钻井过程中,由于压力差,钻井液中的水不可避免地通过井壁渗入地层,造成钻井液失水。随着水进入地层,钻井液中的粘土颗粒粘附在井壁上形成“滤饼”,形成滤饼井壁。由于滤饼井壁比原井壁致密得多,不仅阻止了钻井液的进一步失水,还起到了保护井壁的作用。然而,在形成滤饼井壁的过程中,滤出的水过多,滤饼过厚,细小的粘土颗粒随水进入地层等。会影响正常钻井,对地层造成伤害。
1.钻井液降滤失剂的滤失量可分为瞬时滤失量、静态滤失量和动态滤失量。瞬时滤失量在整个滤失过程中所占比例很小;流体损失符合井下条件,但无论是室内还是现场都很难测量。虽然静态滤失量与实际情况有一定差距,但该评价方法简单,能很好地反映钻井液的滤失性能。
2.在滤饼形成过程中,静态滤失量往往是在实验室用滤失量测定仪测定的。实验中,滤杯中的钻井液通过滤纸流出。在滤饼形成之前,侵入地层的固体钻井液的滤液流出速度相当快。1-2s后,滤液流出速度逐渐减慢,一定时间后趋于均匀。滤饼形成前通过滤纸的过滤称为瞬时过滤,这里的过滤量称为瞬时过滤量。
当钻透渗透性地层时,也存在这种过程。为了减少瞬时滤失量,钻井液需要含有适当大的固体颗粒来堵塞岩石孔隙。当这些较大的颗粒在岩石的喉部形成桥梁时,较小的颗粒被阻挡在较大颗粒之间形成的孔隙中,这一过程一直持续到小溶胶颗粒堵塞滤饼的小孔隙,此时只有水可以渗透到地层中。