钻井泥浆产品与使用工艺技术(3)

2019-09-01 13:47

壁上形成低渗透率、柔韧、薄而致密的泥饼,控制井壁水化膨胀缩径。

2、稀释剂(降粘剂):如铁铬盐、磺化树脂系列、铬腐植酸等。

其作用:泥浆使用过程中,常常由于温度升高、盐侵或钙侵、固相含量增加或处理剂失效等原因,使泥浆粘度、切力增大,会造成开泵困难,钻屑难以清除、激动压力过大等现象。加入降粘剂,使其具有适宜的流动性,防止事故发生。

3、絮凝剂:如水解PHP等。其作用:主要是清除钻屑和劣土的有害固相的含量,同时又起增粘、包被和降滤失的作用。

4、增粘剂:如XC系列黄原胶、高粘度纤维素等。其作用:除起增粘作用外,还往往兼有抑制作用,有利于井壁稳定。

5、抑制泥、页岩水化膨胀剂:如护壁王、X-1成膜剂、无荧光特效防塌护壁剂。其作用:能有效地抑制页岩水化膨胀和分散,防止井壁坍塌,稳定井壁的作用。

6、润滑剂:如T型液体润滑剂、HL特效润滑剂、防钻头泥包剂等。其作用:减低钻具的磨损、防止压差卡钻、泥包钻头,有利于提高钻速,延长钻头使用寿命。

7、堵漏剂:如堵漏王、随钻堵漏剂801、803等。 处理剂的选择:

(一)开孔地段,岩石破碎、节理发育、漏失地层,应

选择增粘剂、防塌、堵漏处理剂,其性能要达到高粘度、低失水、低比重。主要能起起到护壁、防塌、堵漏作用。

(二)水敏性地层,断层破碎带、易膨胀坍塌地层,应选用粗分散泥浆和防塌防护壁、降失水剂、配合加重剂、堵漏剂,提高矿化度,加大比重,提高粘度,降低失水量,使泥浆液柱压力与地层压力处于基本平衡,抑制水化膨胀,防止地层坍塌。

(三)严重漏失地段,较大的裂隙或洞隙地层,选用堵漏王堵漏剂;水玻璃与水泥浆灌注封闭;非煤系地层可选用清水加润滑剂顶漏钻进。

(四)正常地段选用润滑冲洗液;无固相冲洗液。 三、低固相泥浆的原浆配制

l、原配浆材料:膨润土含蒙脱石不少于85%的粘土,要求其造浆率大于15立方/吨(推荐山东潍坊和安邱产的粘土)。

钙基膨润土要加土重5%的纯碱,使之转化为钠膨润土后方可使用。

2、水:一般就地取水,用于配制泥浆,但遇到硬度或浑浊度太高的水应进行预先处理后方可使用。

3、纯碱:工业纯碱或食用级纯碱皆可。 4、粘土使用量的计算

每配制1立方的泥浆所需粘土量按下式计算:

r1?r2?r3??1000kg

r2?r3式中:r1为粘土的比重(2.2-2.6);

r2为要配制泥浆的比重; r3为水的比重;

如对所配泥浆的比重无特殊要求,可按每1立方水加50公斤粘土的比例计算粘土量。

5、配制:按钻孔设计深度配制适量的泥浆,首先在配料槽中加入计量好的水然后开启搅拌机,加入计量好的粘土(要缓慢加入),搅拌30分钟后,停留24小时待用。

附:配制钻井液几种常用计算公式

一、配制水基钻井液所需材料的计算

1、配制定量、定密度的水基钻井液所需的粘土量 已知:钻井液重量=粘土重量+水重量 其中:钻井液重量=p1V1 粘土重量=p2V2 水的重量=p3V3

所以:p1V1 = p2V2 +p3V3???????(1) 所以:V3?V1?V2?????????(2)

(2)代入(1)则得:

V1p1?V2p2??V1?V2?p3

整理后

V1?p1?p2?V2?????????(3) p2?p3

又因 V2?

W???????????(4) p2(4)代入(3)整理后

V1p2?p1?p3?W?p2?p3

W—粘土重量;V1—钻井液体积;V2—粘土体积;V3—水体积;

p1—钻井液密度;p2—粘土密度;p3—水的密度。

水量=欲配钻井液体积-所需粘土体积 其中:所需粘土体积=

粘土重量

粘土密度二、调整钻井液密度所需材料 1、加重钻井液所需加重材料数量计算 (1)定量钻井液加重时所需加重材料的计算:

V浆?p2?p1?W?p3?p2

式中 W—加入的加重材料重量;

V浆—原浆体积;

p1—原浆密度; p2—欲配钻井液密度;

p3—加重材料的密度。

(2)配制定量加重钻井液时所需加重材料的计算:

Vp2?p2?p1?W?p2?p3

式中 W—所用加重材料的重量;

V—欲配的钻井液体积;

p1—原浆密度; p2—欲配钻井液密度;

p3—加重材料的密度。

2、降低钻井液密度所需水量(或低密度钻井液量)之计算:

V浆?p1?p2?V水?p2?1

式中 V—降解低密度时需要的水量;

V浆—原浆体积;

p1—原浆密度;

p2—加水稀释后的钻井液密度(即要求的钻井液密度)。

三、钻井液的循环容积

1、井筒容积计算(即井内钻井液量计算) (1)经验式

井眼内的钻井液量V1?m3/1000n井段??井径?井径 2如果计算不是要求特别精确,井径可以四舍五入成整数,如93/4in可以简化为10in,93/4in可以简化为9in。

(2)算术式 井眼内的钻井液量V1???D24?H


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