第２期 ４４ ２０１５年４月 非开挖技术 Ｃｈｉｎａ Ｔｒｅｎｃｈｌｅｓｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏ．２ Ａｐｒ．，２０１５
ＨＤＤ钻井液用膨润土钠化改性分析
王道宽 乌效鸣 张晓静 朱永刚
（１．中国地质大学（武汉），武汉，４３００７４；２．上海佳友市政建筑有限公司，上海，２０００００）
摘要：目前非开挖钻进现场大部分使用的钻井液都会使用膨润土作为造浆矿物，膨润土的性能好坏决 定了钻井液性能好坏，对膨润土进行钠化改性可以大大提高其性能。具有代表性的原状土为原料，通过钠化 剂的用量、钠化方式、钠化温度和钠化时间来系统地研究钻井液用膨润土的钠化改性。原状土经湿挤压人工 钠化后平均粒径为５．１１ ｍ，与原状土相比平均质量比表面积增加了４９％，平均粒径减小了５４％。 关键词：ＨＤＤ、钻井液、膨润土、钠化改性
１引言 ２膨润土的简介和钠化原理
在非开钻进中由于钻孔基本是水平向前，钻遇 地层通常都是黏土层、砂砾层或者它们的混合层， 可能还会遇到淤泥层，其对钻井液悬浮钻屑能力要 求更高，对维护井壁稳定要求也更高Ⅲ。加上非开挖 施工的特点，施工场地有限，配置钻井液容器相对 于石油地质钻探很小，要求钻井液快速使用，且不 能循环使用，这就要求钻井液能够有速溶的特性， 对于钻井液要有很好的切力、悬渣性、失水量小和 发挥性能快，这就对钻井液中骨架成分膨润土要求 很高。 不同盐基的膨润土的造浆性能和分散性能有 很大区别。钙基土不能直接用于配制钻井液，水化 分散性较差，钠基膨润土遇水极易分散成稳定的胶 体体系，水化分散与热稳定性比较好，适合直接用 于钻井液造浆材料。在我国钙基膨润土分布比较多 １２１，但不能直接用来作为造浆土，一般还需要进行钠 化，得到钠基膨润土，这就需要对膨润土进行钠化。 膨润土的钠化也就是膨润土的改性，膨润土改 性是通过离子交换改变蒙脱石层间可交换阳离子 种类已达到改善蒙脱石或提高膨润土物化性能（尤 其是钙基膨润土分散性能）的目的 。影响膨润土 的钠化改性效果因素主要有钠化剂的用量、钠化方 式、钠化温度和钠化时间，通过研究这些影响因素， 找出膨润土钠化改性的最优参数。 膨润土主要矿物成分蒙脱石是一种含水的铝 硅酸盐，属单斜晶系，其单位晶胞由两层硅氧四面 体夹一层铝氧八面体所组成。Ｍｇ２＋、Ｆｅ 等离子对铝 氧八面体中的Ａｌ 和Ｆｅ 等离子对硅氧四面体中 的ｓｉ４＋的异价类质同像置换，导致晶胞内部电荷的 不平衡，使晶胞表面带负电荷。这些负电荷属于永
1
深井超深井钻井液及固井技术
2 目 录
第一节 深井超深井钻井液技术 ..................................... 3
一、我国深井超深井钻井液技术概述 ............................. 4
二、国外深井超深井钻井液技术概述 ............................. 5
三、油基钻井液在深井超深井中的应用情况 ...................... 11
四、水基钻井液在深井超深井中的应用情况 ...................... 13
五、新型耐高温水基钻井液 .................................... 26
六、抗高温处理剂 ............................................ 39
第二节 国内外深井超深井固井完井技术 ............................ 45
一、国内固井基础理论研究 .................................... 46
二、国内常规固井技术 ........................................ 46
三、国内深井固井技术 ........................................ 47
四、国内深井固井实例 ........................................ 49
五、国内深井完井技术 ........................................ 53
六、深井固井完井问题原因探讨 ................................ 56
七、深井固井完井技术措施探讨 ................................ 57
八、国外深井超深井固井技术 .................................. 59
膨润土钻井液深钻技术在渤海某油田的应用
叶周明;刘小刚;马英文;崔治军;关贺坤;杨晓静
【期刊名称】《石油钻采工艺》
【年(卷),期】2015(000)006
【摘 要】通过分析渤海某油田的沉积环境、地质油藏概况和优化井身结构及井眼轨迹，优选钠基膨润土，添加增黏剂、烧碱和纯碱等添加剂提高动、静切力和确保pH值大于10，并在淡水配制后让充分水化形成的膨润土钻井液深钻至馆陶组（垂深2000 m左右），实现了快速钻进，钻速由50~70 m/h提高至90~100
m/h，扩大了上部井段的井径（由Ø342.9 mm扩至Ø374.65 mm）、减少了起下钻和下套管作业的阻卡风险，而且节约了钻井液成本，形成了渤海油田降本增效和钻井提效典型技术。
【总页数】4页(P53-56)
【作 者】叶周明;刘小刚;马英文;崔治军;关贺坤;杨晓静
【作者单位】中海石油 中国 有限公司天津分公司，天津 300452;中海石油 中国
有限公司天津分公司，天津 300452;中海石油 中国 有限公司天津分公司，天津
300452;中海石油 中国 有限公司天津分公司，天津 300452;中海油能源发展工程技术公司，天津 300452;中海油能源发展天津人力资源服务分公司，天津 300456
【正文语种】中 文
【中图分类】TE254
【相关文献】 1.单筒双井占位钻具技术研究及在渤海油田的应用 [J], 侯冠中;席江军;和鹏飞;边杰;许迪
2.渤海油田大井眼深钻综合钻井液维护技术 [J], 董平华; 董昆; 霍宏博; 窦蓬; 余涵;
胡成军
3.渤海油田垦利油田群钻井液技术研究与应用 [J], 徐安国;苗海龙;雷志永
4.渤海油田井身结构优化及钻采技术研究与应用 [J], 李进;许杰;龚宁;韩耀图;霍宏博
5.浅谈渤海油田钻井液提效新技术及其应用 [J], 罗庆
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
钻井液用膨润土标准
钻井液是钻井作业中不可或缺的重要物质，而膨润土作为钻井液的重要组成部分，其质量标准显得尤为重要。本文将对钻井液用膨润土的标准进行详细介绍，以期为相关行业提供参考和指导。
一、膨润土的选择。
在钻井液中，膨润土的选择应符合国家相关标准，首先要求其化学成分稳定，无有害元素含量超标。其次，膨润土的颗粒度应适中，不得含有过多的细颗粒和粗颗粒，以保证钻井液的性能稳定。此外，膨润土的吸附性和膨胀性也是选择的重要考量因素。
二、膨润土的性能。
钻井液用膨润土应具有一定的吸附性能，能够吸附并稳定悬浮在液体中的固体颗粒，以维持钻井液的流变性能。同时，膨润土的膨胀性也应符合标准要求，能够在钻井作业中有效地防止地层漏失和井壁稳定。
三、膨润土的添加量。
在钻井液中，膨润土的添加量应根据具体的钻井工况和地层情况进行合理调整。一般情况下，膨润土的添加量不宜过多，以免影响钻井液的性能和成本。但在特殊情况下，如需要提高钻井液的密度和稠度时，可以适当增加膨润土的添加量。
四、膨润土的质量控制。
钻井液用膨润土的质量控制应从原料采购、生产加工到成品出厂全过程进行严格把控。对于膨润土的化学成分、颗粒度、吸附性能和膨胀性等指标，均应进行全面检测和记录，确保产品符合国家标准和客户要求。
五、膨润土的应用。 在钻井作业中，合理选择和使用膨润土对于保障钻井液性能、提高钻井效率具有重要意义。因此，在使用膨润土时，应严格按照标准要求进行配置和操作，确保钻井液的性能稳定和井下作业的顺利进行。
六、结语。
钻井液用膨润土标准的制定和执行，对于保障钻井作业的安全和高效具有重要意义。希望相关行业能够加强对膨润土标准的理解和执行，不断提高钻井液质量，为我国石油钻井行业的发展做出贡献。
