第九章 水基钻井液的污染和处理 一、Ca2+/Mg2+的污染和处理 1、污染来源： 淡水粘土型泥浆受Ca2+/Mg2+的污染后粘度和失水增加，Ca2+/Mg2+来源于配浆水、 地层水或含膏岩层中。 2、Ca2+/Mg2+的污染钻井液性能变化 总的来说，Ca2+/Mg2+的污染会造成水基钻井液流变参数升高（特别是静切力中初切增高）导致流态变差甚至流动困难；滤失量升高；泥饼质量变差变厚；污染后的钻井液性能变化幅度与污染物Ca2+/Mg2+的浓度、钻井液固相含量及化学成分、钻井液原来的性能、钻井液护胶好不好、钻井液材料的抗钙污染能力、氯离子含量等有关。 一般来说，钻井液固相越低、钻井液护胶越好、钻井液中氯离子含量越高，泥浆抗Ca2+/Mg2+污染能力越强 3、处理方法： （1）、对配浆水和地层溶解出来的少量Ca2+一般用纯碱处理： Ca2+ + Na2CO3 → CaCO3↓+ 2Na+ 1.0 mg/L Ca2+ 含量的泥浆每方需要 0.00266kg的纯碱 Mg2+一般用烧碱处理： Mg2+ + 2NaOH → Mg(OH)2↓+ 2Na+ （2）、硬石膏/石膏的污染(CaSO4/CaSO4.H2O) 石膏地层从只有几米到几百米厚不等，钻这种地层会引起泥浆絮凝和失水失控等问题，这是因为 Ca2+浓度增大所引起的。如果石膏层不太厚，就用纯碱处理： CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3↓+ Na2SO4 可能需要添加抗高温淀粉或聚阴离子纤维素来控制失水，用铁络盐（FCLS）、XY-27、GMP-III等稀释剂降低粘度，若是巨厚的石膏层，可能要转换成与石膏相容的泥浆体系，这可以通过增加铁络盐、烧碱和降失水剂转换成石膏泥浆体系来达到。 （3）、 Mg2+的污染 若用海水作为配浆水便会遇到 Mg2+的污染问题，污染的影响与Ca2+污染相似，Mg2+污染常用烧碱处理，体系中大部分的Mg2+在 pH值大于10.5时沉淀下来： Mg2+ + 2NaOH → Mg(OH)2↓+ 2Na+ 4、经验与建议 在深井和地层含碳酸盐和CO2的情况下，处理Ca2+污染不要使用纯碱和小苏打，最好用K2SiO4来处理，因为加入纯碱和小苏打引入的CO32-和HCO3-容易造成泥浆在高温作用下发酵产生 CO2起气泡和CO32-和HCO3-污染，CO32-和HCO3-污染比钙污染更难处理。在处理Ca2+/Mg2+的污染时，建议保留泥浆中存在 200-400mg/L的Ca2+含量，这有助于泥浆性能的稳定。 二、水泥/石灰的污染和处理 1、污染来源： 当固井作业或钻开水泥塞时便造成水泥污染，污染的严重性与污染时泥浆状态和水泥状态有关，泥浆状态包括固相含量、抗絮凝剂的浓度等，水泥状态指水泥的胶结程度，胶结差的水泥(未...
