高密度水基鉆井液泥餅質量評價與控制方法

1 國內外泥餅質量研究現狀

1.1 國外泥餅質量研究現狀

1.2 國內泥餅質量研究現狀

2 高密度水基鉆井液泥餅形成機制研究

2.1 高密度水基鉆井液的濾失行為分析

2.2 高密度水基鉆井液泥餅形成過程（機制）分析

3 高密度水基鉆井液泥餅性質表征與定量評價

3.1 高密度水基鉆井液泥餅性質表征

3.2 描述泥餅性質的關鍵物理參數確定

3.3 高密度水基鉆井液泥餅質量數學模型建立

3.4 影響泥餅質量特性的因素分析

4 泥餅質量控制原理、方法與效果可行性研究

4.1 泥餅質量控制原理與方法

4.2 泥餅質量控制效果可行性研究（分析）

參考文獻2100433B

本書從達西、過濾、沉積、滲流物理化學基本理論出發(fā)，結合現代過濾機理，分析了高密度水基鉆井液濾失行為和泥餅形成過程；建立起真正表征高密度水基鉆井液濾失行為遵循的滲濾方程，弄清高密度水基鉆井液在濾失過程中影響泥餅形成的因素及規(guī)律；確定表征泥餅性質的物理參數，篩選并確定能真實表征泥餅質量的關鍵參數及其物理意義與貢獻，弄清真實表征泥餅質量關鍵參數的影響因素，并分析其作用規(guī)律；建立起能真實表征泥餅質量關鍵參數的數學模型并進行定量分析，弄清鉆井液塑性粘度、濾失量、固相、處理劑等對泥餅質量的影響及其規(guī)律，找到了影響泥餅質量的高密度水基鉆井液體系關鍵因素，結合泥餅微觀結構分析和粒度分析，提出了實現""優(yōu)質""泥餅的控制原理；通過泥餅質量參數測定、泥餅微觀結構分析、影響泥餅質量的高密度水基鉆井液體系關鍵因素分析，形成了實現""優(yōu)質""泥餅的可行性方法；最終給出了現場井漿泥餅質量整體特性評價報告書與評價程序。

鉆井液（Drilling Fluids）

鉆井液分類

鉆井液以流體介質和體系的組成特點分類可被分為：水基鉆井液、油基鉆井液、氣體型鉆井液和合成基鉆井液。

水基鉆井液：

水基鉆井液是由膨潤土、水（或鹽水）、各種處理劑、加重材料以及鉆屑所組成的多相分散體系。

從流體介質角度看水基鉆井液，它就是以水為連續(xù)流體介質的鉆井液。

過濾過程中在過濾介質一側形成的固體顆粒層。在煤泥水過濾時，回收的濾餅量占入料中固體量的百分數和濾餅水分是過濾作業(yè)的兩項主要技術指標。在煤泥水性質一定時，前者主要取決于過濾介質的開孔率，后者主要取決于壓力差、過濾介質開孔率及濾餅脫水時間。

濾餅可大致分為不可壓縮和可壓縮的兩種。浮選精煤和低灰分粗粒煤泥屬于壓縮性小的物料，易于過濾。用真空過濾機過濾浮選精煤時，濾餅水分為26%～30%;用加壓過濾機過濾時，濾餅水分為18%～20%。浮選尾煤和高灰分細粒煤泥屬于壓縮性較大的物料，用壓濾機過濾時，濾餅水分21%～23%。

水基鉆井液在實際應用中一直占據著主導地位。其主要的體系有分散鉆井液、鈣處理鉆井液、鹽水鉆井液、聚合物鉆井液、正電膠鉆井液和抗高溫深井水基鉆井液。

水基鉆井液在深水和大陸架鉆井所鉆遇的溫度范圍內，具有穩(wěn)定的屈服值和靜切力，其部分原因是鉆井液中沒有粘土。

控制流變性的聚合物為鉆井液提供了剪切稀釋性，并保證鉆屑的懸浮和傳送。井眼穩(wěn)定和井徑規(guī)則減少了對通井的需求。兩種性能優(yōu)良的聚合物添加劑把頁巖的水化降到最低程度。這兩種聚合物添加劑，一種是在低濃度下有效的絮凝劑，這種絮凝劑可以包被鉆屑；另一種可防止富含粘土地層的水化和降解的水化抑制劑。水基鉆井液包被活性鉆屑，減少了鉆頭和井底鉆具組合泥包的可能性。