關于鉆井液參數測定及維護

按照API推薦的鉆井液性能測試標準，需檢測的鉆井液常規性能包括：密度、漏斗粘度、塑性粘度、動切力、靜切力、API濾失量、HTHP濾失量、pH值、堿度、含砂量、固相含量、膨潤土含量和濾液中各種離子的質量濃度等。第2頁,共84頁，星期六，2024年，5月一、鉆井液密度第3頁,共84頁，星期六，2024年，5月鉆井液密度

鉆井液密度（density）是指每單位體積鉆井液的質量，常用符號“ρ”表示，單位是：g/cm3（kg/m3）。在鉆井工程中，鉆井液密度和泥漿比重是兩個等同的術語。鉆井液密度是確保安全、快速鉆井和保護油氣層的一個十分重要的參數。第4頁,共84頁，星期六，2024年，5月

通過鉆井液密度的變化，可調節鉆井液在井筒內的靜液柱壓力，以平衡地層孔隙壓力。有時亦用于平衡地層構造應力，以避免井塌的發生。如果密度過高，將引起鉆井液過度增稠、易漏失、鉆速下降、對油氣層損害加劇和鉆井液成本增加等一系列問題；而密度過低則容易發生井涌甚至井噴，還會造成井塌、井徑縮小和攜屑能力下降。因此，在一口井的設計中，必須準確、合理地確定不同井段鉆井液的密度范圍，并在鉆進過程中隨時進行檢測和調整。第5頁,共84頁，星期六，2024年，5月

鉆井液密度是用一種專門設計的鉆井液比重秤（MudBalance）測得的。測定時，首先在泥漿杯中盛滿鉆井液，蓋上計量蓋，然后用棉紗擦凈從計量蓋小孔溢出的鉆井液。再將比重秤刀口放置在底座的刀墊上，不斷移動游碼，直至水平泡位居兩條線的中央。此時游碼左側的刻度即表示所測量鉆井液的密度。第6頁,共84頁，星期六，2024年，5月第7頁,共84頁，星期六，2024年，5月1、密度與鉆井的關系（1）平衡地層壓力和井壁側壓力。在鉆井作業中，鉆井液的功能之一是利用鉆井液質量產生的液柱壓力來平衡地層壓力和井壁側壓力，防止井噴、井漏和井壁垮塌；同時防止高壓層中的油、氣、水進入鉆井液中破壞鉆井液的性能，引起井下復雜情況。第8頁,共84頁，星期六，2024年，5月鉆井過程中，鉆井液的密度過小，鉆井液的液柱壓力過小，一方面不足以平衡地層壓力，低層中的油、氣、水可以進入鉆井液，破壞鉆井液性能，同時造成鉆井液密度下降，引起井噴事故的發生；另一方面液柱壓力過小，不足以提供足夠的支撐力來平衡井壁側壓力，易使井壁垮塌。密度過大，鉆井液的液柱壓力過大，當液柱壓力大于地層壓力，鉆井液進入地層中去，對油氣層造成破壞；當鉆井液的液柱壓力大于地層破裂壓力時，壓漏地層，產生井漏。第9頁,共84頁，星期六，2024年，5月（2）鉆井液密度與鉆速的關系一般而言：鉆井液密度越大，機械鉆速越低；鉆井液密度越小，機械鉆速越高。原因在于：第一，鉆井液密度大，鉆井液產生的液柱壓力達，鉆具在井內轉動時要克服的摩擦力越大，動力消耗越大，鉆頭研磨地層的動力下降，機械鉆速下降；第二，鉆井液的密度大，液柱壓力達，對井底產生壓持效應，使鉆屑不能及時脫離開巖石母體，造成鉆頭對破碎巖石的重復切削，降低機械鉆速；第三，鉆井液的密度大，造成井內正壓差增大，使井底巖石的可鉆強度增加，鉆度降低。反之，密度下降，鉆速提高。第10頁,共84頁，星期六，2024年，5月2、提高鉆井液密度方法（1）加重的條件鉆進高壓鹽水層或高壓油氣層之前，要對鉆井液進行加重。（2）加重的方法

a加入重晶石粉等加重材料；b加入可溶性無機鹽如NaCl、KCl等，可溶性有機鹽如甲酸鈉、甲酸鉀、甲酸銫等；c鉆井液中有氣泡室，通過對鉆井液進行排氣，也可以提高鉆井液密度。（除氣器、消泡劑）其中，在鉆井液中加入加重劑是最常用的提高密度的方法。第11頁,共84頁，星期六，2024年，5月3、降低鉆井液密度（1）降低的條件鉆進低壓油氣層、實現平衡鉆井或欠平衡鉆井時，常常碰到要降低鉆井液密度的問題，處理井漏時液需要降低密度。（2）降低密度的方法

a減少鉆井液中固相含量，如用機械和化學除砂的方法，清除鉆井液中的鉆屑、砂子等有害固相；b加入大量清水稀釋；加入一定數量的發泡劑，利用氣體充入鉆井液降低鉆井液的密度；c混油；d鉆進低壓油氣層時選用氣體鉆井液。第12頁,共84頁，星期六，2024年，5月二、鉆井液的流變參數第13頁,共84頁，星期六，2024年，5月鉆井液的流變性概述鉆井液流變性（RheologicalPropertiesofDrillingFluids）是指在外力作用下，鉆井液發生流動和變形的特性，其中流動是主要的方面。該特性通常用鉆井液的流變曲線和塑性粘度（PlasticViscosity）、動切力（YieldPoint）、靜切力（GelStrength）、表觀粘度（ApparentViscosity）等流變參數來進行描述的。第14頁,共84頁，星期六，2024年，5月鉆井液流變性是鉆井液的一項基本性能，它在解決下列鉆井問題是起著十分重要的作用：（1）攜帶巖屑，保證井底和井眼的清潔；（2）懸浮巖屑；（3）提高機械鉆速；（4）保持井眼的規則和保證井下安全。

鉆井液的流變性對鉆井工作的影響主要體現在懸浮巖屑、護壁、減阻、提高鉆速和冷卻鉆具5個方面。第15頁,共84頁，星期六，2024年，5月

液體的基本流型通過實驗研究，歸納為四種基本流型：牛頓流型、塑性流型、假塑性流型和膨脹流型。一般鉆井液屬于塑性流型。第16頁,共84頁，星期六，2024年，5月流變曲線①牛頓液(NewtonianFluid)②指數液(Power-lawFluid)③塑性液(BinghamFluid)④膨脹液(SwellFluid)γττOτS12345第17頁,共84頁，星期六，2024年，5月鉆井液的觸變性攪動后變稀,靜置后變稠。靜切力隨靜置時間延長而增大。①快的強凝膠②慢的強凝膠③快的弱凝膠④慢的弱凝膠1234τt第18頁,共84頁，星期六，2024年，5月主要流變參數

1．漏斗粘度在鉆井過程中，鉆井液的漏斗粘度是需要經常測定的重要參數。它的定義是：一定體積的鉆井液流經規定尺寸的小孔所需要的時間。單位是S（秒）用T表示。第19頁,共84頁，星期六，2024年，5月漏斗粘度(FunnelViscosity)檢測儀器：漏斗粘度計(馬氏漏斗)(Marshfunnel)測定方法在馬氏漏斗內裝入1500ml泥漿,記錄自然流出1夸脫（946ml）所用的時間(秒)第20頁,共84頁，星期六，2024年，5月2．塑性粘度塑性粘度。鉆井液在層流時，鉆井液中固體顆粒之間、固體顆粒和液體分子之間、液體分子之間各種內摩擦力之和稱為鉆井液的塑性粘度。用PV表示，單位為cP（厘泊）或mPa·S（毫帕·秒），其中1cP=1mPa·S。第21頁,共84頁，星期六，2024年，5月3．動切力鉆井液的動切應力反映的是鉆井液在層流時，粘土顆粒之間及高聚物分子之間相互作用力的大小，即鉆井液內部形成的網狀結構能力的強弱。用YP或者τ0表示，單位是Pa（帕）。第22頁,共84頁，星期六，2024年，5月4．表觀粘度鉆井液的表觀粘度又稱有效粘度或視粘度，是鉆井液在某一速度梯度下，剪切應力與速度梯度的比值，用AV表示，單位是mPa·S（毫帕·秒）。第23頁,共84頁，星期六，2024年，5月5．剪切稀釋性鉆井液的表觀粘度隨速度梯度的增大而減小，或者隨速度梯度的減小而增大的特性稱為鉆井液的剪切稀釋性。如鉆井液在鉆頭水眼處速度梯度為10，000~100，000s-1，鉆井液變的很稀，有利于提高鉆速；在環形空間處，速度梯度為50~250s-1，鉆井液又變的比較稠，有利于攜帶巖屑。第24頁,共84頁，星期六，2024年，5月6．切力鉆井液的切力是指鉆井液的靜切力，其膠體化學的實質是膠凝強度，即表示鉆井液在靜止狀態下形成的空間網狀結構力的強弱。其物理意義是：當鉆井液靜止時，破壞鉆井液內部單位面積上網狀結構所需的剪切力。用表示τS，單位是Pa（帕）。通常用初切力和終切力來表示靜切力的相對值。初切力是鉆井液在經過充分攪拌后，靜止10s測得的靜切力值，用τ10s表示；終切力是鉆井液經過充分攪拌后，靜止10min測得的靜切力的值，用τ10min表示。第25頁,共84頁，星期六，2024年，5月7．觸變性鉆井液的觸變性是指鉆井液攪拌后變稀，靜止后變稠的性質。一般用鉆井液的終切與初切的差值來表示，其差值越大，觸變性就越強；差值越小，觸變性越弱。第26頁,共84頁，星期六，2024年，5月8．n值和k值n值稱為鉆井液的流性指數，是鉆井液結構力和剪切稀釋性的一種表示。鉆井液的n值一般小于1。n值越小，鉆井液的非牛頓性、剪切稀釋性和結構力越強；反之，n值越大，鉆井液的非牛頓性、剪切稀釋性和結構力越弱。流性指數是一個無量綱量，沒有單位。降低n值，有利于攜帶巖屑和清潔井眼。第27頁,共84頁，星期六，2024年，5月k值是鉆井液的稠度系數，表示鉆井液的可泵性或直觀流動性，即反映鉆井液的稀稠程度。k值越大，鉆井液越稠，開泵時泵壓越大；k值越小，鉆井液越稀，對攜帶巖屑不利，有利于提高鉆速。它的單位是Pa·Sn。第28頁,共84頁，星期六，2024年，5月第29頁,共84頁，星期六，2024年，5月第30頁,共84頁，星期六，2024年，5月切力(GelStrength)有初切和終切之分檢測儀器(旋轉粘度計、切力計)(Rheometer、Shearometer)測定方法第31頁,共84頁，星期六，2024年，5月塑性粘度ηS(PV-PlasticViscosity)動切應力τO(屈服值)(YP-YieldPoint)檢測儀器:旋轉粘度計(Rheometer)測定方法參數計算第32頁,共84頁，星期六，2024年，5月稠度系數(K值)(Consistencyindex)流性指數(n值)(Flowbehaviorindex)檢測儀器測定方法參數計算第33頁,共84頁，星期六，2024年，5月常用英制單位換算泊（P）=100厘泊（CP）1厘泊（CP）=1毫帕秒（mPaS)10達因/厘米2(Dyne/cm2)

=1帕(Pa)第34頁,共84頁，星期六，2024年，5月鉆井液流變模式第35頁,共84頁，星期六，2024年，5月鉆井液流變性與鉆井的關系

1、流變性與懸浮攜帶巖屑和凈化井眼的關系。鉆井液粘度的作用是將井底的鉆屑有效地攜帶到地面，這是關系到能否安全快速鉆井的問題。實踐表明：鉆井液粘度、切力越大，鉆井液懸浮和攜帶巖屑的能力越強，井眼的凈化效果越好。反之鉆井液粘度、切力降低，鉆井液懸浮和攜帶巖屑的能力變差，井眼的凈化效果差。第36頁,共84頁，星期六，2024年，5月2、鉆井液流變性與機械鉆速的關系。實踐表明：在鉆井過程中，鉆井液粘度、切力升高，鉆速下降。原因是：一鉆井液粘度、切力大，流動阻力大，消耗的功率也大，在泵功率一定的情況下，鉆井液泵的排量相應降低，降低了鉆井速度。二是鉆井液粘度大，鉆頭在破碎巖石時，高粘度鉆井液在井底形成一個粘性墊層，粘性墊層緩和了鉆頭牙齒對井底巖石的沖擊切削作用，使機械鉆速降低。第37頁,共84頁，星期六，2024年，5月

可見，鉆井液粘度、切力低，機械鉆速高，但鉆井液的懸浮、攜帶巖屑的能力下降，井內沉砂快，同時鉆井液對井壁的沖刷嚴重，易造成井壁剝落坍塌、井漏等嚴重后果。鉆井液的粘度、切力大，有利于懸浮、攜帶巖屑，但粘度、切力過大，給鉆井工作帶來下列后果：第38頁,共84頁，星期六，2024年，5月（1）鉆井液流動阻力大，開泵困難，泵壓易升高，發生蹩泵甚至蹩漏地層，嚴重影響鉆井速度。（2）鉆頭易泥包，起下鉆易產生抽吸作用或壓力激動以至于引起井漏、井噴、井塌等復雜情況。（3）巖屑、砂子沉降困難，凈化不良，井底洗井效果差，同時密度上升很快，鉆速下降，并摩損鉆具設備和鉆井液泵配件。（4）除氣困難，氣侵嚴重時，鉆井液密度下降，易引起井下復雜情況。（5）巖屑易在井壁形成假泥餅，引起井下遇阻遇卡。（6）固井時水泥易竄槽，影響固井質量。第39頁,共84頁，星期六，2024年，5月

確定鉆井液粘度的原則是：一是在保證有效懸浮和攜帶巖屑的情況下，粘度、切力應盡可能的低；二是井深時，由于泵壓高，排量受限制，為了有效地懸浮和攜帶巖屑，粘度、切力應大些；三是當井眼出現垮塌、沉砂較多或出現井漏時，為消除井下復雜情況，鉆井液粘度應適當增大；四是要求鉆井液從鉆頭水眼處噴出時粘度要低，鉆井液在環形空間時粘度要高，即鉆井液要具有良好的剪切稀釋性。第40頁,共84頁，星期六，2024年，5月流變參數的調整1、調整粘度的方法（1）條件。當井壁出現垮塌或沉砂過多，造成起鉆遇卡、下鉆不到底，井下有較多的堆積物時，要考慮適當地提高粘度；堵漏有時也要提高粘度。鉆進泥頁巖層；配加重鉆井液；鉆井液受可溶性鹽類的侵污會使鉆井液粘度、切力上升，導致鉆井液流動性變差，洗井效果差，鉆頭易泥包，影響鉆速，需要降粘度。第41頁,共84頁，星期六，2024年，5月

（2）調整塑性粘度的方法。A.降低塑性粘度的方法是通過合理使用固相控制設備、加水稀釋或化學絮凝的方法，降低固相含量，達到降低塑性粘度的目的。B.提高塑性粘度的方法是增加鉆井液中高分子聚合物的用量，混入原油、加入低造漿率的膨潤土、重晶石粉或適當提高pH值。第42頁,共84頁，星期六，2024年，5月

（3）調整表觀粘度的方法。A降低表觀粘度的方法是在鉆井液中加入清水、混入稀鉆井液和用稀鉆井液來降低粘度。B提高表觀粘度的方法是在鉆井液中加入膨潤土（或預水化膨潤土漿）、純堿、燒堿等。第43頁,共84頁，星期六，2024年，5月2、調整動切力（結構粘度）的方法（1）提高動切力的方法：A加入預水化膨潤土漿；B增大高分子聚合物的加量；C對于鹽水鉆井液和鈣處理鉆井液，可以通過適當增加Ca2+、和Na+的濃度來達到提高切力的目的。（2）降低動切力的方法：A加入稀釋劑，拆散鉆井液中已經形成的網狀結構；B加清水或稀鉆井液稀釋；C若因污染引起的切力過高，可用沉淀法除去Ca2+Mg2+，拆散網狀結構。第44頁,共84頁，星期六，2024年，5月3、調整n值和k值的方法（1）調整n值的方法。鉆井液的n值主要受鉆井液中網狀結構的影響。降低n值的方法為在鉆井液中加入高分子聚合物、適量的無機鹽，在鹽水鉆井液中加入預水化膨潤土漿等。其中，加入高分子聚合物是比較好的一種方法。第45頁,共84頁，星期六，2024年，5月（2）調整k值的方法。鉆井液的k值主要受鉆井液中固相含量和液相粘度及結構強度的影響。降低k值的最有效方法是通過加強鉆井液中固相含量的控制和加水稀釋來達到降低k值的目的。提高k值可以通過在鉆井液中添加適量的聚合物、預水化膨潤土漿（k值上升，n值下降）、重晶石粉（k值提高，n值基本保持不變）等方法進行。第46頁,共84頁，星期六，2024年，5月三、

鉆井液的濾失造壁性

概念

在井中液體壓力差的作用下，泥漿中的自由水通過井壁孔隙或裂隙向地層中滲透，稱為泥漿的失水。失水的同時，泥漿中的固相顆粒附著在井壁上形成泥皮（泥餅），稱為造壁。如圖所示。第47頁,共84頁，星期六，2024年，5月泥漿失水造壁性示意圖

第48頁,共84頁，星期六，2024年，5月

井中的壓力差是造成泥漿失水的動力。它是由于井中泥漿的液壓力與地層孔、裂隙中流體的液壓力不等而形成的。井壁地層的孔隙、裂隙是泥漿失水的通道條件。它的大小和密集情況是由地層巖土性質客觀決定的。泥漿失水的條件

第49頁,共84頁，星期六，2024年，5月泥漿在井內的失水處在兩種不同的背景條件下。

1、一種是泥漿泵停止循環，泥餅不受液流沖刷，井內的液壓力只是泥漿柱靜水壓力，這時的失水稱為靜失水；

2、另一種是泥漿泵循環，泥餅受到沖刷，井內的液壓力是泥漿靜水柱壓力與流動阻力損失之和，這時的失水稱為動失水。根據實際鉆井工序，這兩種失水是交替進行的。

3、在鉆頭破碎孔底巖石，形成新的自由面的瞬間，泥漿接觸新的自由面，還未形成或很少形成泥餅，泥漿中的自由水以很高的速率向新鮮巖面失水，這時的失水稱為瞬時失水或初失水。

鉆井液失水的全過程第50頁,共84頁，星期六，2024年，5月靜失水：泥餅逐漸增厚，失水速率逐漸減小。因此時壓力較小，泥皮較厚，固失水速率比動失水小。動失水：泥餅不斷在增厚，同時又不斷被沖刷掉，當增厚速率與被沖刷速率相等時，泥皮厚度動態恒定，失水速率也就基本不變。從鉆頭開鉆開始，發生短暫的瞬時失水之后，即形成動失水、靜失水的不斷循環反復直至鉆井完成。

特點：第51頁,共84頁，星期六，2024年，5月

許多情況下，泥漿的失水對鉆井的危害較大。(1)當地層為泥頁巖、黃土、粘土時，失水過大會引起井壁吸水膨脹、縮徑、剝落、坍塌；(2)對于破碎帶、裂隙發育的地層，滲入的自由水洗滌了破碎物接觸面之間的粘結，減小了摩擦阻力，破碎物易滑入井眼內，造成井壁坍塌、卡鉆等事故；(3)在溶解性地層中的失水越多，井壁地層被溶解的程度就越高；

失水性對鉆井工作的影響第52頁,共84頁，星期六，2024年，5月

(4)厚泥餅會加大對鉆具的吸附，使鉆桿回轉阻力增加；

(5)厚泥餅使環空過流面積減小，循環阻力和壓力激動增大；

(6)厚泥餅使測井數據的準確性降低；

(7)失水量越多，對地層的侵染越嚴重；

(8)失水量越多，對地層的傷害越嚴重，影響油、氣、水的滲透率，降低井的產量。失水性對鉆井工作的影響第53頁,共84頁，星期六，2024年，5月

泥漿的失水性對鉆井的有利影響是：初失水可以濕潤巖土，使其強度降低，有利于鉆頭對其破碎，提高鉆進速度。因此初失水有利于鉆頭對其破碎，提高鉆速。

泥漿的失水性對鉆井的有利影響第54頁,共84頁，星期六，2024年，5月泥漿降失水的主要途徑①平衡或減小井液與地層孔隙流體之間的壓差；②選用優質造漿粘土和有關處理劑，增加水化膜厚度；③增加泥漿中粘土的含量；④選用能提高水溶液粘度的處理劑，增加泥漿濾液粘度；⑤加快在復雜地層段的鉆進速度，減少井壁裸露時間；⑥減少鉆井液循環對井壁的沖刷。

第55頁,共84頁，星期六，2024年，5月泥漿失水量的測量1、靜失水儀采用氣壓式失水儀測試條件：壓差7.1×105Pa，過濾斷面45.3cm2，溫度20～25℃。測量時連續測兩個點（例如7.5min，30min），然后按計算，衡量泥漿的失水特性。第56頁,共84頁，星期六，2024年，5月氣壓式失水儀

1-量杯；2-放水閥；3-過濾板；4-泥漿杯；5-放空閥旋扭；

6-放空閥；7-壓力表；8-減壓閥；9-CO2氣瓶；10-氣源總體端益第57頁,共84頁，星期六，2024年，5月

2、動濾失儀如下圖所示，儀器最高壓差為10MPa，相對濾器表面產生的流速梯度范圍在0～500-1之間自由變換。用泥漿2.2L。底部裝有濾紙過濾孔，側壁有兩個巖心濾孔，可裝巖心長3～18cm。既可測得泥漿在濾紙上的動、靜失水量，又能在不同滲透率的巖心上測得動、靜失水數據。第58頁,共84頁，星期六，2024年，5月動濾失儀

第59頁,共84頁，星期六，2024年，5月高溫高壓失水儀3、高溫高壓失水儀如圖所示，高溫高壓動濾失儀（便攜式）除能模擬井下溫度和壓差外，還能模擬泥漿流動時對井壁產生的剪切速率，其主要性能指標為：工作壓力0～300MPa，工作溫度為20～150℃，剪切速率為0～700S-1，泥漿用量為200～300mL。第60頁,共84頁，星期六，2024年，5月高溫高壓失水儀第61頁,共84頁，星期六，2024年，5月鉆井液的潤滑性

鉆井液的潤滑性能通常包括濾餅的潤滑性能和鉆井液自身的潤滑性兩個方面。鉆井液和濾餅的摩阻系數是評價鉆井液的潤滑性能的兩個重要指標。鉆井液潤滑性對鉆井工作影響很大。第62頁,共84頁，星期六，2024年，5月1、潤滑性能好的鉆井液的優點：（1）減少鉆具的扭矩、磨損和疲勞，延長鉆頭軸承的壽命。（2）減小鉆柱的摩擦阻力，縮短起下鉆的時間。（3）能用較小的動力來帶動鉆具。（4）能防止粘附卡鉆和鉆頭泥包。第63頁,共84頁，星期六，2024年，5月2、潤滑性的主要影響因素：（1）鉆井液的粘度、密度和固相含量。（2）鉆井液的濾失性、巖石條件、地下水和濾液的pH值。（3）有機高分子處理劑的使用。（4）潤滑劑的使用。第64頁,共84頁，星期六，2024年，5月3、改善鉆井液潤滑性的方法：通過最鉆井液潤滑性能的評價發現：大多數油基鉆井液的摩阻系數在0.08~0.09之間，而水基鉆井液的摩阻系數在0.20~0.35之間。而鉆水平井時，鉆井液的摩阻系數應盡可能保持在0.08~0.10之間才能很好的滿足鉆井工作的要求。改善鉆井液潤滑性的方法有：A合理使用潤滑劑；B改善濾餅質量。第65頁,共84頁，星期六，2024年，5月泥漿的潤滑性與鉆具磨損、循環流動阻力、設備功率消耗等有密切關系。提高泥漿的潤滑性，使用油包水乳化泥漿、油基泥漿、PAM泥漿等，在一般泥漿中加入一部分油或無機潤滑劑如硫化鉬（MOS）和石墨粉等。潤滑性與泥餅粘滯性第66頁,共84頁，星期六，2024年，5月

用潤滑儀測定，如圖所示泥漿潤滑性測定第67頁,共84頁，星期六，2024年，5月泥餅粘滯性

泥餅粘滯性是衡量鉆進過程中鉆具回轉或升降時，受泥餅阻尼的特性。石油鉆井中泥餅粘滯性大時，往往粘附卡鉆，起鉆困難。因此泥餅粘滯性是一個比較重要的性能指標。泥皮粘滯性可用泥餅粘附系數測定儀測量。第68頁,共84頁，星期六，2024年，5月一、概念鉆井液的pH值即鉆井液的酸堿度，表示鉆井液的酸堿性強弱程度。它等于鉆井液中氫離子濃度的負對數。常用字母“pH”表示，又稱pH值。當pH值=7時，鉆井液呈中性；當7＜pH值≤14時，鉆井液呈堿性，且pH值越大，鉆井液的堿性越強；當0＜pH值＜7時，鉆井液呈酸性，pH值越小，鉆井液的酸性越強。四、鉆井液的pH值

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泥漿的pH值（酸堿度）對泥漿的性能有很大影響。粘土顆粒帶負電，它必須在堿性條件下才能維持穩定，多數有機處理劑必須在一定的pH值下才能發揮好的效用。不同配方的泥漿具有自身的pH值，一般應控制在8～11之間。泥漿在使用過程中，若發現pH值相對于原設計值發生了變化，則應及時加以調節。第70頁,共84頁，星期六，2024年，5月泥漿pH值的簡單測量方法：是用pH試紙；較精密的測量可用pH電位計（酸度計）。一般是對泥漿濾液進行測量，有時也可直接對泥漿進行測量。第71頁,共84頁，星期六，2024年，5月調節PH值方法1、提高PH值，可以加入NaOH、Na2CO3或Ca（OH）2等；2、降低pH值，可加入稀釋的HCl或酸式鹽。第72頁,共84頁，星期六，2024年，5月五、固相含量與含砂量泥漿的固相含量指泥漿中固體顆粒占的重量或體積百分數。泥漿中的固相包括有用固相和無用固相，前者如粘土、重晶石等，后者為鉆屑。泥漿中的固相，按固相比重來劃分，可分為重固相（重晶石比重為4.5，赤鐵礦為6.0，方鉛礦為6.9等）和輕固相（粘土比重一般為2.3～2.6，巖屑比重一般在2.2～2.8之間）。第73頁,共84頁，星期六，2024年，5月采用造漿率高的膨潤土配制泥漿，粘土含量（重量/體積）在4～6%以下便可達到要求的粘度，此時泥漿比重在1.03～1.05左右。相反，若用造漿率低的粘土配漿，要達到同樣的粘度，粘土用量要達20～30%以上，此時泥漿比重高達1.15以上。目前對優質輕泥漿，在粘度符合要求時，泥漿中的固相含量應控制在4%左右（體積含量），此時泥漿比重在1.05～1.08左右。第74頁,共84頁，星期六，2024年，5月固相含量對鉆井影響固相含量對鉆速影響：（1）隨著泥漿比重的增加，鉆速下降，特別是泥漿比重大于1.06～1.08時，鉆速下降尤為明顯。

（2）泥漿的比重相同，固相含量愈高則鉆速愈低。由此泥漿比重相同時，加重泥漿的鉆速要比普通泥漿高，因為加重泥漿的固相含量低。

（3）泥漿的比重和固相含量相同，但固相的分散度不同，則固相顆粒分散得愈細的泥漿鉆速愈低。由此，不分散體系的泥漿其鉆速要比分散體系的泥漿高，如下圖所示。甚至有些研究者得出小于1μm的顆粒對鉆速的影響比大于1μm顆