一、固相含量對(duì)鉆井泥漿性能的影響

鉆井泥漿性能通常會(huì)受到固相物質(zhì)的類型、顆粒的大小和形狀及含量的影響。

1、鉆井泥漿的密度和固相含量有關(guān)。鉆井泥漿的密度越大，表示鉆井泥漿固相含量越高。

2、鉆井泥漿的粘度與固相含量、固相顆粒的尺寸和固相的性質(zhì)有關(guān)。對(duì)同一鉆井泥漿來(lái)說(shuō)，固相含量增大，鉆井泥漿的粘度升高;顆粒分散的越細(xì)，鉆井泥漿的粘度越高;固相的吸水性越強(qiáng)，鉆井泥漿的粘度也越高，鉆井泥漿的流動(dòng)性變差

3、鉆井泥漿固相含量太高時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)泥餅虛厚，濾失量增大的現(xiàn)象，容易造成地層膨脹、縮徑、剝落坍塌，導(dǎo)致地下鉆井阻力大，固井質(zhì)量差。

4、鉆井泥漿固相含量高，摩擦系數(shù)高，易發(fā)生粘附卡鉆和井塌卡鉆事故。

二、鉆井泥漿固相含量對(duì)鉆速的影響

鉆井工作者通過(guò)大量的研究工作總結(jié)出鉆井泥漿固相含量對(duì)鉆井速度的影響的三條規(guī)律：

1、在不同的固相范圍內(nèi)，鉆速隨固相含量降低而升高的幅度不同。鉆井泥漿固相含量在7%(密度約為1.08 g/cm3)以下時(shí)，鉆速提高得很快;而當(dāng)固相含量超過(guò)7%時(shí)，降低固相含量以提高鉆井速度的效果卻不明顯。

2、鉆速隨固相含量升高而降低，假設(shè)清水的鉆速為100，固相含量升高至7%時(shí)鉆速降低了50%，即降為原來(lái)的一半。從大量的統(tǒng)計(jì)資料得出，固相含量每降低1%，鉆速至少可降低10%。

3、鉆井泥漿中的固相含量相同，若粘度不同，對(duì)鉆速的影響也不同。這主要是由于鉆井中固相顆粒的粒度分布特性不同造成的。鉆井泥漿中細(xì)顆粒的含量越高，對(duì)鉆速的影響越大。

實(shí)驗(yàn)表明：小于1μm的亞微米顆粒對(duì)鉆速的影響比1μm以上的粗顆粒對(duì)鉆速的影響大12倍還要多。亞微米顆粒對(duì)鉆速的影響在硬地層中更為明顯。鉆井泥漿中的固相含量、類型和顆粒大小的變化都將導(dǎo)致其粘度的變化，進(jìn)而影響鉆速。通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究提出：在所有其它條件等同的情況下，鉆速的變化主要取決于液體流動(dòng)的雷諾數(shù)。對(duì)鉆井泥漿來(lái)說(shuō)，塑性粘度在一定程度上能夠代表高剪切速率下的粘度，因此可用塑性粘度作用鉆頭卡鉆極限粘度。

鉆井工作經(jīng)驗(yàn)早已表明：鉆井泥漿粘度越高，鉆井速度越低。鉆速最快的鉆井泥漿是水基泥漿。當(dāng)水中加入固相顆粒之后中會(huì)導(dǎo)致鉆速降低。鉆井泥漿中固相顆粒的類型、固相的含量和固相顆粒的大小與性質(zhì)等與鉆井速度密切相關(guān)。

綜上所述，在鉆井工作中，我們要合理地選擇固控設(shè)備，來(lái)保證鉆井泥漿能達(dá)到工作工藝要求，這樣才能保證高效安全地開展鉆井工作。