鉆井液工藝原理

1、《鉆井液工藝原理鉆井液工藝原理》綜合復(fù)習(xí)資料綜合復(fù)習(xí)資料一、概念題一、概念題1粘土晶格取代粘土礦物晶體片中硅氧四面體和（或）鋁氧八面體片中的硅原子和（或）鋁原子被同號(hào)低價(jià)離子所取代，而晶體結(jié)構(gòu)保持不變的現(xiàn)象。2鉆井液堿度滴定1mL樣品（鉆井液濾液）所需0.01molL（標(biāo)準(zhǔn)）H2SO4（硫酸）的毫升數(shù)。鉆井液堿度又可分為酚酞堿度和甲基橙堿度。3壓差卡鉆又稱為泥餅粘附卡鉆，是指鉆具在鉆井液與地層壓力差的作用下，被擠入泥餅而不能活動(dòng)的現(xiàn)象。

2、4聚結(jié)穩(wěn)定性分散相粒子（粘土顆粒）是否自動(dòng)聚結(jié)變大的性質(zhì)（現(xiàn)象）。5井噴地層流體失去控制，噴出井口或進(jìn)入其他地層的現(xiàn)象。6粘土水化作用粘土顆粒（晶體片）由于表面水化力、滲透水化力和毛細(xì)管作用（各種原因）吸水膨脹（體積變大）的現(xiàn)象。7井漏在鉆井、固井、測(cè)試等各種井下作業(yè)中，各種工作液（包括鉆井液、水泥漿、完井液及其它流體等）在壓差作用下漏入地層的現(xiàn)象。8濾失在壓差作用下鉆井液向地層中滲透的現(xiàn)象。9剪切速率垂直于流速方向上單位距離流速的增量

3、。10鉆井液剪切稀釋特性鉆井液靜止變稠、流動(dòng)變稀，且隨剪切速率增大粘度變小的特性11流變模式描述鉆井液（流體）剪切應(yīng)力與剪切速率之間關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式，稱為鉆井液（流體）的流變方程，即流變模式。12動(dòng)力穩(wěn)定性在重力作用下分散相粒子（粘土顆粒）是否容易下沉的性質(zhì)。13鉆井液濾失造壁性在濾失過(guò)程中，隨著鉆井液中的自由水進(jìn)入巖層，鉆井液中的固相顆粒便附著在井壁上形成泥餅，就是鉆井液的濾失造壁性。三、簡(jiǎn)答題三、簡(jiǎn)答題1簡(jiǎn)述伊利石和蒙脫石的晶體構(gòu)造

4、、帶電性及水化特性。答：①伊利石和蒙脫石的晶體構(gòu)造均為2:1型。②晶格取代位置不同，伊利石主要發(fā)生在硅氧四面體上，且結(jié)合的補(bǔ)償陽(yáng)離子為K，具有晶格固定作用，帶電性強(qiáng)；蒙脫石晶格取代主要發(fā)生在鋁氧八面體上，可結(jié)合各種補(bǔ)償陽(yáng)離子，帶電性較強(qiáng)。③伊利石中的K離子具有晶格固定作用，因此層間結(jié)合緊密，不易水化膨脹；而蒙脫石層間主要為分子間力，較弱，易水化膨脹。2發(fā)生井噴的原因有哪些？應(yīng)該怎樣預(yù)防？答：①地層壓力高于鉆井液液柱壓力；井漏造成鉆井液液

5、面下降，液柱壓力低于地層壓力；起下鉆抽吸壓力太大，鉆井液有效壓力低于地層壓力。②發(fā)現(xiàn)油氣侵及時(shí)加重，提高鉆井液密度；防止嚴(yán)重的井漏發(fā)生；防止起下太快，及時(shí)灌入泥漿，防止拔活塞。3分析鉆井液遇鹽侵后粘度和濾失量如何變化及其原因。答：鉆井液遇鹽侵后粘度和濾失量均上升。鉆井液中Na濃度不斷增大，必然會(huì)增加粘土顆粒擴(kuò)散雙電層中陽(yáng)離子的數(shù)目，從而壓縮雙電層，使擴(kuò)散層厚度減小，顆粒表面的ξ電位下降。在這種情況下，粘土顆粒間的靜電斥力減小，水化膜變薄

6、，顆粒的分散度降低，顆粒之間端面和端端連接的趨勢(shì)增強(qiáng)。由于絮凝結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生，導(dǎo)致鉆井液的粘度和濾失量均逐漸上升。4簡(jiǎn)述鉆井液降粘劑的作用機(jī)理。答：①通過(guò)增加粘土顆粒電動(dòng)電位（ζ電位）和水化膜厚度，增加顆粒間斥力，分散鉆井液（非抑制性鉆井液）中拆散粘土顆粒間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；②聚合物鉆井液中競(jìng)爭(zhēng)參與粘土聚合物吸附點(diǎn)，拆散粘土聚合物網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。5簡(jiǎn)述低固相聚合物鉆井液能顯著提高鉆速的原因。答：低固相聚合物鉆井液固相含量低，①亞微米粒子比例小，②剪切稀釋