③降滤失剂举例:纤维素类、腐植酸类、丙烯酸类聚合物、树脂类、淀粉类(写出其中一种即可,1分) 18、钻井液固相对钻井速度的影响规律并举例说明絮凝剂絮凝机理。
要点:①随钻井液固相含量增加,钻井速度下降。特别是≤1um的亚微米颗粒增加,钻井速度明显下降。
②絮凝机理: a. 无机絮凝剂:通过离子交换压缩双电层。
b. 有机絮凝剂:又可分为非选择性絮凝剂和选择性絮凝剂,机理:吸附-桥联、蜷曲、聚结等使钻屑、粘土颗粒聚结下沉,除去固相。
19、常见卡钻类型有哪些,并简述其发生机理 。
答:①常见卡钻类型主要有压差卡钻、沉砂卡钻、井塌(砂桥、掉块)卡钻、缩径卡钻、泥包钻头卡钻、键
槽卡钻等。(2分,列举其中3~4种即可)
②简单叙述相应卡钻类型发生原因即可。
压差卡钻是钻具在井中静止时,在钻井液与地层孔隙压力之间的压差作用下,紧压在井壁泥饼上而导致的卡钻。
沉砂卡钻是由于钻井液悬浮性能不好,或处理钻井液过程中由于粘度和切力下降幅度过大,导致钻井液中所悬浮的钻屑和重晶石沉淀,埋在井底一段井眼而造成的卡钻。
20、简述粘土颗粒带电的原因。
答:永久负电荷是由于粘土在自然界形成时发生晶格取代作用所产生的。
产生可变负电荷的原因:在粘土晶体端面上有与铝连接的OH基中的H在碱性或中性条件下解离;粘土晶体的端面上吸附了OH-、SiO32-等无机阴离子或吸附了有机阴离子聚电解质等。
正电荷的产生是由于裸露在边缘上的铝氧八面体在酸性条件下从介质中解离出OH-。
四、计算题
1、解: (1)?a?11?600??29?14.5mPa?s 22?p??600??300?29?19?10mPa?s
?d??300??600?19?14.5?4.5Pa
答:该钻井液的表观粘度为14.5mPa?s,塑性粘度为10mPa?s,动切力为4.5Pa。 (2)?a?12??d??p??d4.5????p??103?10?11.5mPa?s ???3000 答:该钻井液在流速梯度为3000S-1时的表观粘度为11.5mPa?s。 2、解:
(1)设需要加入重晶石m公斤,则
400?1.20?103?m?mmm??3?3?9??400???9?10??1.60?10 31004.2?10100??5解此式可得:m?2.832?10kg?283.2T 答:最终体积无限制,需加入重晶石283.2吨。 (2)设需要先放掉钻井液y方,加入重晶石x公斤,则
xx??3y???9?10??4.2?103100 ???400?y??1.20?103?x?x?9?400?1.6?103?100?5??x?2.298?10kg?229.8T求解此式可得:? 3??y?75.4m答:最终体积为400 m3,需加入重晶石229.8吨,放掉钻井液75.4方。 3、解:
(1)设需要加入重晶石m公斤,则
200?1.10?103?m?mmm???9??200???9?10?3??1.50?103解此式可得:31004.2?10100??m?1.338?105kg?133.8T
答:最终体积无限制,需加入重晶石133.8吨。 (2)设需要先放掉钻井液y方,加入重晶石x公斤,则
xx??3y???9?103??4.2?10100 ?x??200?y??1.10?103?x??9?200?1.5?103?100??x?1.1?105kg?110T求解此式可得:? 3?y?36m答:最终体积为200 m3,需加入重晶石110吨,放掉钻井液36方。
五、论述题
你认为理想的钻井液应具有哪些功能或特点,并试述钻井液的发展趋势。 答:
理想钻井液应具备的基本功能
a) 良好的流变性(或剪切稀释特性),便于水力破岩、清洗井底、携带岩屑; b) 较强的抑制性(或防止井壁坍塌的能力),抑制地层水化,防止井壁坍塌掉块; c) 具有较好的保护油气层的特性,对油气储层不会造成太大损害,降低产能; d) 环境可接受性(环保型),对周围环境和人类不会造成太大的伤害; e) 其它,如良好的润滑性、合理的密度、尽可能低的滤失量等。 钻井液的发展趋势 ① 环保型钻井液; ② 保护油气层钻井液; ③ 强抑制性(防塌型)钻井液; ④ 特殊流变性钻井液; 抗高温钻井液;