Da wasserbasierte Bohrflüssigkeiten in der Praxis schon immer eine dominierende Stellung eingenommen haben, werden sie je nach Systemzusammensetzung in verschiedene Typen unterteilt. Im Folgenden sind die verschiedenen Bohrflüssigkeitstypen aufgeführt, die in China auf Grundlage der ausländischen Klassifizierungsstandards für Bohrflüssigkeiten anerkannt sind.
(1) Dispergierte Bohrflüssigkeit
Bohrflüssigkeiten)
Dispergierte Bohrflüssigkeit ist eine wasserbasierte Bohrflüssigkeit, die mit Süßwasser, Bentonit und verschiedenen Behandlungsmitteln formuliert ist, die Ton und Bohrspäne (Dispergiermittel genannt) dispergieren. Es handelt sich um eine Art häufig verwendeter Bohrflüssigkeit mit langer Nutzungsgeschichte, einfachen Herstellungsmethoden und geringen Herstellungskosten. Seine Hauptmerkmale sind:
1. Es kann mehr feste Phasen aufnehmen und eignet sich besser zur Herstellung von Bohrflüssigkeiten mit hoher Dichte.
2. An der Brunnenwand bildet sich leicht ein dichterer Schlammkuchen, sodass der Filterverlust im Allgemeinen gering ist.
3. Bestimmte dispergierte Bohrflüssigkeiten, wie z. B. Trisulfon-Bohrflüssigkeiten, die sulfonierte Tannine, sulfonierte Braunkohle und sulfoniertes Phenolharz als Hauptbehandlungsmittel verwenden, sind stark temperaturbeständig und für den Einsatz in Tief- und Ultratiefbohrungen geeignet. Im Vergleich zu anderen Bohrflüssigkeitstypen weisen sie jedoch auch einige Nachteile auf. Neben schlechten Hemm- und Verschmutzungseigenschaften wirkt sich der hohe Feststoffgehalt im System nachteilig auf die Erhöhung der Bohrgeschwindigkeit und den Schutz von Öl- und Gasschichten aus.
(2) Mit Kalzium behandelte Bohrflüssigkeiten
Die Zusammensetzungseigenschaft von mit Kalzium behandelter Bohrflüssigkeit besteht darin, dass das System sowohl eine bestimmte Konzentration (Massenkonzentration) von Ca2+ als auch ein Dispergiermittel enthält. Ca2+ unterliegt einem Ionenaustausch mit Natriumbentonit, das eine starke Hydratationswirkung hat, und wandelt einen Teil des Natriumbentonits in Calciumbentonit um, wodurch der Hydratationsgrad abgeschwächt wird. Die Funktion des Dispergiermittels besteht darin, zu verhindern, dass Ca2+ eine übermäßige Flockung der Tonpartikel im System verursacht, und es in einem moderaten Flockungszustand zu halten, um sicherzustellen, dass die Bohrflüssigkeit eine gute und stabile Leistung aufweist. Die Eigenschaften dieser Art von Bohrflüssigkeit bestehen darin, dass sie eine hohe Beständigkeit gegen Salz- und Kalziumverschmutzung aufweist; sie hemmt auch die Hydratation und Dispersion von Ton in der gebohrten Formation, sodass sie den Schieferkollaps und die Vergrößerung des Bohrlochdurchmessers bis zu einem gewissen Grad kontrollieren kann. Gleichzeitig kann sie Schäden an Öl- und Gasschichten verringern.
(3) Salzwasser-Bohrflüssigkeiten
Salzwasser-Bohrspülung wird mit Salzlauge (oder Meerwasser) formuliert. Dieser Typ existiert über den gesamten Salzgehaltsbereich von 1 % (Cl – Massenkonzentration 6000 mg/l) bis zur Sättigung (Cl – Massenkonzentration 189000 mg/l). Salzwasser-Bohrspülung ist auch eine Art Bohrspülung, die eine starke hemmende Wirkung auf die Tonhydratation hat.
(4) Gesättigte Salzwasser-Bohrflüssigkeiten
Es bezieht sich auf das Salzwasser-Bohrflüssigkeitssystem, wenn der NaCl-Gehalt in der Bohrflüssigkeit die Sättigung erreicht. Es kann mit gesättigter Salzlösung hergestellt werden, oder es kann zuerst zu Bohrflüssigkeit verarbeitet und dann mit Salz versetzt werden, bis es gesättigt ist. Gesättigte Salzwasser-Bohrflüssigkeit wird hauptsächlich zum Bohren großer Steinsalzschichten und komplexer Salzgipsschichten verwendet, die mit anderen wasserbasierten Bohrflüssigkeiten schwer zu handhaben sind. Es kann auch als Vervollständigungsflüssigkeit und Workover-Flüssigkeit verwendet werden.
(5) Polymer-Bohrflüssigkeiten
Polymer-Bohrflüssigkeit ist eine Bohrflüssigkeit auf Wasserbasis, die bestimmte hochmolekulare Polymere mit Flockungs- und Beschichtungsfunktionen als Hauptbehandlungsmittel verwendet. Aufgrund der Anwesenheit dieser Polymere können die verschiedenen im System enthaltenen Feststoffpartikel in einem gröberen Partikelgrößenbereich gehalten werden. Gleichzeitig werden die Bohrspäne rechtzeitig durch die Beschichtung geschützt und zerfallen nicht so leicht in feine Partikel. Seine Hauptvorteile sind:
1. Die Dichte und der Feststoffgehalt der Bohrflüssigkeit sind gering, so dass die Bohrgeschwindigkeit deutlich erhöht werden kann und auch die Schäden an den Öl- und Gasschichten gering sind.
2. Starke Scherverdünnungseigenschaften. Unter einer bestimmten Pumpenverdrängung sind die Viskosität und Scherkraft der Ringraumflüssigkeit hoch, sodass sie eine starke Fähigkeit besitzt, Bohrklein zu transportieren; während bei der hohen Schergeschwindigkeit an der Bohrerdüse der Strömungswiderstand der Flüssigkeit gering ist, was sich günstig auf die Erhöhung der Bohrgeschwindigkeit auswirkt.
3. Das Polymerbehandlungsmittel hat eine starke Beschichtungs- und Dispersionshemmwirkung und ist daher hilfreich, die Stabilität der Bohrlochwand aufrechtzuerhalten. Daher wird diese Art von Bohrflüssigkeit seit den 1970er Jahren im In- und Ausland häufig verwendet und ihre Prozesstechnologie wurde kontinuierlich verbessert und weiterentwickelt.
