金刚石绳索取心钻探技术--培训教材

金刚石绳索取心钻探技术绳索取心钻进是指在钻进过程中，当岩心充满岩心管后，不需提钻取岩心，而是以钻杆为通道，借助于绳索和专用打捞工具，把钻进过程中贮存于内岩心管中的岩心提升到孔外的取心钻进方法。由于这种方法不需要将钻杆提升到孔外，所以极大地减少了起下钻具的时间。据统计，在金刚石岩心钻进过程中，升降钻具工序约占全部生产时间的3040，而且机械化程度低，劳动强度大。为了增加纯钻进时间，提高钻进效率，采用绳索取心钻进是最有效的途径之一。施工人员需要具备金刚石钻探工艺、工艺、机械制图等基本知识。第一部分 金刚石钻进第1章 绳索取心钻进基本技术要求一、绳索取心钻进的特点：1、钻进效率高：绳索取心钻头的壁厚比普通取心钻头厚，但由于减少了辅助作业时间，总的钻进效率仍比普通钻头高，且随孔深的增大而增大。2、地质效果好：绳索取心钻进岩心采取率高，完整度和纯洁性好。3、钻头寿命长：由于减少了提钻次数，因此钻头在升降过程中的拧卸、碰撞的机会及扫孔时的磨损减少。同时，钻杆与孔壁间隙小，钻头在孔内工作平稳，也可以提高钻头寿命。4、有利于复杂地层钻进、孔内安全和便于测斜工作。由于减少了提钻次数，因而缩短了孔壁的裸露时间，也减少了升降钻具时对孔壁的破坏。5、减轻劳动强度6、降低钻探成本，使用绳索取心钻进成本降低30一40。 二、绳索取心钻进的应用范围绳索取心钻进方法已广泛应用于地质勘探、水文地质和工程勘察等多种钻进工程中。然而，在一个具体的工程中是否采取绳索取心，还必须考虑地层条件、钻孔深度、钻头寿命以及绳索取心钻具配套设备较多，一次性投资较大等因素，以便综合权衡其使用的合理性。1、地质条件绳索取心钻进可用于钻进各种地层，在69级中硬岩层中效果最好。2、钻孔深度绳索取心一般可在浅孔(100300m)和深孔中采用。通常，钻孔越深其经济技术效果越好。然而，绳索取心钻进的最大深度受钻杆强度的制约，应进行校核。3、钻头寿命采用绳索取心钻进，如果钻头寿命短，钻进过程中经常提钻更换钻头，那么便失去了采用绳索取心钻进的意义。 三、金刚石钻头选用的一般原则： 1、孕镶钻头：坚硬、致密、弱研磨性（优质金刚石、较低的金刚石浓度），均匀性差、完整度差、破碎地层（金刚石浓度高、胎体硬度大）； 2、表镶钻头：硬度较低、完整岩层； 3、PCD或PDC钻头：中硬及中硬以下岩石； 4、从钻头唇面形状： 岩石坚硬、致密、研磨性小者，应选择接触面积小的同心的或交错的尖齿形或梯齿形唇面； 钻裂隙的、软硬互层、研磨性的岩层，应用内外径补强、耐磨性好的半圆唇面； 当钻进倾角大、易斜的岩层，应选用阶梯形或锥形唇面，以便钻头起导正作用。四、金刚石钻进规程参数评定金刚石钻进规程的主要依据：钻速、钻头总进尺和单位进尺的金刚石耗量三个指标。（一）钻压P1、表镶金刚石钻头的钻压PP=G p （单位：kg）式中 G钻头上的金刚石粒数； p单位金刚石上允许的压力，Kg/粒。2、孕镶金刚石钻头的钻压 P=S p（单位：kg）式中: S-钻头实际的工作唇面面积, cm2; p单位底唇面积允许的压力，Kg/ cm2 。对中硬岩石,推荐: p约40-50 Kg/ cm2 ;对坚硬岩石或金刚石质量高者p约60-70 Kg/ cm2 。具体确定钻压时，应分别对待:1、岩石性质：2、钻头类型：3、金刚石：4、克取岩石的面积：5、施加钻压的阶段性（磨合和正常钻进）6、有关孔内压力的传递问题（钻孔深度、冲洗液、转速对钻压的影响）（二）转速转速是影响金刚石钻进的另一个重要因素。在一定条件下，转速越快，钻速越高。转速与金刚石的磨损关系比较复杂。若其它条件正常，二者之间存在一个合理值，即在某一转速下，金刚石磨损量为最小。转速过大或过小，金刚石的磨损量都较小。通常以圆周线速度来规定钻头的转速。孕镶金刚石钻头的周速应达到1.5-3m/s。表镶钻头所用的金刚石粒度较大，在钻进中允许有较大的切入量。所以，要求的转速可比孕镶钻头低些。由于出刃量大，在回转中容易折断或损伤，不宜高转速。线速度一般为1-2m/s。选择合理的转速还应考虑以下：1、岩层的性质，在中硬完整的岩层中钻进，可采用高转速；如果岩层破碎、裂隙发育、软硬不均、孔壁不稳、不均，宜采用低转速。2、钻孔的结构和深度，钻孔结构简单、环空间隙小，孔深不大，宜采用高转速；反之，应降低转速。3、机械设备、钻杆柱及钻具的能力。（三）冲洗液量 冲洗液通常是金刚石钻进的另一重要规程参数。一般根据液流上返速度来确定金刚石钻进所需的泵量Q：Q=6sv（L/min), (6是由单位换算所产生的系数)式中：v不小于0.3-0.5m/s; s-钻孔的环空面积,cm2.由于表镶、孕镶金刚石钻头钻进时钻孔环状间隙小，冲洗液的流动阴力很大，所以金刚石钻进基本是以不大的泵量和较高的泵压来工作的。另外，泵压是反映孔底工况的敏感参数之一。防止金刚石钻头烧钻是生产中一项重要的工作。试验表明：当转速为800r/min，钻头唇面压力为10Mpa时，钻头每转一圈，胎体温度升高1.73。所以钻进中若冲洗液停止循环1-2min，便可能造成烧钻的恶性事故。金刚石钻进存在正常规程和临界规程在正常规程中，钻头胎体温度正常，功率消耗平稳，同时钻头磨损轻微； 而在临界规程下，钻头胎体温升急剧上升，功率消耗剧增，钻头磨损严重，甚至出现烧钻。冲洗液泵量对胎体温度和功率消耗的影响指标冲洗液泵量（L/min）152030胎体温度725640550钻进功率消耗kw5.675.225.13第2章 绳索取心钻具一、对绳索取心钻具的技术要求 1. 当内管总成下到外管总成预定位置时，能即时发出到位信号，且内、外管之间的相对位置能够确定。在钻进过程中内管不上窜、下滑；内、外管之间能保证有良好的通水性。2. 钻进过程中岩心充满内管时，能及时向地表发出堵塞信号。3. 由于是双管结构，因此应保持内、外管的同心度，以便使岩心顺利进入内管。在提取岩心时能防止内管因受力过大而损坏。4. 应保证打捞器顺利下入，并将内管总成安全抓提到地面。二、绳索取心钻具的规格和型号三、绳索取心钻具的结构和工作原理（一）绳索取芯钻具的组成: 1、外管总成：弹卡挡头(1)、弹卡室(7)、稳定接头(23)(上扩孔器)、外管、下扩孔器、钻头2、内管总成：捞矛头(2)、弹卡定位(6)(7)、悬挂(21)、到位报信、岩芯堵塞报警、单动、内管保护、调节、扶正、内管、岩芯卡取等机构 。（二）打捞机构绞链式矛头机构由捞矛头、定位卡块、捞矛座等组成。由于捞矛头可在其转动平面内转动180，因在地表吊挂打捞器与内管总成卸岩心可在0土90内转动、变换位置，防止捞矛头从打捞器的捞钩中脱出。 （二）弹卡定位机构它是由弹卡挡头、弹卡板、张簧、弹卡室等零件组成。当内管总成在钻杆柱内下降时，张簧5使弹卡板6向外张开一定角度，并沿钻杆内壁向下滑动。当内管总成到达外管总成中的弹卡室7部位时，弹卡板在张簧的作用下继续向外张开，使两翼贴附在弹卡室的内壁上。由于弹卡室内径较大，而其上端的弹卡挡头内径较小，所以在钻进过程中可防止内管总成上串，达到定位作用。（三）悬挂机构 由内管总成中的悬挂环(21)和外管总成中的座环(22)组成。悬挂环的外径稍大于座环的内径(一般相差0.51.0mm)。 （四）到位报信机构 该机构由复位簧12、阀体13、定位簧14、弹簧19、组成。调节螺堵20、阀堵39、调节圈等零件组成。当内管总成在钻杆柱内由冲洗液向下压送时，阀体的粗径台阶位于定位簧14内，弹簧处于正常状态，阀体在关闭位置，冲洗液由内管总成和钻杆柱的环状间隙流通，如果内管到达外管中的预定位置，内管总成的悬挂环座落在外管中的座环上，把冲洗液的通道完全堵塞，迫使冲洗液改变流向，压缩弹簧，向下推动阀堵，直至阀体的粗径台阶移出定位簧，使阀堵打开，此时，泵压表的压力明显升高(约升高0.51.0MPa)，即表明内管总成已到达预定位置，可以开始扫孔钻进。由于定位弹簧的作用，可以防止阀堵自动关闭。所以，在钻进过程中，冲洗液流经此处几乎不消耗泵压。 根据钻孔深度的不同，通过调节螺堵20，可以改变弹簧的预紧力，以调节泵压的变化范围。（五）岩心堵塞报警机构 该机构由滑套25、轴26、蝶簧27等零件组成。钻进过程中，当发生岩(矿)心堵塞或岩(矿)心装满内管时，岩(矿)心对内管产生的顶推力压缩蝶簧，使滑套向上移动到悬挂接头38的台阶处，将通水孔堵塞，从而造成泵压升高，告诫操作者应停止钻进、捞取岩心。 第二部分机械制图第一章机械制图基本知识1、 图纸幅面及格式 图纸幅面大小有： A0、A1、A2、A3、A4五种。幅面代号A0A1A2A3A4BL8411189594841420594297420210297a25c105e20102、野外制图作业一般使用下图所示的简易标题栏。单位名称审核(日期)材料比例机台制图(日期)(图名)(图号)3、比例 定义：图样尺寸与实际机件尺寸之比。类型：三种等比 1:1 ，缩小比 1:n，放大比 n:1种 类比 例 系 列一比 例 系 列二原值比例1 : 1琰茞放大比例2 : 1 5 : 1 1 10n : 1 2 10n : 1 5 10n : 1 2.5 : 1 4 : 1 2.5 10n : 1 4 10n : 1 缩小比例1 : 2 1 : 5 1 : 101 : 2 10n 1 : 5 10n 1 : 1 10n1 : 1.5 1 : 2.5 1 : 3 1 : 4 1 : 6 1 : 1.5 10n 1 : 2.5 10n 1 : 3 10n 1 : 4 10n 1 : 6 10n(2) 比例的标注方法 为了在图样上直接获得实际机件大小的真实概念，应尽量采用1:1的比例绘图。 如不宜采用1:1的比例时，可选择放大或缩小的比例。但标注尺寸一定要注写实际尺寸。 应优先选用“比例系列一”中的比例。4、字体 字体的字号规定了八种：20，14，10，7，5，3.5，2.5，1.8。字体的号数即是字体高度。如10号字，它的字高为10mm。 （1）汉字应写成长仿宋体字，汉字的高度不应小于3.5。字体的宽度一般是字体高度的0.707左右。 （2）字母和数字分斜体和直体两种。斜体字的字体头部向右倾斜15。字母和数字各分A型和B型两种字体。A型字体的笔划宽度为字高的1/14，B型为1/10。在同一张图上只允许选用一种形式的字体。5、汉字6、字母和数字7、图线机械图样中的图形是用各种不同粗细和型式的图线画成的，不同的图线在图样中表示不同的含义。绘制图样时，应采用下表中规定的图线型式来绘图。图线的种类8、线宽 线宽的推荐系列为：0.18、0.25、0.35、0.5、0.7、1、1.4、2 mm。 机械图样的图线宽度分粗细两种，比率为2:1； 作业中粗实线推荐用0.71mm.（考虑图样复制问题，尽量避免采用0.18 mm的线宽）。9、尺寸注法 图形只能反映物体的结构形状，物体的真实大小要靠所标注的尺寸来决定。 标注尺寸的基本规则 () 机件的真实大小，应以图样上所注的尺寸数值为依据，与图形的大小（即所采用的比例）和绘图的准确度无关。 () 图样中（包括技术要求和其它说明文件中）的尺寸，以毫米为单位时，不需标注计量单位的代号或名称。如果采用其它单位，则必须注明相应的计量单位的代号或名称。 () 图样中所标注的尺寸，为该图样所示机件的最后完工尺寸，否则应另加说明。 () 机件的每一尺寸，一般只标注一次，并应标注在反映该结构 最清晰的图形上。10、尺寸标注的组成253520 标注一个尺寸，一般应包括尺寸界线、尺寸线和尺寸数字三个部分，如下图所示：11、尺寸线尺寸线用来表示所注尺寸的度量方向。(1) 尺寸线用细实线绘制，其终端有箭头和斜线两种形式。箭头终端适用于各种类型的图样。斜线终端：必须在尺寸线与尺寸界线相互垂直时才能使用。斜线终端用细实线绘制，方向以尺寸线为准，逆时针旋转45画出。(2) 同一图样中，一般只能采用一种终端形式。但当采用斜线终端形式时，图中圆弧的半径尺寸、投影为圆的直径尺寸及尺寸线与尺寸界线成倾斜的尺寸，这些尺寸线的终端应画成箭头。(3) 当采用箭头终端形式,遇到位置不够画出箭头时,允许用圆点或斜线代替箭头。(3) 尺寸数字 尺寸数字用来表示所注尺寸的数值,是图样中指令性最强的部分。要求注写尺寸时一定要认真仔细、字迹清楚，应避免可能造成误解的一切因素。 注写尺寸数字时应符合下列规定：线性尺寸数字的注写位置： 水平方向的尺寸，一般应注写在尺寸线的上方； 铅垂方向的尺寸，一般应注写在尺寸线的左方； 倾斜方向的尺寸一般应在尺寸线靠上的一方。 也允许注写在尺寸线的中断处。(4) 线性尺寸数字的注写方向：线性尺寸数字的注写方向，有两种注写方法。方法：水平尺寸的数字字头向上；铅垂尺寸的数字字头朝左；倾斜尺寸的数字字头应有朝上的趋势。 13.直径与半径 标注直径时，应在尺寸数字前加注符号“”，标注半径时应在尺寸数字前加注符号“R”，其尺寸线应通过圆心，尺寸线的终端应画成箭头。 标注球面的直径或半径时，应在符号“”或“R”前再加注符号“S”。角度的数字一律写成水平方向，即数字铅直向上。一般注写在尺寸线的中断处，必要时，也可注写在尺寸线的附近或注写在引出线的上方。14、小尺寸标注15、绘图铅笔绘图铅笔的铅芯有软硬之分，分别用字母和表示。前的数字越大，表示铅芯越软，画线越黑；前的数字越大，表示铅芯越硬，画线越淡；表示软硬适中。写字及画细线的铅芯头磨成圆锥形；画粗线的铅芯头宜磨成四棱柱形，其断面成矩形。16、平面图形的分析和画法A 斜度斜度是指一直线(或平面)对另一直线(或平面)的倾斜程度。斜度的大小通常以斜边(或斜面)的高与底边长的比值1：n来表示，并加注斜度符号“”或 “”。B 锥度锥度是正圆锥的底圆直径与锥高之比，即D:L，而正圆台的锥度是两端底圆直径之差与两底圆间距离之比，即(D-d):l 。标注时加注锥度的图形符号。第二章视图的选用视图、剖视图、断面图、其他表达方法1 、六个投影面的展开2、局部视图是将物体的某一部分向基本投影面投射所得的视图。用带字母的箭头指明要表达的部位和投射方向，并注明视图名称。局部视图的范围用波浪线表示。当表示的局部结构是完整的且外轮廓封闭时，波浪线可省略。局部视图可按基本视图的配置形式配置，也可按向视图的配置形式配置,当局部视图按投影关系配置中间又无其它视图隔开时可省略标注。3、剖视图的画法与标注 A - AAA标注内容： 剖切线：指示剖切面的位置 (细单点长画线)。一般情况下可省略。 剖切符号 :表示剖切面起、迄和转折位置及投射方向。 剖视图的名称。4、虚线的画法半剖视：以对称线为界，一半画视图，一半画剖视。已表达清楚的内形虚线不画。AA5. 局部剖：用剖切平面局部地剖开物体所得的剖视图。BBAAABB6、断面图的基本概念假想用剖切平面将机件在某处切断，只画出切断面形状的投影并画上规定的剖面符号的图形，称为断面图，简称为断面。 移出断面应尽量配置在剖切线的延长线上。当剖切面通过回转面形成的孔或凹坑的轴线时，这些结构应按剖视绘制。剖切面通过水平圆孔和竖直圆孔的轴线，这两个孔均应按剖视绘制。7、局部放大图将机件的部分结构用大于原图形所采用的比例画出。8、局部放大图的画法局部放大图可画成视图、剖视图、断面图，它与被放大部位的表达方法无关。局部放大图应尽量配置在被放大部位的附近。 9、断开的画法：轴、杆类较长的机件，当沿长度方向形状相同或按一定规律变化时，允许断开画出。第三章、公差配合与表面粗糙度1、上下偏差、公差；公差的标注。2、公差配合的选择径向负荷与套圈的相对关系负荷的类型配合的选择相对静止定向负荷选松一些的配合，如较松的过渡配合或间隙较小的间隙配合相对旋转旋转负荷选紧一些的配合，如过盈配合或较紧的过渡配合相对于套圈在有限范围内摆动摆动负荷等同旋转负荷或略松一点3、形位公差分类及各项目符号4、框格标注5、同轴度、垂直度的标注6、表面粗糙度符号的意义表面粗糙度是指零件的加工表面上具有的较小间距和峰谷所形成的微观几何形状误差。 高度参数 ( Ra)值的注写： 表面粗糙度高度参数值的单位是mm。只注一个值时，表示为上限值；注两个值时，表示为上限值和下限值。高度参数 ( Ra)值的注写7、表面粗糙度与加工工的对比关系8、制图实例-JS-75主轴9、制图实例-S150扩孔器第三部分钻井液一、基本知识1、定义：钻井泥浆，石油钻称钻井液，岩心钻叫冲洗液，水井钻名洗井液，因为都用粘土，一般俗称“泥浆”。被喻为钻井的血液。2、功能（9条）1）、冲洗孔底。钻井液在钻头喷嘴处以极高的速度冲洗孔底，使钻头在孔底始终接触和破碎新地层，避免重复破碎；2）、冷却钻头、钻具。钻头旋转破碎岩石，会不断产生热量，同时钻具也不断与孔壁摩擦产生热量。通过循环泥浆，产生的热量不断被吸收，然后带到地面释放到大气中，从而起到了冷却钻头、钻具，延长其使用寿命的作用。3）、携带并悬浮岩屑。这是钻井液最基本的功能，通过泥浆泵进行循环，将孔底被钻头破碎的岩屑携至地面，保持孔内清洁；在接单根或因事故停止循环时，能将孔内岩屑悬浮在钻井液中，使钻屑不会很快下沉，避免发生沉砂卡钻等事故。4）、保护孔壁。孔壁稳定，井眼规则是实现安全、优质、快速钻进的基本条件。性能优良的钻井液具有良好的造壁作用，在井壁上形成薄而韧的泥饼，稳固已钻开的地层并阻止液相侵入地层，减弱泥页岩水化膨胀和分散的程度。5）、润滑钻具。由于钻井液存在，使钻头、钻具都在液体内旋转，特别是润滑性能优良的钻井液将大大降低钻具的摩擦阻力，也节省了功率。 6）、平衡地层压力。在钻进过程中，通过调节钻井液的密度，使液柱压力能夠平衡地层压力，防止井涌、井喷、井漏、井塌等井下复杂情况的发生。7）、传递水动力。钻井液在钻头喷嘴处以极高速冲击井底，水力直接破碎岩层，称高压喷射钻井；利用高压泥浆推动螺杆马达、液动锤和涡转叶片等孔底动力钻具和钻头破碎岩石。8）、保护产层和岩矿心。调整钻井液性能，可防止和减少对储层（如油、气、水层）的损害，和并有利于测井支地层评价。9）、还有传递测井信息、判断地层、输送深部地下流体至地表等功能。3、钻井液技术的发展。我国钻井液技术自上世纪七十年代以后，取得了显著的进步，表现在：1）、钻井液类型从水基的到气基的都有很大进步。水基钻井液经历了从自然造浆、劣质土高固相泥浆发展到低固相、无固相以及细分散、粗分散、非分散等多种体系。2）、造浆粘土，从就地取材低品级膨润土优质钙膨润土发展到人工钠膨润土和增效土。3）、泥浆材料，从无机材料、就近代用品发展到专门的研发有机、无机、高分子聚合物、复配与复合材料；工业化流程生产，类型品种齐全，国产的材料几百种；而且实现了剂量化、系列化、标准化。4）、发展了多种堵漏方法和材料。5）、泥浆仪噐及设备更新换代，全面采用国际通行的API标准。开发了多种新型泥浆性能测试仪噐产，并全面推广应用。6）、钻井液理论研究已接近国际水平，如泥浆流变学、井眼稳定理论、压力平衡钻井技术、储层保护理论等。二、钻井液类型（一）钻井液类型包括： 1、水基钻井液。目前主要用的是水基钻井液。 2、油基钻井液 3、气基循环介质（二）泥浆体系1、清水和自然造浆：用于完整地层钻进，成本低，钻速快。当钻进第三、第四系以粘土为主的地层时，破碎后岩屑在水中进一步分散、增稠，就是自然造浆。2、细分散泥浆：粘土粉加纯碱（又称碳酸钠、苏打）在现场用淡水配浆钠化，视情况加入丹宁、烤胶、CMC、煤碱剂等分散剂和降失水剂。使造浆粘土高度分散，体系形成胶体状态，并保持其稳定性，称之为细分散泥浆。这种泥浆的缺点是不能有效控制地层造浆，抗温、抗污染能力差，不能有效防塌等。因此只用于钻进一般的复杂的地层，如第三、四系地层或地层水矿化度低的地层。3、粗分散钻井液泥浆中加入钙、钠、钾等无机盐类作絮凝剂，使泥浆中分散的颗粒变粗，同时加入有机处理剂护胶和包被岩屑，形成适度絮凝的粗分散钻井液。粗分散钻井液主要是利用其矿化度高和过量的Ca2+、Na+、K+等离子，有效地抑制泥页岩水化、膨胀分散，防止缩径和坍塌。可用于大段泥页岩层、石膏层及其它可溶性盐类的地层钻进。根据地层复杂程度，可以选用其中多种体系。例如：1）、钾石灰泥浆，处理剂有氢氧化钾、生石灰、聚合物、沥青等；2）、石膏泥浆，处理剂有石膏、褐煤类、树脂类、铁铬盐等；3）、KCL泥浆，处理剂有氯化钾、降粘剂、降失水剂和沥青类；4）、盐水泥浆（含饱和），处理剂有NaCl、抗盐降粘、降失水材料、盐抑制剂等；5）、海水泥浆，主要用于海洋和近海钻井时采用海水配浆，先用淡水与膨润土配成基浆后，再加入大量的海水和化学材料。4、不分散低固相聚合物钻井液以具有选择性絮凝和包被作用的高分子聚合物如部分水解聚丙烯酰胺（PHP或,HPAM）等为主要处理剂，保留钻井液中优质造浆粘土，絮凝其劣质粘土和钻屑，使劣质土、钻屑不分散，以便地表沉除，保持钻井液低固相孔内清洁；而且PHP剪切稀释性能好，有利于破碎岩石，是喷射钻井的首选体系。不分散低固相钻井液性能指标（1）、固相含量4%以下；（2）、钻井液密度小于1.08kg/l (g/cm3)；（3）、泥浆中钻屑：膨润土量不超过2：1；（4）、泥浆动切力（Pa）与塑性粘度（mPa.s）之比小于0.5(ks-1) 三、泥浆材料：包括水、粘土和处理剂。 1、水水质对钻井泥浆有重大影响，水中含有各种盐类，主要有钙、镁、钠、钾、碳酸盐、重碳酸盐、硫酸盐和氯化物。具体反映在水的总矿化度和水的硬度上。高矿化度水（如海水）不能直接与粘土粉配浆，要先用淡水和土粉搅拌成稠浆后再加海水；高硬度的水配浆前应用碳酸钠预处理。2、粘土目前配浆都要求用钠膨润土粉(代号为NV-1)，至少用优质钙膨润土在现场加纯碱于搅拌机中搅拌钠化，静置水化24小时后再使用。配置低固相泥浆时粘土的含量3%。我国钠膨润土的国家标准为： 六速旋转粘度计600rpm的读数30 常温中压（690kPa）30分钟滤失量15ml 动塑比（动切力/塑性粘度）3 75微米湿筛筛余4% 3、纯碱：即碳酸钠，分子式为Na2CO3 。密度为2.5g /cm 3。易溶于水，水溶液呈碱性PH值为11.5），在空气中易吸潮结成硬块。纯碱水溶液中主要存在Na+、CO32-、HCO3-和OH-离子，纯碱能通过离子交换和沉淀的作用使钙粘土变为钠粘土，即 Ca-粘土+Na2CO2Na-粘土+CaCO3由于上述反应可有效地改善粘土的水化分散性能，因此加入适量纯碱强使新浆的滤失量下降，粘度切力增大。但过量的纯碱会导致粘土颗粒发生聚结，使钻井液性能受到破坏。 4、烧碱：即氢氧化钠，分子式为NaOH。其外观为乳白色晶体，密度为2.02.2 g/cm3，易溶于水溶解时放出大量的热，水溶液呈强碱性。烧碱容易吸收空气中的水分和二氧化碳，存放时应注意防潮加盖。烧碱主要用于调节钻井液的PH值；与丹宁、褐煤等酸性处理剂一起配合使用，使之分别转化为丹宁酸钠、腐植酸钠等级有效成分。还可用于控制钙处理钻井液中Ca2+的为浓度。 5、氯化钾氯化钾的分子式KCL，外观为白色立方晶体，常温下密度为1.98。易溶于水，是一种常用的无机盐类页岩抑制剂，具有较强的抵制页岩渗透化的能力。若与聚合物配合使用，可配制成具有强抑制性的钾盐聚合物防塌钻井液。 6、硅酸钠：俗名水玻璃或泡花碱。PH值为11.5-12。水玻璃在钻井液中可以部分水解生成胶态淀。该胶态沉淀可使部分粘土颗粒（或粉砂等）聚沉，从而使钻井保持较低的固相含量和密度。水玻璃对泥页的水化膨胀有一定的抑制作用，故有较子的防塌性能。 7、MMH（混合金属层状氢氧化物）由一种带正电的晶体胶粒所组成，常称为正电胶，其产品有溶胶、浓胶和胶粉等级三种剂型。该处理剂对粘土水化有很强的抑制作用，与膨润土和水所形成的复合体肯有独特的流变性能。 8、降粘剂降粘剂又称为解絮凝剂和稀释剂。钻井液在使用过种中，常常由于温度升高、盐侵或钙侵、固相含量增加或处理剂量失效等原因，使钟井液形成的网状结构增强，钻井液粘度、切力增加。若粘度、切力过大则会造成开泵困难、钻屑难以除去或钻井过程中激动压力过大等现象，严重时会导致各种井下复杂情况。因此，在钻井液使用和维护过程中，经常需要加入降粘剂，以据其作用机理的不同，可分为两种类型，即分散型稀释剂和聚合物型稀释剂。在分散型稀释剂中主要有丹宁类和木质素磺酸盐类；聚合物型稀释剂主要包括共聚合物降粘和低分子聚合物降粘剂等。磺甲基丹宁(SMT)磺甲基丹宁产品为棕褐色粉末或细颗粒，易溶于水，水溶洞液呈碱性。有较好的的热稳定性和降粘作用。在钻井液中一般加0.51%就获得较好的稀释效果。铁铬木质素磺酸盐FCLS（俗称铁铬盐）在淡水泥浆中的加量一般为0.1%1%。其稀释作用包括两个方面：在粘土颗粒的断键边缘上形成吸附化层，从而削弱粘土颗粒之间的端面和端端连接，从而削弱或拆散空间网架结构，致使钻井液的粘度和切力显著降低；铁铬盐分子在泥页岩上的吸附，有抵制其水化分散的作用，这不仅有得于井壁稳定，还可以防止泥页岩造浆所引起的钻井液粘度和切力上升。注意：铁铬盐含量重金属铬，会造成一定的环境污染，对人体健康不利。XY27 两性离子聚合物稀释剂（属X40系列降粘剂 ）在其分子链中同时含量有阳离子基团，阴离子 基团和非离子基团，属于乙烯基单体多元共聚物。它只需很少的加量（0.1 0.3%）就能取得更好的降粘效果，同时还有一定的抑制粘土水人膨胀的能力。XY27 经常与两性离子包被剂FA367及两性离子降滤失剂T888等配合使用，构成目前国内广泛使用的两性离子聚合物钻井液体系。 9、降滤失剂又称为滤失控制、降失水剂。在钻井过程中，钻井液的滤液侵入地层会引泥页岩水化膨胀，严重导致井壁不稳定和各种井下复杂情况。加入降滤失剂的目的，就是要通过在井壁上形成低渗透率、柔韧、薄而致密的滤饼，尽可能降低钻井液的滤失量。主要分为纤维素类、腐植酸类，丙烯酸类、淀粉类和树脂类。钠羧甲基纤维素，简称CMC。在相同的浓度、温度等条件下，不同聚合度的CMC水溶液的粘度有很大差别。聚合度越高，其水溶液的粘度越大。高粘CMC；在25时，1%水溶液的粘度为400500mPa.s。一般用做低固相钻井液的悬浮剂、封堵剂及增稠剂。中粘CMC；在25时，2%水溶液的粘度为50270mPa.s。用于一般钻井液，既起降滤失作用，又可提高钻井液的粘度。低粘CMC：在25时，2%水溶液粘度小于50mPa.s。主要用做加重钻井液的降滤失剂量，以免引起粘度过大。在CMC的浓度较低时，其水溶液的粘度受PH值的影响较大。在等当点(pH=8.25)附近,其水溶液粘度最大。过高和过低的值都会使CMC水溶液的粘度有所降低，在使用中应注意保持合适的PH值。此外，随温度升高CMC水溶液的粘度逐渐降低。磺甲基腐植酸，又叫磺甲基褐煤，代号为SMC 在pH911的条件下，用甲醛和硫酸钠对褐煤进行磺甲基化反应制成。它的主要特点是，在高温（200220）下仍具有良好的降失水作用和稀释作用。磺甲基褐煤是一种具有抗温性能的泥浆处理剂。水解聚丙烯腈，代号为Na-HPAN 。丙烯酸类聚合物是低固相聚合物钻井液的主要处理剂量类型之一。同类产品还有水解聚丙烯腈钙盐(Ca-HPAN)和聚丙烯腈铵盐(NH4-HPAN) 水解聚丙烯腈可以看作是丙烯酸钠、丙烯酰胺和丙烯腈的三元共聚物。在配制水解聚丙烯腈钻井液时，可以少加一点烧碱，以便保留一部分酰胺基和腈基，使吸附基团与水化基团保持合适的比例。所加入的聚丙烯腈与烧碱之比，一般最高时为2.5：1，最低时为1：1。实际使用中也证明水解聚丙烯腈的水解接近完全时，降滤失性能下降。 PAC141PAC系列产品是指各种复合离子型的聚丙烯酸盐聚合物，该系列产品主要用于聚合物钻井液体系。由于各种官能团的协同作用，该类聚合物在和种复杂地层和不同的矿化度、温度条件下均能发挥其作用。只要调整好聚合物分子链节中各官能团和种类、数量、比例、聚合度及分子构型，就以满足降滤失、增粘和降粘等要求。PAC141是丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸钠和丙烯烯钙的四元共聚物。它在降滤失的同时，还兼有增粘作用，并且还能调节流型，改进钻井液的剪切稀释性能。在淡水泥浆中的加入量一般为0.1%0.3% SK-1 属于丙烯酸盐SK系列产品，主要用做聚合物钻井液的降滤失剂。SK-1可用于无固相和低固相钻井液，在配合用NaCl、CaCl2等无机盐加重的过程中，主要起降滤失和增粘的作用。磺甲基酚醛树脂（SMP-1，SMP-2）一种抗高温降滤失剂。磺甲基酚醛树脂分子的主链由亚甲基桥和苯环组成，又引入了大量磺酸基，故热稳定性强，可抗180200的高温。因引入磺酸基的数量不同，抗无机电解质的能力会有所差别。目前使用量很大的SMP-I型产品可用于矿化度小于100000mg/1的钻井液，而SMP-2型产品可抗盐至饱和，抗钙也可达2000mg/1，是主要用于饱和盐水钻井液的降滤失剂。此外，磺甲基酚醛树脂还能改善滤饼的润滑性，对井壁也有一定的稳定作用。其加量通常在3%5%之间。羧甲基淀粉，代号为CMS，是淀粉的改性产品。在碱性条件下，淀粉与氯乙酸发生醚化反应即制得羧甲基淀粉。从现场试验情况看，CMS降滤失效果好，而且作用速度快。在提粘方面，对塑性粘度影响小，而对动切力影响大，因而有利于携带钻屑。并且由于价格便宜，选用它作降滤失剂可降低钻井液成本。钻井液性能稳定，滤失量低，并具有防塌作用水解聚丙烯晴钙盐，代号C-PANCPAN是一种很好的泥浆降失水剂，且增粘不大；抗盐能力强，可在有盐侵条件下使用，也可用于配制盐水泥浆；具有高温稳定性，抗温达180200。该产品已加入助溶剂（纯碱），可以直接用于处理泥浆。在淡水泥浆中的加量为0.5%1.5%；在盐水或饱和水盐水泥浆中的加入量需大些。水解聚丙烯酰胺（HPAM或PHP）未水解或低水解度的PAM起全絮凝作用，用于清除泥浆中的固相组分（含膨润土成分），或用于全絮凝堵漏；30水解度的HPAM起选择性絮凝作用（即对膨润土不絮凝，而对非膨润土发生絮凝）。常用于配制不分散低固相泥浆；高水解度（6080水解度）的HPAM则是良好的降失水剂和增粘剂，兼有絮凝作用；完全水解的，已成为聚丙烯酸钠，只能做为泥浆的降失水剂和增粘剂之用。聚丙烯酰胺在泥浆中起絮凝或起稳定降失水作用与其加量有很大关系，加量较低（5080ppm）时，主要起絮凝作用；加量较高（300500ppm以上）则对粘土颗粒起保护和稳定作用，有利于降失水和增粘。使用HPAM处理泥浆时，要求泥浆的pH值应在79之间。 10、增粘剂为了保证井眼清洁和安全钻进，钻井液的粘度和切力必须保持在一个合适的范围。当粘度过低时，可通过增大膨润土含量来提粘，但在聚合物钻井液中该法会引起钻井液密度的固相含量增大，不利于实现低固相和提高机械钻速，经常采用的是添加增粘剂的方法。增粘剂均为高分子聚合物，由于其分子链很长，在分子链之间容易形成网状结构，因此能显著地提高钻井液的粘度。增粘剂除了起增粘作用外，还往往兼作页岩抑制剂（包被剂）、降滤失剂及流型改进剂。有利于井壁稳定。下面只介绍两种重要的增粘剂，即XC生物聚合物和羟乙基纤维素。 XC生物聚合物，又称做黄原胶。高分子链状多糖聚合物，易溶于水。是一种适用于淡水，盐水和饱和盐水钻井液的高效增粘剂，加入很少的量（0.20.3%）即可产生较高的粘度，并兼有降滤的失作用，它的另一显著特点是具有优良的剪切稀释性能，能够有效地改进流型。用它处理的钻井液在高剪切速率下的极限粘度很低，有利于提高机械钻速；而在环形空间的低剪切速率下又具有较高的粘度，并利于形成平板形层流，使钻井携带岩屑的能力明显增强。羟乙基纤维素（代号HEC）该处理剂是由纤维素和环氧乙烷经羟乙基化制成的产品，主要在聚合物钻井液中起增粘作用。其显著特点是在增粘的同时不增加切力，因此在钻井液切力过高致使开泵困难上被选用。 11、页岩抑制剂，又称防塌剂概括地讲，处理剂在钻井液中所起的作用主要有两个：一是维持钻井液性能稳定，二是保持井壁稳定。凡是能有效地抑制页岩水化膨胀和分散，主要起稳定井壁作用的处理剂量均可称做页岩抑制剂，又称防塌剂。磺化沥青，代号为SAS 它是常规沥青经过磺化，引入了水化性能很强的磺酸基，使之从不溶于水变为可溶于水。磺化沥青的防塌机理是：磺化沥青中由于含有磺酸基，水化作用很强，当吸附在页岩晶层断面上时，可阻止页颗粒的水化分散；同时不溶于水的部分又能起到填充孔喉和裂缝的封堵作用，并可覆盖在页岩表面，改善泥饼质量。磺化沥青还在钻井液中起润滑和降低高温和高压滤失量的作用，是一种多功能的有机处理剂。腐植酸钾 KHm腐植酸钾是由褐煤或风化煤与氢氧化钾KOH反应制成。水溶液的PH值为910 。用腐植酸钾来处理泥浆，除了起降失水和稀释作用外，由于所含的K+进入孔壁粘土矿物晶格的六角环空穴中，并嵌在那里起封闭作用，从而抑制了泥、页岩的水化膨胀。所以腐植酸钾是一种良好的防塌剂。腐植酸钾呈黑色粉状，易溶于水，无毒，可以直接加入泥浆中，边搅拌边加入，一般加量为0.5%3%。 KP共聚物由腐植酸钾KHm、聚丙烯胺PAM、羧甲基纤维素CMC和表面活性剂等共聚而成。此种产品呈咖啡色粉状物，水溶性很好，并具有上述各成分的综合性优点：因含有部分钾离子，防塌性能好含有大量的吸附基团羟基OH、胺基CONH2和水化基团，如羧钠基COONa等，因而具有良好的降失水作用。处理泥浆的粘度适当，流变性好，且有一定的絮凝作用。因含有少量表面活性剂，润滑作用好。KP共聚物使用时可直接加入泥浆中，也可先溶于水。干粉的加量一般为泥浆量的0.5 4 。 12、堵漏剂纤维状堵漏剂。常用的纤维状堵漏剂有棉纤维、木质纤维、甘蔗渣和锯末等。由于这些材料的刚度较小，因而容易被挤入发生漏失的地层孔洞中。如果有足够多的这种材料进入孔洞，就会产生很大的摩擦阻力，从而起到封堵作用。但如果裂缝太小，纤维状堵漏剂无法进入，只能在井壁上形成假泥饼。一旦重新循环钻井液，就会被冲掉，起不到堵漏作用。因此，必须根据裂缝大小选择合适的纤维状堵漏剂的尺寸。薄片堵漏剂有塑料碎片、赛璐珞粉、云母片和木片等。这些材料可能平铺在地层表面，从而堵塞裂缝。若其强度足以承受钻井液的压力，就能形成致密的泥饼。若强度不足，则被挤入裂缝，在这种情况下，其封堵作用则与纤维状材料相似。颗粒状堵漏剂主要指坚果（即核桃壳）和具有较高强度的碳酸盐岩石颗粒。这类材料大多是通过挤入孔隙而起到堵漏作用的。 13、表面活性剂-润滑剂表面活性剂在钻探上主要用作乳化剂配制乳状钻井液,起润滑减阻、提高钻速、防塌及减少孔内复杂情况的作用。表面活性剂是指那种加量很少就能够大大地降低界面张力的化合物。表面活性剂之所以能降低表（界）面张力，是由于表面活性剂分子本身具有亲水基和亲油基的“两亲”结构。由于钻具表面一般呈阳性，岩心钻探一般使用阴离子型表面活性剂。RY特效润滑剂：是当前使用理想的金刚石钻探润滑剂，属于阴离子表面活性剂。在金刚石钻探工程中使用时阻力小、进尺快、防止压差卡钻、同时起到防震减磨，不粘钻管和钻头。与水的配比是 0.1%0.3% YZ84润滑剂。与水的配比是 0.1%0.3% 皂化溶解油与水的配比是 0.1%0.3% 四、泥浆的设计方法1、基本技术要求：金刚石绳索取芯钻进在稳定岩层可使用清水作钻井液。而对各种水敏岩层、破碎岩层、特别是对于深孔、长孔段的不稳定岩层,则必须采用泥浆作钻井液。由于金刚石岩心钻探内外管间隙小、钻头转速高，对泥浆提出了一些特殊要求。金刚石绳索取芯钻进用钻井液，主要要求润滑性、流变性、滤失性、固相含量等项指标。并据此来选择钻井液类型、添加剂种类和工艺措施。A 金刚石钻进，特别是使用孕镶钻头，要求高转速，只有泥浆润滑性能好，才能减少钻头磨损。减少钻杆磨损和钻杆折断事故。B 为保护孔壁和有效排除钻屑，要求钻井液有较好的流变性。金刚石钻探的特点，要求钻井液通过小间隙处流动阻力小，即粘度小；而在大断面处粘度高，对孔壁冲刷小。C 要使泥浆有较好的护壁能力，必须注意其滤失性能。失水量过大是造成泥页岩，盐类地层、破碎地层的膨胀、溶蚀、剥蚀、坍塌的主要根源。在这些地层要求失水量低,金刚石钻进环空间隙很小，泥饼厚度过大是很不利的。D 此外，滤液的成分对护壁有重要影响。滤液中含有盐类离子、高分子材料等抑制性成分，即使失水量大一些，护壁能力也很好。因此，对滤失性能要注意失水量、泥饼厚度及滤液成分三个方面。为控制失水常加入多种降失水剂。E 固相含量过高，尤其是钻屑含量过高，给钻进工作带来很多问题，如钻速下降、钻头寿命降低，设备磨损加快、孔内事故多。固相含量的多少和类型，直接影响到钻井液的流变性、滤失性和润滑性。金刚石绳索取钻进通常用低固相泥浆，固相含量可由比重观测。一般要求固相含量(体积)在4%以内，泥浆比重在1.06以下。控制固相的方法有二:采用化学的方法，即使用具有选择性絮凝的处理剂对钻屑起絮凝作用，而对粘士起增效的作用，或使用具有抑制性的处理剂，抑制钻屑的分散；采用机械的方法控制固相，安装机械净化设备。岩心钻探不能采用石油钻井的净化设备，必须按本身的特点发展净化装置。2、地层的技术要求：坚硬稳定地层：采用润滑冲洗液。即在清水中加入润滑剂。常用皂化油、RY特效润滑剂、YZ84润滑剂，加量 0.1%0.3% 。 硬、脆、碎不稳定地层选用低固相、低粘度、低失水的PHP泥浆、泥浆中采用优质粘土加润滑剂，聚丙烯晴钠盐（HPAN）作降失剂，再加PHP作选释性絮凝剂。PHP的加量为lOO300PPM（1kg的物质中有1mg某物质，某物质含量即为1ppm；），配制的泥浆比重为1.02、1.03，不超过1.06 泥岩地层地层具有水敏性，孔壁易水化膨胀，钻屑自然造浆使泥浆增稠。应选用抑制性泥浆，用腐植酸钾、磺化沥青处理，能抑制泥岩水化膨胀。还可用钙处理泥浆，如石灰泥浆、丙烯晴钠盐（CPAN）泥浆。防止泥浆增稠，选用稀释剂。腐植酸钾加最在O.51.5%，磺化沥青的加量一般为1.52%。 破碎带、矿化带、蚀变带等不稳定地层泥浆必须低固相、低粘度、低失水量。选用钠土配浆、减少固相含量，选用PHp用作选释性絮凝剂、聚丙烯晴钠盐(HPAN)用于降失水和增效。磺化聚丙烯酰胺（SPAM）抗污染低粘CMC处理失水，同时选用能稀释而不增粘的处理剂，如腐殖酸钾（KHm），KP共聚物等。并采取泥浆净化措施。3、泥浆配方实例A水敏性煤系地层地层特点：煤层层数多，结构松散，粘土、泥岩等水敏性地层在钻进过程中遇水后极易水化膨胀、造成钻孔垮塌、埋钻等事故。针对这种情况,必须配置高质量的钻井液。技术重点：防塌、堵漏、抑制水化膨胀就成为钻井液技术的重点。 技术方案为普通双管，泥浆处理剂选择：水解聚丙烯腈胺盐(NH4-HPAN)、羧甲基纤维素钠(Na-CMC)、磺化沥青防塌护壁剂、803堵漏剂等四种泥浆处理剂。原因是:水解聚丙烯腈胺盐(NH4-HPAN)具有降滤失、降粘和抑制页岩分散的作用。高粘羧甲基纤维素钠(Na-CMC)具有降滤失和增粘的作用。在泥浆中含量较高时,亦具有一定的抑制页岩水化膨胀能力。磺化沥青防塌护壁剂具有良好的冷水分散性能,能够有效地抑制页岩膨胀和防止井壁坍塌;优良的降失水性能,泥皮致密坚韧;良好的润滑性能,可更好的防止粘附卡钻。 803堵漏剂具有较好的随钻堵漏效果。钻井液经验配方：清水1m3+钠土粉75kg+纯碱2kg+水解聚丙烯腈胺盐(NH4-HPAN)1.2kg（1200ppm）+羧甲基纤维素钠(Na-CMC)0.5kg（500ppm）+磺化沥青防塌护壁剂2.5kg（2500ppm）+803堵漏剂12.5kg。性能指标：密度1.04，漏斗粘度28-30s，滤失量7mL/30min,，pH值为8.5。说明：如未见水敏或漏失地层，配方中可不加入803堵漏剂和腐植酸钾（KHm）3、泥浆配方实例B题干：采用S75绳索取心钻具，金刚石复合片钻头（78mm），在某煤田复杂地层钻进。勘探区的地层：煤田上部地层为风积浮动和半固定砂层，黄土夹礓结核层覆盖，一般厚度040mm；下部地层以粉砂岩，细、中、粗粒砂岩，泥岩及煤层组成。大部分岩层可钻性25及，局部地区含有灰白色长石、石英砂岩层，可钻性78级。钻进中，上部砂层极为松散易塌，严重渗漏，护壁困难；黄土及泥岩层段，水敏性强，极易吸水膨胀缩径，加之该区煤层层次多（811）层，厚度变化大（012m），且煤层顶、底板常发生漏失等，给钻进工作带来严重困难。钻进参数：钻压250450kg；转速250400r/min；冲洗液量5787L/min。钻进冲洗液配方：（单位Kg/ m3）低固相聚合物泥浆体系。采用材料：清水、NV-1钠土、KP共聚物、KHm腐植酸钾、YZ84型润滑减阻剂。泥浆性能：粘度为1819s；比重为1.021.04g/cm3；失水量11mL/30min；含砂量0.4%；泥皮厚0.30.5mm；pH值为89。测试题目：根据给定材料和地层情况配置泥浆配方；钻进冲洗液配方：（单位Kg/ m3）低固相聚合物泥浆体系水：NV-1：KP：KHm：Z84= 1000:30:1：10：5即：每立方米清水配NV-1钠土3%；KP共聚物1；KHm腐植酸钾1%; YZ84型润滑减阻剂5泥浆。五、现场泥浆配制和维护1、循环系统泥浆的循环路线：泥浆池泥浆泵主动钻杆（方钻杆）钻杆柱钻头环形空间地表固相控制系统沉淀池循环槽泥浆池。泥浆池的容量大小要根据所钻井深来确定。对于岩心钻一般用1-2m3的泥浆葙，对于水井及其它大口径钻进，泥浆池总容积应大于设计井深总容积，一般在一倍以上。例如设计孔深2000米，终孔井径8-1/2”，按扩径10%计算，每米容积为40升，全井总容积约80m3，每个泥浆池容积不应小于50m3,即总容量100m3左右，循环槽长度1015m以上。挖掘循环系统时，底部应做防渗垫层，垫层材料可用附近粘土和配浆土粉各50%，加入1%的聚合物干粉（PHP、CMC），混匀压实；池槽周边最好用砖石砌牢固。2、配浆程序配浆一定严格按顺序操作，即先加水，如果是硬水，应加入少量纯碱（约0.5kg/m3水）；如果用钙膨润土配浆，一般应按土粉重量的46%加入纯碱。搅拌后静置水化24小时后再加入处理剂；如果用钠膨润土配浆，可直接加到搅拌机中，按水、土、处理剂的顺序加入，无须静置水化。如果加入几种处理剂，应按照先加分子量低的无机化学材料，再加有机高分子化学材料。3、现场配浆、维护的基本计算1)、配浆时所需粘土计算(P131 ) W = V1 2 （1- 3）/(2 3) W所需粘土重量，T； V1所需配制的泥浆体积，m3；1所需配制的泥浆密度，g/cm3、kg/l、T/m3；2粘土的密度（2为2.22.3，简化为2.0）；3水的密度，3 = 1.0公式简化后得所需粘土重量： W2V1（11）如配1m3泥浆（V1=1），要求1=1.04，则W=0.08V1=0.08T，即所需粘土用量为要求配浆的密度减去1乘以2。2）、加水稀释计算地层造浆，泥浆过稠，加处理剂前需要加水稀释处理。加水量计算公式： V水 = V0 （1- 2）/(2 3) V水 所需的加水量； V0原浆总体积（一般在调浆池先稀释）；1原浆密度；2 加水稀释后密度; 3 -水的密度例如欲将原浆密度1=1.20降到2=1.10 v0(1.20-1.10) V水 = - = V0 1.101.0 即当泥浆密度要求降低范围为其密度的小数点后数值的一半时，稀释所需加水的体积和原浆总体积相等。3)、钻井液加重计算井内发生涌水，或非破碎带地层坍塌时，可能是由于钻井液液柱压力低于围岩应力或地层孔隙压力，需要对原浆加重。加重剂材料可选重晶石、石灰石和铁矿石。其所需重量计算公式为： W重 = V03（2- 1）/ （3 1） W重加重剂重量 V0应加重泥浆的体积；1原浆密度；2加重后泥浆密度；3加重剂密度（重晶石3