為了正確使用鉆井液，首先需要對鉆井液的基本性能有正確的認識。一般用密度、粘度、切力、失水量、泥餅、pH值、穩定性、膠體率、含鹽量和含砂量等項指標來表示鉆井液性能的好壞。這些指標直接影響鉆井質量和鉆井速度。為了快速打出優質井，必須針對不同的鉆井情況和要求調整好鉆井液的性能指標。對于一般井，著重要求提高鉆速、安全鉆井；對于深井，還要能夠做到充分暴露油氣層；對于生產井，還要做到保護油氣層，提高產量。這些要求都需要通過制定合理的鉆井液性能指標來實現。

（1）密度

鉆井液密度是指鉆井液單位體積的質量，一般用符號ρ表示，習慣上單位用g/m3。鉆井液柱對井壁和井底產生的壓力可以平衡地層壓力、防止井噴、穩定和保護井壁，同時可防止高壓油、氣、水侵入鉆井液破壞其性能，使井下情況復雜化。調節鉆井液密度可以控制液柱產生的壓力。鉆井液密度過大會增大動力消耗，降低鉆速，憋漏地層，傷害甚至壓死油氣層，因而鉆井液密度不能過高。在可比條件下，密度下降0．1～0．2g/m3，鉆速可提高10％以上。因此，國外目前盡量采用低密度鉆井液鉆井。

（2）粘度、觸變性和切力

①粘度

鉆井液粘度是流動時鉆井液中固體顆粒間、固體顆粒與液體之間以及液體分子之間的內摩擦的反映。由于測量方法不同，有不同的粘度值，目前最常用的是塑性粘度。

塑性粘度是指在層流流動狀況下，鉆井液中固相顆粒間、固體與液體分子間的內摩擦以及液體本身受剪切所產生的流動阻力的總和。用旋轉粘度計測定，單位用mPa？s表示。

影響塑性粘度的主要因素是鉆井液中所含固體顆粒的數量、大小以及粘土礦物的類型。固體顆粒多、粒度細，比表面增加，內摩擦增大，塑性粘度必然增加。降低塑性粘度最有效的辦法是用水稀釋或通過機械降砂的辦法降低固相含量。

鉆井液的粘度要適當。粘度太低，不利于攜帶巖屑；粘度太高則會帶來許多問題，如：1）使流動阻力增大、泵壓上升、排量下降，井底清洗效果變差，以致于嚴重影響鉆速。2）造成清砂和降氣工作困難。3）易引起泥包鉆頭，造成“拔活塞”或卡鉆。4）下鉆后開泵困難，循環壓力高，易憋漏地層。因此，必須根據鉆井速度、動力設備和所鉆地層的實際情況選擇合適的粘度。

②觸變性和切力

鉆井液的觸變性是指鉆井液攪拌后變稀、靜置后變稠的這種特性。鉆井液在停止攪拌后，由于粘土顆粒形狀不規則、性質不均勻，粘土顆粒間能形成網狀結構，慢慢失去流動性，并且結構強度隨靜止時間的延長而增加。用力攪拌可以破壞網狀結構，使鉆井液重新恢復其流動性。這就是觸變性的一般機理。這種情況在鉆井中經常出現，如鉆進時鉆井液不斷循環，粘度較低；而起、下鉆時鉆井液停止循環，粘度就增大。

鉆井液的觸變性可用靜切力來表示。靜切力是指破壞每平方厘米鉆井液的網狀結構所需的最小力，單位為mg/cm3。鉆井液靜切力的大小可用切力計進行測定。

由于鉆井液具有觸變性，則靜止時間不同，靜切力也不同。一般測兩種靜止時間的切力：靜止1min后所測切力值為初切；靜止10min后所測切力值為終切。1min與10min切力值的差異是由觸變性所決定的，故其差值能描述鉆井液觸變性的大小。

鉆井液流動時，部分網狀結構被破壞，同時另一部分的網狀結構又在恢復，最終形成一種動態平衡。網狀結構的存在使鉆井液具有一定的膠凝強度。度量動態平衡狀態下網狀結構強度大小的量稱作動切力。動切力是鉆井液在層流狀態時一項非常重要的性能參數，它對流動阻力及運輸巖屑的能力影響最大。動切力受粘土粒子表面性質、固相濃度和固相表面帶電性質等因素的影響。常用旋轉粘度計測定，單位為g/cm2。

③失水量與泥餅

在鉆井過程中鉆井液的失水可分為靜失水和動失水。一般動失水是指鉆井液流動循環過程中的失水。循環中泥餅有一個形成過程，從建立、增厚直到平衡，在這個階段的失水都屬于動失水。靜失水是指靜止狀態的失水量，地面測量的失水就是靜失水。起鉆時鉆井液停止循環，泥餅隨著失水量的增加有所增厚，隨著泥餅增厚失水量又有所減少，這個階段屬于靜失水。鉆井過程實際上是靜失水與動失水交替變化的過程。

1）泥餅的形成和失水

鉆井所遇到的礫石層、砂巖層及裂縫性地層等都是有孔隙和裂縫的，也就是說這些巖層具有滲透性。當鉆井液柱產生的壓力大于地層壓力時，鉆井液會沿巖層的縫隙滲入地層。開始時，鉆井液中較大的固體顆粒先將大孔堵小一些；然后，由次大的顆粒再將孔堵小一些。持續堆積固體顆粒使孔越來越小，最后形成泥餅。

與此同時，鉆井液中的自由水滲入地層。滲入地層的水稱為鉆井液的失水。泥餅形成過程中，鉆井液中自由水滲入地層的阻力逐漸增加，失水逐漸減少。泥餅形成后，失水主要取決于泥餅本身的滲透性，而地層滲透性對于失水的影響就變得很小。因此，鉆井液失水和泥餅的形成是同時進行的，也是相互影響的。開始由于失水形成泥餅，而形成的泥餅反過來又阻止進一步失水。鉆井液的失水量和泥餅可用失水儀測量。

2）泥餅和失水與鉆井的關系

泥餅的作用主要有：（Ⅰ）泥餅可以控制失水。（Ⅱ）泥餅有潤滑作用，可以減少鉆具轉動的動力消耗，另一方面也可以防止粘附卡鉆。（Ⅲ）泥餅膠結性好，鞏固井壁作用強，可防止松散地層的剝蝕掉塊和坍塌。（Ⅳ）泥餅有可壓縮性，在深井段可以進一步降低失水，鞏固井壁。

從以上分析可以看出，一般要求失水量越小越好，但也要根據實際情況作具體分析。在快速鉆井過程中或在不易坍塌的地層鉆井時可用清水。這時雖然失水量較大，但可大大提高鉆速，并可節約處理劑用量。另外，鉆井液類型不同要求的失水量范圍也不同。聚合物鉆井液、鹽水鉆井液雖然比淡水鉆井液失水量大，但由于聚合物及鹽水鉆井液能抑制泥頁巖，仍可保持井壁穩定。

④pH值

鉆井液的pH值，即酸堿度，是鉆井液中氫離子濃度的負對數值。pH值小于7時，鉆井液為酸性，pH值越小，酸性越強。pH等于7時，鉆井液為中性。pH值大于7時，鉆井液為堿性，pH值越大，堿性越強。高堿性鉆井液（如石灰鉆井液）pH值為12～14；不分散低固相鉆井液的pH值為8～9；弱酸性鉆井液（如飽和鹽水鉆井液），pH值為6～7。現代鉆井常用低堿性鉆井液。

⑤含砂量

鉆井液的含砂量是指鉆井液中不能通過200號篩子（篩孔邊長74μm）的砂子占鉆井液總體積的百分數。

鉆井液的含砂量過大，則易磨損鉆具和泵的零件。隨含砂量的增加，泥餅變粗變厚、摩擦系數增大、密度增加，嚴重時會引起卡鉆。因此，一般要求鉆井液的含砂量小于1％。

一般采用含砂量瓶及特別儀器進行含砂量的測定。

⑥含鹽量

鉆井液的含鹽量是指鉆井液濾液中含可溶性鹽類（鈉鹽和鈣鹽等）的數量，用每升溶液中含鹽類的毫克數表示。可用滴定法或確定鉆井液電導率的方法來測定含鹽量。

⑦穩定性

鉆井液的穩定性可以從兩方面分析：1）鉆井液中的固相是否容易下沉以及沉降的快慢（稱沉降穩定性）。2）鉆井液中的粘土顆粒是否容易粘結變大（稱絮凝穩定性）。

現場一般只測沉降穩定性。沉降穩定性的好壞，在一定程度上也能反映出絮凝穩定性的好壞。此外，絮凝穩定性還可以根據失水、切力、沉降體積等間接測得。