文档介绍：第一章钻井地质基础知识
第一章、钻井地质基础知识
一、岩石的机械性质
1、岩石的机械性质
⑴岩石的强度：岩石的强度是指抵抗外力破坏的能力。
⑵硬度：岩石的硬度是指岩石抗压入的极限强
⑶岩石的塑性：在外力作用下，岩石破碎前呈现永久变形入油气层，会引起油气层的滲透率等物性变化，损害油气层，降低产能。
2、泥饼在井壁堆积太厚，环空间隙变小，泵压升高。
3、易引起泥包钻头，下钻遇阻、遇卡或堵死水眼。
4、在高滲透地层易造成较厚的滤饼而引起阻卡，甚至发生压差卡钻。
5、电测不顺利，并且由于钻井液滤液进入地层较深，水侵半径增大，若超过测井仪器所测及的范围，其结果是电测解释不准确而易漏掉油气层。
6、对松软地层，易泡垮易塌地层，会形成不规则的井眼，引起井漏等。
泥饼一定要薄、致密、韧性好，能经受钻井液液流的冲刷。
四）、固相含量与钻井的关系
钻井液中固相含量越低越好，％以下。固相含量过大，有以下危害：
1、固相含量高，钻井液柱压力大，钻速降低。
2、固相颗粒愈细对钻速影响愈大，而且深入油层会造成永久性堵塞，油气层受损害严重。
3、固相含量高、滤失量大时，泥饼必然厚，摩阻系数增大，因而易引起井下复杂情况的发生。
4、固相含量高，钻井液的流变性难以控制，且流阻大，功耗多，钻井效率低。
5、含砂量大，易造成钻头、钻具等机械设备的磨损。
6、在固相含量高时，钻井液受外界影响大且敏感（如对温度、各种污染物等的影响变大）。
降低固相含量的方法
1、机械除砂：利用振动筛、除砂器、除泥器等设备降低固相含量。
1）、振动筛
振动筛是对钻井液进行固相控制的第一级设备，又是唯一能适用于加重钻井液的常规分离设备。因此，它是固控的关键设备，担负着清除大量钻屑的任务，同时为下一级固控设备的使用创造必要的条件，如果振动筛发生故障，其下一级设备就会超载，严重影响净化效果。所以，要根据钻井条件，选好、用好振动筛。
2）、旋流器
旋流器按其直径不同，可分为除砂器和除泥器。
⑴除砂器。直径为150～300毫米的旋流器称为除砂器。其处理能力是：～120立方米每小时。正常工作的除砂器能清除约95％大于74微米的钻屑和约50％大于40微米的钻屑。为了提高使用效果，在选用除砂器时，其许可处理量必须为钻井时最大排量的125％。
⑵除泥器。直径为100毫米和150毫米的旋流器称为除泥器。其处理能力是：。正常工作的除泥器能清除约95％大于40微米的钻屑和约50％大于15微米的钻屑。除泥器能除去12～13微米的重晶石，因此，不能用它来处理加重钻井液。在使用中，除泥器的许可处理量，应为钻井时最大排量的125％～150％。
3）、清洁器
清洁器是旋流器与超细网振动筛的组合。上部为旋流器，下部为超细网振动筛。
清洁器是二次处理设备。它处理钻井液的过程分为两布：第一步是旋流器把钻井液分离成低密度的溢流和高密度的底流。第二步是超细网振动筛将高密度的底流再分离成两部分，一部分是重晶石和其它小于网孔的颗粒透过筛网，另一部分是大于网孔的颗粒从筛网尾部排出。
4）、离心机
离心机有沉淀式、筛筒式、水力涡轮式、叠片式等多种类型，而在石油钻井中处理钻井液用的多数是前三种。
离心机主要用在加重钻井液中回收重晶石和清除细小固相及胶体，在非加重钻井液中清除钻屑，也可用离心机对旋流器排出的底流进行第二次分离，回收液相，排除钻屑。
离心机的处理量和分离粒度与其转速和容量有关。
2、化学除砂：加入化学絮凝剂，将细小的砂子变大而沉降。
3、降低钻井液粘度有利于降低固相含量：因此在现场维护钻井液时，对固相含量有下列要求。
⑴根据需要配备良好的净化设备，彻底清除无用固相。
⑵必须严格控制膨润土的含量，所使用钻井液的密度愈高、井愈深、温度愈高，膨润土的含量应愈低，一般应控制在30～80kg/m3。
⑶在轻钻井液中，固相含量应不超过10％（体积）或密度不大于1150kg/m3。
⑷无用固相含量与膨润土含量的比值，应控制在2﹕1～3﹕1。
五）、PH值与钻井工作的影响
1、PH值过高，OH-在粘土表面吸附，会促进泥页岩的水化膨胀和分散，对巩固井壁、防止缩径和坍塌都不利，往往会引起井下复杂情况的发生。另外，高PH值的钻井液具有强腐蚀性，缩短了钻具及设备的使用寿命。
2、通过PH值的变化，可以预测井下情况。如盐水侵、石膏侵、水泥侵等都会引起PH值的变化。
二、有机处理剂
一）、稀释剂（降粘剂）
稀释作用主要是通过稀释剂分子在粘土颗粒某些部位的吸附，改变粘土颗粒的表面水化状态，减弱或拆散钻井液内部的网状结构来达到稀释的目的。
1、单宁碱液：代号NaT
2、磺***单宁：又叫磺化单宁，代号SMT
3、铁铬木质素磺