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气体钻井液是以空气或作为钻井循环流体的钻井液。
泡沫钻井液是以泡沫作为钻井循环流体的钻井液。主要组成是液体、气体及泡沫稳定剂等。
20世纪80年代我准化会钻井液体系分委会把钻井液分为:不分散地固相聚合物钻井液、淡水钻井液、盐水钻井液、饱和盐水钻井液、钙处理钻井液、钾基钻井液、油基钻井液、气体钻井液等八大体系。
API(美国石油学会)及LADC(国际钻井承包商协会)认可的钻井液体系如下:
不分散钻井液体系、分散性钻井液体系、钙处理钻井液体系、聚合物钻井液体系、低固相钻井液体系、饱和盐水钻井液体系、修井完井钻井液体系、油基钻井液体系和空气、雾、泡沫和气体体系。
随着定向钻井技术的推广应用,尤其是水平井施工对降低摩阻的要求越来越高,80年代以来钻井液润滑剂的研制和应用有了长足进步。
过去钻垂直井时钻柱旋转产生的扭矩阻力和起下钻的摩擦阻力用普通钻井液就能克服,钻井液工,不需另加润滑剂。但在使用加重钻井液时,扭矩阻力和摩擦阻力则不容忽视,并且钻井液密度越大其阻力也越大,故不加润滑剂就会造成卡钻。
固体润滑材料是利用固体粉末、薄膜或某些整体材料来减少两承载表面间的摩擦磨损作用的材料。在固体润滑过程中,钻井液振动筛,固体润滑材料和周围介质要与摩擦表面发生物理、化学反应生成固体润滑膜,成都钻井液,降低摩擦磨损。
1)与摩擦表面能牢固地附着,有保护表面功能固体润滑剂应具有良好的成膜能力,能与摩擦表面形成牢固的化学吸附膜或物理吸附膜,在表面附着,防止相对运动表面之间产生严重的熔焊或金属的相互转移。2)抗剪强度较低固体润滑剂具有较低的抗剪强度,这样才能使摩擦副的摩擦系数小,功率损耗低,温度上升小。而且其抗剪强度应在宽温度范围内不发生变化,使其应用领域较广。3)稳定性好,包括物理热稳定,化学热稳定和时效稳定,不产生腐蚀及其他有害的作用物理热稳定是指在没有活性物质参与下,钻井液的作用,温度改变不会引起相变或晶格的各种变化,因此不致于引起抗剪强度的变化,导致固体的摩擦性能改变。