid) 氯化钠达到饱和,即氯离 子浓度达到189g/L的水基钻井液。