钻孔冲洗及常用添加剂

清洗剂常用助剂清洗剂常用的助剂有以下几种：（1）磷酸盐，清洗助剂中常用的磷酸盐有正磷酸盐、二聚磷酸盐（焦磷酸盐）、三聚磷酸盐和六偏磷酸盐等，而且多以钠盐形式作为助洗剂。

正磷酸是磷酸中最重要的一种，它可以形成三种类型的盐，即磷酸盐（正盐）M3PO4,如Nq3PO4:磷酸氢盐M2HPO4,如Na2HPO4;磷酸二氢盐MH2PO4,如NaH2P04o大多数磷酸二氢盐都易溶于水，而磷酸氢盐和正盐，除Nq+、K+、NHj的盐外，一般都不溶于水。

用作清洗助剂的磷酸盐主要是三聚磷酸钠'（STPP,Na5P3Oio）和焦磷酸钠（No4P2O7）,由于其多电荷胶体结构，被称为“无机活化物”，其中以三聚磷酸盐用得最多。

在清洗液中，当三聚磷酸盐含量太少时，硬水中会发生浑浊现象，这是生成二钙络合物不溶的缘故。

当三聚磷酸盐过量时，二钙络合物可转化为一钙络合物而溶解。

三聚磷酸钠对污垢具有良好的分散作用，同时对钢还有缓蚀作用。

总的来说，三聚磷酸钠是目前综合性能最好的助洗剂。

但是，值得注意的是，三聚磷酸钠或其他磷酸盐排放后将导致天然水体富营养化，造成严重的水质污染（过肥）。

近年来世界各国相继提出限磷和禁磷的措施。

三聚磷酸盐的代用品有NTA（参见⑤NTA）、柠檬酸钠等、4A沸石（N32Ah2Sh2O48-27也0,一种无毒、无臭、无味且流动性较好的白色粉末，具有较强的钙离子交换能力，对环境无污染）。

（2）硅酸钠（Na2SQ3）硅酸钠的浓水溶液通常称为水玻璃，它是没有固定组成的碱性硅酸盐。

清洗剂中的硅酸钠是一种重要的助洗剂，它与其他助洗剂配合使用可起到协同效果，而且它在清洗剂中可以维持溶液一定的碱性，分散、悬浮污垢微粒，抑制金属腐蚀等。

（3）碳酸钠（Na2CO3,纯碱）碳酸钠在水溶液中呈碱性，能使脂肪污垢皂化，提高表面活性剂对油性污垢的清洗能力，且对泡沫的生成有促进作用，同时可以与Ca2+生成CoCoS沉淀，有效地降低溶液中Ca2+浓度，降低水的硬度。

冲洗钻孔第一节概述一、冲孔的目的与意义清除孔底堆积的岩粉和对钻头进行及时冷却，冲孔不利都会影响钻头有效继续破碎孔底岩石，降低钻进速度，甚至造成孔内严重事故。

因此，在钻进过程中，必须要冲洗钻孔。

冲洗钻孔目的如下：1、清除孔底岩粉利用循环的冲洗液将岩粉携带到地面，以保持孔底清洁。

当冲洗液循环中断时，利用冲洗液本身的一定性能将岩粉悬浮起来，防止岩粉迅速下沉造成埋钻事故；2、冷却钻头利用循环的冲洗液将钻头与岩石摩檫而生的热量携带走，以冷却钻头。

在金刚石钻进过程中，如果冲洗液对钻头冷却不良就会出现慢烧，只要冲洗液循环停止1—2分钟就会造成烧钻事故，所以，金刚石钻进中对钻头的冷却是非常重要的。

3、润滑钻具减少磨檫利用循环的冲洗液本身的一定性能使钻具表面吸附一层薄膜，以减少钻具与孔壁的摩擦。

有利于实现高转速（1000转/分以上）钻进。

4、为特殊钻具提供动力具有一定泵压和泵量的冲洗液流是涡轮、螺杆钻具和孔底液动冲击回转钻具、液动潜孔锤钻进的动力来源。

5、保护孔壁利用孔内液柱所形成静压力和冲洗液本身的造壁性能，防止孔壁坍塌、掉块、漏水、井喷等事故发生；借助冲洗液本身的性能亦可防止冲洗液漏失及溶蚀的岩矿层的溶蚀。

二、冲孔方式地质勘探钻进冲洗钻孔的方法，根据冲洗液循环的方式不同可分为以下三种：1、正循环冲洗冲洗液由水泵经高压水龙头送入钻杆，在经过钻具送至孔底，再经钻头、钻具、钻杆与孔壁的环状间隙返回地面。

此种方法是当前地质勘探应用最普遍的一种方法。

2、反循环冲洗冲洗液由水泵经孔口密封装置后，沿钻杆、钻具与孔壁的间隙送到孔底，经钻头进入岩心管与岩心的环状间隙，然后经此间隙经钻杆内孔返回地面。

此种方法冲洗液返回流速大，携带岩粉能力强，对孔壁冲刷作用较正循环为小，因为需要有密封性能良好的密封装置，故目前很少使用。

3、孔底反循环冲洗冲洗液由水泵经水龙头送入钻杆，再经特制钻具使一部分冲洗液沿钻杆与孔壁环状间隙上返，另一部分冲洗液沿岩心管与孔壁间隙送至孔底，再经钻头、岩心管与岩心间的环状间隙上返经特制钻具流经钻杆与孔壁间隙上返至地面。

1 钻孔冲洗钻孔冲洗（简称洗孔、冲孔）是指使用清水或压缩空气与水将钻孔孔底沉淀的岩屑和孔壁上粘附的岩粉等污物冲出孔口以外，以使与钻孔相交的岩石裂隙口不被泥渣堵塞，达到便于浆液注入的目的。

灌浆工程对钻孔冲洗的要求是冲洗后孔底沉积厚度不大于20cm。

严格地说，冲孔是钻孔工序的一部分，钻孔（全孔或一个孔段）完成以后就应当及时地将钻孔冲洗干净，并保护好孔口，防止污水流进或异物落入。

冲孔是灌浆工程中不可缺少的一个环节。

灌浆孔的冲洗通常采用水冲法，即在钻孔完成后，取出岩芯，再下入钻具（或仅下入钻杆），开大水流，使孔内钻渣随循环水流悬浮带出孔外。

冲孔水量要尽可能地大一些，直至回水清净，肉眼观察无岩粉为止。

如果这样不能冲洗干净，不能达到孔底沉积小于20cm的要求，那就要采取捞砂取粉等措施。

如果孔壁有很多黏着物，或有特殊的冲洗要求，可能还应当专门对孔壁进行侧向冲洗。

孔深较浅的灌浆孔和使用风动钻孔机械钻进的灌浆孔也可使用压缩空气与水作冲洗介质。

冲孔的特点是，孔口不封闭，冲洗水流的水量大，但压力不一定大。

冲洗时间以回水变清为原则，施工中有的要求回水变清后持续多少时间的，这种做法实际上并无必要。

2 裂隙冲洗2.1裂隙冲洗的目的裂隙冲洗（简称洗缝）是指采用水或压缩空气等介质对钻孔周围的岩体的裂隙或孔隙进行的冲洗。

其目的是：（1）希望将缝隙中的软弱充填物冲出孔口外，或推移至灌浆区域的一定范围之外；（2）使被灌裂隙变得畅通，以扩大灌注范围和注入量；（3）使被灌裂隙变得干净，以利于浆液注入后与裂隙两面的岩石黏结紧密，增强灌浆效果。

以前工程界对裂隙冲洗的必要性和有效性尚存争议，通过许多试验和工程实践，特别乌江渡水电站帷幕灌浆取得成功以后，认识趋于一致：除非采取特别的冲洗方法和付出大的代价，裂隙冲洗难以取得明显的效果；对于帷幕灌浆，裂隙冲洗并非是完全必要的，一些软弱物质可以通过提高灌浆压力来灌注或挤压密实，使抗渗能力满足要求；固结灌浆的目的主要是提高岩体的变形模量，因而对裂隙冲洗的要求高于帷幕灌浆。

第四讲钻孔冲洗与护壁堵漏第一部分：钻孔冲洗液一、冲洗液概述1、冲洗液的定义：用于钻孔冲洗的液体和气体，统称为“冲洗介质”，习惯上叫冲洗液。

2、冲洗液的功用排除、携带和悬浮岩粉；冷却钻头；润滑钻头、钻具，降低回转阻力；保护孔壁，平衡地层压力，防止塌孔、掉块、漏失、井喷、超径、缩径等复杂情况具有良好的效果；软化和破碎岩石；传递动力，驱动孔底钻具；保护岩矿心、传递孔内信号。

3、冲洗液的种类及适用条件①清水。

适应于稳定地层钻进时的钻孔冲洗。

②泥浆。

由粘土、水和处理剂共同组成的悬浮液和胶体溶液的混合物。

适应于复杂地层钻进时的钻孔冲洗与护壁。

土为分散相，水为分散介质。

③乳状液。

两种互不相溶的液体（如水和油）加入乳化剂后，经强力搅拌而制成的稳定的胶体的一种冲洗液，乳状液具有良好的润滑性能，有利于钻具开高转速。

适应于小口径金刚石钻进稳定地层时的钻孔冲洗。

④空气。

以压缩空气为钻孔循环介质。

适应于沙漠、干旱缺水、高山缺水、严重漏失地层和永冻层钻进时的钻孔冲洗。

⑤无固相冲洗液。

由无机盐和有机高分子（或聚合物）配制而成的，不含粘土或其它固相的冲洗液。

适应于裂隙发育、易坍塌和轻微膨胀的地层钻进时的钻孔冲洗。

⑥气液混合液（泡沫冲洗液、低密度冲洗液）。

通过泡沫剂向水中充以气形成稳定的气液混合体的冲洗液。

适应于低压油层和水层、严重漏失和供水困难的地区以及寒冷冰冻地区钻进时钻孔的冲洗护壁。

⑦饱和盐水冲洗液。

盐溶于水中形成的饱和盐水冲洗液。

适应于钻进冻结岩层、岩盐层及可溶性岩层钻孔冲洗。

4、钻孔冲洗方式与地表循环系统①钻孔冲洗方式②地表循环系统A、组成：地表循环系统由水源箱（池）、水泵及吸水管、高压胶管、循环槽、沉淀坑（池）等组成。

B、作用：为了净化冲洗液，即将冲洗液携带上来的岩粉、岩屑通过自然沉淀排除掉一部分。

二、泥浆概论1、泥浆的基本概念：由粘土、水和化学处理剂共同组成的悬浮液和胶体溶液的混合物。

其中，粘土作为分散相（固相），水作为分散介质（液相），组成固－液分散体系。

深孔钻进冲洗液的配制与管理王朝垒;罗艳美;孔令【摘要】勘探深度的增加,对钻探技术提出了更高的要求,在钻探设备、机具满足深孔钻进需求的前提下,冲洗液作为钻探工程的血液,则成为深孔钻进技术要点的重中之重.文章介绍了在赞比亚铜带省某矿区深孔施工中低固相泥浆和无固相冲洗液的配制与管理方法.%For the increment of exploration depth, higher requirement for drilling technique is needed. On the premise that drilling equipment and implement meet the need of deep hole drilling, flushing fluid,as the blood of drilling, is the most important for the deep hole drilling. In the aticie, it is introduced that the method of compounding and managing low - solid and solid - free fluid in deep ore - drilling, which is in Copperbelt province, Zambia.【期刊名称】《矿产勘查》【年(卷),期】2011(002)004【总页数】3页(P438-440)【关键词】深部钻探;钻探技术要点;低固相和无固相冲洗液【作者】王朝垒;罗艳美;孔令【作者单位】中矿资源勘探股份有限公司,北京 100089;中矿资源勘探股份有限公司,北京 100089;中矿资源勘探股份有限公司,北京 100089【正文语种】中文【中图分类】P634.6我公司在赞比亚铜带省某矿区共计施工钻孔59 个，共完成54200.18 m，平均孔深 918.65 m，其中最深钻孔孔深达到了1474.5 m。

钻井液种类及采油应用1、综述钻井液又称钻孔冲洗液，是钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质。

钻井液是钻井的血液。

钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。

清水是使用最早的钻井液，无需处理，使用方便，适用于完整岩层和水源充足的地区。

泥浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。

2、钻井液类型依据基液和主要处理剂的不同，钻井液可以分为以下几类：（1）气体配制成的：空气、氮气钻井液；（2）水配制成的：充气--泡沫钻井液、硬胶黏土钻井液、聚合物钻井液；（3）非水配制成的：油基或合成基钻井液、全油基钻井液和逆乳化钻井液。

钻井液可以有液相、固相和化学处理剂构成。

液相可以是水（淡水、盐水）、油（原油、柴油）或乳状液（混油乳化液和反相乳化液）。

固相包括有用固相（膨润土、加重材料）和无用固相（岩石）。

化学处理剂包括无机、有机及高分子化合物。

钻井液按分散介质（连续相）可分为水基钻井液、油基钻井液、气体型钻井流体等。

2.1水基钻井液水基钻井液是一种以水为分散介质，以粘土（膨润土）、加重剂及各种化学处理剂为分散相的溶胶悬浮体混合体系。

其主要组成是水、粘土、加重剂和各种化学处理剂等。

水基钻井液可分为：（1）淡水钻井液。

氯化钠含量低于10mg/m3，钙离子含量低于0.12mg/m3。

（2）盐水钻井液（包括海水及咸水钻井液）。

氯化钠含量高于10mg/m3。

（3）钙处理钻井液。

钙离子含量低于0.12mg/m3。

（4）饱和盐水钻井液。

含有一种或多种可溶性盐的饱和溶液。

（5）混合乳化（水包油）钻井液。

含有3%-40%乳化油类的水基钻井液（6）不分散低固相聚合物钻井液。

固相含量低于4%，含有适量聚合物。

（7）钾基钻井液。

氯化钾含量高于3%。

1978年以来开始在我国钻井现场使用。

（8）聚合物钻井液。

它是以聚合物为主体，配以降粘剂，降滤失剂、防塌剂和润滑剂等多种化学处理剂所组成的钻井液。

钻孔冲洗与护壁堵漏（一）、概述冲洗液和堵漏防渗液是指地质钻孔中用于地表和孔内循环使用的液体、气体或泡沫介质的统称，包括钻井液、堵漏固井浆材、注浆液等。

一、钻孔冲洗与护壁堵漏的目的1清洁井底，携带岩粉。

2冷却和润滑钻头及相应部件。

3平衡井壁岩石侧压力。

4平衡地层压力，在井壁形成泥皮，封闭和稳定井壁。

5悬浮岩屑和加重剂。

6在地面能沉除砂子和岩屑，调配后能循环利用。

7承受钻杆和套管的部分重力。

8提供所钻地层的大量信息。

9水力破碎岩石根据钻井液的消耗和携带岩粉的情况，判断地层岩性情况，调整钻进工艺参数，或修正作业方法。

护壁堵漏可处理复杂地层，保证钻孔深度或成井。

当钻井遇到卵石层、破碎带、大裂隙、溶洞、厚砂层等复杂地层，用泥浆难于护壁时，常采用水泥等固结材料进行堵漏。

这时，需要停止钻进，从钻孔中拔出钻具，再向钻孔中灌注水泥浆液或混泥土，待水泥浆液渗透、充填地层空隙并凝固复杂层段后，再重新放入钻具，扫孔钻进成井。

因此，与普通泥浆护壁相比，水泥护壁堵漏在工序上增加了专门灌注、侯泥固结、重新扫孔的时间，钻进有间断性。

二、冲洗液的类型及性能要求冲洗液主要由液相固相和化学处理剂组成。

液相可以是水（淡水、盐水）、油（原油、柴油）或乳状液（混油乳化液和反相乳化液）。

固相包括有用固相（膨润土、加重材料）和无用固相（岩石）。

化学处理剂包括无机、有机及高分子化合物。

钻井液按分散介质可分为水基冲洗液、油基冲洗液、气体型钻井流体等。

1）冲洗液分类1水基冲洗液水基冲洗液是一种以水为分散介质，你粘土、加重剂及各种化学处理剂为分散相的溶胶悬浮体混合体系。

分为：淡水冲洗液、盐水冲洗液、钙处理冲洗液、饱和盐水冲洗液、混合乳化冲洗液、不分散低固相聚合物冲洗液、钾基冲洗液、聚合物冲洗液。

2油连续相冲洗液油连续相冲洗液是一种以油（柴油、原油）为分散介质、以加重剂、各种化学处理剂及水等为分散相的溶胶悬浮混合体系。

其主要组成是原油、柴油、加重剂、化学处理剂和水。

地面钻孔冲洗液消耗量法方案一、方案背景。

咱们在进行地面钻孔的时候啊，这个冲洗液的消耗量可是个很重要的事儿。

它就像我们身体里的水分一样，消耗多少能告诉我们好多关于钻孔内部情况的秘密呢。

二、目的。

1. 判断地层特性。

就好比通过观察一个人喝水的量来判断他的身体状况一样。

如果冲洗液消耗得多，可能地层比较疏松，就像海绵吸水似的，容易让冲洗液渗进去；要是消耗得少呢，地层可能比较致密，就像石头一样不太容易让冲洗液进去。

2. 发现潜在的孔洞或者裂隙。

这就像找房子的漏洞一样。

如果在某个地方冲洗液突然消耗变大了，那这个地方可能就有孔洞或者裂隙，冲洗液都跑到那些地方去了。

三、准备工作。

# （一）设备与材料。

1. 冲洗液供应系统。

得有个靠谱的冲洗液供应装置，就像一个大水箱或者专门的泵送设备，能持续稳定地给钻孔提供冲洗液。

这个供应系统要能精确控制冲洗液的流量，就像水龙头能控制水流大小一样。

2. 测量设备。

流量计是必不可少的。

它就像一个小管家，能准确地告诉我们冲洗液流出去了多少。

还有液位计，用来看看水箱里的冲洗液还剩多少，就像看水杯里的水还剩多少一样。

3. 冲洗液类型选择。

根据钻孔的地层情况来选冲洗液。

如果地层比较软，可能用清水或者简单的泥浆就可以；要是地层复杂，像有很多岩石或者容易坍塌的地方，就得用特制的、粘性比较大的冲洗液了。

这就像给不同的伤口选择不同的药膏一样。

# （二）钻孔准备。

1. 确定钻孔位置。

要找个合适的地方钻孔。

这个地方得经过勘察，不能在有地下管线或者其他障碍物的地方乱钻。

就像我们建房子得选个合适的地基一样。

2. 钻孔设备安装调试。

把钻孔设备安装好，并且调试到最佳状态。

这就像给汽车做个全面检查，确保它能顺利行驶一样。

钻孔设备要稳稳当当的，钻头要锋利，这样才能顺利钻进地层。

四、操作流程。

# （一）初始测量。

1. 记录冲洗液初始量。

在开始钻孔之前，先看看水箱里有多少冲洗液，这就是初始量。

就像我们出门前看看手机有多少电量一样，得心里有数。

钻井液的基本类型及选用要点分析张宁摘要：随着科技的发展，钻井技术也取得巨大进步。

在进行石油开采的过程中，钻井液对于石油钻井工作的开展具有重要意义。

基于此，本篇文章将研究钻井液的基本类型及选用要点，仅供参考。

关键词：钻井液；基本类型；选用要点1钻井液概述钻井液有钻井的血液和钻孔冲洗液之称，应用于钻探过程中对钻孔进行冲洗。

对钻井液安装组成物质不同可以分为：清水、泥浆、乳状液、无粘土相冲洗液和压缩空气等几类。

清水是最早开始用来清洗钻井的液体，它的优势十分明显：易获取、成本低、易处理，在水源丰富、岩层完整的地区使用率较高。

另外一种被普遍使用的钻井液就是泥浆，因其自身的粘稠度，因此在松散和不稳定的岩区被使用的频率较高。

经过调查显示，钻井液的使用之初十分广泛，一般是用来清洁井底，或者对钻头或钻柱进行保养和润滑、冷却，从而让这些部位使用期限更长。

1.1钻井液的概念钻井液是在石油钻井过程中以它的多种性能能够满足钻井工作需要地各种循环流体的总称。

钻井液还有一个名称叫做钻井泥浆，简单的就叫它泥浆。

按照钻井液成分的差别我们又将钻井液归类为清水钻井液、浆钻井液、高分子钻井液、压缩空气等。

然而泥浆钻井液和清水钻井液在石油钻井作业过程中得到了非常广泛的应用的。

钻井液的主要作用是悬排钻渣，平衡地压，冷却润滑，防止垮滑等功能。

随着我国的进步和发展，我国的科学技术也得到了相应的发展和提高，石油钻井液方法和钻井工艺越来越多，但是它们都各有各的特点和各自的方法以及局限性。

1.2钻井液技术的研究现状随着对钻井液技术的广泛关注，许多专家和学者都对其进行了研究和分析，本章内容就对国内外的研究情况进行分析和总结，发现国内对技术研究以及管理上会存在的一些不足，知不足而求进步，更好的推动钻井液技术的进步和研究。

在国外在钻井液制作过程都有严格的制度要求和操作流程，泥浆工程师在操作过程中必须照章办事，不能胡乱操作，这样才能严格按照制作工艺进行。

此外，国外更早经历了工业革命，也更早体会到了以破坏生态环境为代价的经济发展的恶果，因此，他们对环保、技术创新等方面的意识更加先进和强烈，对经济结构调整和产业升级的必要性认识更加清楚。

造孔剂的种类
1. 什么是造孔剂
造孔剂是一种用于制造孔洞、孔道和孔眼等的材料。

通常用于建筑和工程领域，用来穿透材料或创建通道，以便管道、电线和其他设备可以通过。

2. 造孔剂的种类
造孔剂被广泛应用于建筑和工程领域，不同任务需要使用不同种类的造孔剂。

以下是几种常见的造孔剂：
1）电钻
电钻是最常用的造孔工具之一。

它具有旋转钻头来钻孔的功能。

在使用电钻时，通常需要使用钻头，而钻头的类型可以根据不同的材料进行选择，包括木材、金属和石材。

2）钻井液
钻井液是钻井的剂浆，由水、泥浆、聚合物等复合物配制而成。

在钻井过程中，钻井液被注入到井孔中去减少摩擦和散热，并帮助冷却钻头。

3）砂轮
砂轮是一种金属磨削工具，是用来进行金属切割和擦洗的。

砂轮通过旋转产生摩擦来削除金属表面，从而形成孔洞。

4）气动钻机
气动钻机通过压缩空气来运行其驱动轴，以便在表面上制造圆形孔洞。

由于可控性、速度和能力，它是特别适用于大型高强材料如钢材的孔洞制造。

5）钻头沥青
钻头沥青是一种特殊的润滑剂，用于钻机中的钻头和钻位之间，以减少摩擦。

钻头沥青能提高钻头的使用寿命，并减少钻孔过程中的磨耗。

3. 总结
几种通用的造孔剂包括公认的工具，例如电钻和气动钻机，以及其他的一些应用，如钻井液和钻头沥青。

技术的发展和改进使得这些方法的效率得到了显著的提高。

随着需求的变化和材料创新的推动，未来将出现新的造孔剂，以满足更广泛的应用需求。