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钻井液润滑性能的影响因素
发布时间:2015-3-25 15:34:18  作者:  来源:  浏览次数:902

      钻井液的润滑一是润滑井壁的泥饼;二是润滑钻井液本身。二者都是为了减少旋转阻力和提拉阻力。钻井液的润滑性重要性表现在以下几个方面:
1、减少钻具的扭矩、磨损和疲劳,延长钻头轴承的寿命,相应延长钻具及钻头的使用寿命。
2、减少钻柱提升的摩擦阻力,缩短起下钻时间。
3、能用较小的动力转动钻具,节省柴油,延长设备寿命。
4、能预防粘卡,防止钻头泥包。

       影响钻井液润滑性的主要因素有:有机高分子处理剂、润滑剂、滤失量、地下水、滤液pH值、钻井液的粘度、密度、固相。
1、有机高分子处理剂的影响

      许多高分子处理剂都有良好的降滤失、改善泥饼质量、减少钻柱摩阻力的作用。有机高分子处理剂能提高钻井液的润滑性能,还与其在钻柱和井壁上的吸附能力有关。吸附膜的形成,有利于降低井壁与钻柱之间的摩阻力。许多高分子处理剂如纤维素、磺化酚醛树脂、聚丙烯酰胺等能改善泥饼质量,在钻柱、井壁上形成吸附膜,增强润滑性,减少钻柱摩擦阻力。

2、润滑剂的影响

      用清水作钻井液,摩擦阻力是较大的,而往清水中加入少量的润滑剂如阴离子表面活性剂,就能大幅度提高钻井液的防摩性和润滑性。
3、滤失性、地下水和滤液pH值的影响

      降滤失剂能使泥饼薄而致密,表面光滑,具有良好的润滑性;井底温度、压差、地下水和滤液的pH值会在不同程度上影响润滑剂和其它处理剂的作用效能,从而影响泥饼的质量,对钻井液的润滑性能产生影响。
4、粘度、密度和固相的影响

      随着钻井液固相含量、密度增加,通常其粘度、切力等也会相应增大。这种情况下,钻井液的润滑性能也会相应变差。这时其润滑性能主要取决于固相的类型及含量。砂岩和各种加重剂的颗粒具有特别高的研磨性能。

      钻井液中固相含量对其润滑性影响很大。随着钻井液固相含量增加,除使泥饼粘附性增大外,还会使泥饼增厚,易产生压差粘附卡钻。另外,固相颗粒尺寸的影响也不可忽视。研究结果表明,钻井液在一定时间内通过不断剪切循环,其固相颗粒尺寸随剪切时间增加而减小,其结果是双重性的:钻井液滤失有所减小,从而钻柱摩阻力也有所降低;颗粒分散得更细微,使比表面积增大,从而造成摩阻力增大。可见,严格控制钻井液粘土含量,搞好固相控制和净化,尽量用低固相钻井液,是改善和提高钻井液润滑性能的最重要的措施之一。

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