■ 敏銳
鉆井液是鉆探過(guò)程中,孔內(nèi)使用的循環(huán)沖洗介質(zhì)。鉆井液按分散介質(zhì)(連續(xù)相)可分為水基鉆井液、油基鉆井液、氣體型鉆井流體等。鉆井液主要由液相、固相和化學(xué)處理劑組成。液相可以是水(淡水、鹽水)、油(原油、柴油)或乳狀液(混油乳化液和反相乳化液)。固相包括有用固相(膨潤(rùn)土、加重材料)和無(wú)用固相(巖石)?;瘜W(xué)處理劑包括無(wú)機(jī)、有機(jī)及高分子化合物。
水基鉆井液是一種以水為分散介質(zhì),以黏土(膨潤(rùn)土)、加重劑及各種化學(xué)處理劑為分散相的溶膠懸浮體混合體系。其主要組成是水、黏土、加重劑和各種化學(xué)處理劑等。加重劑是用于控制地層壓力、防止地層坍塌、地層涌水、井噴和調(diào)整泥漿密度的一種材料,以重晶石用量最大,其他有鉛粉、氧化鐵、碳酸鈣等。
水基鉆井液發(fā)展基本經(jīng)歷了六個(gè)階段,即天然鉆井液(1904~1921年)、細(xì)分散鉆井液(1921~1946年)、粗分散鉆井液(1946~1973年)、不分散低固相鉆井液(1966年至今)、無(wú)固相鉆井液(1968年至今)、聚合物鉆井液(1978年至今)階段等。
水基鉆井液還可分為:淡水鉆井液,氯化鈉含量低于10mg/cm3,鈣離子含量低于0.12mg/cm3;鹽水鉆井液(包括海水及咸水鉆井液),氯化鈉含量高于10mg/cm3;鈣處理鉆井液,鈣離子含量低于0.12mg/cm3;飽和鹽水鉆井液,含有一種或多種可溶性鹽的飽和溶液;混合乳化(水包油)鉆井液,含有3%~40%乳化油類的水基鉆井液;不分散低固相聚合物鉆井液,固相含量低于4%,含有適量聚合物;鉀基鉆井液,氯化鉀含量高于3%,1978年以來(lái)開(kāi)始在我國(guó)鉆井現(xiàn)場(chǎng)使用;聚合物鉆井液是以聚合物(如聚陰離子纖維素、羧甲基纖維素等)為主體,配以降黏劑、降濾失劑、防塌劑和潤(rùn)滑劑等多種化學(xué)處理劑的鉆井液。聚合物鉆井液是20世紀(jì)80年代發(fā)展起來(lái)的一種新型鉆井液體系,包括陽(yáng)離子聚合物鉆井液、兩性離子聚合物鉆井液、全陽(yáng)離子聚合物鉆井液、深井聚合物鉆井液和正電膠鉆井液等。
習(xí)慣稱為油基鉆井液,是一種以油(主要是柴油或原油)為分散介質(zhì),以加重劑、各種化學(xué)處理劑及水等為分散相的溶膠懸浮混合體系。其主要組成是原油、柴油、加重劑、化學(xué)處理劑和水等。它基本經(jīng)歷了原油鉆井液(1930年初)、油基鉆井液、油包水(反相乳化)鉆井液(1960年至今)等三個(gè)階段。
原油鉆井液,主要成分是原油。油基鉆井液以柴油(或原油)為連續(xù)相,以氧化瀝青為分散相,再配以加重劑和各種化學(xué)處理劑配制而成。而油包水(反相乳化)鉆井液以柴油(或原油)為連續(xù)相,以水為分散相,呈小水滴分散在水中(水可占60%的體積),以有機(jī)膨潤(rùn)土(親油膨潤(rùn)土)和氧化瀝青等為穩(wěn)定劑,再配以加重劑和各種化學(xué)處理劑等配制而成。1978年以來(lái)開(kāi)始在我國(guó)鉆井現(xiàn)場(chǎng)使用。
氣體鉆井液是以空氣或天然氣作為鉆井循環(huán)流體的鉆井液。泡沫鉆井液是以泡沫作為鉆井循環(huán)流體的鉆井液。主要組成是液體、氣體及泡沫穩(wěn)定劑等。20世紀(jì)80年代,我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)鉆井液體系分委會(huì)把鉆井液分為:不分散低固相聚合物鉆井液、淡水鉆井液、鹽水鉆井液、飽和鹽水鉆井液、鈣處理鉆井液、鉀基鉆井液、油基鉆井液、氣體鉆井液等八大體系。
API(美國(guó)石油學(xué)會(huì))及LADC(國(guó)際鉆井承包商協(xié)會(huì))認(rèn)可的鉆井液體系如下:不分散鉆井液體系,分散性鉆井液體系,鈣處理鉆井液體系,聚合物鉆井液體系,低固相鉆井液體系,飽和鹽水鉆井液體系,修井完井鉆井液體系,油基鉆井液體系和空氣、霧、泡沫和氣體體系。