奈普顿聚合物泥浆作用
在研讨工程中钻孔冲洗是钻探开工的一项要紧方式,在钻进经过中,根据内心钻进的地层状况,科学的采纳满意的泥浆典型实验冲洗钻孔。以便达到领会孔底岩粉、冷却钻头、光滑钻具、守卫孔壁、抬高钻进影响的目的。
钻井液在煤田野质勘察和其他行业起到的作用和各方面临钻井液的肃穆央浼,促进钻井液技术得到了神速的发扬。经过多年的科研开辟和坐蓐操练,钻井液已从仅满足钻头钻进发展到合适各方面须要的钻井液编制。比如:为飞快钻进供职的低粘度、低冲突、低固相的会合物钻井液。防卡钻井液、针对岩石特性的防塌钻井液、钻盐岩层的充实盐水钻井液等,变成较为完整的钻井液体系。目前优质的钻井液已不是一两种材料(例如膨润土、烧碱)配制的,辩论钻井液的本能要依赖插足各式处理剂。
优质的奈普顿聚合物泥浆能提高钻头寿命、节减提钻次数、降低钻井周期、下降钻井成本、提高钻井效率,还具备制备容易、成本低、用量少的所长。
一、? 泥浆的成果
泥浆又叫做钻井液或冲洗液,被比方为钻井的血液。泥浆搁浅轮回,钻井做事就不行寻常进行。
1、冲洗孔底:泥浆可在钻头水眼处形成高速的液流,喷向井底。这高速喷出的泥浆可将由泥浆压力与地层压力差而被压持在井底的岩屑冲起,起冲洗孔底的作用。
2、领导岩屑:当泥浆在环空的上返速度大于岩屑沉降速度时,泥浆可将岩屑带出,即在必然的上返速度下,泥浆有携带岩屑的作用。
3、均衡地层压力:泥浆的液柱压力必须与地层压力相平衡才干达到详细井喷恐惧泥浆打量漏进地层的目的。可议定调动泥浆的密度控制泥浆的液柱压力,使它与地层压力相平衡,起到防涌堵漏的作用。
4、冷却润滑钻头:泥浆可将钻井过程中钻具(钻头与钻柱)与地层摩擦产生的热量带至大地,起冷却作用。同时,泥浆能灵验地降低钻具与地层的摩擦,起润滑作用。
5、安宁井壁:可在泥浆中加入适量的处理剂,使泥浆具有抑低页岩蔓延或枯萎的才气,同时产生薄而韧的滤饼,起到稳定井壁的作用。
6、悬浮岩屑和密度调整材料:当停止循环时,泥浆处于停止形态,其中的膨润土颗粒可互相团结,形成构造,将岩屑悬浮起来。若泥浆中加有密度调整材料(如重晶石),则在停止循环时,泥浆也可将它悬浮起来。泥浆悬浮岩粉和密度调整材料的能力可使泥浆停止循环后易于开动。
7、取得地层音书:通过泥浆带出的岩屑,可能获取地层许多信息。如地层物性、油、气夸耀等。
8、传递功率:泥浆可将泥浆泵的功率经钻柱从钻头水眼高速放射传到井底,提高钻头的破岩能力,加快钻进速度。
二、泥浆的关键技术参数:
1、粘度:指晃动时里面各层间摩擦阻力大小的反应特色。常用漏斗粘度计和六速滚动粘度计测定。A、漏斗粘度计:在范例漏斗中加入700ml流体,让其漏出500ml所用的光阴即为漏斗粘度,单位秒,水为15秒。
2、滤失量和泥饼厚度:?滤失量:泥浆中的自由水在压差作用下会向具有孔隙的地层渗透,造成失水,也叫做失水量的大小,描绘泥浆的长短。现场常用的气压式失水仪,压力7kg/,温度为常温,30分钟失水13-18ml为正常。
泥浆失水量大,失水滤液对孔壁、岩层有渗透、溶蚀等作用,易引起孔壁的缩径膨胀、滑落、坍塌等事变。因此通常失水量要求控制在10-25ml/30分钟,超越此值,应更调泥浆。
?泥饼厚度:泥浆中的粘土颗粒在失水过程中积攒起来的滤饼、泥饼薄而精密,对钻井有利;泥饼厚而蓬松会引起泥包钻头等井下事故。一般要求泥饼厚度小于1mm
3、比重:泥浆重量与同体积水重量之比。衡量一般操纵杠杆比重秤,正常低固相泥浆比重在103-105之间,阔别地层配制的泥浆比重也不一样。
4、含砂量:200目筛孔的砂子重量与泥浆体积的百分数。泥浆含砂量多时,对开发、钻头、钻具、泥浆泵的磨损很大,并易造成沉积岩粉和卡钻等题目。对付高固相泥浆含砂量小于4%,对于低固相泥浆含沙量小于1%.超过规章值时行使除砂设备(除砂机或波动筛)对泥浆进行净化。
5、PH值:指泥浆的酸碱度,易测易调,常被渺视。其PH值对泥浆的感染很大,如粘土的分散于稳定、处理剂的融化及粘度、钻具腐化、钙处理泥浆的抑制,莫不与PH值有关。泥浆PH值一般都大于7,即在碱脾性况中工作。
三、泥浆的配制
1、原料:?粘土:又叫膨润土。主要成分为铝硅酸盐。要求其造浆率每吨大于15m? ?水:一般当场汲水。如江、河、湖、溪或水井等处的清水均可用于配制泥浆。但碰着硬度或混淆度太高的水,应进行预处理后方可使用。?纯碱:产业纯碱或食用级纯碱即可。如对所配制的泥浆比重无特地要求,可按1m?加土50kg,碱按土的5%计标(钙基粘土要加纯碱,钠土则不需加碱)先加碱后加土搅拌30分钟后等用。
2、泥浆处理剂的分类和使用
(1)分类可分为三大类:?无机处理剂:指分子量较小,分子结构比力简单的化合物。如纯碱、烧碱、石灰、氯化钙、食盐、水玻璃等。?有机处理剂:(分子量较大,分子结构比较搀杂)概括分为a、降失水剂:如磺化酚醛树(SMP),中低粘度羧甲基纤维素钠盐、水解聚丙烯啨胺盐、聚合腐植酚等。b、稀释剂(降粘剂):如木质素磺酸盐、磺化褐煤等。c、絮凝剂:如聚丙烯酰胺。d、增粘剂:如植物胶、高效羧甲基纤维素钠等。e、抑制泥、页岩水化膨胀剂:如低荧光特效防塌护壁剂、广谱护壁剂、腐植酸钾等。f、减摩润滑防卡减卡剂:如特效润滑剂、防钻头泥包剂等。
?、外貌活性剂:(能够明显降低水的表面张力物质)如烷基磺酸钠、磺化沥青,其作用为:提高泥浆的热稳定性,降低泥饼的摩擦系数,防塌防腐,提高钻速等。
(2)使用手段:各种产品服从表明书供应的加量在配好的泥浆中按重量比加被选择好的泥浆处理剂,而后在搅拌机内搅拌半小时即可使用。
3、钻井复杂地层时,泥浆的调整和处理剂的选择及使用方法(特注:每个厂家生产的产品成份含量不相似,于是在使用中要注意好规格和使用方法)。
开孔后采取低固相泥浆,遵照层的情况不同分为:
(一)当钻进分裂、破裂、无胶结岩层:
应使用粘度大、失水量小、泥皮致密、静切力和泥浆比重合适的泥浆,这样对松散地层有一定的胶结作用,有利于稳定孔壁。可选用植物胶、广谱护壁剂、好的羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺、防塌护壁剂。
(二)当钻进漏失层时:
遇有井口不返水渗透性或漏洞性漏失,可选用随钻堵漏剂,同时应假使减小泥浆的比重。方法是在泥浆中加清水或絮凝剂聚丙烯酰胺,以去除岩屑达到降低比重的目的。堵漏剂的加量视漏水的大小而定、
(三)当钻进涌水时:
应得当增大泥浆的比重。方法是在泥浆中加入一天命量的加剧剂(如重晶石粉等)、植物胶、聚丙烯酰胺。
(四)当井壁坍塌或沉沙过多,造成起钻遇卡、下钻下不结果;应加入增粘剂以便将孔底沉淀物携带出来,可选用植物胶,高粘羧甲基纤维素钠、聚丙烯酰胺、高粘防塌剂等、磺化沥青。
(五)遇有水敏性泥页岩地层和中壁膨胀宿经时,应使用聚丙烯酰胺、广谱护壁剂、特效剂、润滑剂
(六)当钻进易振塌及吸水膨胀地层,易产生泥包钻头事故:应选用低荧光特效防塌护臂降失水壁聚丙烯酰胺钾盐、广谱护壁剂、磺化沥青等。
(七)当钻井泥质量层时:
因为泥土插手造浆,会造成泥浆固相越来越高,转速越来越慢,此时应选用降粘剂磺化褐煤或采用清水加聚丙烯酰胺配成无固相冲洗液。
(八)当钻进坚硬地层花岗岩、玄武岩等:应选用特效润滑剂、植物胶等。
(九)当遇有含盐量太高的地层时:由于含盐太高对泥浆的稳定性和化学处理剂的溶解性有影响,可选用聚丙烯酰胺盐、羧甲基纤维素钠、铁洛木质素磺酸盐、磺化沥青等。
(十)当使用英泥护壁时,为使混凝土在较短时间内达到规定的强度应使用速凝早强剂。
4、泥浆的净化与办理:在施工条款同意的情况下,泥浆槽应不低于18米,主题应有2个沉淀坑及挡板。泥浆的含砂量大于4%应选择除砂措施。
为了铲除泥浆中的固相颗粒,泥浆中的固相颗粒处理系统仍旧得到加倍和创新。泥浆中的固相颗粒像钻屑岩粉等,使泥浆的流动性变坏,不但破坏了泥浆性能的稳定何况增大了循环齐整摩擦力,使设备过早磨损。清除泥浆中的固体含量主要方法是加强振动筛的振动频率,采用增加筛网的目数和双层筛网,提高除砂器、除泥砂的除砂效率。
钻探泥浆的配制、使用管理,是一项稹密的工作,务必沉着,不怕苦、不怕脏、负责认真,经心掌管泥浆变化的全过程。同时要三班做到同等,靠近合营,才能保持泥浆性能的稳定和先进的成果。
正常地层对泥浆的要求是:泵压低(粘度低)携砂能力强(动切力高)、启动泵压低(静切力低)、润滑性能好、摩擦力低、磨损小(固体颗粒少)。
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