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反井钻进洗井液

来源:www.zmgk.net 作者:admin 日期:2015-06-29 04:18:21 热度:549 ℃
反井钻进洗井液
反井钻进洗井液主要用于导孔的钻进,在施工中,应根据不同的地层,选用不同的钻孔洗井液,如清水、泥浆等。反井钻进一般采用正循环洗井方式,对于软岩和硬岩互层或破碎岩石,水敏性地层,以及部分涌漏水地层,采用泥浆作为钻孔洗井液,故本节着重介绍泥浆 洗井液。 
一、 泥浆洗井液的作用及其类型 
1. 泥浆洗井液的作用  
(1) 通过钻孔洗井液的往复循环,将孔底岩屑携带到孔外, 保持孔底清洁。  
(2) 冷却钻头、润滑钻具,或水力冲击松软地层,提高钻头 进尺。  
(3) 形成泥皮,保护孔壁,确保安全钻进。  
(4) 借助孔内泥浆柱的压力,可防止孔内坍塌、掉块、涌漏 水等。 
2.  泥浆洗井液的类型  
反井钻进泥浆洗井液采用水基泥浆,其主要组成部分是粘土、水和化学处理剂。其中,粘土为分散相,水为分散介质。按分散状态及应用范围,反井钻进泥浆洗井液属细分散钠基泥浆,也称淡水泥浆。其中,含盐量(NaCl)<1%,含钙量(Ca2+)<120mg/L,一般是用纯碱作处理剂。有时对某些地层还需加入一些有机处理剂,如降失水剂、 增粘剂和稀释剂。  该种泥浆的特点是固相(粘土)含量高,易分散于水中。它是通过粘土的分散程度来调整泥浆的各种性能,以满足钻进地层的需要。  
二、 泥浆洗井液的基本原料  
反井钻进常用的水基泥浆洗井液,其主要基本原料为粘土和水,其中,粘土是重要组成部分,它的性质对泥浆性能的变化及化学处理 的效果有着直接的影响。  
1.  造浆粘土 
反井钻进泥浆常用膨润土配制,对膨润土的要求: 
(1) 要使用钠质膨润土(可交换性离子,即钠离子)或钙土 经改性处理为人工钠土。  
(2) 蒙脱石的含量高,阳离子交换容量大。 
(3) 可溶性盐和非粘土矿物含量少。 
(4) 膨胀倍数大,分散性好,造浆率高。 
(5) 配制出的泥浆流变特性好,失水量小。  
2.  造浆用水  
水是泥浆的重要组成部分,水具有很强的溶解能力,能溶解很多有机物和无机物。一般水中都含有不同的杂质,最多的是钙、镁等盐类。水中这些杂质的存在对泥浆的质量有着很大的影响。如果造浆用水含杂质较多时,或矿化度高时,应事先加纯碱(Na2CO3)进行软化 处理,或造浆后再对泥浆进行处理。  一般均就地取水配制泥浆,如河水、塘水、湖水、地下水等。这些水均含有不同程度的碳酸盐、重碳酸盐、氯化物、硫酸盐、硝酸盐、氧化物和氢氧化物等盐碱物质。它们能溶于水,呈离子状态。高价离子对泥浆性能影响很大,其中以钙镁离子影响最大。所以水的矿化度 要低,中硬度以下的水为好。 
三、 泥浆洗井液的性能参数  
反井钻进泥浆洗井液性能主要包括密度、粘度、失水量、含砂量、胶体率和PH值等。这些性能的优劣直接影响护壁堵漏、排除岩粉、润滑钻具、冷却钻头、钻进效率、成本及安全钻进。在反井钻进过程中,为了适应不同地层对泥浆洗井液性能的要求,就必须向泥浆内加入一定量的化学处理剂,来改善泥浆洗井液的性能。这种方法也称为 泥浆的化学处理,其常用的化学处理剂主要有: 
 (1) 碳酸钠(Na2CO3)。碳酸钠又称纯碱、苏打,易溶于水,强碱性。在配制新泥浆时,若加入适量纯碱,就能够增加钠离子和碳酸根离子,它可以使粘土改性,从而改变粘土的水化性能,提高泥浆 洗井液的质量。  
(2) 钠羧甲基纤维素(Na-CMC)。根据其溶液粘度的大小,分为高粘度、中粘度和低粘度三种类型。一般多用中粘度型作为泥浆洗井液处理剂,增大泥浆洗井液的粘度,降低泥浆洗井液的失水量, 提高泥浆洗井液的胶体率。  
(3) 三聚磷酸钠(Na5P3O10)。它是一种链状的缩合磷酸盐,极易溶于水,可作为泥浆稀释剂,能有效降低泥浆粘度、切力,改善泥浆流变性,维持较低的相对密度;稍降失水量,有利净化,减少含砂量,减薄泥皮等。在配有三聚磷酸钠的泥浆中,PH值可保持在最适宜的范围内,即呈中性或弱碱性。反井钻进泥浆性能参数选择参考 值见表4-4。  

表4-4  反井钻进泥浆性能技术指标

反井钻进泥浆性能技术指标
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