一、课程目标
本课程为石油工程专业(油田化学方向)的专业限修课(必修选修课)。通过本课程的学习,使学生比较系统地掌握当代钻井液的基本概念、性能、体系和工艺的基本原理,以及处理钻井液复杂问题的基 本技能,了解钻井液工艺技术最新发展趋势,为将来从事现场钻井液技术工作或相关的教学 科研工作打下基础。
二、课程学习要求
要求学生在学习本课程之前具有一定的化学原理(包括无机、有机和物理化学等)的基本知识,以及钻井工程专业知识。学生学完后应达到以下要求:
1.掌握钻井液的基本概念、设计的基本原则,了解其发展趋势;
2.掌握钻井液的性能及其调整原理和方法;
3.掌握钻井液主要体系的配制原理,了解现场工艺;
4.掌握处理复杂钻井液问题的基本知识和技能。
三、教学内容与学时分配建议
第一章 绪论 2学时
1、简介本课程的特点、要求、教学计划
2、钻井液定义、循环流程及其作用
3、钻井液设计的内容和基本原则
4、钻井液主要测试性能
5、钻井液分类及发展概况
第二章 粘土矿物和粘土胶体化学基础 8
1、粘土矿物的晶体构造与性质
2、粘土胶体化学基础
第三章 钻井液的流变性 6学时
流变性基本概念、流型、模式、流变参数物 理意义及其调整原理和方法。
流变性测量原理和计算;
流变性与钻井的关系等;
常用降粘剂、增粘剂 及其作用机理;
聚合物流变性优选技术。
第四章 钻井液滤失造壁性 2学时
基本概念;分析滤失造壁性影响因素(其中主讲静滤失基本方程推导,瞬 、静、动滤失的区别,动滤失测试及影响因素分析等)
滤失造壁性与钻井的关系
常用降滤失剂及其作用机理。
第五章 淡水钻井液和抑制性钻井液 4学时
1、淡水钻井液
基本特点和配制原理;受侵及其处理;性能调节。
2、抑制性钻井液
基本特点;钙处理钻井液;盐水钻井液;钾基钻井液;其他抑制性钻井液等。
第六章 钻井液固控和聚合物钻井液 4学时
1、钻井液固相控制重要性、基本原理与工艺
2、聚合物钻井液概念和分类
3、不分散低固相聚合物钻井液
配制原理;主要性能分析与调整等。
4、两性复合离子聚合物钻井液和阳离子聚合物钻井液
配制原理;组成特点;配制与维护要点等。
第七章 油基钻井液 4学时
1、基本组成、特点和分类
2、w/o乳化钻井液
3、新发展
第八章 复杂情况下的钻井液 6学时
1、井塌与防塌
简要回顾井壁不稳定(井塌)及其危害;分析井塌原因与类型;防塌原理与体系及其新发展;井壁稳定性评价实验方法介绍;回顾常用防塌剂及其作用机理。
2、卡钻与解卡
卡钻类型;泥饼压差卡钻的原因与预防;解除泥饼卡钻的钻井液工艺要点。
3、井漏与堵漏
井漏类型及原因;井漏预防措施;堵漏机理与措施。
4、井喷与压井钻井液
井喷原因、类型;高压油气层钻井液工艺要点。
第九章 油气层损害与钻井完井液 4学时
1、储层损害机理
2、保护储层的钻井完井液类型及其发展
第十章 特殊井钻井液 2学时
1、超深井钻井液
高温对钻井液性能的影响;抗高温处理剂和钻井液体系。
2、定向井和水平井钻井液
水平井对钻井液性能的特殊要求;水平井钻井液的选择原则、类型及其发展。
3、欠平衡钻井液技术简介
四、教材及参考书:
《钻井液工艺学》,鄢捷年,石油大学出版社,2001年
《泥浆工艺原理》,杨坤鹏等,石油工业出版社,1981年