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钻井泥浆基础知识

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第一节 钻井泥浆的分类与造浆粘土第一单元钻井泥浆的分类按适用条件,可以把泥浆分为:①用于沙层、砾卵石层、破碎带等机械性分散等地层的泥浆,简称松散层泥浆;②用于土层、泥岩、页岩等水敏性地层的抑制性泥浆,简称水敏抑制性泥浆;③用于岩盐、钾盐、天然碱等水溶性地层的泥浆,简称水溶抑制性泥浆; ④用于较为稳定、 漏失较小的硬岩钻进的泥浆, 简称硬岩钻进泥浆; ⑤用于异常低压或异常高压地层的低比重泥浆或加重泥浆;⑥用于超深井、地热井等高温条件下的抗高温泥浆。配制泥浆用的基本液体是水或油。若粘土在水中分散形成的泥浆即以水为连续相的泥浆称为 水基泥浆 ;若粘土在油中分散形成的泥浆即以油为连续相的泥浆称为 油基泥浆 。大部分钻井场合下,使用成本较低,配制方便的水基泥浆。油基泥浆在一些特定情况下使用,它又分为油包水乳化泥浆和油基泥浆两种类型,前者油水比在50~80 和 50~20 之间,后者含水量不超过5%。从粘土在泥浆中的分散程度来看,又可将水基泥浆划分为细分散淡水泥浆、粗分散抑制性泥浆和不分散低固相泥浆。细分散淡水泥浆是靠粘土在水中高度分散得到,是泥浆的早期类型。泥浆中的含盐量小于1%,含钙量小于 120PPM,不含抑制性高聚物。 其组成除粘土、碳酸钠和水外, 为了满足钻井需要, 往往还加有 降失水剂 和防絮凝剂 (稀释剂)。依所加处理剂的不同, 可有铁铬盐泥浆、 木质素磺酸盐泥浆和腐植酸泥浆等。虽然这类泥浆在稳定性、 流动性和对地层抑制性方面存在明显缺陷,但在一些以提高泥浆粘性为主的钻井场合还常使用。粗分散抑制性泥浆是在细分散泥浆的基础上,加入无机聚结剂,使粘土颗粒适度变粗, 同时加入有机护胶处理剂而形成。它对井壁岩土的分散有抑制作用,自身抗侵能力强而且性能稳定、流动性好钻进效率高, 在钻井工程中得到广泛的应用。 这类泥浆的含盐或含钙量较高,具体又分为钙处理泥浆 (含钙量大于120MG/L,如石灰泥浆、石膏泥浆、氯化钙泥浆),盐水泥浆(含盐量大于1%,如盐水泥浆、海水泥浆、饱和盐水泥浆)和钾基泥浆(KCl 含量大于 1%)。不分散低固相泥浆是较新型的泥浆体系。低固相是指泥浆体系中的固相含量(造浆粘土和钻碴等所有固相)按体积计不超过4%,由此使得机械钻速提高,尤其是在硬岩钻进中效果更为明显;所谓不分散,有3 层含义:①粘土颗粒因高聚物存在而变得较粗;②对进入泥浆体系的岩屑起絮凝作用,不使其分散,利于除碴净化泥浆;...

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