泥浆材料检测与应用：固控方法.docx

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1、教学目标与要求知识目标：掌握常用的固控方法能力目标：能够选择合适的固控方法素质目标：培养学生爱岗敬业、认真负责的职业素质教学重点与难点重点：钻井液常用的固控方法难点：固控方法的选择处理方法：讲授、举例、讨论教学资源教材、多媒体教室、课件、图片等教学过程主题/任务/活动教学方法/教具时间分配导入新课讲授、举例固相颗粒的分类讲授固相控制方法讲授小结讲授作业/技能训练教学评估授课内容固控方法计划课时教学设计【导入新课】钻井液中的固相颗粒含量较多，可影响钻井速度，今天我们来学习钻井液的固相控制方法。钻井液固相控制是指在保存适量有用固相的前提下，尽可能地清除无用固相。钻井液固相控制是实现优化钻井的重要手

2、段之一。正确、有效地进行固控可以降低钻井扭矩和摩阻，减少环空抽吸压力波动，减少压差卡钻的可能性，提高钻井速度，延长钻头使用寿命，减轻设备磨损，改善下套管条件，增强井壁稳定性，保护油气层，以及减少钻井液费用，从而为科学钻井提供必要的条件。因此，钻井液固控是现场钻井液维护和管理工作中最重要的环节之一。那么，首先我们来看一下钻井液中固相颗粒是如何进行分类的。【授课内容】一、固相颗粒的分类钻井液中的固相物质，可以按其作用分为有用固相和无用固相。有用固相是指在配制钻井液过程中为了某个目的特意加入的固相物质（主要指加重材料）；无用固相是指除钻井液中人为加入的固相之外的所有固相（主要指钻屑）。按其性质的不同

3、可分为活性固相和惰性固和两种类型。凡是容易发生水化作用或与液相中其它组分发生反应的均称为活性固相，主要指膨润土。凡是不容易发生水化作用或不易与液相中某些组分发生反应的称为惰性固相，主要包括石英、长石、重晶石以及造浆率极低的粘土等。按固相密度分类，钻井液中的固相物质可分为高密度固相和低密度固相两种类型。高密度固相主要指密度为4.2gc的重晶石，还有铁矿粉、方铅矿等其它加重材料；低密度固相主要指膨润土和钻屑，还包括一些不溶性的处理剂,一般认为这部分固相的平均密度为2.6 gcm3o按照美国石油学会（API）制定的标准，钻井液中的固相还可按其粒度大小分为粘土（或称胶粒）、泥、砂（或称API砂）三大类

4、。二、固相控制方法常用的钻井液固相控制方法有：机械法、稀释法和化学絮凝法三种。机械法是指在钻井液循环过程中，我们借助于地面机械设备将其无用固相清除掉，以减小钻井液固相含量的一种方法。机械法固相控制处理时间短、效果好，并且成本较低。常用的设备有振动筛、旋流器和离心分离机。稀释法既可用清水或其它较稀的流体直接稀释循环系统中的钻井液，也可在钻井液池容量超过限度时用清水或性能符合要求的新浆，替换出一定体积的高固相含量的钻井液，使总的固相含量降低。化学絮凝法是在钻井液中加入适量的絮凝剂(如部分水解聚丙烯酰胺)，使某些细小的固体颗粒通过絮凝作用聚结成较大颗粒，然后用机械方法排除或在沉淀池中沉淀。三、固控方

5、法的联系机械法清除固相虽然很快，但有时也不能达到要求，钻井液中的固相含量依然有点高，这时便可用稀释的方法进一步降低固相含量。或者稀释法也可在机械固控设备缺乏或出现故障的情况下采用的方法。稀释法虽然操作简便、见效快，但在加水的同时必须补充足够的处理剂，如果是加重钻井液还需补充大量的重晶石等加重材料，因而会使钻井液成本显著增加。为了尽可能降低成本,一般应遵循以下原则：(1)稀释后的钻井液总体积不宜过大。(2)部分旧浆的排放应在加水稀释前进行，不要边稀释边排放。(3) 一次性多量稀释比多次少量稀释的费用要少。而化学絮凝法是机械固控方法的补充，两者相辅相成。化学絮凝方法还可用于清除钻井液中过量的膨润土。由于膨润土的最大粒径在5m左右，而离心机一般只能清除粒径6km以上的颗粒，因此用机械方法无法降低钻井液中膨润土的含量，这时就可以用化学絮凝法配合使用降低钻井液中的固相含量。化学絮凝总是安排在钻井液通过所有固控设备之后进行。现场使用的固控方法不是单一的一种就可以满足钻井需求的，这时就需要三种固控方法配合使用，以达到降低钻井液固相含量的效果。课后小结