函授《鉆井液工藝原理》綜合復(fù)習(xí)資料2013.11

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、填空題一、填空題1、鉆井過(guò)程可能遇到的復(fù)雜情況有井漏、井塌、井噴和卡鉆。2、在鉆井液中，重晶石用做加重劑，鐵鉻鹽（FCLS）用做降粘劑，LVCMC用做降慮劑。3、一般而言，淺層泥頁(yè)巖吸水后引起井徑縮小，深層硬脆性泥頁(yè)巖易產(chǎn)生崩塌，導(dǎo)致井徑擴(kuò)大。4、粘土礦物的基本構(gòu)造單元是硅氧四面體和鋁氧八面體。5、鉆井液的主要功能有攜帶和懸浮巖屑、穩(wěn)定井壁平衡地層壓力、冷卻潤(rùn)滑鉆頭具、傳遞水動(dòng)

2、力等。6、常見(jiàn)粘土礦物有蒙脫石、伊利石、高嶺土等。7、粘土礦物的性質(zhì)包括帶電型、水化膨脹性、表面吸附性等。8、粘土表面電荷的來(lái)源是晶格取代、吸附作用。9、油包水鉆井的主要組成有柴油、水、乳化劑、潤(rùn)濕劑等。10、粗分散鉆井液體系有鈣處理鉆井液、鹽水鉆井液、飽和鹽水鉆井液等。11、膠體的穩(wěn)定性取決于質(zhì)點(diǎn)間吸引與排斥作用的相對(duì)大小，當(dāng)質(zhì)點(diǎn)間的斥力大于引力時(shí)，質(zhì)點(diǎn)就穩(wěn)定；當(dāng)斥力小于引力時(shí)，質(zhì)點(diǎn)就聚結(jié)。12、油氣層敏感性評(píng)價(jià)包括鹽敏、水敏和鹽敏等

3、。13、在鉆井液中，重晶石用做加重劑，鐵鉻鹽（FCLS）用做降粘劑，CMC用做降失劑。14、鉆井液類(lèi)型有水基、油基、氣體流體等。15、粘土礦物1：1型基本結(jié)構(gòu)層由硅氧四面體和鋁氧八面體組成。16、CMC的兩個(gè)主要性能指標(biāo)是聚合度、取代度。17、預(yù)膠化淀粉抗溫約120℃，SMP抗溫約180℃。18、鉆井液流變模式有賓漢、卡森、冥律等。19、要控制滲入地層的濾液量，就必須控制動(dòng)濾失量；要控制泥餅厚度，就必須控制靜濾失量。20、物質(zhì)的分散度越

4、高，單位體積內(nèi)粒子數(shù)越多，比表面積越大。21、高溫對(duì)粘土的影響有高溫分散作用和高溫表面鈍化作用。22、蒙脫石的層間引力主要是分子間力，其水化分散性強(qiáng)；高嶺石的層間引力主要是氫鍵，其水化分散性差。23、親油的表面活性劑做乳化劑，易形成WO型乳狀液；親水的表面活性劑做乳化劑，易形成OW型乳狀液。1、簡(jiǎn)述產(chǎn)生選擇性絮凝的原因答：選擇性絮凝的機(jī)理是：鉆屑和劣質(zhì)土顆粒的負(fù)電性較弱，蒙脫石的負(fù)電性較強(qiáng)。選擇性絮凝劑也帶負(fù)電，由于靜電作用易在負(fù)電性弱

5、的鉆屑和劣質(zhì)土上吸附，通過(guò)橋聯(lián)作用將顆粒絮凝成團(tuán)塊而易于清除；而在負(fù)電性較強(qiáng)的蒙脫土顆粒上吸附量較少，同時(shí)由于蒙脫土顆粒的靜電排斥作用較大而不能形成實(shí)團(tuán)塊，橋聯(lián)作用所形成的空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)還能提高蒙脫土的穩(wěn)定性。2、簡(jiǎn)述鉀基鉆井液的特點(diǎn)答：是一種以各種高聚物的鉀、銨、鈣鹽及氯化鉀為主處理劑而配成的防塌水基鉆井液。這種鉆井液能控制鉆井液造漿，降低失水率，使井壁得到了較好的保護(hù)，尤其是在不穩(wěn)定的水敏性地層中可以較快形成泥餅，使鉆井液的沖蝕作用得

6、到最大改善，從而減少井壁垮塌。3、簡(jiǎn)述粘土擴(kuò)散雙電層答：粘土顆粒因晶格取代等原因而帶負(fù)電，吸附陽(yáng)離子以維持電中性。在水中陽(yáng)離子以擴(kuò)散狀態(tài)存在，粘土顆粒表面與分散介質(zhì)之間形成擴(kuò)散雙電層，存在電動(dòng)電位。4、NaOH和Na2CO3分別在鉆井液中的主要作用答：NaOH主要作用（1）用于調(diào)節(jié)鉆井液的pH值；（2）與單寧、褐煤等酸性處理劑一起配合使用，使之分別轉(zhuǎn)化單寧酸納、腐殖酸納等有效成分；（3）還可以用于控制鈣處理鉆井液中Ca2的濃度等。Na2

7、CO3的主要作用（1）能通過(guò)離子交換和沉淀作用使鈣粘土變?yōu)榧{粘土；（2）能有效的改善粘土的水化分散性能，因此加入適量的Na2CO3可使鉆井液的濾失量下降，粘度、切力增大；（3）在鉆水泥塞或鉆井液收到鈣侵時(shí)，加入適量的Na2CO3使Ca2沉淀成CaCO3從而使鉆井液的性能變好。5、什么選擇蒙脫土作鉆井液配漿土？答：（1）蒙脫土為1：1型粘土礦物，晶層之間以分子間力聯(lián)結(jié)，引力較弱，水易進(jìn)入晶層導(dǎo)致粘土水化膨脹和分散；（2）蒙脫土晶格取代強(qiáng)，

8、陽(yáng)離子交換容量大，易導(dǎo)致粘土水化膨脹和分散。6、分析水基鉆井液遇鹽侵后的現(xiàn)象及原因答：1現(xiàn)象：鹽侵早期，鉆井液粘、切上升，濾失量變化不大；隨著鹽侵的繼續(xù)，鉆井液粘、切急劇下降，濾失量急劇上升。（2原因：鹽侵早期，進(jìn)入鉆井液的鹽量較少，鈉離子壓縮粘土顆粒的雙電層，粘土顆粒之間斥力降低，結(jié)構(gòu)增強(qiáng)；鹽侵繼續(xù)，進(jìn)入鉆井液的鹽增多，粘土顆粒雙電層被進(jìn)一步壓縮，小顆粒聚結(jié)成大顆粒。7、比較細(xì)分散鉆井液和粗分散鉆井液答：（1）細(xì)分散型鉆井液通過(guò)分散粘

9、土來(lái)控制體系的流變性和濾失量，體系主要使用強(qiáng)分散型處理劑，體系中固含量高，濾失量較低，穩(wěn)定井壁作用差，鉆速低。體系成本低，但容易受到電解質(zhì)污染。適用于淡水體系和高密度體系。（2）粗分散鉆井液含有抑制性處理劑或無(wú)機(jī)鹽，能有效抑制鉆屑和井壁的水化膨脹和分散，體系固含量低，穩(wěn)定井壁效果好，鉆速快，抗污染能力較強(qiáng)。8、簡(jiǎn)述降粘劑及其作用機(jī)理答：（1）常用降粘劑有天然及改性產(chǎn)品如單寧類(lèi)、木質(zhì)素類(lèi)和合成產(chǎn)品如烯類(lèi)單體聚合物等。其分子中都含有吸附基團(tuán)

10、和水化基團(tuán)，切兩者有一定的比例。（2）作用機(jī)理：a：增加粘土顆粒的電動(dòng)電位，增加顆粒間靜電斥力，削弱和拆散粘土顆粒間形成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)；b：增加粘土顆粒水化膜厚度，增加顆粒間彈性斥力；c：與大分子競(jìng)爭(zhēng)吸附，拆散粘土與大分子形成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。9、簡(jiǎn)述CMC的降濾失作用機(jī)理答：（1）護(hù)膠作用（2）物理封堵作用（3）增加液相粘度的作用。10、簡(jiǎn)述粘土顆粒帶電的原因答：（1）晶格取代。（2）顆粒表面羥基的解離。（3）吸附離子。11、簡(jiǎn)述粘土擴(kuò)散雙電層

11、答：粘土顆粒因晶格取代等原因而帶負(fù)電，吸附陽(yáng)離子以維持電中性。在水中陽(yáng)離子以擴(kuò)散狀態(tài)存在，粘土顆粒表面與分散介質(zhì)之間形成擴(kuò)散雙電層，存在電動(dòng)電位。12、鉆井對(duì)鉆井液造壁性的基本要求答：(1)濾失量適中：一般地層VAPI≤10mlVHTHP≤20ml易塌地層VAPI≤5mlVHTHP≤15ml(2）泥餅薄、致密、韌性好、摩阻小13、分析粘土在水基鉆井液中的作用答：（1）提供細(xì)顆粒，形成泥餅，降低濾失量；（2）增加鉆井液粘度與切力，懸浮和攜

12、帶固相；（3）與處理劑結(jié)合，發(fā)揮處理劑功用。14、比較分散型鉆井液和抑制性鉆井液答：（1）分散型鉆井液通過(guò)分散粘土來(lái)控制體系的流變性和濾失量，體系主要使用強(qiáng)分散型處理劑，體系中固含量高，濾失量較低，穩(wěn)定井壁作用差，鉆速低。體系成本低，但容易受到電解質(zhì)污染。適用于淡水體系和高密度體系。（2）抑制性鉆井液含有抑制性處理劑或無(wú)機(jī)鹽，能有效抑制鉆屑和井壁的水化膨脹和分散，體系固含量低，穩(wěn)定井壁效果好，鉆速快，抗污染能力較強(qiáng)。15、簡(jiǎn)述鐵鉻鹽的作