化学泥浆在矿区钻探中的应用


      钻孔的坍塌、掉块、缩径时影响钻进台月效率的主要因素，也是造成孔内事故的直接原因。受其影响最严重的两方面时：


      1地面超深钻探


      2井下探水钻施工。


      非分散低固相化学泥浆的使用，能从根本上解决这些难题。


      1.泥浆的配制及作用


      1双聚泥浆：膨润土、NA CO3PHPNaCMC/FCLS/KHM.


      2PTC复合泥浆：膨润土、NA CO3PTC处置剂、KHM801堵剂。


      1.2泥浆作用


      1冷却钻头；


      2携带岩屑；


      3护壁堵漏;


      4井下动力-液动冲击钻进和螺杆钻进；


      5润滑钻具。


      2.配制方法及要点


      1膨润土充分预水化24小时，配制完基浆后，再存放一天，使泥浆化学性能趋于稳定；


      2选定最优加碱量。按膨润土重量的2%-12%分别做小样，试验确定的最优量为6-8%＜6%或＞8%其失水量都大；


      3两低”两小”一适中”时掌握泥浆性能的基本原则。


      测定泥浆有八项指标：胶体率、漏斗粘度、比重、塑性粘度、初、终切力、失水量小、粘度小、PH值适中。比重＜1.05失水量＜10ml/30min,漏粘20正常钻进终，尽可能使泥浆形成紊流，提高钻效的主要因素，加强固控、减缓泥皮增厚的先决条件。如果双聚泥浆粘度和失水量上升胶体稳定性遭到破坏，采取加稀释剂铁络盐和降失水剂钠羧甲基纤维素及时调整，以维护其性能。


      稀释泥浆严禁兑清水，兑清水后的泥浆，失水量急剧上升，井壁不问。要根据钻孔层位及时调整应对指标，针对不稳定地层腐殖酸钾要增量。轻微漏失地层801堵剂干粉加入循环池中效果好。


   3.钻孔实施


      先后进行了5个超深孔的施工，平均孔深1400m分别是南冶801#孔1356.67m815#孔1426.20m汶南11-3孔1439.98m华丰99-1#孔1391.66m99-2#孔1393.68m这5个km钻孔，存在问题是粘土层缩径、泥质胶结的厚层砾岩坍塌掉块、断层带难以通过。针对这些问题，分别使用了双聚泥浆、PTC复合泥浆，使5个钻孔都达到或超过了优质、高效、低耗的单机规范。


      4.PTC泥浆的特点


      PTC复合泥浆是深孔施工中，解决塌孔、缩径、加快施工进度的重要手段，其主要特点是


      1良好的剪切稀释性；


      2形成的泥饼薄而致密；


      3比较容易清除岩粉；


      4对水敏性地层有较好的抑制作用；


      5配制简单易行。


      5.结论


      井上、井下大量的钻孔施工标明，离开了泥浆的护壁、易坍、易缩地层中施工时寸步难行的化学泥浆在护壁堵漏方面的重要作用，对今后钻探工程的施工具有重要的指导意义。

      化学泥浆要从单机配制走向集中造浆、配备高频震动筛、旋流除砂器等泥浆净化设备，提高泥浆的利用率；更换泥浆要选择在新回次旧泥浆循环正常后，低压、慢速钻进的时段。