钻井生物到底是什么
什么动物钻井？
石油钻井液是什么？
在2015年、2016年和2018年的夏天，伦德格伦和其他人每隔几周就对每一条溪流进行调查。然而，炎热干燥的天气早已导致这些溪流断流，干涸的河床已经露出。但他们也发现，这些溪流的一些低洼处，往往会深入到河床下的坑里，这些坑看起来像井，里面往往会有一些水。附近有马、驴的蹄印，怀疑是野马或野生动物。
很多朋友可能觉得，马和驴只能用前爪挖一个浅浅的洞。毕竟马和驴都不擅长挖坑。但据调查，这里的马、驴挖的井最深有两米，比这些马或驴的头(肩高)还高。马和驴都可以走进公园井和喝水。据观察，他们会在河床上越挖越深，直到地下水涌出。
显然，野马和野驴挖井的能力是索诺兰沙漠环境所迫，因为如果它们能 不喝水，他们可能会渴死。于是当河床上的水消失后，它们发现用蹄子挖洞就可以把水喷出来，然后就可以喝水了。这种现象促使它们不断地用前蹄挖洞，结果它们可以不断地喝水，于是它们学会了挖井取水的本领。
石油钻井液是什么？
钻井液是指满足钻完井工程需要的多功能循环液。因为绝大多数旋转钻井使用液体和少量气体或泡沫，钻井液被称为 "钻井液和钻井液；"。目前水基钻井液应用最广，研究最深，所以钻井液也常被称为泥浆(原名泥浆)。 美国钻井液技术发展迅速。1953年左右开始使用钙基钻井液，开创了粗分散体系的历史。60年代研制成功CMC和FCLS添加剂，70年钻7000米超深井，使我国钻井液技术向前迈进了一大步。不分散钻井液的研究和应用始于1973年左右，目前已基本完善。阳离子钻井液的发展始于20世纪80年代。
一、钻井液的作用和成分钻井液在钻井工程中的主要作用是:(1)清洁井底和携带岩屑；(2)冷却和润滑钻头和钻柱；(3)形成泥饼保护井壁；(4)控制和平衡地层压力；(5)悬浮岩屑和加重剂；(6)提供所钻地层的相关数据；(7)将水力传递给钻头；(8)防止钻具腐蚀。
钻井液的主要成分有:(1)水(淡水、盐水、饱和盐水等。);(2)膨润土(钠基膨润土、钙基膨润土、有机土、抗盐土等。);(3)化学处理剂(无机、有机、表面活性剂、高分子、生物聚合物等。);(4)石油(轻油、原油等。);(5)气体(空气、氮气、天然气等。).这些是成功的不同的钻井液中形成不同的分散体系，因此起不同的作用。从物理和化学的角度来看，钻井液是一个多相的不稳定体系，包括悬浮液(如重晶石粉、钻屑、粘土粉等。)、胶体(如高聚物和膨润土的水溶液等。)和真溶液(如氯化钠和碳酸钠的水溶液等。)，其中胶体起主要作用。
为了满足钻井工程的要求，提高钻井液的性能，需要在各种钻井液中加入添加剂。处理剂按其作用分为18大类，包括碱度调节剂、除钙剂、消泡剂、起泡剂、增稠剂、絮凝剂、润滑剂、杀菌剂、乳化剂、封堵剂、加重剂、缓蚀剂、表面活性剂、页岩水化抑制剂、降失水剂、防粘剂、高温稳定剂等，约有100 ~ 150种，其中常用的是添加剂的研发，是提高钻井液技术水平的重要内容。
二、钻井液的性能为了正确使用钻井液，首先需要对钻井液的基本性能有一个正确的认识。一般用密度、粘度、剪切力、失水、泥饼、pH值、稳定性、胶质比、含盐量、含砂量来表示钻井液的性能。这些指标直接影响钻井质量和钻井速度。为了快速钻探高质量的井，必须根据不同的钻井条件和要求调整钻井液的性能指标。对于普通井，强调提高机械钻速，安全钻井；对于深井，还需要充分暴露油气层；对于生产井，也要保护油气层，提高产量。这些要求需要通过制定合理的钻井液性能指标来实现。
1.密度钻井液的密度是指钻井液单位体积的质量，一般用符号ρ表示，习惯上用g/cm3表示。钻井液液柱在井壁和井底产生的压力可以平衡地层压力，防止井喷，稳定和保护井壁，同时可以防止高压油、气、水侵入钻井液破坏其性能，使井下情况复杂化。调整钻井液密度可以控制液柱产生的压力。钻井液密度过大会增加动力消耗，降低机械钻速，漏失地层，损害甚至压坏油气层，因此钻井液密度不宜过高。在可比条件下，密度降低0.1～0.2g/cm3，机械钻速可提高10%以上。因此，国外尽量使用低密度钻井液。
2.粘度、触变性和剪切力1)钻井液的粘度是钻井液在流动时固体颗粒之间、固体颗粒与液体之间、液体分子之间的内摩擦的反映。由于测量方法不同，粘度值也不同。目前最常用的是塑性粘度。
塑性粘度是指钻井液中固体颗粒之间、固体与液体分子之间的内摩擦和液体本身在层流状态下剪切产生的流动阻力之和。用旋转粘度计测量，单位为兆帕·秒
影响塑性粘度的主要因素是钻井液中所含固体颗粒的数量和大小以及粘土矿物的种类。固体颗粒很多，呈颗粒状。细度小时，比表面积增大，内耗增大，塑性粘度必然增大。降低塑料粘度最有效的方法是用水稀释或机械减砂降低固含量。
钻井液的粘度要合适。粘度太低，无法携带钻屑；粘度过高会带来很多问题，如:(1)流动阻力增大，泵压增大，排量减小，井底清洗效果变差，严重影响机械钻速。(2)清砂、降气困难。(3)容易造成泥包钻头，造成 "活塞拉动和旋转或者粘住。(4)下钻后开泵困难，循环压力高，地层易漏。因此，必须根据钻井速度、动力设备和所钻地层的实际情况选择合适的粘度。
2)剪切钻井液的触变性和触变性是指钻井液在搅拌后变稀，静置后变稠的特性。钻井液停止搅拌后，由于粘土颗粒形状不规则，性质不均匀，粘土颗粒之间可形成网络结构，逐渐失去流动性，结构强度随静置时间的延长而增加。强力搅拌可以破坏网络结构，恢复钻井液的流动性。这是触变性的一般机理。这种情况在钻井中经常出现，比如钻井过程中钻井液一直循环，粘度低；起下钻时，钻井液停止循环，粘度增加。
钻井液的触变性可以用静态剪切力来表示。静切力是指破坏每平方厘米钻井液网络结构所需的最小力，单位为mg/cm2。钻井液的静剪切力可以用剪切仪测量。
由于钻井液的触变性，静止时间不同，静剪切力也不同。一般在两种静止时间下测量剪切力:静止时间1min后测得的剪切力为初剪；静置10分钟后测得的剪切力即为最终切割。1分钟和10分钟的切力差是由触变性决定的，所以这个差可以描述钻井液的触变性。
当钻井液流动时，一部分网络结构被破坏，而另一部分网络结构被恢复，最终形成动态平衡。网状结构的存在使钻井液具有一定的胶凝强度。动态剪切力是动态平衡中网络结构强度的量度。动切力是层流状态下钻井液的一个非常重要的性能参数，对流动阻力和输送岩屑的能力影响最大。动剪切力受粘土颗粒表面性质、固体浓度和固体表面电荷性质的影响。常用旋转粘度计测量，单位是g/cm2。
3.失水和泥饼可分为钻井过程中的静态失水和动态失水。一般动态失水是指钻井液流动和循环过程中的失水。循环中有一个泥饼的形成过程，从建立、稠化到平衡，这个阶段的失水属于动态失水。静态失水是指静态失水，地面测量的失水是静态失水。起钻时，钻井液停止循环，随着失水的增加，泥饼变厚，随着泥饼的增加，失水减少。这个阶段属于静态失水。钻井过程实际上是一个静态失水和动态失水交替的过程。
1)泥饼的形状在合成和失水钻井中遇到的砾石层、砂岩层和裂缝性地层都是多孔和裂缝的，也就是说，这些地层都是可渗透的。当钻井液柱产生的压力大于地层压力时，钻井液将沿着地层中的裂缝渗入地层。开始时，钻井液中较大的固体颗粒先把大井眼堵小；然后，这个洞被第二大的粒子堵住了。固体颗粒的不断堆积使孔隙越来越小，最后形成泥饼。泥饼的形成过程如图5-7所示。
图5-7钻井液漏失示意图
同时，钻井液中的游离水渗入地层。渗入地层的水称为钻井液失水。泥饼形成过程中，钻井液中游离水向地层渗透的阻力逐渐增大，失水逐渐减少。泥饼形成后，失水主要取决于泥饼本身的渗透率，地层渗透率对失水的影响变得很小。因此，钻井液的漏失和泥饼的形成是同时进行的，相互影响。起初，由于失水形成泥饼，这反过来阻止了进一步失水。钻井液和泥饼的失水可用失水仪测量。
2)泥饼和失水与钻井的关系。只有在失水过程中才能形成泥饼，形成的泥饼可以固结井壁，阻止进一步滤失。失水过多会造成油层粘土膨胀等井下复杂情况，损害油气层渗透率，所以失水要尽量低。
泥饼的作用主要有以下几个方面:
(1)泥饼可以控制失水。
(2)泥饼具有润滑作用，一方面可以减少钻具转动的动力消耗，另一方面也可以防止卡钻。
(3)泥饼胶结好，固井壁作用强，能防止松散地层的剥蚀和坍塌。
(4)泥饼可压缩，可进一步减少失水，加固深井段井壁。
从以上分析可以看出，失水越小越好，但也要根据实际情况具体分析。在快速钻进或在不易坍塌的地层中钻进时，可以使用清水。此时虽然失水较大，但可以大大提高渗透率，节省处理剂用量。此外，不同的钻井液类型需要不同的失水范围。聚合物钻井液和盐水钻井液虽然比淡水钻井液失水更多，但由于能抑制泥页岩，所以能保持井壁稳定。
4.pH值钻井液的pH值，即pH值，是钻井液中氢离子浓度的负对数值。pH值小于7时，钻井液呈酸性，pH值越小，酸性越强。当pH值等于7时，钻井液呈中性。pH值大于7时，钻井液呈碱性，pH值越大，碱性越强。高碱性钻井液(如石灰钻井液)的pH值为12 ~ 14；不分散低固相钻井液的pH值为8 ~ 9；弱酸性钻井液(如饱和盐水钻井液)，pH值为6 ~ 7。低碱钻井液是现代钻井中常用的钻井液。
5.含砂量钻井液含砂量是指钻井液中不能通过200号筛(筛孔边长为74μm)的砂占钻井液总体积的百分比。
钻井液含砂量太大，容易磨。损坏钻具和泵的零件。随着含砂量的增加，泥饼越来越厚，摩擦系数增大，密度增大，严重时会造成卡钻。因此，钻井液的含砂量一般要求小于1\%。
一般用含砂量瓶和专用仪器来测定含砂量。
6.含盐量钻井液的含盐量是指可溶性盐类(钠盐、钙盐等)的量。)包含在钻井液滤液中，以每升溶液中盐的毫克数表示。
盐含量可以通过滴定或确定钻井液的电导率来确定。
7.钻井液的稳定性可以从两个方面进行分析:
(1)钻井液中的固相是否容易沉降，沉降的速度(称为沉降稳定性)。
(2)钻井液中的粘土颗粒是否容易粘结变大(称为絮凝稳定性)。
一般现场只测沉降稳定性。沉降稳定性也能在一定程度上反映絮凝稳定性。此外，絮凝稳定性也可以根据失水量、剪切力和沉降体积来间接衡量。