鉆井液的密度和粘度

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    一、鉆井液密度

    1、鉆井液密度概念：單位體積鉆井液的質量稱為鉆井液的密度，其單位是克/立方厘米（g/cm3）常用符號表示。現場一般用鉆井液密度計測定鉆井液的密度。

    2、鉆井液密度的計算公式

    由于起鉆時可能產生抽吸或液面下降，另外，氣體進入井內，也會引起液柱壓力降低，因此鉆井液密度要有附加值。

    3、鉆井液密度與鉆井工作的關系：

    在鉆井作業中，鉆井液密度的作用是通過鉆井液柱對井底和井壁產生壓力，以平衡地層中油、氣壓力和巖石側壓力、防止井噴、保護井壁，同時防止高壓油氣水侵入鉆井液，以免破壞鉆井液的性能引起井下復雜情況，在實際工作中，應根據具體情況，選擇恰當的鉆井液密度，若鉆井液密度過小，則不能平衡地層流體壓力，和穩定井壁，可能引起井噴、井塌、卡鉆等事故。

    若鉆井液密度過大則壓漏地層，并易損害油氣層。鉆井液對鉆速有很大的影響，密度大液柱壓力也大，鉆速變慢，因鉆井液柱壓力與地層壓力之間的正壓差使巖屑的清除受到阻礙。造成重復破碎，降低鉆頭破碎巖石的效率，使鉆速下降，通常在保證井下情況正常的前提下，為了提高鉆速，應盡量使用低密度鉆井液。

    二、鉆井液粘度

    1、鉆井液的粘度概念:鉆井液粘度是指鉆井液流動時，固體棵粒之間,固體顆粒與液體分子之間,以及液體分子之間內摩擦的總反映,鉆井液粘度可用漏斗粘度計和旋轉粘度計進行測定,由于測定的方法不同,有不同的粘度值,現場常采用漏斗粘度計測量鉆井液的粘度,單位是秒。

    2、鉆井液與鉆井工作關系，鉆井液粘度的大小，對鉆井液攜帶巖屑能力有很大的影響，一般來說，鉆井液粘度大，攜帶巖屑能力強，但在鉆井過程中，鉆井液粘度要適當，否則將會引起不良后果。若鉆井液粘度過低，不利于攜帶巖屑，井內沉砂快，沖刷井壁，易造成井壁剝落，坍塌，井漏等，鉆井液粘度過高，則可能造成下列危害：

    流動阻力大，泵壓高，井底清洗效果差，嚴重影響鉆速。

    鉆頭易泥包，起下鉆易產生抽吸作用或壓力激動。以至引起井漏、井噴、井塌等復雜情況。

    沉砂困難,凈化不良,磨損鉆具和配件。

    除氣困難，鉆井液密度下降，易引起下鉆復雜情況。

    巖屑在井壁形成假泥餅，易引起阻卡。

    固井時水泥漿易串槽，影響固井質量。

    因此、鉆井液粘度的高低應根據具體情況而定，通常在保證攜帶巖屑的前提下，粘度應低，井深時泵壓高，泵排量受限制，井眼情況一般比淺井復雜，為了有效的攜帶巖屑和懸浮巖屑，粘度易大些，當井眼出現垮塌，沉砂較多或出現輕度漏失時，為消除井下復雜情況，粘度也適當增大。

    從提高鉆速的角度出發，對鉆井液的粘度提出新的要求，既鉆井液的粘度要隨流速梯度上升而下降，這就是剪切降粘的特性。當鉆井液從鉆頭水眼噴出時有較低的粘度，有利于鉆頭破碎巖屑。清洗井底，而在環形空間上返時又具有較高粘度，有利于攜帶巖屑，這個特性對提高鉆速有利，除清水外多數鉆井液具有剪切降粘的特性。

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