随着钻井液工艺技术的不断发展,钻井液的种类越来越多(duō)。
按其密度大小(xiǎo)可(kě)分(fēn)為(wèi)非加重钻井液和加重钻井液。
按与粘土水化作用(yòng)的强弱可(kě)分(fēn)為(wèi)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。
按钻井液中流體(tǐ)介质和體(tǐ)系的组成特点来进行分(fēn)类的。总體(tǐ)上分(fēn)為(wèi)水基钻井液、油基钻井液、气體(tǐ)型钻井流體(tǐ)、合成基钻井液等类型。
一、水基钻井液
固體(tǐ)颗粒悬浮在水和盐水中。油可(kě)分(fēn)散在水中,水是连续相。
1、分(fēn)散钻井液(Dispersed DriIling Fluids)
加有(yǒu)分(fēn)散剂的水基钻井液。其主要特点是:
(1)可(kě)容纳较多(duō)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(fēn)散钻井液,如以磺化栲胶、磺化褐煤和磺化酚醛树脂作為(wèi)主处理(lǐ)剂的三磺钻井液具有(yǒu)较强的抗温能(néng)力,适于在深井和超深井中使用(yòng)。
2、不分(fēn)散钻井液(Non-Dispersed DriIling Fluids)
由水、膨润土、高聚物(wù)(选择性絮凝剂)组成,不添加分(fēn)散剂来分(fēn)散钻屑和粘土颗粒的水基钻井液。
3、钙处理(lǐ)钻井液(Calcium-treated Drilling Fluids)
经石灰、石膏或氯化钙等处理(lǐ)剂处理(lǐ)的水基钻井液。该钻井液的组成特点是體(tǐ)系中同时含有(yǒu)一定浓度(质量浓度)的Ca2+和分(fēn)散剂。
4、盐水钻井菠(Sal-twater Drilling Fluids)
氯化钠含量大于1%(质量分(fēn)数)的水基钻井液。盐水钻井液是用(yòng)盐水(或海水)配制而成的。
5、饱和盐水钻井液(Saturated Salt-water Drilling Fluids)
常温下氯化钠含量达到饱和的水基钻井液。它可(kě)以用(yòng)饱和盐水配成,亦可(kě)先配成钻井液再加盐至饱和。
6、聚合物(wù)钻井液(Polymer Drilling Fluids)
以聚合物(wù)作為(wèi)主处理(lǐ)剂的水基钻井液。
7、钾基聚合物(wù)钻井液(Potassium-based Polymer Drilling Fluids)
钾基聚合物(wù)钻井液是一类以各种聚合物(wù)的钾(或铵、钙)盐和KCI為(wèi)主处理(lǐ)剂的防塌钻井液。
二、油基钻井液(oil-based DriIling Fluids)以油(通常使用(yòng)柴油或矿物(wù)油)作為(wèi)连续相的钻井液称做油基钻井液。目前含水量在5%以下的普通油基钻井液已较少使用(yòng),而主要使用(yòng)油水比在(50~80):(50~20)范围内的油包水乳化钻井液。与水基钻井液相比较,油基钻井液的主要特点是能(néng)抗高温,有(yǒu)很(hěn)强的抑制性和抗盐、钙污染的能(néng)力,润滑性好,并可(kě)有(yǒu)效地减轻对油气层的损害等。
三、气體(tǐ)型钻井流體(tǐ)(Gas-typed Drilling Fluids)气體(tǐ)型钻井流體(tǐ)主要适用(yòng)于钻低压油气层、易漏失地层以及某些稠油油层。其特点是密度低,钻速快,可(kě)有(yǒu)效保护油气层,并能(néng)有(yǒu)效防止井漏等复杂情况的发生。通常又(yòu)将气體(tǐ)型钻井流體(tǐ)分(fēn)為(wèi)以下4种类型:
1、空气或天然气钻井流體(tǐ)(Air/NaturaI Gas Drilling Fluids)即钻井中使用(yòng)干燥的空气或天然气作為(wèi)循环流體(tǐ)。
2、雾状钻井流體(tǐ)(Mist Gas Drilling Fluids)即少量液體(tǐ)分(fēn)散在空气介质中所形成的雾状流體(tǐ)。它是空气钻井流體(tǐ)与泡沫钻井流體(tǐ)之间的一种过渡形式。
3、泡沫钻井流體(tǐ)(Foam Drilling Fluids)
钻井中使用(yòng)的泡沫是一种将气體(tǐ)介质(一般為(wèi)空气)分(fēn)散在液體(tǐ)中,并添加适量发泡剂和稳定剂而形成的分(fēn)散體(tǐ)系。
4、充气钻井液(Aerated Drilling Fluids)
有(yǒu)时為(wèi)了降低钻井液密度,将气體(tǐ)(一般為(wèi)空气)均匀地分(fēn)散在钻井液中,便形成充气钻井液。显然,混人的气體(tǐ)越多(duō),钻井液密度越低。
四、合成基钻井液(Synthetic Drilling Fluids)合成基钻井液是以合成的有(yǒu)机化合物(wù)作為(wèi)连续相,盐水作為(wèi)分(fēn)散相,并含有(yǒu)乳化剂、降滤失剂、流型改进剂的一类新(xīn)型钻井液。由于使用(yòng)无毒并且能(néng)够生物(wù)降解的非水溶性有(yǒu)机物(wù)取代了油基钻井液中通常使用(yòng)的柴油,因此这类钻井液既保持了油基钻井液的各种优良特性,同时又(yòu)能(néng)大大减轻钻井液排放时对环境造成的不良影响,尤其适用(yòng)于海上钻井。
五、保护油气层的钻井液(DriIling-in Fluids)这是指在储层中钻进时使用(yòng)的一类钻井液。当一口井钻达其目的层时,所设计的钻井液不仅应能(néng)满足钻井工程和地质的要求,而且还应满足保护油气层的需要。比如,钻井液密度和流变参数应调整至合理(lǐ)范围,滤失量应尽可(kě)能(néng)低,所选用(yòng)的处理(lǐ)剂应与油气层相配伍,以及选用(yòng)适合的暂堵剂等。