鉆井泥漿處理劑的分類
一、鉆井液比重
1、比重跟鉆速成反比。比重高,意味著鉆井液中固相含量即巖屑和膨潤土含量高,鉆速會顯著下降。比重每添加1%,鉆速下降10%。
2、低比重鉆井液能下降鉆頭的磨耗及延伸鉆頭壽數(shù),反之亦然。
3、下降鉆井液比重,能減輕和消除鉆井液漏失。
4、低比重鉆井液有利于巖屑在地上沉積。
5、恰當(dāng)調(diào)整鉆井液比重能夠平衡地層壓力。
6、鉆進噴、涌地層,添加比重能夠避免井噴井涌。
二、流變性與鉆進的聯(lián)系
鉆井液的流變性是指在外力效果下,鉆井液活動與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)變形的特征。它包括鉆井液表觀粘度、塑性粘度、靜切力、動切力、觸變性、活動指數(shù)和稠度系數(shù)等參數(shù)。
l、與鉆頭破碎巖石速度的聯(lián)系:
鉆速隨粘度的下降而添加,反之亦然,其原因是:
a、泥漿泵功率必定,粘度削減,泵壓下降,排量添加,鉆頭水馬力添加,噴發(fā)才干增強;
b、噴嘴紊流粘度下降,鉆井液的清洗和排屑效果添加;
c、粘度低的鉆井液易進入井底微裂隙,能下降巖屑的壓持力和巖石的可鉆強度。
2、與懸浮巖屑和帶著巖屑的聯(lián)系。
紊流時的高流速對井壁沖蝕嚴峻,若是泥漿泵偏小,不可能到達紊流狀況。層流使巖屑翻轉(zhuǎn),并面向井壁,有的在井壁上構(gòu)成“假泥餅”,有的向下滑落,發(fā)作埋鉆事端。
因而,進步動塑比τ/μp,使層流變?yōu)槠桨逍蛯恿鳎赏瓿森h(huán)空返速在0.5-0.6m/s就可滿意攜粉的需求,并避免了紊流對井壁的損壞。
3、與井內(nèi)液柱壓力激動的聯(lián)系
壓力激動對鉆井是有害的,它與鉆井液粘度、切力、觸變性成正比。壓力激動易致使井漏井塌,因而,在鉆遇易漏易塌地層時,必定要操控好鉆井液的流變性,在起下鉆和開泵的操作上不宜過猛,開泵之前先活動鉆具,以避免由于壓力激動而致使的各種井下復(fù)雜情況。
三、濾失功能
鉆井液失水量過大≥10mL/30min,構(gòu)成的泥皮厚而疏松,對鉆井作業(yè)有下列影響。
1、使水敏性泥巖、頁巖等巖層吸水脹大、崩塌、縮徑;
2、添加起下鉆阻力;
3、易發(fā)作泥皮卡鉆事端;
4、泥皮過厚,環(huán)狀空間減小,泥包鉆頭,使起下鉆壓力激動增大,會致使崩塌和漏失;
5、危害產(chǎn)層;
6、影響下套管;
無機處理劑:指分子量較小,分子結(jié)構(gòu)比較簡單化合物,如膨潤土、純堿、燒堿、氯化鈣、食鹽、水玻璃、重鉻酸鈉等。
膨潤土分為鈣基膨潤土、鈉基膨潤土和改性膨潤土三種。
1、鈣基膨潤土:造漿率8-12立方米每噸。鈣基膨潤土有必要加純堿鈉化,才干運用。
2、鈉基膨潤土:造漿率15-18立方米每噸。3、改性膨潤土:經(jīng)過參加純堿、燒堿、纖維素、低分子量聚丙烯酰胺等資料,來進步膨潤土的造漿率,到達鈉基膨潤土功能目標。
膨潤土的效果:
1、堵漏:黃土層漏失、基巖裂隙漏失都需求用來配漿,合作堵漏劑堵漏。
2、護壁:合作護壁劑在井壁上構(gòu)成泥餅,削減鉆井液內(nèi)的水份向井壁浸透,起到保護井壁安穩(wěn)的效果。
3、攜砂:制造必定數(shù)量的高比嚴重粘度的膨潤土泥漿定時打入井內(nèi),將井內(nèi)掉塊、巖屑順暢帶著出井外,堅持井內(nèi)潔凈。
4、制造塌泥漿:井壁長期浸泡發(fā)作垮塌,慣例泥漿仍不能保護井壁時,就要加膨潤土以進步比重、切力、粘度到達安穩(wěn)井壁之意圖。
5、配加劇泥漿:遇到涌水或高壓油氣層時,都需在泥漿中加膨潤土來平衡地層壓力。
6、配完井液和關(guān)閉漿:為順暢測井,完鉆時需配完鉆液;在易塌井段需配關(guān)閉漿,這些都需加膨潤土。
碳酸鈉:又稱純堿、蘇打,注意防潮。
效果:沉積交流膨潤土中的鈣離子、鎂離子,改進水化功能,推進膨潤土渙散造漿,下降泥漿的失水,進步泥漿的粘度和切力,改進泥餅的質(zhì)量。加量通常為膨潤土分量的5%(100公斤土加5公斤純堿)。
氫氧化鈉:又稱燒堿、火堿或苛性鈉。
效果:a、調(diào)理泥漿PH值。b、推進膨潤土渙散造漿。c、加速有機處理機溶解。加量通常為泥漿的0.1%~0.5%。
硅酸鈉:又稱水玻璃或泡花堿,水溶液呈堿性,參加泥漿中,能添加泥漿的粘度,推進泥漿膠凝,阻礙漏失,對頁巖水化脹大起必定的按捺效果,與硝酸銨反響,可制造凍膠泥漿堵漏。
氯化鈉:即食鹽。首要效果:
1、制造鹽水泥漿(加量8-10%),防治巖鹽層溶蝕和井徑擴展。
2、平衡地層水中礦化度,削減濾液向地層浸透,到達按捺泥面巖地層水化浸透的意圖。