泥浆材料检测与应用：配制钻井液用粘土教案.docx

授课内容配制钻井液用粘土计划课时教学目标与要求知识目标：掌握钻井液常用的粘土种类能力目标：能够识别粘土种类和绘制粘土结构简图素质目标：提高学生分析问题、解决问题的能力教学重点与难点重点：常用粘土种类难点：配制钻井液用黏土的特点处理方法：图片讲解、举例说明教学资源多媒体课件、图片、教材、黑板教学过程主题/任务/活动教学方法/教具时间分配导入新课讲授+提问配浆材料的分类方法讲授常用粘土种类及其性质讲授配浆粘土讲授小结讲授作业/技能训练1、简述常用的配浆材料。教学评估小组讨论，提问互动教研室主任签名:年月日教学设计提出问题，引出本节课的重点内容。【导入课程】钻井液的组成成分很多，在这些组成成分中，最重要的是什么呢？它又在钻井液中有何作用呢？【课程内容】问题：了解了各种粘土矿物，那么他们在配制成钻井液时又是如何发挥作用的？1、配制钻井液用黏土黏土是配制钻井液的主要原料，是获得、调节和维护钻井液性能的基础。钻井液常用黏土有膨润土、抗盐黏土及有机膨润土。1、膨润土膨润土是水基钻井液的重要配浆材料，其蒙皂石含量不少于85%o 一般要求It膨润土至少能够配制出黏度为15mPa.s的钻井液16n°造浆率：每吨黏土配制黏度为15mPa.s钻井液的体积分数。典型黏土造浆率见表1-21。° 0 510 15 2025303540 4550固体质量分数（固体密度24gcm'） 1%I""11its3造浆率,：%-24681012 14 16 18202530固体体枳分数，%密度，g/cm ,1.018!.0781.1381 120 1.257 1.318 1.377建28.6 85.8 143 215286429527750每立方米钻井液应加固体的千克数，kgm'介绍各种配浆粘土时，携带一些实验室所有粘土种类，可以让学生观察我国膨润土等级：(1)一级为符合API标准的钠膨润土；(2)二级为改性土，经过改性，符合OCMA标准要求：(3)三级为较次的配浆土，仅用于性能要求不高的钻井液。膨润土在钻井液中的主要作用是增加粘度和切力、提高井眼净化能力；形成低渗透率的致密泥饼，降低滤失量；对于胶结不良的地层，可改善井眼的稳定性；防止井漏等。膨润土适用于淡水和矿化度小于2xl04nigL咸水，也可作为钻井液降滤失剂、增黏剂和堵漏剂。2、抗盐黏土海泡石、凹凸棒石和坡缕缩石是较典型的抗盐、耐高温的黏土矿物，主要用于配制盐水钻井液和饱和盐水钻井液。用抗盐黏土配的钻井液，泥饼质量不好，滤失量高，所以应配合降滤失剂。海泡石具有一定的酸溶性，可以用作酸溶性暂堵剂，保护油气层。抗盐黏土在盐水钻井液中作用与膨润土在淡水钻井液中作用相同。3、有机膨润土有机膨润土是用季镂盐类阳离子表面活性剂与膨润土进行离子交换反应制得。带电膨润土与十二烷基三甲基溟化钱阳离子形成静电吸附，带有较长崎链的活性剂分子被牢固吸附在黏土表面，使黏土表面带有一层亲油层，由亲水变为亲油(润湿反转)，可以在油中分散,作用与水基钻井液中膨润土类似。4、膨润土的评价鉴定室内评价标准是将膨润土和蒸储水配置成浓度为6%的钻井液，用1200rmin速度强烈搅拌15min,不加任何处理剂，测定性能应达到以下要求：(1)塑性粘度应大于15 mPa s；(2)有效粘度应大于18 mPa s；(3)动切力应大于1. 9Pa；(4)静切力为O15Pa；(5)滤失量小于 15 mL (0. 7 MPa , 30min )；(6)含砂量小于0. 5 %；(7)pH值为7左右；(g)细度要求通过200目筛；(9)粘土密度小于2. 70gcm课后小结