2.配方 材料名称 般土 KOH(NaOH) KPAM KPAN(NPAN) KCI KHAM(SMP) SPNH FCLS(SMT) QS-2 RH-3 RH-4 加 量 4%~6% 0.2%~1.0% 0.1%~0.2% 0.2%~0.4% 2%~5% 1.0%~2.0% 1.0% 0.2%~0.5% 2.0% 0.4%~0.6% 0.3%~0.5%
3.技术关键
(1) 滤液中K+浓度应不低于500毫克/升,才能发挥应有的防塌作用; (2) 使用高分子聚合物KPAM抑制泥页岩分散
(3) 使用的降滤失剂最好也是各种小分子亮的聚合物钾、铵盐,如
K-HPAN、NH4-HPAN、KHAM,这样既可达到降滤失量及降粘切的目的,而且可增强防塌能力。
(4) 由于过多的OH-可以分散剥落页岩,影响防塌效果,故应维持pH
值在8~10之间。
(5) 应控制较低的API滤失量(<5毫升),尤其HTHP滤失量不能超过
15毫升。
(6) 应控制好交流性,降低激动压力,增加携岩能力,以便维持较低的
反速,避免冲刷地层过剧而引起易塌地层剥落。
4.推荐性能 密度(克/里面3) 1.15~2.00 粘度(秒) 45~68 PV(毫帕.秒) 10~40 YP(帕) 5~15 GELS(10”/10’) 3~10/8~15 API·FL(毫升)/Cake(mm) <5.0/0.5~1.0 HTHP·FL(毫升) <15 MBT(克/升) 25~50 KF <0.1 pH 10~11 SAND(V%) <0.5 SOLID(V%) 3密度(克/里面) 1.15~2.00 K+(毫克/升) >3000
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5.使用环境
(1) 主要用于水敏性强的易塌页岩层 (2) 适应温度:不分散型150℃;分散型可达到180℃左右。故前者
用于钻3500~4000米深井用,而后者可用于钻6000米深井。 (3) 不分散型较适用于正常压力地层;分散型可配较高的密度而用
于异常压力地区。
(4) 对硬脆性微裂缝页岩的防坍塌效果不够理想,应辅助沥青类处
理剂才能取得满意效果。
(5) 可使用语造浆较强的粘土及软泥岩层地层,能获得较低的固相
含量,较小的钻井液密度,有利于提供钻速。
(6) 该体系主要用于钻那些不允许使用沥青类防塌剂的易坍塌泥页岩地层。
钻井液性能
1,剪切稀释性 表观粘度随剪切速率增大而降低的特性。
原因是, 环形空间: γ 低, η a大,有利于携带钻屑,钻头水眼: γ 大, η a小,有利于水力破岩 2,清水应用领域:
在稳定性很好且不漏失的岩石中钻进,不用泥浆而用清水作为钻井液;
在一些漏失严重地层中,当地表水源非常丰富时,用清水顶漏钻进,这对用其他钻井液来说是不可能的;
在一些富含粘土的地层中钻井,清水水化井壁地层而形成自然造浆,若井深不大,钻井期间不会明显垮孔,则用清水自然造浆是最为经济有效的措施。
3,化学溶液钻井液是无粘土钻井液的主体类型,它是由无机盐和不同种类的聚合物组合而成,化学溶液具有一定的流变特性和降失水特性。 无机盐起的作用是:
与有机聚合物进行适度交联,以提高溶液的粘度,降低溶液的失水量;
调节溶液的矿化度,以平衡地层的化学活度,抑制地层的膨胀分散或破碎坍塌; 调节溶液的pH值。 聚合物起的作用是:
增粘或增稠。聚合物的分子量愈大,则溶液的粘度愈高。 降失水。聚合物通过与无机盐的适度交联可降低溶液的滤失量。为降失水常加入中小分子的聚合物,如CMC,HPAN等。 絮凝作用。聚合物如聚丙烯酰胺等对混进溶液的岩屑有较好的絮凝作用,使溶液在使用过程中能维持无固相或尽量低的固相含量。
防塌作用。聚合物与无机盐一起,通过多点吸附架桥,化学活度平衡等在孔壁上成膜而对孔壁起抑制防塌作用。
润滑作用。聚合物如LG植物胶都有一定的润滑及减阻作用,为提高溶液的润滑性,可辅助加入适量的表面活性剂。 4,基本特征 低密度 可压缩 分类
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干气体 用干空气或天然气体作为钻井循环介质。工艺相对简单,但是由于气体悬携岩屑能力差,因此需要很大的环空流速,即需要较大的送气量。 雾状体系 气体是连续介质,液体是分散相的分散体系。在井内水量较多的情况下,原用的空气循环钻井转变为这种循环体系。
钻井泡沫 分散相是大量气体、连续相是少量液体构成的分散体系。它在悬携岩屑能力等诸多方面比空气钻井优越。
充气泥浆 在泥浆中加入发泡剂、稳泡剂,经剧烈混合后形成大量微小泡沫高度分散在泥浆中的低比重泥浆体系。 应用领域
在无水、缺水、干旱、沙漠、永冻地区钻井; 在低压地层中钻进 ;
向井底输送气体,实现井底气动冲击碎岩 。
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