土层泥页岩中使用的泥浆
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法方的配置泥浆旋挖钻孔灌注桩是一项隐蔽性地下连续作业一次性完成的施工技术,特别是在旋挖钻孔期间,在复杂地层地段施工中,为了确保施工质量,要向孔内不断添加在钻孔开工前制作的泥浆来确保使孔壁不发生坍塌。
在好的地层段施工(如在黄粘土层地段)进行旋挖钻孔施工可采用清水成孔作业或干成孔作业即成本低而且施工效率高。
在特殊地层段施工如砂层(粗砂层和细砂层)、粉砂层、砂岩层、粉质土层、流砂层等等时,工地开工之前都要进行大量膨润土采购进行先期泥浆调制。
在使用过程中,还要继续不断地进行泥浆制作,若是遇到含沙量大,砂砾石及流砂的地层施工,这就要求现场管理工人员必须具有良好尽业素质及丰富的施工经验。
本文只针对旋挖钻机钻孔泥浆和不同而选用不同地层情况进行论述。
一、旋挖钻孔灌注桩护壁泥浆分类通常情况下,在施工现场大多是通过人工利用搅拌机械进行膨润土泥浆制造,造浆时灰尘弥漫,不但污染环境且对人身也有一定伤害,所消耗膨润土最少也得用几十吨甚至上百吨,既是用量这么大但护壁效果还是不理想,孔内沉渣量大,普通地层孔内沉渣量也在米是很常见。
2~3膨润土分为钠基土、钙基土和锂基土三种。
前两者质量较好,大量用于旋挖钻孔泥浆配制和炼钢铸造中。
虽然膨润土泥浆具有相对密度低、粘度低、含砂量少、失水量小、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回转阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点。
但对地层适应性较差。
实例:2008年9月两台NCB钻机在某高铁线上施工,该地段为粘土层和泥岩层地质,该施工单位当时选用钠基土按1000kg 水:20kg土:8kg碱的配比量进行进场造浆,添加碳酸钠(Na2CO3)进行孔内护壁,受现场其它因素的影响成孔后需等待3~5小时,甚至7~10小时才能进行砼灌注,在现场技术员的严格把关下孔内经过多次清孔后沉渣量控制在10~15cm范围内方可灌注。
由于泥岩地层浸泡时间长常造成孔壁踏落,使砼灌注超方大,万元。
完工后直接造成经济损失25目前市面上的造浆材料很多,但钠基土和钙基土在钻孔泥浆上用的较为普遍,其理论﹪,较差~5﹪3的水,对粘质土地层用量可降低100L㎏的膨润土可掺8﹪,即8用量:为的膨润土用量为水的12﹪左右。
现场泥浆使用1。
常用泥浆类型1.1。
不分散体系不分散体系包括开钻泥浆,钻孔自然造浆和其他经过稍加处理的体系,该体系不添加任何降粘剂和分散剂来分散粘土颗粒,通常用于开孔和浅孔作业。
1.2.分散体系分为细分散和粗分散细分散:粘土高度分散,粘土加NaCO3,使Ca粘土变为Na 粘土。
粗分散:指粘土颗粒在泥浆中高度分散,加入适当处理剂使泥浆适度絮凝。
这种泥浆我们使用的也只有钙处理泥浆,也就是石灰、石膏处理泥浆。
1。
3。
聚合物体系泥浆通常用高分子聚合物的絮凝作用封装钻屑、防止钻屑分散,以及覆在页岩上抑制页岩膨胀,还有增加流体粘度并减少流体滤失率。
常用聚合物包括:PAM、PAN、PV A、CMC和天然植物胶产品。
聚合物体系泥浆包括低固相泥浆、无固相泥浆.低固相泥浆低固体的固体总含量不能超出6%~10%(体积含量)的范围,粘土固体含量应控制在3%以下,钻屑和膨润土的比率低于2比1,典型的低固体系是采用聚合物添加剂作为增稠剂或膨润土增量剂,属不分散体系.固相含量%=(所测比重-1)*2*100%无固相泥浆无固相泥浆是指泥浆中不含粘土颗粒.是以高分子聚合物为基础配制而成的水溶液,其主要成份为水、高分子聚合物及天然植物胶和少量无机盐组成。
这种泥浆也叫做第五代泥浆。
目前用作无固相泥浆的水溶性高分子聚合物主要哟普两种,即水解聚丙烯酰胺(PHP)及聚乙烯醇(PV A)。
聚乙烯醇的各项性能均优于聚丙烯酰胺,但价格昂贵.2.常用泥浆的配制2.1钙处理泥浆1立方泥浆:石灰为泥浆体积的0.3~~0。
5%栲胶碱液0。
5~1%烧碱浓度20%,调节PH值11左右石膏体系的pH值范围通常在9~10。
5之间,使用浓度为5。
7~11.4克/升(即钙离子浓度为600~1100毫克/升). 石灰体系分两种典型类型:一是低浓度石灰体系为2.8~5。
8克/升,pH值范围通常在11~12之间。
一种是高浓度石灰体系,石灰的使用浓度为14。
3~42。
8之间。
加重材料指标名称主要成份分子式密度数目可配最高密度三无机盐类一、碳酸钠1、物理性质碳酸钠〔Na2CO3〕又称纯碱、苏打,白色粉末结晶,密度2.5,易溶于水,水溶液呈碱性,在空气中易吸潮结块,要注意防潮。
2、化学性质a、电离:Na2CO3=2Na ++CO32–b、水解:CO32– + H2O = HCO3– + OH–HCO3– + H2O = H2CO3 + OH–c、沉淀钙离子、镁离子Ca2++ CO32–= CaCO3↓ Mg2++ CO32–= MgCO3↓↓3、作用沉淀膨润土中的钙离子、镁离子,改善水化性能,促进膨润土分散造浆,降低泥浆的失水,提高泥浆的粘度和切力,改善泥饼的质量。
4、加量准确加量应根据膨润土质量通过实验确定,一般为膨润土重量的5%。
5、测试1%水溶液PH值大于12为合格品。
二、氢氧化钠1、物理性质氢氧化钠又称烧碱、火碱或苛性钠。
白色结晶,有液体、固体片状三种产品,纯度从50%至99%不等,密度2-2.2,易吸潮,有强烈的腐蚀性,暴露在空气中,会吸收CO2,变成Na2CO3。
2、作用a、调节泥浆PH值。
b、促使膨润土分散造浆。
c、加快有机处理机溶解。
3、加量根据产品纯度和需要决定加量,一般加量为泥浆的0.1%—0.5%.4、测试1%水溶液PH值大于14,证明纯度为96%。
三、氢氧化钾KOH同氢氧化钠相近。
不同一点是氢氧化钾提供的K+对泥页岩有一定抑制作用。
四、氯化钾KCl氯化钾外观为白色立方晶体,密度1.98,易溶于水,具有较强的抑制页岩渗透水化性能,对防治井壁缩径特别有效。
五、硅酸钠〔Na2SiO3或Na2OnSiO2〕硅酸钠又称水玻璃或泡花碱,有固体水玻璃、水合水玻璃和液体水玻璃,能溶于水,水溶液呈碱性。
参加泥浆中,能增加泥浆的粘度,促使泥浆胶凝,阻止漏失,抑制页岩水化膨胀,与硝酸铵反响,可配制冻胶泥浆堵大漏。
六、硅酸钾K2SiO3硅酸钾是90年代开展起来的一种泥浆处理剂,主要用于严重垮塌地层和强缩径地层,具有很强的抑制水敏性地层剥落和膨胀能力,加量为2%-3%。
土层泥页岩中使用的泥浆土层、泥页岩中使用的泥浆在粘土、泥页岩中钻进,突出问题之一是钻井井壁的遇水膨胀、缩径,甚至流散、垮孔。
其原因是粘土、泥页岩中存在着大量的粘土矿物,尤其是蒙脱石粘土矿物的存在,使井壁粘土接触到钻井液中的水时,即发生粘土的吸水、膨胀、分散。
这样的地层又称之为水敏性地层。
显然,对于水敏性地层,应尽量减少钻井液对地层的渗水,也就是降低泥浆的失水量以及增强井壁岩土的抗水敏性,抑制分散是最为关键的问题。
从第三节对泥浆失水量影响因素的分析和第二节对岩土的水化性分析可以归纳出针对水敏性地层配制泥浆时的几个要点。
(1 )选优质土。
由于水化效果好,粘土颗粒吸附了较厚的水化膜,泥浆体系中的自由水量大大减少,所以优质土泥浆的失水量远低于劣质土的。
(2 )采取“粗分散”方法。
使粘土颗粒适度絮凝,而非高度分散,从而使井壁岩土的分散性减弱,保持一定的稳定性。
( 3 )添加降失水剂。
Na-CMC 、 PAM 等降失水剂通过增加水化膜厚度,增大渗透阻力、井壁网架隔膜作用,可使失水量明显减少。
(4 )提高基液粘度。
泥浆中的“自由水”实际上是滤向地层的基液,其粘度愈高,向地层中渗滤的速率就愈低。
(5 )调整泥浆比重,平衡地层压力。
井眼中液体压力与地层中流体的压力差是泥浆失水的动力,尽可能减少压力差,维持平衡钻进是降失水的有效措施。
(6 )利用特殊离子对地层的“钝化”作用。
一些特殊离子的嵌合作用可以加强粘土颗粒之间的结合力,从而使井壁稳定性提高。
(7 )利用大分子链网在井壁上的隔膜作用。
泥浆中的大分子物质相互桥接,滤余后附着在井壁上形成阻碍自由水继续向地层渗漏的隔膜。
(8 )利用微颗粒的堵塞作用。
在泥浆中添加与地层空隙尺寸相配伍的微小颗粒,可以堵塞渗漏通道,降低泥浆的失水量。
( 9 )活度平衡。
下面介绍适于水敏性地层钻进的抑制性泥浆,包括钙处理泥浆、钾基泥浆,乳化沥青泥浆和油包水活度平衡泥浆的配方。
这些泥浆抑制水敏往往是利用上述多个原理,而以其中之一为主。
泥浆材料功能及用法简介1、植物胶功能:具有良好的流变性,有利于井壁稳定和携带钻屑,可明显提高钻速,减轻钻具的磨损;对破碎地层、砂岩层等渗漏性地层有明显的封堵作用;取芯时可在岩样表面形成一层保护膜,可获得较高的采芯率。
用法:先用少量水湿润后再倒入泥浆中搅拌溶解,用量:在泥浆中的用量为2~3%;配制无固相冲洗液时4~5%。
2、羧甲基纤维素(中粘、MV-CMC)功能:是一种抗盐、抗温能力较强的降失水剂,也有一定的抗钙能力。
降失水的同时还有增粘作用,适用于配制海水泥浆、饱和盐水泥浆和钙处理泥浆。
用法:先用少量水预水化后加入泥浆中,搅拌溶解,加量1%.3 、膨润土功能:是基础配浆材料之一,适用于淡水和矿化度小于20000毫克/升的咸水钻井液,也可作降滤失剂、增粘剂和堵漏剂。
用法:加入清水中搅拌0.5小时以上,加量:钙基土5~10%+纯碱0.25~0.50%、钠基土5~10%。
4 、广谱护壁剂功能:可在适度增粘的条件下,显著降低失水量;能抑制井壁膨胀缩径:可降低扭矩,止粘附卡钻;同时具有一定的抗污染能力。
用法:直接将本品加入泥浆中搅拌溶解。
加量2~3%。
5 、腐植酸钾功能:稳定页岩地层,抑制井壁坍塌,同时具有降粘和降滤失的作用,降滤失的同时能形成薄而致密的泥饼,可减少压差卡钻。
用法:直接将本品加入泥浆中搅拌溶解。
加量2~3%。
6 、低荧光防塌护壁剂功能:针对胶结松散地层,具有较强的抑制泥页岩水化膨胀作用和稳壁功效,可防止坍塌;同时还有润滑和降滤失的作用。
用法:直接将本品加入泥浆中搅拌溶解。
加量2~3%。
7、聚丙烯酰胺(PAM)功能:用于聚合物不分散低固相水基钻井液的絮凝剂,兼有抑制泥页岩的水化膨胀,并有减轻钻头磨损,降低钻具与泥饼之间的摩擦助力,还有交联堵漏及剪切稀释作用。
用法:先将其加入少量水湿润后形成胶冻状,再加入水中搅拌溶解即可,加量0.5~1%。
8、801堵漏剂功能:适用于多种复杂的漏失岩层,可随钻堵漏,毋须停钻堵漏。
常用泥浆处理剂聚丙烯酰胺(PAM)非离子型(PAM)阴离子型(PHP) 阳离子型(DA)阴离子型适用于浓度较高并且带有正电荷的无机悬浮物,溶液呈酸性或中性。
非离子型适用于有机、无机混合状态的悬浮物,分离溶液呈酸性或中性。
作用:用作钻井泥浆材料的絮凝剂,增稠和稳定的添加剂,可减少钻头的摩擦阻力,提高钻速和进度。
抑制水敏性粘土膨胀,也具有防塌效果,使用时先配制成稀溶液,用量(0.1%,0.01%)。
聚合物增粘剂(80A51)它是丙烯酸盐的共聚物作用:具有增粘絮凝、改变流型降滤失,又可以抑制页岩分散,抗无机离子污染抗温性,它不但适用于低固相不分散聚合物钻井液体系,也可使用于分散型钻井液体系。
淡水用量:0.2%,0.4% 盐水用量:0.5%,1.0% 羧甲基纤维素钠盐CMC(阴离子型聚电解质)由氯乙酸钠与碱纤维素反应制得高粘(HV-CMC) 中粘(MV-CMC) 低粘(LV-CMC)碱性中性淡水用量0.3,0.6% 盐水用量0.7%,0.9%,作用:增粘降滤失剂作用,它的长分子链能与多个粘土颗粒吸附,能增大泥饼的胶结性,能抑制页岩水化膨胀和巩固井壁的作用,不易腐蚀变质,具有悬浮和乳化的作用,良好的粘结性和抗盐能力。
腐殖酸钾(KHm)作用:页岩抑制剂,降粘、降失水和防塌的作用,抗温可达180?。
加入量(1%~~3%)。
水解聚丙烯晴铵盐是由腈纶丝高温高压下水解制得淡黄色粉末,具有一定的抗温和抗盐能力,具有耐光、耐腐蚀的功能,有一定的防塌效果,与聚丙烯钾盐共同使用可以增强降粘作用,可与多种处理剂配合使用(0.5%~1.5%)乙烯基单位多元共聚物PAC-141是一种多功能高分子聚合物,白色或微黄色流动粉末无毒无腐蚀易溶于水,具有较强的抗盐、抗钙镁和高温能力主要用于低固相不分散聚合物水基钻井液流变参数,提高剪切稀释能力,降低滤失量、包被钻屑和抑制分散。
磺化沥青粉(FF1)它水化作用很强,当吸附在页岩界面上可以阻止页岩颗粒的水化分散,起到防塌作用,同时不溶于水的部分由能填充孔喉核裂缝起到封堵作用,并可覆盖在页岩界面改善泥饼质量,它在钻井液中还起到润滑和降低高温高压下失水量的作用,用量(1%~4%)防塌钻井液的性能要求具有低失水(减少水敏性地层水化膨胀压力)、高的滤液粘度、高的矿化度、适当的粘度和适当的密度。
常用泥浆体系介绍泥浆体系类型:聚合物钻井液体系泥浆体系特点:固相含量低;亚微米粒子比例小,剪切稀释性好,卡森极限粘度低,悬浮携带钻屑能力强,洗井效果好,有利于提高机械钻速。
具有良好的流变性,主要表现为较强的剪切稀释性和适宜的流型;钻进速度高;稳定井壁能力强,井径比较规则;对油气层的损害小,有利于发现和保护产层。
固相含量少,可减轻固相的侵入,因而减小了损害程度;可防止井漏的发生,由于钻井液固相含量低,在不使用加重材料的情况下,钻井液的液柱压力低,从而降低了产生漏失的压力;钻井成本低;聚合物钻井液的处理利用量较少,钻井速度高,缩短了完井周期。
聚合物处理剂主要作用机理:桥联与包被作用:聚合物在钻井液中颗粒上的吸附是其发挥作用的前提,当一个高分子同时吸附在几个颗粒上,而一个颗粒又可以同时吸附几个高分子时就会形成网络结构,聚合物的这种作用称为桥联作用。
当高分子链吸附在一个颗粒上,并将其覆盖包裹时,称为包被作用。
絮凝作用:当聚合物在钻井液中主要发生桥联吸附时,会将一些细颗粒聚结在一起形成粒子团,这种作用称为絮凝作用,形成的絮凝块易于靠重力沉降或固控设备清除,有利于维护钻井液的低固相。
PHPA增粘作用的机理:游离聚合物分子能增加水相的粘度,聚合物的桥联作用形成的网络结构能增强钻井液的结构粘度。
PHPA,HV-CMC降滤失作用:聚合物降滤失剂通过桥联作用与粘土颗粒形成稳定的空间网架结构,对体系中所存在的一定数量的细颗粒起保护作用,在井壁上形成致密的泥饼,从而降低滤失量,网络结构可包裹大量自由水,使其不能自由流动,有利于降低滤失量。
提高粘土颗粒的水化程度,降滤失剂分子中都带有水化能力很强的离子集团,可增厚粘土颗粒表面的水化膜,在泥饼中的这些极化水的粘度很高,能有效地阻止水的渗透。
聚合物降滤失剂的分子大小在胶体颗粒的范围内本身可对泥饼起堵孔作用,使泥饼致密。
降滤失剂可提高滤液粘度,从而降低滤失量。
抑制与防塌作用:聚合物在钻屑表面的包被吸附是阻止钻屑分散的主要原因。
钻井液种类及组成降滤失剂,白油,腐植酸,重晶石,等都是一些处理剂,些都是泥浆性能调节的,重金石是用来增加比重的,每个处理剂都有不同的作用,如果你想写毕业设计,你自己必须看一些有关的书籍,推荐几个书籍,钻井液与岩土工程浆液,岩土钻掘工程等,我以前写过的一个课程报告,发给你吧,1、胶体率成孔液的胶体率是配液材料水化分散程度及悬浮稳定性的简易且有效的衡量指标。
胶体率的测定:"将100毫升泥浆装入量筒中,将瓶塞塞紧,静止24小时后,观察量筒上部澄清液的体积(毫升数)。
"胶体率以百分数表示:"2、比重成孔液的比重是指成孔液的重量与同体积水的重量之比。
3、固相含量成孔液的固相含量指成孔液中固体颗粒占的重量或体积百分数。
成孔液中的固相包括有用固相和无用固相,前者如造浆粘土、重晶石等,后者为钻屑。
成孔液中的固相,按固相比重来划分,可分为重固相(重晶石比重为4.5,赤铁矿为6.0,方铅矿为6.9等)和轻固相(粘土比重一般为2.3~2.6,岩屑比重一般在2.2~2.8之间)。
固相含量测定方法⌝“蒸馏分离原理”:A. 取一定量(20ml)成孔液,置于蒸馏管内;B. 用电加热高温将其蒸干;C. 水蒸气则进入冷凝器,用量筒收集冷凝的液相;D. 然后称出干涸在蒸馏器中的固相的重量;E. 读出量筒中液相的体积;F. 计算固相含量;G. 其单位为重量或体积百分比。
4、含砂量钻井液含砂量是指钻井液中不能通过200目筛网,即粒径大于74μm的砂粒占钻井液总体积的百分数。
在现场应用中,该数值越小越好,一般要求控制在0.5%以下。
这是由于含砂量过大会对钻井造成以下危害:(1)使钻井液密度增大,对提高钻速不利。
(2)使形成的泥饼松软,导致滤失量增大,不利于井壁稳定,并影响固井质量。
(3)泥饼中粗砂粒含量过高会使泥饼的磨擦系数增大,容易造成压差卡钻。
(4)增加对钻头和钻具的磨损,缩短其使用寿命。
降低钻井液含砂的最有效的方法,是充分利用振动筛、除砂器、除泥器等设备,对钻井液的固相含砂量进行有效的控制。
????【中文名称】磺化酚醛树脂SMP;泥浆处理剂SMP
????【英文名称】sulfonated phenolic resin SMP
????【性状】
????玫瑰红透明粘稠液体。
????【溶解情况】
????可溶于10微升/升盐水。
水不溶物<3%。
水含量<7%。
????【用途】
????是水溶性树脂,能耐高温、降失水,同时有防塌、控制粘度的作用,抗盐性能也好。
用作油田钻井泥浆的降失水剂。
????【制备或来源】
????由苯酚、甲醛与亚硫酸氢钠进行缩合和磺化,再与水进行树脂化和络合反应制得。
????【其他】
????粘度(80℃,涂-4杯)〉80秒,固体含量〉45%,pH值10。
钻井液处理剂大全
1、造浆材料
2、加重剂
3、降失水剂
4、增粘剂
5、页岩抑制剂
6、降粘剂
7、絮凝剂
8、润滑剂
9、抗高温剂10、堵漏剂
11、杀菌剂12、消泡剂13、解卡剂14、缓蚀剂15、其它
一、造浆材料
二、加重剂
三、降滤失剂
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牡丹江华新化工事业公司
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十二、消泡剂
十四、缓蚀剂
十五、其它。
泥浆护壁成孔的xx泥浆的配比和应用从事过钻井工程的工程人事都能感受到,钻进液在整个钻进工程中扮演的是怎么样一个角色。
它在地质工程勘察、石油天然气钻井、地下水等资源钻采、矿山钻掘工程、工程地质钻探、基础工程施工、地质灾害治理等领域中。
对钻进过程钻进液所起到的作用可以归纳为:保护孔壁、平衡地层土压力、冷却润滑钻具、提供井底动力、液力碎岩、返送井底岩样等作用。
在基础工程、市政工程等通常都将粘土、水(或油)和少量处理剂混合而成,具有可调控性、比重和降失水性等性能,在相当多的情况下能够满足悬渣,稳定井壁、防止漏失、冷却润滑钻具的基本钻进需要,并且来源广泛,成本较低,配置实用方便的一种混合液体称之为泥浆。
根据不同的适用条件,可以把泥浆分为:1.用于砂层、卵砾石层、破碎带等机械性分散底层的泥浆,简称松散地层泥浆;2.用于土层、泥岩、页岩等水敏性地层的抑制性泥浆,简称水敏抑制性泥浆;3.用于岩盐、钾盐、天然碱等水溶性地层的泥浆,简称水溶抑制性泥浆;4.用于较为稳定、漏失较小的硬岩钻进的泥浆,简称硬岩钻进泥浆;5.用于异常低压或异常高压地层的低比重泥浆或加重泥浆;6.用于超深井、地热井等高温条件下的抗高温泥浆。
下面就相对应的地层所使用的泥浆通常的使用泥浆所需要的性能以及常见的一些配比做具体的说明:一、砂、砾层中使用的泥浆在砂层、砾石、卵石以及破碎带地层中钻进,成孔的难度很大。
这类地层称为机械松散性地层。
由于颗粒间缺乏胶结,钻进时井壁很容易坍塌。
解决思路:增加井壁颗粒间的胶结力,粘性较大的泥浆适当渗入井壁地层中,可以明显增强砂、砾之间的胶结力,以此使井壁的稳定性增强。
提高泥浆粘度,主要通过使用高分散性泥浆(细分散性)、增加泥浆中的粘土含量、加入有机或无机增粘剂等措施来实现。
在这种地层中钻进所采用系分散性泥浆成功的工程实例还是很多的,下面就此类地层举出一下一些典型的配方实例:1.Na-CMC(钠羧甲基纤维素)泥浆这是一种最普通的提粘型泥浆,Na-CMC起进一步提粘和降失水作用。
井漏问题一、井漏对钻井工作的危害及对堵漏工作的要求井漏是钻井施工中主要复杂问题之一,致使钻井工期的增长和成本的增加。
处理不当,还可能引起其它复杂情况,导致卡钻和打捞作业,甚至使井报废。
成功地钻进漏失地层的首先因素是钻前制定计划和准备工作,例如,储备足够的堵漏材料(钠土、纤维素、纯碱、锯末、高粘堵漏剂、膨胀堵漏王等等),再如,一开钻至多深,土层管下多少,怎样固井,等等,都要设计周全。
其次,是合理控制泥浆性能和起下钻速度,避免压裂地层造成井漏,一旦发生井漏,应准确判断漏失层位,漏失性质及漏失量。
最后,就是确定堵漏方案,实施堵漏方案,以最快的速度最低的成本堵住井漏且不留后遗症。
二、井漏的原因及堵漏原理泥浆在漏失通道受到四个力的作用,即泥浆柱静压力Pw、泥浆流动时对井壁的侧压力Pa、地层孔隙中水的压力Po、漏失通道对泥浆流动的阻力PL,如下图Pw Pa Po PL井漏的前提是井壁有漏失通道且漏失通道相互贯通,其次是钻井压力(Pw +Pa )大于地层系统压力(Po +PL),即△P=(Pw +Pa )-(Po +PL)>0。
静压力Pw、侧压力Pa、流动阻力PL是变化的可以调整的,唯独地层压力Po是固定不变的。
例如,使用低比重,流动性好的泥浆,就是为了减少静液柱压力Pw和侧压力Pa,以防漏失;增加泥浆粘度,就是增加漏失通道对泥浆流动的阻力PL。
再如,泥浆静止时不漏,可循环时漏,就是因为钻进循环时增加了一侧压力Pa,使△P>0,而发生井漏。
堵漏原理:1、用泥浆隔离或封闭漏失通道;2、减少漏失通道的断面尺寸;3、降低钻井-地层系统中的压差;4、调整泥浆的流变性能。
三、漏失种类1、黄土层浅部。
黄土层上部几米处至几十米处,属大裂隙或大洞穴漏失,一旦发生漏失就是全漏。
2、黄土层下部碎石层。
黄土层底部与基岩接触带10-30米厚的松散碎石层,属孔隙、裂隙相互穿插共存的混合地层,漏失量自大漏到全漏。
3、洛河组上部。
华池组底部洛河组上部存在大裂隙,漏失量10-50m3/h,甚至全漏。
常用泥浆材料使用简明手册(共81页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--中原油田常用泥浆材料简明手册中原油田技术监测中心二0一一年二月目录第一部分钻井液基础知识第一章粘土胶体化学基础 (1)粘土矿物的基本构造单元 (1)高岭石 (2)叶腊石、蒙脱石、伊利石 (2)粘土—水界面双电层 (6)粘土的水化作用 (8)粘土—水悬浮体的稳定性 (10)凝胶 (12)第二章钻井液的性能 (13)钻井液密度 (13)钻井液的流变性 (14)钻井液的滤失性 (17)钻井液的润滑性能 (20)钻井液的PH值与碱度 (23)钻井液的抑制性 (25)第三章泥浆处理剂及其作用原理 (26)无机处理剂 (26)有机降粘剂 (28)有机降失水剂 (31)增粘剂 (36)油层保护剂 (36)表面活性剂 (37)第四章常用的钻井液体系 (42)分散性钻井液 (42)无机盐抑制性钻井液 (46)聚合物钻井液体系 (51)第五章完井洗井液及腐蚀 (57)钻井液对油气层的不良影响 (57)钻开油气层的洗井液 (58)封闭液 (59)第六章高温对钻井液性能的影响 (61)高温水基泥浆的主要特点 (62)高温对泥浆中粘土的作用 (65)高温对处理剂及其作用效能的影响 (70)第二部分常用泥浆材料介绍第一章膨润土类....................................................................一、组成...................................................................................................................................二、分类...................................................................................................................................三、作用及用途.......................................................................................................................四、影响膨润土性能的因素...................................................................................................五、简单测试........................................................................................................................... 第二章加重材料 ........................................................................一、重晶石粉二、第三章无机盐类 ........................................................................一、碳酸钠...............................................................................................................................二、氢氧化钠...........................................................................................................................三、氢氧化钾KOH ...................................................................................................................四、氯化钾KCl .........................................................................................................................五、硅酸钠(Na2SiO3或Na2OmSiO2) ...............................................................................六、硅酸钾(K2SiO3) ...........................................................................................................七、氯化钠(NaCl) ...............................................................................................................八、氯化钙CaCl2 ....................................................................................................................九、氢氧化钙Ca(OH)2 ............................................................................................................十、生石灰CaO .......................................................................................................................十一、石膏CaSO4 ...................................................................................................................十二、重铬酸钠.......................................................................................................................十三、正电胶MMH ................................................................................................................ 第四章发泡剂消泡剂 ...............................................................一、发泡剂...............................................................................................................................二、消泡剂............................................................................................................................... 第五章解卡剂 ............................................................................一、粉状解卡剂AD ................................................................................................................二、液体解卡剂CN-1 ............................................................................................................. 第六章水泥外加剂 ......................................................................一、水泥速凝剂.......................................................................................................................二、水泥缓凝剂....................................................................................................................... 第七章润滑剂...............................................................................一、十二烷基磺酸钠...............................................................................................................二、皂化油 ..............................................................................................................................四、塑料小球 ..........................................................................................................................五、bk液体润滑剂.................................................................................................................. 第八章杀菌剂...............................................................................一、Bd杀菌剂......................................................................................................................... 第九章堵漏剂...............................................................................一、瞬间堵漏剂.......................................................................................................................二、高粘堵漏剂.......................................................................................................................三、膨胀堵漏王.......................................................................................................................四、单向膨胀封闭剂...............................................................................................................五、海带粉 ..............................................................................................................................六、核桃皮 ..............................................................................................................................七、云母片 ..............................................................................................................................八、石棉 ..................................................................................................................................九、锯末 ..................................................................................................................................十、混合堵漏剂....................................................................................................................... 第十章絮凝剂包被剂 ................................................................一、聚丙烯酰胺.......................................................................................................................二、聚丙烯酸钾.......................................................................................................................三、PAC—141 .........................................................................................................................四、80A-51 ..............................................................................................................................五、FA—367 ............................................................................................................................六、润滑絮凝剂....................................................................................................................... 第十一章增粘降滤失剂 ..............................................................一、羧甲基纤维素钠Na—CMC ............................................................................................二、聚阴离子纤维素PAC ......................................................................................................三、羟乙基纤维素HEC ..........................................................................................................四、羧甲基淀粉CMS .............................................................................................................五、羟丙基淀粉HPS ..............................................................................................................六、抗温淀粉DFD—140 ........................................................................................................七、黄原胶XC ........................................................................................................................八、羟丙基瓜尔胶HPC .......................................................................................................... 第十二章降粘降失水剂 ..............................................................一、铁铬木质素磺酸盐FCLS ................................................................................................二、磺化单宁SMT .................................................................................................................三、磺化栲胶SMK .................................................................................................................四、磺化沥青粉SAS ..............................................................................................................五、磺化褐煤树脂SPNH .......................................................................................................六、磺化酚醛树脂SMP ..........................................................................................................八、腐植酸钾KHm .................................................................................................................九、阳离子褐煤PMC .............................................................................................................十、无荧光润滑防塌剂...........................................................................................................十一、水解聚丙烯腈胺盐NH4—PAN ..................................................................................十二、水解聚丙烯腈钠盐Na-PAN ........................................................................................ 第十三章复合材料 ......................................................................一、广谱护壁剂.......................................................................................................................二、高粘防塌剂.......................................................................................................................三、三磺聚合物.......................................................................................................................钻井液完井液化学是研究钻井液及完井液的配制、组成、性能、维护以及相关化学反应的学科,涉及到粘土矿物学、表面化学、高分子材料、石油工程等相关学科,它是一门涉及多个领域的边缘科学、实验科学、工程科学。