鑽井液的常用加重材料有以下幾種:
(1)重晶石粉(Barite)重晶石粉是一種以BaSO4為主要成分的天然礦石,經過機械加工後而製成的灰白色粉末狀產品。按照API標準,其密度應達到4.2g/cm3,粉末細度要求透過200目篩網時的篩餘量<3.0%。重晶石粉一般用於加重密度不超過2.30 g/cm3的水基和油基鑽井液,它是目前應用最廣泛的一種鑽井液加重劑。(2)石灰石粉(Limestone)石灰石粉的主要成分為CaCO3,密度為2.7-2.9 g/cm3。易與鹽酸等無機酸類發生反應,生成CO2、H20和可溶性鹽,因而適於在非酸敏性而又需進行酸化作業的產層中使用,以減輕鑽井液對產層的損害。但由於其密度較低,一般只能用於配製密度不超過1.68 g/cm3 (14PPg)的鑽井液和完井液。(3)鐵礦粉(Hematite)和鈦鐵礦粉(1lmenite)前者的主要成分為Fe2O3,密度4.9~5.3 g/cm3;後者的主要成分為TiO2·Fe2O3,密度4.5~5.1 g/cm3。均為棕色或黑褐色粉末。因它們的密度均大於重晶石,故可用於配製密度更高的鑽井液。如果將某種鑽井液加重至某一給定的密度,當選用鐵礦粉時,加重後鑽井液中的固相含量(常用體積分數表示)顯然要比選用重晶石時低一些。例如,用密度為4.2 g/cm3的重晶石將某種鑽井液加重到2.28 g/cm3,其固相含量為39.5%;而使用密度為5.2 g/cm3的鐵礦粉將該鑽井液加至同樣密度時,固相含量僅為30.0%。加重後固相含量低有利於流變效能的調控和提高鑽速。此外,由於鐵礦粉和鈦鐵礦粉均具有一定的酸溶性,因此可應用於需進行酸化的產層。由於這兩種加重材料的硬度約為重晶石的兩倍,因此耐研磨,在使用中顆粒尺寸保持較好,損耗率較低。但另一方面,對鑽具、鑽頭和泵的磨損也較為嚴重。在中國,鐵礦粉是用量僅次於重晶石的鑽井液加重材料。
鑽井液的常用加重材料有以下幾種:
(1)重晶石粉(Barite)重晶石粉是一種以BaSO4為主要成分的天然礦石,經過機械加工後而製成的灰白色粉末狀產品。按照API標準,其密度應達到4.2g/cm3,粉末細度要求透過200目篩網時的篩餘量<3.0%。重晶石粉一般用於加重密度不超過2.30 g/cm3的水基和油基鑽井液,它是目前應用最廣泛的一種鑽井液加重劑。(2)石灰石粉(Limestone)石灰石粉的主要成分為CaCO3,密度為2.7-2.9 g/cm3。易與鹽酸等無機酸類發生反應,生成CO2、H20和可溶性鹽,因而適於在非酸敏性而又需進行酸化作業的產層中使用,以減輕鑽井液對產層的損害。但由於其密度較低,一般只能用於配製密度不超過1.68 g/cm3 (14PPg)的鑽井液和完井液。(3)鐵礦粉(Hematite)和鈦鐵礦粉(1lmenite)前者的主要成分為Fe2O3,密度4.9~5.3 g/cm3;後者的主要成分為TiO2·Fe2O3,密度4.5~5.1 g/cm3。均為棕色或黑褐色粉末。因它們的密度均大於重晶石,故可用於配製密度更高的鑽井液。如果將某種鑽井液加重至某一給定的密度,當選用鐵礦粉時,加重後鑽井液中的固相含量(常用體積分數表示)顯然要比選用重晶石時低一些。例如,用密度為4.2 g/cm3的重晶石將某種鑽井液加重到2.28 g/cm3,其固相含量為39.5%;而使用密度為5.2 g/cm3的鐵礦粉將該鑽井液加至同樣密度時,固相含量僅為30.0%。加重後固相含量低有利於流變效能的調控和提高鑽速。此外,由於鐵礦粉和鈦鐵礦粉均具有一定的酸溶性,因此可應用於需進行酸化的產層。由於這兩種加重材料的硬度約為重晶石的兩倍,因此耐研磨,在使用中顆粒尺寸保持較好,損耗率較低。但另一方面,對鑽具、鑽頭和泵的磨損也較為嚴重。在中國,鐵礦粉是用量僅次於重晶石的鑽井液加重材料。