2.3 钻井施工和钻井液

关于钻井的施工工序将和固井工艺结合在一起在下一章中介绍。

钻井液又称钻井泥浆，俗称泥浆，是具有多种作用、以满足钻井工作需要的循环流体。

1钻井液的分类

钻井液通常按照液相可分为三大类：水基钻井液、油基钻井液和气体钻井液。

2钻井液的组成

1) 粘土（膨润土）：钠质土、钙质土、抗盐土和有机土等。

2) 水：淡水、盐水、饱和盐水、海水。

3) 各种处理剂：分散剂、缓凝剂、降失水剂、减轻剂等。

4) 加重剂：重晶石粉、超细碳酸钙粉、氧化铁粉等。

5) 油：原油和柴油等。

6) 气体：空气和氮气等。

3钻井液的作用

1) 悬浮和携带岩屑，清洗井底，保持井眼清洁。钻井液基本的功能之一就是悬浮和携带岩屑。钻井液从钻头喷嘴喷出，产生喷射作用，使井底被破碎的岩屑悬浮着钻井液中，以保持井底清洁；同时由于钻井液具有密度、结构和粘度，使得岩屑不能很快下沉，随钻井液的循环被带到地面。

2) 由于钻井液具有密度，在钻各种复杂地层时，可通过调整钻井液密度形成钻井液液柱压力，来平衡地层压力和井壁侧压力，使地层压力和井壁侧压力不容易释放到井筒内，稳定井壁，有效地预防井喷、井漏和井塌等事故的发生。

3) 传送水功率，帮助破碎岩石。钻井液在钻头处经水眼形成高速射流，使钻井液对井底产生一个强大的冲击力，使破碎的岩屑悬浮在钻井液中，以保持钻头始终和新地层接触，不用造成钻头对碎岩屑的再次切屑；同时强大的水流使岩石裂缝扩大，有助于钻头破碎岩石，从而提高机械钻速。

4) 冷却和润滑钻头及钻具。在钻井过程中，钻头一直在高温下旋转和破碎岩石产生大量的热量，同时钻具也不断的与井壁摩擦产生大量的热量，这些热量很难由岩石传递走，而必须通过钻井液的循环来润滑和冷却钻头和钻具。

5) 部分支承起钻柱和套管的重量。在井眼中的钻柱和套管，承受着井眼内钻井液的向上浮力，使地面设备和装置所必须支承的负荷大大地减少。在深井中，钻柱和套管所承受的浮力，随着钻井液密度的增加而增加。

6) 为井下钻具提供动力。使用涡轮钻具钻井时，钻井液由钻杆内较高的流速经过涡轮叶片时，使涡轮旋转带动钻头破碎岩石，为涡轮钻具提供动力。

7) 从钻井液中获得所钻地层的地质资料。根据钻井液从井底带出的岩屑情况，可以进行地质录井（岩屑录井）和荧光录井；根据从井底返出的钻井液的成分，可以进行气测录井，从而获得所钻地层相关地质资料。