钻井液的密度和粘度

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    一、钻井液密度

    1、钻井液密度概念：单位体积钻井液的质量称为钻井液的密度，其单位是克/立方厘米（g/cm3）常用符号表示。现场一般用钻井液密度计测定钻井液的密度。

    2、钻井液密度的计算公式

    由于起钻时可能产生抽吸或液面下降，另外，气体进入井内，也会引起液柱压力降低，因此钻井液密度要有附加值。

    3、钻井液密度与钻井工作的关系：

    在钻井作业中，钻井液密度的作用是通过钻井液柱对井底和井壁产生压力，以平衡地层中油、气压力和岩石侧压力、防止井喷、保护井壁，同时防止高压油气水侵入钻井液，以免破坏钻井液的性能引起井下复杂情况，在实际工作中，应根据具体情况，选择恰当的钻井液密度，若钻井液密度过小，则不能平衡地层流体压力，和稳定井壁，可能引起井喷、井塌、卡钻等事故。

    若钻井液密度过大则压漏地层，并易损害油气层。钻井液对钻速有很大的影响，密度大液柱压力也大，钻速变慢，因钻井液柱压力与地层压力之间的正压差使岩屑的清除受到阻碍。造成重复破碎，降低钻头破碎岩石的效率，使钻速下降，通常在保证井下情况正常的前提下，为了提高钻速，应尽量使用低密度钻井液。

    二、钻井液粘度

    1、钻井液的粘度概念:钻井液粘度是指钻井液流动时，固体棵粒之间,固体颗粒与液体分子之间,以及液体分子之间内摩擦的总反映,钻井液粘度可用漏斗粘度计和旋转粘度计进行测定,由于测定的方法不同,有不同的粘度值,现场常采用漏斗粘度计测量钻井液的粘度,单位是秒。

    2、钻井液与钻井工作关系，钻井液粘度的大小，对钻井液携带岩屑能力有很大的影响，一般来说，钻井液粘度大，携带岩屑能力强，但在钻井过程中，钻井液粘度要适当，否则将会引起不良后果。若钻井液粘度过低，不利于携带岩屑，井内沉砂快，冲刷井壁，易造成井壁剥落，坍塌，井漏等，钻井液粘度过高，则可能造成下列危害：

    流动阻力大，泵压高，井底清洗效果差，严重影响钻速。

    钻头易泥包，起下钻易产生抽吸作用或压力激动。以至引起井漏、井喷、井塌等复杂情况。

    沉砂困难,净化不良,磨损钻具和配件。

    除气困难，钻井液密度下降，易引起下钻复杂情况。

    岩屑在井壁形成假泥饼，易引起阻卡。

    固井时水泥浆易串槽，影响固井质量。

    因此、钻井液粘度的高低应根据具体情况而定，通常在保证携带岩屑的前提下，粘度应低，井深时泵压高，泵排量受限制，井眼情况一般比浅井复杂，为了有效的携带岩屑和悬浮岩屑，粘度易大些，当井眼出现垮塌，沉砂较多或出现轻度漏失时，为消除井下复杂情况，粘度也适当增大。

    从提高钻速的角度出发，对钻井液的粘度提出新的要求，既钻井液的粘度要随流速梯度上升而下降，这就是剪切降粘的特性。当钻井液从钻头水眼喷出时有较低的粘度，有利于钻头破碎岩屑。清洗井底，而在环形空间上返时又具有较高粘度，有利于携带岩屑，这个特性对提高钻速有利，除清水外多数钻井液具有剪切降粘的特性。

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