鉆井液工藝技術復習題及答案-資料下載頁

　　

【正文】 細小的固體顆粒通過絮凝作用聚結成較大顆粒，然后用機械方法排除或在沉砂池中沉除。第十章（無）第十一章井壁不穩定：是指鉆井或完井過程中出現的井壁坍塌、縮徑、地層壓裂等井下復雜情況。井漏：是在鉆井、固井、測試等各種井下作業中，各種工作液（包括鉆井液、水泥漿、完井液及其它流休等）在壓差作用下漏入地層的現象。滲透性漏失：由高滲透的砂巖地層或礫巖地層引起的鉆井液的漏失一般稱為滲透性漏失裂縫性漏失：由裂縫性地層引起的鉆井液的漏失稱為裂縫性漏失。溶洞性漏失：由溶洞地層引起的鉆井液的漏失稱為溶洞性漏失。井噴：是指地層流體失去控制，噴到地面，或是竄至其它地層里的現象。卡鉆：鉆井過程中，鉆具在井下既不能轉動又不能上下活動而被卡死的現象稱為卡鉆。第十二章完井液：完井工作期間所使用的各種工作流體統稱為完井液。油氣層的損害：任何阻礙流體從井眼周圍流入井底的現象均稱為油氣層的損害。儲層敏感性評價：指對儲層的速敏、水敏、鹽敏、堿敏和酸敏性強弱及其所引起的油氣層損害程度進行評價。通常稱為“五敏”實驗。簡答題答案：緒論1．簡述對現代鉆井液技術研究的要求：① 穩定井壁；② 防漏堵漏；③ 適應高溫高壓等惡劣環境；④ 防治損壞地層；⑤ 符合環境保護要求。2．簡述鉆井液應用技術發展方向① 適用于深井、抗高溫、抗鹽、抗鈣或抗鎂的增粘劑、降濾失劑、降粘劑和流型改進劑的研究及復雜條件下深井抗高溫高密度鉆井液窄安全密度（壓力）窗口的鉆井液技術。② 復雜易塌地層的泥頁巖穩定劑、井壁封固劑和堵漏劑研制及井壁失穩機理研究與防塌鉆井液技術。③ 大斜度井、大位移井、水平井和小井眼等特殊工藝井用潤滑劑、井壁穩定劑、流型改進劑和低傷害處理劑的研制及鉆井液技術。④ 欠平衡鉆井液技術。⑤ 保護儲層，尤其是保護低滲透油氣層的各種處理劑研制及鉆井液、完井液技術。⑥ 環境友好，低成本的天然材料改性產品，滿足環境保護要求的合成聚合物處理劑研制及環境可接受鉆井液體系的研究及應用技術。⑦ 鉆井液無害處理技術。⑧ 計算機信息技術在鉆井液中的應用和現場鉆井液管理技術。第一章1．簡述各種因素對粘土水化膨脹的影響（1）粘土晶體不同部位對水化膨脹的影響粘土的表面水化膜主要是陽離子水化造成的，粘土晶體所帶的負電荷主要集中在層面上。所以，層面上的水化膜厚，端面上的水化膜薄。（2）粘土礦物種類對水化膨脹的影響粘土礦物不同，帶電量不同，水化作用的強弱也不同。如：蒙皂石，水化最好，分散度最高； 高嶺石，陽離子交換容量低，水化差，分散度低； 伊利石，由于層間K+的特殊作用也是非膨脹性物質。（3）可交換陽離子的影響粘土表面吸附的陽離子不同，其水化程度也不相同。如：鈣—蒙皂石，水化后，晶層間距為17101nm；鈉—蒙皂石，水化后，晶層間距為17101~40101nm；實際中，為了提高膨潤土的水化性能，一般加入Na2CO3將其預水化，使鈣土轉化為鈉土。鈉土是配置鉆井液的理想材料。（4）鉆井液中可溶性鹽及處理劑的影響鉆井液中可溶性鹽增加會導致：① 粘土顆粒的電動電位降低，吸附水分子能力降低；② 進入粘土顆粒吸附層的陽離子數增多，陽離子本身的水化膜變薄，粘土的水化作用減弱。第二章1．流變性在鉆井中的作用：① 攜帶巖屑、保證井底和井眼的清潔；② 懸浮巖屑與重晶石；③ 提高鉆速；④ 保證井眼規則和井下安全等。2．簡述平板形層流的攜巖特點：① 平板形層流可實現用環空返速較低的鉆井液有效攜帶巖屑；② 低固相鉆井液，~；③ 解決了低粘度鉆井液有效攜巖問題，只要保證動塑比在（τ0/ηp） pa /mpa~，就可解決低粘度鉆井液有效攜巖問題；④ 避免了紊流時對井壁的沖蝕，有利于保持井壁穩定。第三章1．對鉆井液潤滑劑的要求① 潤滑劑必須能潤滑金屬表面，并在其表面形成邊界膜和次生結構；② 應與基漿有良好的配伍性，對鉆井液的流變性和濾失性不產生不良影響；③ 不降低巖石破碎的效率；④ 具有良好的熱穩定性和耐寒穩定性；⑤ 不腐蝕金屬，不損壞密封材料；⑥ 不污染環境，易于生物降解；⑦ 具有低熒光或無熒光性質；⑧ 價格合理，來源廣泛。第四章1．簡述大多數鉆井液都維持在較弱堿性環境的原因。① 可減輕對鉆具的腐蝕；② 可預防因氫脆而引起的鉆具和套管的損壞； ③ 可抑制鉆井液中鈣、鎂鹽的溶解 ；④ 有相當多的處理劑需在堿性介質中才能充分發揮其效能。第五章（無）第六章1．簡述瀝青類頁巖抑制劑在鉆井液中的作用。① 吸附在頁巖斷面上時，可阻止頁巖顆粒的水化分散；② 不溶于水的部分，可以起到填充孔道和裂縫的封堵作用；③ 可以改變泥餅質量；④ 起潤滑劑作用和降低高溫高壓濾失量的作用。2．MMH正電膠的特點：① 穩定性好；② 剪切稀釋性和抑制粘土分散能力強；③ 對油氣層有良好的保護作用。第七章1．細分散鉆井液的缺點：① 性能不穩定，易受粘土和鹽、鈣侵② 濾液礦化度低，易引起井壁附近的泥頁巖水化、松散、垮塌，不利于井壁穩定。③ 亞微米顆粒（Ф1um）含量高，鉆井速度慢，尤其不宜在強造漿地層中使用。④ 濾液侵入易引起粘土膨脹，對油氣層傷害大。 鈣處理鉆井液的特點(與細分散鉆井液相比)① 性能較穩定，具有較強的抗鈣、鹽污染和粘土污染的能力；② 固相含量相對較少，容易在高密度條件下維持較低的粘度和切力，鉆速較高；③ 能在一定程度上抑制泥頁巖水化膨脹，濾失量較小，泥餅薄且韌，有利于井壁穩定；④ 由于鉆井液中粘土細顆粒含量較少，對油氣層的損害程度相對較小。3．簡述鉀石灰鉆井液的特性：① 克服了石灰鉆井液在高溫下容易固化的問題；② 用改性淀粉代替鐵鉻鹽作分散劑，使鉆井液中的粘土顆粒和鉆屑的分散程度減弱；③ 改性淀粉在井壁上的吸附有利于井壁穩定；④ 用KOH控制堿度，同時引入的K+能提高鉆井液的抑制性；⑤ SMP—1和磺化瀝青封堵層理裂縫。4．簡述聚合物鉆井液的特點（1）固相含量低，且亞微束粒子所占比例低，有利于提高鉆速。（2）具有良好的流變性。（3）鉆井速度高。（4）穩定井壁的能力較強，井徑比較規則。（5）對油氣層的損害小，有利于發現和保護產層（6）可防止井漏的發生。（7）鉆井成本低。5．簡述聚合物處理劑的主要作用原理（1）橋聯和包被作用（2）絮凝作用（3）增粘作用（4）降濾失作用（5）抑制與防塌作用（6）降粘作用。6．深井水基鉆井液應具備的特點（1）具有抗高溫的能力，必須使用抗高溫處理劑。（2）在高溫下對粘土的水化分散具有較強的抑制能力；（3）具有良好的潤滑性。（4）具有良好的高溫流變性。7．如何調節水包油乳化鉆井液的密度① 通過改變油水比來調節；② 加入碳酸鈣粉；③ 加入可溶性無機鹽。8．水包油乳化鉆井液的優點有哪些？（1）體系性能穩定，熱穩定性好，流動性好，濾失量低，抑制性好，穩定井壁能力強。（2）~（無固相不加重時），近平衡鉆進時對儲層損害小，有利于解放油氣層，提高油氣產能。（3）能有效防止井漏和提高機械鉆速，不影響電測和核磁測井。（4）與泡沫和充氣鉆井液體系比較而言，不需配備特種設備，且性能易調控。（5）潤滑性好，可降低摩阻。（6）比純油基鉆井液成本低，對橡膠件損害小，不會造成儲層潤濕反轉，有利于儲層保護。9．穩定泡沫鉆井流體的特點有哪些？① ~；流體靜壓力只有水的1/50~1/20；鉆井時呈負壓狀態。② 由于鉆進時環空流速高達30~100m/min，且泡沫自身具有較高的粘度，其攜屑能力是水的10倍，是常規鉆井液的4~5倍。③ 與儲層有較好的配伍性，能有效地對付地層水，并且抗污染能力強。④ 泡沫作為循環流體只能使用一次，因此，所攜出的巖屑顆粒不可能重新進入地層。⑤ 機械鉆速高，泡沫與儲層的接觸時間短。第八章（無）第九章（無）第十章1．二開鉆井的特點及對鉆井液的要求：① 鉆速快，裸眼鉆井井段長；② 地層比較松軟，多為粘土、流沙和松軟的泥巖及砂巖層，易水化膨脹和分散造漿，滲透性強，易塌、易漏、易卡。③ 要求鉆井液濾失量小，能盡快形成質量好的泥餅來穩定井壁；④ 要求鉆井液的攜巖和懸浮能力強，能滿足凈化井眼和提高鉆速的要求；⑤ 要求鉆井液具有較好的剪切稀釋特性。2．起下鉆過程中對鉆井液應做好哪些工作：① 起下鉆時認真觀察灌入鉆井液和返出鉆井液情況，并做好記錄。起鉆時要及時向井內注入鉆井液，防止因液柱壓力過低而引起井噴、井塌等事故。② 記錄起下鉆中遇到的阻卡現象，分析原因，針對具體原因制定措施，對由于地質或工程方面引起的問題應向主管人通報。③ 及時清除泥漿槽里的沙子，保證鉆井液流通暢通。④ 新鉆頭接近井底時，先啟泵循環半周到一周，再根據鉆井液性能變化情況，加處理劑調整性能。3．敘述大位移井的特點、經常出現的問題及對鉆井液的要求：特點：井身斜度大、水平位移大、鉆具結構復雜、鉆具與井壁的接觸面積大、機械作用強、鉆具的扭矩和摩阻大等。大位移井鉆井中經常出現的問題：巖屑攜帶困難、井眼凈化效果差、防塌和防卡不利等。對鉆井液的要求：和水平井鉆井液技術基本相同。主要控制鉆井液的密度、塑性粘度、動切力和靜切力、濾失量和泥餅、潤滑性、固相含量等。4．小井眼鉆井對鉆井液有哪些要求：① 應為低固相或無固相鉆井液體系；② 必須具有很好的流動性（低粘度），滿足攜巖要求；③ 必須具有良好的抑制性，維護井壁穩定，防井塌、防卡鉆；④ 必須具有很好的潤滑性。5．對鉆井液進行現場操作中應采取取那些安全措施① 工作時要穿戴好工作服和工作鞋，必要時要戴上護目鏡，在井場要戴安全帽；② 往泥漿池（罐）中添加粉末狀化學處理劑或通過混合漏斗加入粉末狀化學處理劑時，要站在上風位置，并戴上口罩，避免吸入粉塵；③ 嚴禁無證從事電工修理，開關電器設備時，要穿好絕緣鞋，防止觸電。④ 工作場地要保持清潔，及時清掃場地上的鉆井液和巖屑，防止滑倒跌傷。6．廢棄的鉆井液會對環境造成那些影響：① 對地表水和地下水資源產生污染；② 導致土壤板結，隨植物生長不利；③ 重金屬滯留于土壤中，會影響植物生長、微生物的繁殖和人畜的健康。第十一章1．那些地層往往會發生嚴重井塌？ ( l ）層理裂隙發育或破碎的各種巖性地層。 ( 2 ）孔隙壓力異常的泥頁巖。 ( 3 ）處于強地應力作用的地區。 ( 4 ）厚度大的泥巖層。( 5 ）生油層。( 6 ）傾角大易發生井斜的地層等。2．發生井漏后可能出現的現象（ l ）正常循環情況下，鉆井液由井口返出的數量減少，嚴重時井口不返鉆井液。鉆井液池的液面逐漸下降甚至很快抽干而中斷循環。（ 2 ）有時會發生鉆速突然變快或鉆具突然放空。（3 ）泵壓明顯下降。漏失越嚴重，泵壓降低越顯著。3．處理井漏應做好那些工作？( l ）分析井漏發生的原因，確定漏層位置、類型及漏失的嚴重程度。( 2 ）施工前要進行科學的施工設計方案，并精心按設計方案施工。( 3 ）如果條件許可，應盡可能強鉆一段，確保漏層完全被鉆穿，以免重復處理同樣的問題，增加處理時間。( 4 ）施工時如果能起鉆，應盡可能使用光鉆具，下至漏層頂部。( 5 ）使用正確的堵劑注人方法，確保2/3 的堵劑進入漏層附近的井眼內。( 6 ）施工過程中要不斷地活動鉆具，避免卡鉆。( 7 ）凡采用橋堵劑堵漏，要卸掉循環管線及泵中的濾清器和篩網等，以防止因堵塞而憋泵。( 8 ）憋壓試漏時要緩慢進行，避免造成新的漏失。( 9 ）施工完成后，各種資料必須收集整理齊全、準確。第十二章1．試述巖心分析的目的：全面認識儲層巖石的物理性質及巖石中敏感性礦物的類型、產狀、含量及分布特點，確定儲層潛在損害的類型、程度及原因，為設計各項作業中保護油氣層工程方案提供依據。2．油氣層潛在損害因素有哪些？油氣層孔隙特性、油氣層的敏感性礦物、油藏巖石的潤濕性、油氣層流體性質、3．泡沫鉆井流體有哪些特點？適用于那些情況下的鉆井？① ~ g/cm液體靜壓力為水的1/50~1/環空返速為30~100 m/min。② 由于泡沫本身具有較高的粘度，其攜巖能力是水的10倍，是常規鉆井液的4~5倍。③ 與儲層配伍性較好，能有效地對付地層水，并且抗污染能力強。④ 泡沫只能一次性使用，無需固控處理。⑤ 機械鉆速高，泡沫與儲層接觸時間短，對出層的損害小。適于低壓油氣層、欠平衡壓力鉆井等。是比較理想的保護油氣層的鉆井流體。共29頁 第29