中国石油大学钻井液工艺原理实验报告
实验日期：2012.03.26 成绩：
班级：班学号：姓名：教师：
同组者：
实验二钻井液滤失造壁性测定
一．实验目的
1.掌握常用API钻井液仪器的使用和校正方法。
2.掌握钻井液静滤失量及瞬时滤失量测定实验。
3.了解钻井液降滤失剂对钻井液滤失量的影响。
二．实验原理
在滤失介质两端施加一定的压力差，在压力差的作用下，泥浆通过滤失介质发生滤失。
三．实验仪器
1.ZNS型打气筒失水仪一台
2.马氏漏斗粘度计一个
3.ZNB型泥浆密度计一个
4. 高搅机一台
5. 秒表一只
6. 钢板尺一个
7. PH试纸一盒
8. 20ml量筒1个
9. 滤纸
10.待测泥浆约2000ml
11.降滤失剂500g
四．仪器使用要点
①松开减压阀，关死放空阀，打气使气筒压力达1MPa 左右，然后顺时针旋转减压阀，直到压力表读数为0.7MPa 。
②用手指堵住泥浆杯气接头小孔，倒入适量的泥浆，使液面与泥浆杯内刻度线平齐，放好干燥的密封圈，铺一张干燥的滤纸，将干燥的泥浆杯盖盖好旋紧。然后装入三通接头并卡好，放好量筒。
① 逆时针旋转放空阀，当压力表指针开始下降或有进气声时，开始计时并及时打气使压力保持为0.7MPa 。
② 分别记录7.5分钟和15分钟后（或其它时间点）的滤失量，取开量筒，顺时针转放空阀，把泥浆杯中余气放尽后，取下泥浆杯。打开泥浆杯，取下滤纸，放置在平整的桌面上，用钢板尺测量滤纸上泥饼的厚度。
⑤假设瞬时滤失量为零，量筒中滤液体积的2倍即为API 滤失量。若瞬时滤
失量不为零，应先按下列方程组求出瞬时滤失量，然后按 计算
API 滤失量。
③ 分别记录7.5分钟和15分钟后（或其它时间点）的滤失量，取开量筒，顺时针转放空阀，把泥浆杯中余气放尽后，取下泥浆杯。打开泥浆杯，取下滤纸，放置在平整的桌面上，用钢板尺测量滤纸上泥饼的厚度。
⑤假设瞬时滤失量为零，量筒中滤液体积的2倍即为API 滤失量。若瞬时滤
失量不为零，应先按下列方程组求出瞬时滤失量，然后按 计算
API 滤失量。
五、实验步骤
1.用高速搅拌器高速搅拌泥浆10分钟。
2.测量泥浆的API 滤失量、泥饼厚度和pH 值
3.在钻井液中加入降滤失剂，重新测定钻井液的性能。
sp V V V -=5.7302sp V V V -=5.73025
.75.71515c sp sp V V c V V +=+
=
六、数据记录
表一 实验记录表
已知
对于基浆来说有如下方程组 ?????+=+=5
.74.17154.23c V c V sp sp 解得：
ml c ml
V sp 289.5915.2==
则泥浆常规滤失量为
API 滤失量为ml V V V sp 885.31915.224.1725.730=-?=-=。
同理对于基浆+降滤失剂来说有如下方程组：
?????+=+=5
.74.5150.7c V c V sp sp 解得：
ml c ml
V sp 41.1537.1==
对于基浆+降滤失剂常规滤失量为
API 滤失量为ml V V V sp 263.9537.124.525.730=-?=-=
实验现象：刚开始时液滴渗出较快且较为浑浊，随着时间的增长，液滴渗出变缓且变得清澈。
实验结论：通过对以上计算可以看到基浆以及基浆+降滤失剂的API 滤失量、泥5
.75.71515c
sp sp V V c V V +=+=
饼厚度加入降滤失剂后，泥浆的滤失量以及形成的泥饼厚度均减小，说明加入的降滤失剂发挥了降低滤失量以及形成薄而致密的泥饼的作用。
七、实验小结
通过本次试验，我掌握了常用API钻井液仪器的使用和校正方法，掌握了滤失量的测量及瞬时滤失量测定方法，了解钻井液降滤失剂对钻井液滤失量的影响。，让我对油田化学课堂上讲的性能有了进一步的认识。实验中需加高压，这要求我们要谨慎认真。这次试验不仅让我们对理论知识有了直观的认识，还让我们懂得做事要仔细认真，对以后的实验奠定了基础。
最后，感谢老师的悉心指导！
文章编号:1004—5716(2005)12—0107—02中图分类号:TE254 文献标识码:B 聚乙二醇钻井液抑制性影响因素研究 范 鹏1,李 斗2 (1.中国石油大学<华东>石油工程学院,山东东营257061;2.中国石油辽河石化分公司生产运营处,辽宁盘锦124022) 摘 要:以岩屑滚动回收率为评价指标,对聚乙二醇抑制性影响因素进行了分析。实验表明,聚乙二醇相对分子量对其 抑制性影响不大;仅当NaCl加量≥15%时,才能大大增强聚乙二醇抑制性;少量KCl就能大幅度提高聚乙二醇溶液的抑 制性;浊点以下,温度升高减弱聚乙二醇溶液的抑制性,浊点以上,温度升高增强聚乙二醇溶液的抑制性能。 关键词:聚乙二醇;钻井液;研究 聚乙二醇钻井液是20世纪90年代初在国外发展起来的一种新型水基钻井液体系,该体系不但能有效地抑制泥页岩水化膨胀分散、保持井壁稳定、防止压差卡钻及减小扭矩,而且毒性小,对环境无污染,能够满足工艺及环境各方面的要求。现已成功地钻进了大斜度、大位移井和水平井以及高温高压井的高活性泥页岩地层,取得良好的现场效果,具有广阔的应用前景。 聚乙二醇主要作为抑制剂在钻井液中使用,有关其抑制机理国内外已有较多研究[1～3],但对聚乙二醇抑制性影响因素研究较少。本文以页岩回收率为评价指标,从温度、无机盐和温度三个方面对聚乙二醇抑制性进行试验研究。实验表明,聚乙二醇相对分子量对其抑制性影响不大;仅当NaCl加量≥15%时,才能大大增强聚乙二醇抑制性;少量KCl就能大幅度提高聚乙二醇溶液的抑制性;浊点以下,温度升高减弱聚乙二醇溶液的抑制性,浊点以上,温度升高增强聚乙二醇溶液的抑制性能。 1 实验材料、仪器和方法 (1)主要实验材料:相对分子量为2000、4000、10000和20000的化学纯聚乙二醇(PEG),工业级NaCl,化学纯KCl,化学纯CaCl 2 等。实验所用岩样均取自胜利CB301-A井,其粘土矿物组成见表1。 表1 实验岩样粘土矿物组成 种类伊利石伊/蒙高岭石绿泥石 含量%306262 (2)主要实验仪器:滚子加热炉、电子天平等。 (3)实验方法:聚乙二醇溶液浊点测定:记录溶液升温时变浑浊的温度和随后降温时溶液变清的温度,两温度的平均值为浊点。 页岩回收率实验:向浸泡液中分别加入50g粒径为2.0～5.0mm的页岩岩屑,在77℃老化罐中热滚16h后,用孔径为0.45mm的筛回收岩屑,将回收岩屑放入表面皿中,在105℃烘箱中烘4～6h,取出在室温中放置,自然风干24h后称重,所回收的岩屑重量与初始岩屑重量之比即为页岩回收率。2 实验结果与讨论 2.1 聚乙二醇相对分子量对其抑制作用的影响 对相对分子量为2000、4000、10000和20000的四种聚乙二醇,在不同介质中的抑制性能进行评价,聚乙二醇加量为3%,实验结果见表2。 表2 相对分子量对聚乙二醇抑制作用影响(77℃) 相对分子量淡水1mol N aCl35%NaCl1mol KCl 200013.329.593.983.2 400013.229.094.185.4 1000013.433.998.086.0 2000013.635.498.386.1 由表2可以看出,随聚乙二醇相对分子量增加,页岩回收率略有增大,但增加量很小,说明在相对分子量为2000～20000范围内及所实验的条件下,相对分子量对聚乙二醇抑制性影响不大。 2.2 NaC l对聚乙二醇抑制作用的影响 向聚乙二醇溶液中分别加入不同量的NaCl,测定其页岩回收率,实验结果见表3。 表3NaC l对聚乙二醇(M=10000)溶液岩屑回收率影响(77℃) 聚乙二醇 加量(%) NaCl加量(%) 0 5.810152035 1.013.035.145.874.288.7100.6 2.01 3.229.338.49293.4100.4 3.013.133.146.99496.6101.4 由表3可以看出,随着NaCl浓度增加,聚乙二醇溶液回收率提高,抑制作用增强。但在不同NaCl浓度范围内,其回收率提高幅度不同。在NaCl浓度≤15%时,随NaCl浓度增加其回收率逐渐升高,但提高幅度不大;当NaCl浓度由10%提高到15%时,回收率大幅度提高,然后随着NaCl浓度增加其回收率又缓慢提高。 由于Na+离子水化作用较强,在NaCl浓度<15%的溶液中, 总第116期2005年第12期 西部探矿工程 W EST-CH I N A EXP LORATI O N E NGI N EER I N G series No.116 Dec.2005
01．下列不属于钻井液功用的是（ A ）。（A）起升钻具 02．下列属于钻井液传递水动力功用的是（ A ）。（A）高压喷射钻井03．分散钻井液可容纳较（ D ）的固相，较适于配制（ D ）密度钻井液。 （D）多，高 04．分散钻井液的滤失量一般较（ B ）。（B）低 05．三磺钻井液具有较（ C ）的抗温能力，体系中固相含量（ C ）。 （C）强，高 06．下列不属于聚合物钻井液的优点的是（ B ）。（B）对钻头的损害程度较小07.有机硅防塌钻井液具有防塌性强，润滑防卡性好，粘土容量大，抗岩屑污染 能力强，抗温性好，但体系抗( D )能力相对较弱。 (D)盐、钙 08．聚合物钻井液具有较强的携带岩屑的能力，主要是因为这种钻井液的切力稀释特性（ D ），环空流体的粘度、切力较（）。（D）强，高09．在钻遇（ C ）地层时，使用钾基聚合物钻井液可以取得比较理想的防效果。 （C）泥页岩 10．下列不属于油基钻井液的优点的是（ B ）。（B）能提高钻速 11．油基钻井液的应用受到一定的限制，其主要原因是（ C ）。 （C）配制成本较高，使用时会对环境造成一定污染 12．在钻井液中膨润土是最常用的配浆材料，它主要起（ C ）作用。 （C）提粘切，降滤失和造壁 13．钻屑称为无用固相，在钻井液中，应通过各种固控措施尽量减少钻屑的含量，膨润土的用量也应以够用为度，不宜过大，否则会（ A ）。 （A）造成钻井液粘切过高，还会严重影响机械钻速 14．为了降低钻井液密度，将（A）均匀地分散在钻井液中，便形成充气钻井液。 （A）空气 15．钻井液密度在钻井中的主要作用是（ B ）。（B）平衡地层压力 16．钻井液密度随钻井液中（ A ）的增加而增大。（A）固相含量 17．油气侵入钻井液后对密度的影响是（ C ）。（C）下降 18．能够提高钻井液密度的是（ D ）。（D）加入可溶性盐 19．提高钻井液密度的加重材料，以使用（ B ）最为普遍。（B）重晶石20．在条件允许的情况下降低钻井液密度，最有效且经济的办法是（ A ）。 （A）清水稀释法 21．降低钻井液密度的方法是（ D ）。（D）机械法、稀释法 22．在正常情况下，进行钻井液密度设计时，如果按压力计算，附加的安全系数为（ A ）。（A）气层：3.5 ～ 5.0 MPa，油层：1.5 ～ 3.5 MPa 23．合理的钻井液密度必须根据所钻地层的（C）及钻井液的流变参数加以确定。 （C）孔隙压力、破裂压力
钻井液常用计算 一、水力参数计算：(p196-199) 1、地面管汇压耗： Psur=C×MW×(Q/100)1.86×C1 Psur---地面管汇压耗，Mpa（psi）； C----地面管汇的摩阻系数； MW----井内钻井液密度，g/cm3(ppg); Q----排量，l/s(gal/min); C1----与单位有关的系数，当采用法定法量单位时，C1＝9.818；当采用英制单位时，C1＝1； ①钻具内钻井液的平均流速： V1=C2×Q/2.448×d2 V1-------钻具内钻井液的平均流速，m/s(ft/s)； Q-------排量，l/s(gal/min); d-------钻具内径，mm(in)； C2------与单位有关的系数。当采用法定计量单位时，C2＝3117采用英制单位时，C2＝1。 ②钻具内钻井液的临界流速 V1c=(1.08×PV＋1.08(PV2＋12.34×d2×YP×MW×C3)0.5)/MW×d×C4 V1c -------钻具内钻井液的临界流速，m/s(ft/s)； PV----钻井液的塑性粘度，mPa.s(cps); d------钻具内径，mm(in) MW----钻井液密度，g/cm3(ppg); C3、C4------与单位有关的系数。采用法定计量单位时，C3＝0.006193，C4＝1.078；采用英制单位时，C3＝1、C4＝1。 ③如果≤V1c，则流态为层流，钻具内的循环压耗为 P p=C5×L×YP/225×d＋C6×V1×L×PV/1500×d2 ④如果V1>V1c，则流态为紊流，钻具内的循环压耗为 P p=0.0000765×PV0.18×MW0.82×Q1.82×L＋C7/d4.82 P p---钻具内的循环压耗，Mpa(psi); L----某一相同内径的钻具的长度，m(ft)； V1-------钻具内钻井液的平均流速，m/s(ft/s)； d------钻具内径，mm(in) MW----钻井液密度，g/cm3(ppg); Q-------排量，l/s(gal/min);
兴奋性-抑制性的平衡突触、回路、系统 Takao K. Hensch, Michela Fagiolini, RIKEN Brain Science Institute, Wako-shi, Japan (Eds.) Excitatory-Inhibitory Balance Synapses, Circuits, Systems 2004, 288pp. Hardcover $ 135.00 ISBN 0-306-47962-1 Kluwer Academmic Publishers 兴奋性和抑制性的理想平衡是大脑正常功能和可塑性 的根基，而当前对神经元的研究中，很大程度上忽视了细胞同时涉及到兴奋-抑制两方面平衡网络系统这一事实。我们对于兴奋性突触传递和修饰有着比较深入的理解，而对于抑制性中间神经元和它们对应的可塑性的探索则大大落后。本书以一种兴奋-抑制均衡的整合方式对神经元的有关功能进行 了阐述，侧重于大脑各区域各种水平上这种平衡的建立、保持、修饰过程，同时结合神经学研究中多项最新方法、技术，
为读者展示了分子水平、细胞水平直到系统水平上神经科学的多项研究热点。 全书分三部分，共17章。第一部分的主题为神经突触（包括第1～6章）：第1章突触后蛋白质组的组成和综合功能；第2章突触后蛋白质是突触可塑性的推动力；第3章抑制性突触后膜的组成、稳定性和动力学；第4章视觉皮质抑制性突触的长期修饰；第5章阳离子-氯离子协同转运蛋白的活化依赖性修饰调控GABA能传递的可塑性；第6章内源性大麻酯介导的兴奋性和抑制性突触传递的调节。第二部分的主题为神经回路（包括第7～12章）：第7章局部皮质网络的平衡的回返性兴奋和抑制；第8章额皮质纹状体系统的局部回路神经元；第9章新皮质中间神经元的异质性；第10章快速成峰细胞和新皮质的兴奋性与抑制性平衡；第11章兴奋-抑制平衡的自身稳态；第12章成体神经发生控制嗅球的兴奋性与抑制性平衡。第三部分侧重神经系统水平（包括第13～17章）：第13章GABAA受体亚型：记忆功能和神经系统疾病；第14章LTD、棘波时机和体感感觉皮质可塑性；第15章保持稳定性和促进可塑性：语境依赖的抑制功能；第16章棘波时机和视皮质可塑性；第17章兴奋性-抑制性平衡控制皮质期可塑性。 本书展示了中枢神经系统兴奋性-抑制性的相互作用和整合作用，可帮助读者跨越单个兴奋性突触这一神经可塑性
实训一水基钻井液配制及API失水的测定 一、实训目的要求 1、了解和掌握钻井液的配制过程及方法，学会按所需比重配制一定量的水基钻井液。 2、了解测定钻井液常规性能的各种仪器的测定原理，正确掌握测定钻井液常规性能的仪器设备的使用方法。 3、正确掌握API失水仪的测定。 二、实训仪器及药品 高速搅拌机一台、高搅杯、API失水试验仪、秒表、天平、膨润土等。 三、实训内容与测定方法 1、水基钻井液的配制 钻井液(泥浆)的种类很多，通常分为两种基本类型：即水基钻井液和油基钻井液。油基钻井液是以柴油(或原油)作分散介质，水及有机土或其他的亲油粉末物质作分散相，加乳化剂等处理剂配制而成；水基钻井液是以水为分散介质，其基本组分是粘土(搬土)、水、和化学处理剂，这类钻井液发展最早，使用最广泛。我们这里所要配制的钻井液只是其中一种最基本、最简单的水基钻井液，即般土原浆。它的配制要点是在选定粘土的基础上，加入适量纯碱或其它处理剂，以提高粘土的造浆率。纯碱的加量依粘土中钙的含量而异，可通过小型实验求得，一般不超过泥浆体积的1%。加入纯碱的目的是除去粘土中的部分钙离子，使钙质膨润土转化为钠质膨润土，从而提高它的水化分散能力，使粘土颗粒分散得更细。Ca(土)＋Ｎa２CO３=Na(土)＋CaCO３。因此，原浆加纯碱一般呈现粘度增大，失水量减小；如果随着纯碱加入失水量反而增大，就说明纯碱加过量了。有的粘土只加纯碱还不行，
需要加少量烧碱，其作用是把粘土中氢质土转化为钠质土。 计算出配制密度为1.05的水基钻井液500ml 所需膨润土重量(密度约为2.20g/cm ３），用天 1 )1(--=c m m c c V m ρρρ c m ——配浆所需的膨润土粉重量 g ； m V ——所配钻井液的密度 g/cm ３ ； m ρ——膨润土粉的密度 g/cm ３ ； w V ——需配制的钻井液体积 ml 。 所需水量：c m m w m V V -=ρ 2、钻井液配制（配制1杯） 用量筒量500ml 自来水放入高搅杯，将高搅杯放于高搅器下高速搅拌（11000转/分钟），一边搅拌一边缓慢加入已称好的膨润土粉(注意防止土粉在杯底堆积)，待土粉全部加完后，继续搅拌3～5分钟，按土粉重量的2～5％称取所需的纯碱粉边搅边加入钻井液中，继续搅拌30分钟，直到钻井液的温度基本接近室温即可。 注：现场一般配浆是用自来水在常温下配制，配好后需放置几天至十几天，以使土粉充分水化分散，钻井液性能稳定下来才能使用。本实验用热水配浆的目的是为了加快膨润土的水化分散，配制的钻井液也应放置几天，性能才能稳定。因时间限制本实验配制的钻井液没有放置陈放。由于配制的钻井液性能受到的影响因素很多，如水温、搅拌时间长短和强度、加土和碱的速度及时间、室温高低等，所以配制的钻井液性能各组可能有所不同。 2、钻井液失水量测定
当突触后膜受到突触前轴突末梢的影响，使后膜上的兴奋性突触后电位减小，导致突触后神经元不易或不能兴奋而呈现抑制，称为突触前抑制。这种抑制的发生不在突触后膜而在突触前的轴突末梢，因为此时的突触后膜并不产生抑制性突触后电位。突触前抑制是通过轴一轴突触的活动而发生的。当轴突Ⅰ与运动神经元构成轴—体突触；轴突Ⅱ与轴突Ⅰ构成轴—轴突触，轴突Ⅱ不直接接触运动神经元。当轴突Ⅱ单独兴奋时该运动神经元没有反应，但可使轴突Ⅰ发生部分去极化，使静息电位变小。而当轴突Ⅰ单独兴奋时，则可使运动神经元产生兴奋性突触后电位（约10mV）。如果轴突Ⅱ先兴奋，接着轴突Ⅰ兴奋，则该运动神经元的兴奋性突触后电位将减小（5mV），可见轴突Ⅱ的活动能抑制轴突Ⅰ对运动神经元的兴奋作用。 关于突触前抑制发生的原因，在兴奋性突触传递中已提到，动作电位是触发递质释放的因素，动作电位大递质释放量多，动作电位小递质释放量就少。而动作电位的大小又决定于安静时膜电位的大小。膜电位大产生的动作电位就大，反之则小。当轴突Ⅱ兴奋时，将引起轴突Ⅰ发生较小程度的去极化，使轴突Ⅰ的膜电位减小，因而轴突Ⅰ兴奋时所产生的动作电位就变小，释放的兴奋性递质也就减少，从而引起的兴奋性突触后电位也随之降低，达不到阈电位水平，故突触后神经元不能进入兴奋状态，而呈现抑制。因此，突触前膜的去极化程度越大，突触后膜上的兴奋性突触后电位就越小，抑制的程度也就越强。突触前抑制是由于突触前膜的去极化引起的，故也称去极化抑制。 现已证明，突触前抑制多见于脊髓背角的感觉传入途径中，使初级传入神经末梢发生去极化。其递质为γ氨基丁酸，它能使初级传入神经末梢对某些离子的通透性增大。突触前抑制的作用在于：①当机体同时受到不同刺激时，通过它抑制掉那些次要的神经元的活动，以突出对机体最有意义的神经元的活动。②大脑皮质、脑干、小脑等发出的后行纤维通过脑干和脊髓，也可分出侧支对感觉传入冲动发生突触前抑制，这可能是高级中枢控制感觉信息的传入，产生清晰感觉和“注意力”集中的原理之一。
第六章 钻井液的流变性 钻井液的流变性是钻井液的一项最基本性能，它是指在外力作用下，钻井液发生流动变形的特性。该特性通常用钻井液的流变曲线、表观粘度、塑性粘度、动切力、静切力等流变参数来进行描述的。它在解决1、岩屑携带，保证井底和井眼清洁；2、悬浮岩屑和加重材料；3、保持井眼规则和保障井下安全；4、提高机械钻速等钻井问题时起着十分重要的作用。另外，钻井液的某些流变参数还直接用于钻井环空水力学的有关计算。对钻井液流变性的深入研究有利于对油气井钻井液流变参数的优化设计和合理调控。 一、流体流变性的概念 1、流体流动的特点 流体流动实际上是流体随时间连续变形的过程。液体的流动变形是因为液体受到剪切作用引起的剪切变形。既液体在大小相等、方向相反、而作用线相距很近的两个力作用下，液体内部指点发生相对错动。以河水流动的速度分布为例，可以看到，越靠近河岸，流速越小，河中心处流速最大。水在管道中流速分布与河水相似，管道中心流速最大，靠近管壁处速度为零。可以想象，如果把管道内流动的水沿着管道半径的方向由内向外分成若干层，每一层流速是不同的。 如图6—1所示。液流中各层的流速不同这个现象，通常用剪切速率（或称速度梯度）这个物理量来描述。 2、剪切速率和剪切应力 如前所述，液体在管内流动时，在垂直于流速方向上，由内向外流速逐渐减小。若液体液层之间的距离为dx ，各液层的速度差为dv ，则垂直于流速方向不同液层流速的变化可以表示为dv/dx ，那么dv/dx 叫速度梯度即剪切速率。其物理意义是在垂 直于流速方向上，单位距离流速的增量。物理单位为S -1 钻井液在循环系统的不同位 置剪切速率值如下： 沉砂池： 10 —20 S -1 环形空间： 50 —250 S -1 图6-1在圆形管道中水的流速分布 a —流速分布示意图b —流速分布曲线
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摘要在水基钻井液中加入一定量的零滤失井眼稳定剂可以形成超低渗透钻井液。介绍了超低渗透钻井液提高地层承压能力及防漏堵漏的机理。超低渗透钻井液对不同孔隙的砂岩、岩心和裂缝性地层具有很好的封堵能力,可以实现近零滤失;零滤失井眼稳定剂通过在井壁表面形成超低渗透膜及增强内泥饼封堵强度大幅度提高岩心承压能力。在大港油田和辽河油田多口井的现场应用中,超低渗透钻井液在长裸眼多压力层系或压力衰竭地层防止了漏失、卡钻和坍塌的发生,表明超低渗透钻井液能自适应封堵岩石表面较大范围的孔喉,在井壁岩石表面形 成致密超低渗透封堵薄层,可有效封堵不同孔喉地层和微裂缝泥页岩地层。超低渗透钻井液封堵隔层承压能力强,能提高漏失压力和破裂压力梯度,相当于扩大了安全密度窗口 关键词超低渗透钻井液封堵地层承压能力岩心滤失量安全密度窗口随着世界石油工业的迅速发展,钻井的数量、速度和深度均显著增加,所钻穿的地层更加复杂多样,裸眼也越来越长, 因此对钻井液性能提出了更高的要求[ 1-3 ]。钻井过程中遇到的地层越来越复杂,在钻遇压力衰竭地层、裂缝发育地层、破碎或弱胶结性地层、低渗储层以及深井长裸眼大段复杂泥页岩和多套压力层系等地层时,压差卡钻、钻井液漏失和井壁垮塌等复杂问题以及地层损害问题非常突出。石油工业油井建设的最终目标是实现无损害钻井。长期实践表明,利用传统的钻井液体系,往往顾此失彼,难以同时解决以上复杂问题。为此,近年来国外学者提出并开发出了超低渗透钻井液体系。 1 超低渗透钻井液的性能特点 1. 1 独特的表面化学原理 超低渗透钻井液利用独特的表面化学原理,在渗入到井壁岩石表面微裂缝或孔喉处时,形成很薄的滤饼,增大地层破裂压力,如升至27. 58 MPa 。 1. 2 很低的动滤失 超低渗透钻井液限制滤液渗入岩石的深度,不是依赖钻井液形成的固相滤饼,而是通过封堵地层的裂缝和孔隙来控制。超低渗透钻井液不仅具有传统钻井液的优良性能,而且具有传统钻井液所不具备的优异性能: ①很低的动滤失性能,可防止钻井液进入页岩; ②可封闭页岩裂隙,防止钻井液向地层的渗透; ③钻井液的滤失量不是时间的平方根的函数。 1. 3 有封堵膜 超低渗透钻井液中的小颗粒在渗透性或微裂缝地层形成封闭膜,并在压差的作用下附着于井壁上。 1. 4 渗透率恢复值高 酸溶测试结果表明,超低渗透钻井液形成的滤饼有98 %～99 %可以被清除掉,在压力反转的情况下可自动脱落;岩心渗透率恢复值大于95 % ,有利于提高产能。1. 5 利于环境保护 超低渗透钻井液所有产品都通过了美国环保署的L C50测试,其毒性数据大于1000000 mg/ L ;在北海也通过了环保鉴定。在环境保护要求高的地区,该钻井液可以代替油基钻井液使用。 2评价方法 用渗透率为250 ×10 - 3 ～300 ×10 - 3μm2 的砂岩岩心和1 # 配方钻井液(配方如下) 进行评价。1 # 5 %膨润土+ 0. 2 %NW21 + 0. 1 %大阳离子CHM + 0. 2 %阳离子降滤失剂HS21 + 1. 5 %超低渗透剂
中国石油大学（华东）油田化学基础实验报告 班级：石工1412 学号：姓名：教师：范鹏 同组者： 实验日期： 2016.9.28 实验一、钻井液常规性能测试 一、实验目的 1、掌握六速旋转粘度计的使用方法以及钻井液表观粘度、塑性粘度和动切力的测定和计算方法； 2、掌握静滤失仪的使用方法以及钻井液滤失量、pH值和泥饼厚度的测定方法； 3、掌握钻井液膨润土含量的实验原理和测定方法； 4、掌握钻井液密度的测定方法； 5、掌握钻井液漏斗粘度的测定方法； 二、实验装置 钻井液：400ml 高速搅拌机六速旋转粘度计打气筒失水仪滤纸量筒秒表钢板尺 PH试纸亚甲基兰溶液酸式滴定管玻璃棒 三、实验步骤 1、用高速搅拌器高速搅拌钻井液10min。 2、使用六速旋转粘度计测定并计算钻井液表观粘度、塑性粘度和动切力； 3、使用打气筒滤失仪测定钻井液滤失量、泥饼厚度和pH值； 4、测定并计算钻井液膨润土含量； 5、学习并掌握测定钻井液密度的方法； 6、学习并掌握测定钻井液漏斗粘度的方法。
四、实验数据记录与处理 1.数据记录 实验二无机电解质对钻井液的污染及调整 污染实验数据班级汇总表
2.数据处理 本组实验所得数据处理结果: 表面粘度AV=0.5 x Ф600=0.5x12=6 mPa.s 塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=12-7=5 mPa.s 动切力YP=0.511 x （2 x Ф300-Ф600）=1.022 Pa 钻井液膨润土含量= 泥甲V 01.0V ?×70100 ×1000=14.3×泥 甲V V =14.3× 2 6 5?=40.04 g/l （1）基浆： 表面粘度AV=0.5 x Ф600=0.5x11=5.5 mPa.s 塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=11-7=4 mPa.s 动切力YP=0.511 x （2 x Ф300-Ф600）=1.533 Pa （2）加量0.25g/100ml CaCl 2 泥浆： 表面粘度AV=0.5 x Ф600=0.5x16=8 mPa.s 塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=16-12=4 mPa.s 动切力YP=0.511 x （2 x Ф300-Ф600）=4.088 Pa （3）加量0.50g/100ml CaCl 2 泥浆： 表面粘度 AV=0.5 x Ф600=0.5x18=9 mPa.s 塑性粘度 PV=Ф600-Ф300=18-15=3 mPa.s 动切力YP=0.511 x （2 x Ф300-Ф600）=6.132 Pa （4）加量0.75g/100ml CaCl 2 泥浆： 表面粘度 AV=0.5 x Ф600=0.5x19=9.5 mPa.s
兴奋性递质和抑制性递质的作用机理 2012-02-18 23:09:56| 分类：高中生物（新人教|字号订阅 一、递质的类型 兴奋作用的神经递质：如乙酰胆碱、去甲肾上腺素、5羟色胺。 抑制作用的神经递质：如多巴胺、甘氨酸、γ-氨基丁酸等。 二、递质的作用对象 兴奋和抑制的对象不一定，如果该神经递质存在于突触间隙，则作用对象是神经细胞，若是存在于神经末梢，则作用对象是肌肉细胞。 三、递质的作用机理： 1.兴奋性递质作用机理： 突触小泡释放兴奋性化学递质，这些兴奋性化学递质与后膜受体结合，提高膜对Na十、K十、CI－，特别是 Na十的通透性增加，膜电位降低，局部去极化，即产生兴奋性突触后电位。兴奋性突触后电位加大到一定程度时，就导致突触后神经元产生扩布性兴奋，传到整个突触后神经元。 2.抑制性递质作用机理： 同样是突触前神经元轴突末梢兴奋，但释放到突触间隙中的是抑制性递质。此递质与突触后膜特异性受体结合，使离子通道开放，提高膜对钾离子、氯离子，尤其是氯离子的通透性，使突触后膜的膜电位增大（如由－70毫伏增加到－75毫伏）、出现突触后膜超极化，称为抑制性突触后电位，持续时间也约10毫秒。此时，突触后神经元不易去极化，不易发生兴奋，表现为突触后神经元活动的抑制。
如上图所示，甘氨酸能使突触后膜的Cl-通道开放，使Cl-内流，可使突触后膜的膜外正电位更高，静息电位加强，下一个神经元更难以产生兴奋，即使下一个神经元受到抑制。 抑制性递质 英文：inhibitory neurotransmitter 抑制性突触的神经递质。在中枢神经系统中有γ- 氨基丁酸，甘氨酸和去甲肾上腺素等。但是，有如乙酰胆碱在神经肌肉接头处是兴奋性递质和在心脏的迷走神经末端是抑制性递质那样，化学递质是兴奋性还是抑制性，并不是由物质决定的，而是取决于它所作用的突触下膜的离子通透性和细胞内的离子浓度（主要是氯离子）。 最新文件仅供参考已改成word文本。方便更改如有侵权请联系网站删除
二、钻井液的类型 随着钻井液工艺技术的不断发展，钻井液的种类越来越多。目前，国内外对钻井液有各种不同的分类方法。其中较简单的分类方法有以下几种：按其密度大小可分为非加重钻井液和加重钻井液。 按与粘土水化作用的强弱可分为非抑制性钻井液和抑制性钻井液。 按其固相含量的不同，将固相含量较低的叫做低固相钻井液，基本不含固相的叫做无固相钻井液。 然而，一般所指的分类方法是按钻井液中流体介质和体系的组成特点来进 行分类的。根据流体介质的不同，总体上分为水基钻井液、油基钻井液和气体型钻井流体等三种类型。由于水基钻井液在实际应用中一直占据着主导地位，根据体系在组成上的不同又将其分为若干种类型。下面是在参考国外钻井液分类标准的基础上，在国内得到认可的各种钻井液类型。 1．分散钻井液(Dispersed Drilling Fluids) 分散钻井液是指用淡水、膨润土和各种对粘土与钻屑起分散作用的处理剂(简称为分散剂)配制而成的水基钻井液。它是一类使用历史较长、配制方法较简单且配制成本较低的常用钻井液。其主要特点是： (1)可容纳较多的固相，较适于配制高密度钻井液。 (2)容易在井壁上形成较致密的泥饼，故其滤失量一般较低。 3)某些分散钻井液，如以磺化栲胶、磺化褐煤和磺化酚醛树脂作为主处理剂的三磺钻井液具有较强的抗温能力，适于在深井和超深井中使用。但与其它钻井液类型相比，它也有一些缺点。除抑制性和抗污染能力较差外，还因体系中固相含量高，对提高钻速和保护油气层均有不利的影响。 2．钙处理钻井液(Calcium-treatedDrillingFluids) 钙处理钻井液的组成特点是体系中同时含有一定浓度(质量浓度)的Ca2+和分散剂。Ca2+通过与水化作用很强的钠膨润土发生离子交换，使一部分钠膨润土转变为钙膨润土，从而减弱水化的程度。分散剂的作用是防止Ca2+引起体系中的粘土颗粒絮凝过度，使其保持在适度絮凝的状态，以保证钻井液具有良好、稳定的性能。这类钻井液的特点是，抗盐、钙污染的能力较强；并且对所钻地层中的粘土有抑制其水化分散的作用，因此可在一定程度上控制页岩坍塌和井径扩大，同时能减轻对油气层的损害。 3．盐水钻井液(SaltwaterDrillingFluids) 盐水钻井液是用盐水(或海水)配制而成的。在含盐量从1％(Cl-质量浓度为6 000mg／1)直至饱和(Cl-质量浓度为189 000mg／1)之前的整个范围内都属于此种类型。盐水钻井液也是一类对粘土水化有较强抑制作用的钻井液。 4．饱和盐水钻井液(SaturatedSaltwaterDrillingFluids) 是指钻井液中NaCI含量达到饱和时的盐水钻井液体系。它可以用饱和盐水配成，亦可先配成钻井液再加盐至饱和。饱和盐水钻井液主要用于钻其它水基钻井液难以对付的大段岩盐层和复杂的盐膏层，也可作为完井液和修井液使用。
钻井液常规性能测定 一.密度的测定 1、按安全检查表内容检查仪器，确保仪器安全可靠。 2、将钻井液加热到所需温度。 3、在密度计的杯中注满钻井液，盖上杯盖慢慢拧动压紧。 4、用手指压住杯盖小孔，用清水冲洗并擦干样品杯。 5、把密度计的刀口放在底座的刀垫上，移动游码直到平衡，记录读值。 6、将密度计冼净擦干备用。 二.测定马氏漏斗粘度 1、按安全检查表内容检查仪器，确保仪器安全可靠。 2、将漏斗悬挂在墙上，且保证垂直；量杯置于漏斗流出管下面。 3、用手指堵住漏斗流出管下口，将搅拌均匀的泥浆倒入漏斗至筛网底；放开手指，同时启动秒表，待泥浆流满量杯达到它的边缘时，按停秒表。秒表所示时间即为泥浆粘度，单位为s。 4、使用完毕，将仪器洗净擦干。 三.流变的测定（ZNN-D6六速旋转粘度计） 1、按安全检查表内容检查仪器，确保仪器安全可靠。 2、使用前检查读数指针是否对准刻度盘“0”位，落下托盘，装配好内、外筒。 3、将搅拌均匀的泥浆倒入样品杯至刻度线、将样品杯置于托盘上，上升托盘使液面至外筒刻度线，拧紧托盘手轮。 4、调整变速手把和转速开关，迅速从高到低进行测量，待刻度盘稳定后，分别读取各转速下刻度盘的偏转格数。 5、测量完毕，落下托盘，卸下外筒，将内、外筒及样品杯洗净擦干。 四.钻井液失水的测定 1、按安全检查表内容检查仪器，确保仪器安全可靠。 2、用手指堵住泥浆杯底部小孔，将搅拌均匀的泥浆倒入杯内至刻度线处，按顺序放入“O”型密封圈、滤纸、杯盖和杯盖卡，将杯盖卡旋转90°并拧紧旋转手柄。 3、将组装好的泥浆杯组件倒置嵌入气源接头并旋转90°；将量筒置于失水仪下方并对准滤液流出孔。 4、调节气源压力至0.7MPa，打开气源手柄并同时启动秒表，收集滤液于量筒之中。 5、当秒表指示为30min时，将悬于滤液流出孔的液滴收集于量筒之中并移开量筒，此量筒中液体体积即为滤失量。 6、关闭气源手柄，放出泥浆杯中余气；卸下泥浆杯组件，倒去泥浆并洗净擦干。 五.钻井液泥饼粘滞系数的测定（NZ-3A型泥饼粘滞系数测定仪） 1、按安全检查表内容检查仪器，确保仪器安全可靠。 2、打开机盖，调节滑板及平衡脚，使水平泡居中；接通电源，按下“清零”键。 3、将泥饼平放在滑板上，滑块纵向轻轻地放在泥饼上，静置1min。 4、按一下“电机”键，使滑板转动，当滑块开始滑动时，再按一下“电机”键，滑板停止转动，此时，显示窗中的数值即为泥饼摩擦角，单位为o，查其显示角度值的正切值,正切值为泥饼的摩擦系数。 5、使用完毕，切断电源，取下滑块和泥饼，擦净仪器，盖上机盖。 六.含砂量的测定 1、按安全检查表内容检查仪器，确保仪器安全可靠。 2、将待测钻井液注入含水量砂量管中至“钻井液”刻度线处，再注入水至“水”刻度线处，用手指堵住含砂量管口，剧烈摇动。
《钻井液工艺学》复习题 一、单项选择题 1、蒙脱石属于 C 层型粘土矿物。 A 1﹕1； B 1﹕2 ； C 2﹕1 ； D 2﹕2 2、伊利石晶层间作用力主要是 C 。 A 氢键力； B 色散力； C 静电力； D 诱导力 3、几种常见的粘土矿物中， B 的膨胀性最强。 A 高岭石； B 蒙脱石； C 伊利石； D 绿泥石 4、高岭石属于 A 层型粘土矿物。 A 1﹕1 ；B 1﹕2； C 2﹕1 ；D 2﹕2 5、粘土矿物的基本构造单元是 A 。 A 硅氧四面体和铝氧八面体； B 硅氧四面体片和铝氧八面体片； C硅氧八面体和铝氧四面体； D硅氧八面体和铝氧四面体。 6、调整钻井液密度是为了 B 。 A 悬浮和携带 B 平衡地层压力 C 润滑 D 降低钻井液粘度 7、钻井液按密度大小可分为 C 。 A 淡水钻井液和盐水钻井液 B 水基钻井液和油基钻井液 C 加重钻井液和非加重钻井液 D 分散性钻井液和抑制性钻井液 8、钻井液中固相的类型有 B 。 A 无机固相和有机固相 B 活性固相和惰性固相 C 可溶固相和不溶固相 D 粘土和加重剂 9、决定钻井液中粘土颗粒间静电斥力的是 B 。 A 表面电位 B 电动电位 C 表面电荷 D 电解质 10、两个溶胶粒子之间的吸引力本质上是 C 。
A 水化膜 B 双电层 C 范德华力 D 静电作用 11、剪切应力和剪切速率的概念适用于 C 型流体。 A 活塞流 B 紊流 C 层流 D 牛顿流体 12、钻井液具有剪切稀释的原因是 C 。 A 内摩擦降低 B 形成结构 C 破坏结构 D 粘度降低 13、动滤失发生在 C 。 A 井底 B 上部井段 C 钻井液循环过程中 D 高温条件下 14、目前常用的改善钻井液润滑性的方法是 A 。 A 合理使用润滑剂 B 降低密度 C 加入粘土浆 D 降低滤失量 15、钻井液流变性的调整主要是调整钻井液的 C 。 A 粘度和密度； B 粘度和滤失性； C 粘度和切力； D 粘度和润滑性 16、假塑性流体常用 A 来描述。 A 幂律模式 B 卡森模式 C 宾汉模式 D 牛顿模式 17、为防止粘卡，要求泥饼尽量 A 。 A 薄 B 厚 C 致密 D 坚韧 18、一般用 A 来衡量钻井液的触变性。 A 初切力和终切力的相对值 B 终切力的大小 C 初切力的大小 D 表观粘度 19、根据钻井液对触变性的要求，钻井液应形成 A 。 A 较快的弱凝胶 B 较慢的弱凝胶 C 较慢的强凝胶 D较快的强凝胶 20、塑性流体常用 C 来描述。 A 幂律模式 B 卡森模式 C 宾汉模式 D 牛顿模式 21、改性腐殖酸是钻井液 A 。 A 降滤失剂； B 降粘剂； C 絮凝剂； D 防塌剂
国内钻井液降滤失剂的应用与分析
第一章引言 在石油与天然气勘探开发的各项施工中，修井作业是一个重要环节。油气水井在自喷、抽油或注水注气过程中，随时可能发生故障，造成油井减产甚至停产。诸如：油井下沙堵、井筒内严重结蜡结盐、油层堵塞、渗透降低、油气水层互相串通、生产油层枯竭等油井本身的故障；油管连接脱扣、套管挤扁、断裂和渗漏等油井结构损坏；抽油杆弯曲、断裂或脱扣、抽油泵工作不正常等井下采油设备故障等。出现故障后，只有通过井下作业来排除故障，更换井下设备，调整油井参数，恢复油井的正常生产。 石油在当代社会各国发展占据着非常重要的地位，相应石油钻采技术也在不断地得到迅猛的发展。各种化学处理剂亦相继问世。我国石油钻采技术还处于相对落后的水平：一种在于没有好的化学处理剂；一种在于没有好的钻井技术；好的泥浆处理剂对石油钻采有相当重要的作用。 降滤失剂是泥浆处理剂的一种,是用以保证钻井液性能稳定，减少有害液体向地层滤失，以及稳定井壁、保证井径规则的重要泥浆处理剂。 降滤失剂主要通过以下几个机理发挥作用： ①全方位地堵塞泥饼中的毛细孔道使其光滑而致密； ②增加泥饼负电荷密度使其形成强有力的极化水层； ③吸附于粘土晶体颗粒侧面形成桥联缩小毛细孔径； ④增加滤液粘度； ⑤改变泥饼毛细孔的润湿性。 在日前使用的各种降滤失剂中，以预胶化淀粉为代表的一类主要表现为第①种机理，而以NH、HPAN和SMP—I为代表的强阴离子型主要表现为第②、③种机理，对第④种机理来说，CMC、PAC类不可忽视，但其它降滤失剂类型可忽略不计，只有沥青类才具有第⑤种机理。一般降滤失剂的作用机制往往是以某种机理为主，以其它机理为辅。如果根据降滤失剂分子结构特点，通过化学改性或适当复配，既保留降滤失剂作用机理的强项又弥补其作用机理的弱项，即可改善其降滤失效果。
钻井液基本知识 钻井液就是用于钻井的流体,在钻井中的功用:1、清洗井底,悬浮携带岩屑,保持井眼清洁。2、平衡地层压力,稳定井壁、防止井塌、井喷、井漏。3、传递水功率、以帮助钻头破碎岩石。4、为井下动力钻具传递动力,5、冷却钻头、钻具。6、利用钻井液进行地质、气测录井。钻井液常规性能对钻井工作有很大的影响。 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,其单位就是克/厘米3(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 P=(P地×102)÷H+Pe P----钻井液密度g/cm3 式中: P地----地层压力MPa H-----井深m Pe-----附加密度、油层附加0、05—0、1气层附加0、07—0、15 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,钻井液密度的作用就是通过钻井液柱对井底与井壁产生压力,以平衡地层中油、气压力与岩石侧压力、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,与稳定井壁,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:钻井液粘度就是指钻井液流动时,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与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,单位就是秒。 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
中国石油大学钻井液工艺原理实验报告 实验日期：2012.03.26 成绩： 班级：班学号：姓名：教师： 同组者： 实验二钻井液滤失造壁性测定 一．实验目的 1.掌握常用API钻井液仪器的使用和校正方法。 2.掌握钻井液静滤失量及瞬时滤失量测定实验。 3.了解钻井液降滤失剂对钻井液滤失量的影响。 二．实验原理 在滤失介质两端施加一定的压力差，在压力差的作用下，泥浆通过滤失介质发生滤失。 三．实验仪器 1.ZNS型打气筒失水仪一台 2.马氏漏斗粘度计一个 3.ZNB型泥浆密度计一个 4. 高搅机一台 5. 秒表一只 6. 钢板尺一个 7. PH试纸一盒 8. 20ml量筒1个 9. 滤纸 10.待测泥浆约2000ml 11.降滤失剂500g
四．仪器使用要点 ①松开减压阀，关死放空阀，打气使气筒压力达1MPa 左右，然后顺时针旋转减压阀，直到压力表读数为0.7MPa 。 ②用手指堵住泥浆杯气接头小孔，倒入适量的泥浆，使液面与泥浆杯内刻度线平齐，放好干燥的密封圈，铺一张干燥的滤纸，将干燥的泥浆杯盖盖好旋紧。然后装入三通接头并卡好，放好量筒。 ① 逆时针旋转放空阀，当压力表指针开始下降或有进气声时，开始计时并及时打气使压力保持为0.7MPa 。 ② 分别记录7.5分钟和15分钟后（或其它时间点）的滤失量，取开量筒，顺时针转放空阀，把泥浆杯中余气放尽后，取下泥浆杯。打开泥浆杯，取下滤纸，放置在平整的桌面上，用钢板尺测量滤纸上泥饼的厚度。 ⑤假设瞬时滤失量为零，量筒中滤液体积的2倍即为API 滤失量。若瞬时滤 失量不为零，应先按下列方程组求出瞬时滤失量，然后按 计算 API 滤失量。 ③ 分别记录7.5分钟和15分钟后（或其它时间点）的滤失量，取开量筒，顺时针转放空阀，把泥浆杯中余气放尽后，取下泥浆杯。打开泥浆杯，取下滤纸，放置在平整的桌面上，用钢板尺测量滤纸上泥饼的厚度。 ⑤假设瞬时滤失量为零，量筒中滤液体积的2倍即为API 滤失量。若瞬时滤 失量不为零，应先按下列方程组求出瞬时滤失量，然后按 计算 API 滤失量。 五、实验步骤 1.用高速搅拌器高速搅拌泥浆10分钟。 2.测量泥浆的API 滤失量、泥饼厚度和pH 值 3.在钻井液中加入降滤失剂，重新测定钻井液的性能。 sp V V V -=5.7302sp V V V -=5.73025 .75.71515c sp sp V V c V V +=+ =