鉆井用液簡稱鉆井液，是鉆井的血液，又稱鉆孔沖洗液；是鉆井、打孔過程中，孔內使用的循環沖洗介質。目前，鉆井用液被公認的十種作用：（1）清潔井底，攜帶巖屑。（2）冷卻和潤滑鉆頭及鉆柱。（3）平衡井壁巖石側壓力，在井壁形成濾餅，封閉和穩定井壁。（4）平衡（控制）地層壓力。（5）懸浮巖屑和加重劑。（6）在地面能沉除砂子和巖屑。（7）有效傳遞水力功率。（8）承受鉆桿和套管的部分重力。（9）提供所鉆地層的大量資料。（10）水力破碎巖石。鉆井液通過噴嘴所形成的高速射流能夠直接破碎或輔助破碎巖石。
分類及成分
鉆井用液按分散介質（連續相）可分為水基鉆井用液、油基鉆井用液、氣體型鉆井流體等三種。
①水基鉆井用液
水基鉆井用液是一種以水為分散介質，以黏土（膨潤土）、加重劑及各種化學處理劑為分散相的溶膠懸浮體混合體系。其主要組成是水、粘土、加重劑和各種化學處理劑等。
水基鉆井用液還可分為：
（1）淡水鉆井液。氯化鈉含量低于10mg/cm3，鈣離子含量低于0.12mg/cm3。
（2）鹽水鉆井液（包括海水及咸水鉆井液）。氯化鈉含量高于10mg/cm3。
（3）鈣處理鉆井液。鈣離子含量低于0.12mg/cm3。
（4）飽和鹽水鉆井液。含有一種或多種可溶性鹽的飽和溶液。
（5）混合乳化（水包油）鉆井液。含有3%-40%乳化油類的水基鉆井液
（6）不分散低固相聚合物鉆井液。固相含量低于4%，含有適量聚合物。
（7）鉀基鉆井液。氯化鉀含量高于3%。1978年以來開始在我國鉆井現場使用。
（8）聚合物鉆井液。它是以聚合物為主體，配以降粘劑，降濾失劑、防塌劑和潤滑劑等多種化學處理劑所組成的鉆井液。它是20世紀80年代發展起來的一種新型鉆井液體系。包括陽離子聚合物鉆井液、兩性離子聚合物鉆井液、全陽離子聚合物鉆井液、深井聚合物鉆井液和正電膠鉆井液等。
②油連續相鉆井用液
油連續相鉆井用液（習慣稱為油基鉆井液）是一種以油（主要是柴油或原油）為分散介質，以加重劑、各種化學處理劑及水等為分散相的溶膠懸浮混合體系。其主要組成是原油、柴油、加重劑、化學處理劑和水等。
（1）原油鉆井液。主要成分是原油。
（2）油基鉆井液。以柴油（或原油）為連續相，以氧化瀝青為分散相，再配以加重劑和各種化學處理劑配制而成。
（3）油包水（反相乳化）鉆井液。一柴油（或原油）為連續相，以水為分散相呈小水滴分散在水中（水可占60%的體積），以有機膨潤土（親油鵬潤土）和氧化瀝青等穩定劑，再配以加重劑和各種化學處理劑等配制而成。1978年以來開始在我國鉆井現場使用。
③氣體型鉆井流體
氣體鉆井液是以空氣或天然氣作為鉆井循環流體的鉆井液。
泡沫鉆井液是以泡沫作為鉆井循環流體的鉆井液。主要組成是液體、氣體及泡沫穩定劑等。
20世紀80年代我國標準化委員會鉆井液體系分委會把鉆井液分為：不分散地固相聚合物鉆井液、淡水鉆井液、鹽水鉆井液、飽和鹽水鉆井液、鈣處理鉆井液、鉀基鉆井液、油基鉆井液、氣體鉆井液等八大體系。
美國石油學會(美國石油學會)及LADC(國際鉆井承包商協會)認可的鉆井液體系如下：
不分散鉆井液體系、分散性鉆井液體系、鈣處理鉆井液體系、聚合物鉆井液體系、低固相鉆井液體系、飽和鹽水鉆井液體系、修井完井鉆井液體系、油基鉆井液體系和空氣、霧、泡沫和氣體體系。
用液質量標準
（1 ）鉆井循環要求
鉆井循環對鉆井液的要求是泵壓低（粘度低），攜砂能力強（動切力高），啟動泵壓低（靜切力低），潤滑性能好，摩擦力低，磨損?。ü腆w顆粒少）。
（2）保持住井眼的穩定性
鉆穿的地層要用鉆井液的壓力柱與地層壓力取得平衡，鉆井液密度穩定；鉆井油氣層時要靠鉆井液的壓力柱來平衡油氣的壓力要求鉆井液密度適當。要求鉆井液有克服不穩定地層的性能，例如泥巖吸水膨脹造成井眼收縮；礫巖、火山石遇水造成跨塌，鹽巖遇水而形成溶洞等，即要求有不同性質的鉆井液。
（3）鉆井液保護油氣層
鉆開油氣層后，鉆井液與油氣層接觸，為防止鉆井液損害油氣層，要求鉆井液的失水小、泥餅?。ㄣ@井液失水后，固壓差固體顆粒在井壁上形成泥餅環）、固相含量低、濾液的水化作用低（濾液進入地層后與地層中的液體發生的化學作用）等。
（4）環保（生態環境保護）
鉆井液中常含有原油、柴油和各種油類以及含有大量的化學處理劑，為防止鉆井液對環境和生態可能造成的影響，要求使用無害、無毒的鉆井液。
鉆井用液作用
目前起到懸浮、壓力控制、巖層穩定性、浮力、潤滑和冷卻。
懸?。貉?a href="/hebeideji/8795643040961766122.html">鉆桿向下或從鉆孔中向上流動的鉆井液有時會停止運動。出現這種情況只能有兩種原因：一是出現了故障，二是在更換鉆頭時將鉆桿提出了鉆孔。鉆探停止時，懸浮在鉆井液中的鉆屑就會沉入鉆孔的底部，將鉆孔堵塞。鉆井液被設計為具有一種非常有趣的特性，而該特性可以解決這一問題。鉆井液的稠度（或粘度）隨鉆井液流速降低而增加。鉆井液停止流動后，就會形成一種粘稠的凝膠體，這種凝膠體可使巖石鉆屑懸浮在其中，從而防止它們沉入鉆孔底部。而當鉆井液又開始流動后，它就會越變越稀薄，恢復到其以前稀薄的液體形態。
壓力控制：壓力間必須達到適當的平衡，即鉆井液對鉆孔壁的壓力應足以抵消巖層和石油或天然氣施加的壓力，但這種壓力又不能太大，否則會對油井造成破壞。如果鉆井液的重量太大，可能會使巖石破裂，鉆井液也會因此而流失入地下。液體的壓力隨其濃度的變化而變化。在鉆井液中添加增重劑可以提高其濃度，進而增大它對鉆孔壁的壓力。可調整液體的濃度以滿足油井中的環境要求。泥漿被設計為可以抵消巖層中流體的自然壓力，從而防止發生此類事故。
裸露巖層的穩定性在鉆井過程中分為兩個階段：第一階段是鉆穿不含石油的巖層，目標是盡快鉆穿不含油巖層，到達含油巖層，即儲集層。此時的重點是要保持鉆孔中裸露巖層的穩定，同時還要避免鉆井液流失。而如果保持鉆井液壓力高于巖層孔隙流體壓力，鉆井液就會出現向巖層的透水巖石中滲入的自然趨勢。在鉆井液中加入特殊的添加劑，就能防止發生這種情況。
鉆井液可能會以其它方式與周圍的巖石相互作用。例如，如果巖石含鹽量很高，水就會溶解其中的鹽分，從而使鉆孔壁變得不穩定。在這種情況下，使用油基鉆井液效果會更好。黏土含量高的巖層也容易被水沖刷掉。對這類巖層需使用抑止性的鉆井液，以保持井眼穩定并防止井眼擴大或被沖蝕。隨著鉆探不斷深入，井眼被用鋼套管保護起來，鋼套管用水泥加固，這樣既保持了井眼的穩定性，又為到達儲集層后開采的石油提供了通往地表的通道。到達儲集層后，必須改變鉆井液的成分，以避免阻塞巖石孔隙。保持巖石孔隙不被阻塞可使石油更順暢地流入鉆孔，然后上流至地表。
浮力正常一座油井可能深達數千英尺或數千米。而一根如此長的鋼鉆桿將重達數噸。如果將鉆桿浸入鉆井液，就會產生浮力作用，降低鉆桿重量，并會減小對鉆探機械裝置的壓力。
潤滑和冷卻當金屬鉆入巖石時，會因摩擦生熱。鉆井液可潤滑和冷卻鉆頭，使鉆探平穩進行，同時延長鉆頭的壽命。對延伸區域或水平油井而言，潤滑可能尤為重要，因為在這些地方，鉆桿、鉆頭和巖石表面間的摩擦必須保持在最低水平。
參考資料 >