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钻井液现场使用概论(陈礼仪)

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钻井 现场 使用 概论 礼仪
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钻井液现场使用概论1成都理工大学 陈礼仪电话: 13658056638目 录前言钻井液性能概述固相控制常用钻井液材料泥浆设计原则常用泥浆的配制钻进与泥浆技术的沟通与交流23前 言钻井液定义:钻井液,通常是指在钻探(井)钻井过程中具有多种功能,同时能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。钻井液又被称之为钻井泥浆或简称泥浆。因此,泥浆又被人们普遍称为钻探(井)工程的“血液”,它在安全、优质、快速钻井中起着关键性作用。4前 言钻井液的主要作用: 携带和悬浮岩屑 冷却和清洗钻头 平衡地层压力 ,保护孔壁 驱动孔底动力钻具,传递水马力 防止各种流体、固相渗入孔内,保护油气层 传递孔底信息5前 言对钻井液的限制: 不能伤害钻井人员 不能损害或污染环境 不能干扰生产层的生产能力 不能腐蚀或引起钻井设备的严重磨损6前 言浆塘沽基地 20067钻井液基本性能 钻井液比重( 过泥浆液柱对井壁和井底产生压力,以平衡地层的油气水压力及岩石的侧压力,防止井喷、地层流体侵入及保护井壁。另外泥浆密度对岩屑产生浮力,增大泥浆密度可以提高泥浆携带岩屑的能力。当量循环比重和环空比重当量循环比重:考虑了由于泥浆流动而增加的附加压耗环空比重:在当量循环比重基础上考虑了由于井筒内岩屑产生的附加压耗8钻井液基本性能钻井液比重的控制: 比重过高:增大正向压差,液柱压力增大,对储层污染加重;增大井底岩石可钻强度并引起井底岩石的重复切削 比重过低:井壁不稳定,油气层压力无法控制确定比重的原则: 根据地质资料确定,在正常情况下尽可能使用低比重 钻开油气层尽可能近平衡钻进,既要保护油气层又要防喷,做到“压而不死,活而不喷”;实施近平衡钻进在起钻时考虑可能存在的“抽吸作用”,增加附加比重 钻穿高压盐水层时为了防止盐水的污染,应提高密度采取“坚决压死”的措施 对易缩径和易剥落掉块的地层,应适当提高泥浆的密度9钻井液基本性能流变性之一泥浆粘度: 泥浆流动时泥浆的固体颗粒之间,固体颗粒与液体分子之间,以及液体分子之间内摩擦的总反映。漏斗粘度( 一定程度上可做为表观粘度的量度。除受内摩擦影响外还受泥浆结构的影响,结构强的泥浆不能正确表示泥浆性能。测量简便,现场做为和比重同样最常测量的指标,直接反映钻井作业期间各个阶段粘度变化趋势。表观粘度( 消除了 性粘度( 指层流流动时泥浆内部网架结构的拆散与恢复达动平衡时泥浆中悬浮体微粒间的摩擦力与液体粘度引起的流动阻力。与泥浆中固相含量、固体颗粒分散度及液相粘度有关。10钻井液基本性能泥浆切力: 泥浆粘土颗粒边-边,边-面联结成絮凝网状结构及连续空间网架结构,泥浆要流动,必须破坏这种网架结构。切力就是这种网架结构的反映,结构越强,切力越大。反映切力的参数:( 1)静切力: 泥浆静止状态下形成的结构强度。( 2)触变性: 泥浆静止时切力随时间的延长而增大,网架结构增强,搅拌后其结构破坏,又能恢复其流动性,这种性质叫触变性。( 3)动切力( 即屈服值。反映泥浆在层流流动时,粘土颗粒及高聚物分子间的相互作用力,即代表泥浆流动时形成结构的能力。与粘土矿物的类型和浓度,电解质,提粘剂及降粘剂等有关。11流变性之二钻井液基本性能 泥浆应具有适当的切力和良好的触变性 静切力反映了泥浆的悬浮能力,静切力太低时悬浮效果不好,可能造成沉砂过多。静切力太高时,流动阻力大,下钻后开泵困难。 优质泥浆应在泥浆停止循环后,静切力能较快的增加到某个数值并保持稳定,既有利于钻屑的悬浮又不知于开泵后泵压过高。 屈服值主要反映了泥浆层流状态下的携带能力,当屈服值越大时其携带能力越强,动塑比( V)= 1时(英制单位),流型成为平板状层流。 钻井液成紊流状态时携砂性能最好,此时任何流变参数都几乎不对钻井液携砂能力产生影响。12钻井液基本性能流变性之三13采用旋转粘度计,只要直接读取 600转/分、300转/分、 200转/分、 100转/分、 6转/分、 3转/分的读数;再用下面公式计算,就能得出某种泥浆表观粘度、塑性粘度、动切力、稠度系数 、流性指数、初切力、终切力等有关流变参数的大小。14钻井液基本性能重要流变参数:表观粘度 :η A= 600/2( s )塑性粘度 :η p =600- 300( s )动切力 :0 =300- η p) ( 性指数: n =600 / 300)稠度系数: K =( 300) / 511n ( Pa·s n)终切力 : 终 = 3( 10 切力 : 初 = 3( 10s) ( 流动阻力大,泵压高,排量相应降低,井底清洗效果变差,对钻速影响较大。 钻头易泥包,起下钻容易引起抽吸和压力激动。 沉砂困难,净化不良,对设备磨损大。 岩屑不能及时排除,易形成岩屑床,脱落后造成卡钻。 固井时水泥浆易窜槽,影响固井质量15钻井液基本性能粘度过高的危害:泥浆的失水:在泥浆液柱和地层的压差作用下,泥浆中部分水从井壁空隙和裂缝渗透到地层,这种现象叫泥浆失水,失水的同时在井壁上形成滤饼。16( 1)浅井时井温较低,测量 L)( 2)井深时井温高,要增加测量高温高压失水( L),测量温度与井下温度保持一致钻井液基本性能17失水量过高的危害:( 1)地层被长时间浸泡后造成井眼缩径及泥、页岩的剥落、坍塌。( 2)水分渗入生产层,使油气层粘土膨胀,渗透率降低,生产能力下降。泥饼质量不好的危害:( 1)泥饼厚而松散,摩擦系数高,使钻具与井壁接触面积增大,泥饼粘附卡钻风险大。( 2)易泥包钻头或堵死钻头水眼( 3)起钻时上提阻力增加( 4)下钻时妨碍套管下入,影响固井水泥浆与井壁间的胶结电测易遇阻遇卡,影响井壁取样钻井液基本性能18泥浆失水的控制:泥浆的失水量不是越小越好石灰岩、白云岩、胶结致密的砂岩受失水量的影响较小,可以适当放宽失水量要求;可采用快速钻井的较稳定地层的失水量不做严格控制,从而解放钻速;对易吸水膨胀和易坍塌的地层,失水量应严格控制;井浅时可放宽,井深时应从严;裸眼时间短可放宽,裸眼时间长应从严;钻井液基本性能19钻井要求钻井液具有低失水量和薄而致密的泥饼,在失水和泥饼质量这两个因素中,泥饼质量是主要的。 失水量高且泥饼厚而松散 对钻井是不利的 :井壁垮塌、损害油气层、井径不规则、起下钻遇阻、高渗透性地层形成较厚泥饼,造成压差卡钻等。 应根据地层特点,适当控制滤失量。钻井液基本性能钻井液滤失与钻井的关系:20( 1) 用膨润土;( 2) 加入适量纯碱 、 烧碱或有机分散剂 (如褐煤 、 煤碱液等 ), 提高粘土颗粒的 ζ 电位;( 3) 加入适当聚合物以保护粘土颗粒 , 阻止它们聚结 ,从而有利于提高分散度;( 4)加入一些极细的胶体粒子;( 5)通过优质封堵材料高效封堵。钻井液基本性能钻井液滤失性的调整方法:21泥饼质量的控制:泥浆中固相的种类与分布及粘土的水化分散程度决定了泥饼的质量,优质土及泥饼改善材料 (加入均能较好的改善泥饼的质量泥饼质量的评价:外观: 薄而韧,性能评价: 采用测量渗透失水的办法,使用该泥饼用清水做 判断泥饼的封堵能力任何情况下我们都是希望获得质量更好的泥饼!钻井液基本性能22含砂量:泥浆中不能通过 200目筛( 砂子体积占泥浆体积的百分数。含砂量和钻井间的关系:通常应控制泥浆含砂量在 下,否则有以下危害;泥浆比重升高,降低钻井速度;泥饼摩擦系数增大,易造成泥饼粘附卡钻;泥饼含砂量增高,使泥饼渗透性增强,造成失水增大;泥饼厚而松散,使电测遇阻遇卡,固井质量不好;钻头、钻具和机械设备磨损严重。钻井液基本性能23含砂量的控制:机械除砂: 最重要的手段,使用高频振动筛、除砂器、除泥器、清洁器、离心机来清除,最主要的是旋流分离设备化学絮凝: 加入高分子聚合物(如 :行化学絮凝,配合机械除砂,絮凝物也是主要靠固控设备分离的自然沉降: 控制较低的粘、切,利用沉砂池自然沉降钻井液基本性能24浆中的粘土颗粒在碱性介质中,阳离子交换容量较大,故较稳定。部分有机处理剂在碱性环境中形成钠盐后才能更好的发挥作用;常 >10时), 利于防塌,也不利于油层保护;常规的水基泥浆 - 9为宜。钻井液基本性能25固相含量:有用固相: 必须使用的固相,如膨润土粉、化学处理剂、加重剂等有害固相: 有用固相以外的固体,如钻屑、劣质粘土、砂粒等泥浆中小于 1微米的胶体颗粒比大于 1微米的粗颗粒对钻速的影响大 12倍,所以使用不分散体系的钻速比使用分散体系高的多!钻井液基本性能26有害固相的危害:降低机械钻速,影响钻头寿命;影响泥饼质量,降低泥浆防塌护壁特性;泥浆的粘、切高,流动性不好;泥浆性能不稳定,易发生污染,需频繁处理;堵塞油气通道,降低油气的生产能力。钻井液基本性能27有害固相的清除:自然沉降法: 利用钻屑、砂子自重下沉的方法清除;稀释法: 用新配制的稀胶液直接替换掉部分高固相井浆,泥浆性能变化大,成本增加;化学絮凝法: 加入高分子化学絮凝剂,使钻屑和劣质粘土不水化分散,并絮凝为成较大的颗粒而沉降;机械设备清除法:振动筛:清除 74微米以上的固相颗粒;除砂器:清除 40微米以上的固相颗粒;除泥器:清除 10微米以上的固相颗粒;离心机:可清除 2井液基本性能28水分析:可估算出大致的钻井液矿化度和 K+含量,同时也是盐侵的判断参数。K+ 含量: 含 为补充钾盐的依据。量: 反映泥浆硬度的重要参数之一,同时也是水泥侵和石膏侵的判断参数。滤液的酚酞碱度( 可较 液的甲基橙碱度( 可较 f: 可辅助判断 井液基本性能泥浆分析:阳离子交换容量(亚甲基蓝法): 反映泥浆中含分散粘土成分的多少,转化泥浆前也可做置换泥浆量的参考依据。泥浆的酚酞碱度( 可较 9固相控制固相的类型:活性固相和非活性固相有用固相和有害固相高密度固相和低密度固相: 低比重固相含量( 无用固相及非加重泥浆材料引起的固相 高比重固相含量( 加重材料引起的固相 可溶盐类30固相的分类固相的组成31粘土类: 粒度小于 2微米泥渣类: 粒度为 2粒度大于 74微米钻井液中过大的 (大于 2000微米 )和特小的 (小于2微米 )颗粒都不多。大于 也就是说即使是用 200目的振动筛也只能筛除整个固相含量的 1/4,其余都是小于 74微米的颗粒。固相成分分析32分类 粒度大小 ,微米 重量百分比 筛目>2000(粗砂 ) 10目砂 250~2000(中粗 ) 0目74~250(中细 ) 200目泥 44~74(细 ) 325目2~44(超细 ) 酸钠 (高比重无固相钻、完井液的加重材料 ,可配制最大比重 钻井液中增加聚合物材料的抗温能力,具有很强的页岩稳定性。甲酸钾( 具有甲酸钠材料所具有的所有优点,可配制最大比重为 泥岩的抑制性和页岩的稳定性较甲酸钠更强。常用钻井液材料46降滤失剂:钠羧钾基纤维素 ( 是一种抗盐、抗钙能力强的降失水剂具有降失水,增粘等主要作用。褐煤碱液: (主要成分是腐植酸钠,常用 ,褐煤碱液在降失水的同时也有稀释作用,作稀释剂的煤碱剂一般比降失水用的煤碱剂配得稀一些。磺甲基酚醛树脂( 是一种高温降失水剂,降低泥浆的高温高压失水,可抗温 180。一般情况下使用的是 钙也可达 2000mg/l。复合树脂降失水剂( 树脂类降失水剂,较低温度下就有较好的降失水效果。常用钻井液材料47增粘剂:钠羧钾基纤维素 (是一种用棉花经过醚化、钠化等工艺制成的具有的增粘效果较好的常用增黏剂,也有较好的降失水作用生物聚合物 ( 也称黄原胶。用黄原胶材料制成,是很好的提高钻井液的屈服值及动塑比,具有良好的剪切稀释性能。羟乙基纤维素材料( 抗温型增黏剂,抗温可达 107~120。其显著特点是增黏的同时不增加泥浆切力。因此在钻井液切力过高,开泵困难时常被选用。还常常作为完井液的增粘剂。常用钻井液材料48沥青类材料:乳化沥青( :沥青经机械作用分散为细微颗粒,分散在含表面活性物质的介质中封堵微裂缝防塌,稳定页岩地层、润滑减阻,降低钻具扭矩。页岩防塌剂 黑色粉末,难溶于水。主要用于水基钻井液做页岩抑制剂,并兼有润滑作用。使用时要主要其软化点,多数产品的软化点为 120~160℃ 。磺化沥青( 实际上是磺化沥青的钠盐,软化点为 80 ℃ 以上。具有充填孔喉封堵微裂缝,并可覆盖在页岩表面,改善泥饼质量,是很好的页岩稳定剂。还具有润滑减阻,降低钻具扭矩,形成薄而韧的泥饼,控制泥浆的高温高压失水之功效。还可控制泥浆的高温剪切强度和高温下的热稳定性。是一种多功能有机处理剂。常用钻井液材料49丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸钠和丙烯酸钙的四元共聚物。它在降滤失的同时,还兼有增粘作用,并且还能调节流型,改进钻井液的剪切稀释性能。该处理能抗 180℃ 的高温,抗盐可达饱和。丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈和丙烯磺酸钠的共聚物。在降滤失的同时,其增粘幅度比 要应用于淡水、海水和饱和盐水钻井液中。淡水钻井液推荐加量为 子链中含有羧基、羧钠基、羧钙基、酰胺基、腈基和磺酸基等多种官能团。可用于各种矿化度的水基钻井液,并且能抑制泥页岩水化分散。在淡水钻井液中的推荐加量为 在海水和饱和盐水钻井液中,推荐加量为 5% 常用钻井液材料50小阳离子 前现场应用的泥页岩抑制剂 (亦称粘土稳定剂 )是环氧丙基三甲基氯化铵,商品名: 阳离子抑制岩屑分散的机理主要有以下几个方面:一是小阳离子是阳离子型表面活性剂,靠静电作用可吸附在岩屑表面。另外,可交换阳离子与岩屑层间发生离子交换作用也可进入岩屑晶层间。二是表面吸附的小阳离子的疏水基可形成疏水层,阻止水分子进入岩屑粒子内部,层间吸附的小阳离子靠静电作用拉紧层片,可有效地抑制岩屑水化膨胀和分散。三是小阳离子所带的正电荷可中和岩屑带的负电荷.削弱岩屑粒子间的静电排斥作用,从而降低岩屑的分散趋势。常用钻井液材料51大阳离子 前使用的大阳高子絮凝剂主要是季铵盐,稳定性好,不受 国开发应用的一种阳离子絮凝剂为阳离子聚丙烯酰胺 (称大阳离子 ),相对分子量在 100万左右。大阳离子的主要作用是絮凝钻屑,清除无用固相,保持聚合物钻井液的低固相特性。大阳离子带有阳离子基团,吸附力较强,它的相对分子质量较大,分子链足够长.因而桥联作用较好,可有效降低钻屑的负电性,减小粒子间的静电排斥作用,容易形成密实絮凝体。常用钻井液材料52是相对分子质量约为 2000的两性离子聚合物稀释剂。分子链中同时含有阳离子基团、阴离子基团和非离子基团,属于乙烯基单体多元共聚物。其主要特点是,既是降粘剂又是页岩抑制剂。两性离子聚合物降粘剂的降粘机理是:① 在 与粘土发生离子型吸附,又由于是线性相对分子质量较低的聚合物,故它比高分子聚合物能更快、更牢固地吸附在粘土颗粒上。② 高聚物之间的交联或络合机会增加,比阴离子聚合物降粘剂降粘效果更好。常用钻井液材料53防塌润滑剂:改性石墨: 主要用做页岩抑制剂,防止井壁坍塌,做为水基钻井液的润滑剂提高钻井速度,可适用于大斜度井及水平井钻井液中应用。固体润滑剂:固体塑料球: 通过纯机械物理作用,降低钻具、套管与井壁之间的磨擦阻力。抑制润滑剂:多元聚合醇: 具有较好的润滑作用,其抑制防塌性能优于同量的 。常用钻井液材料54堵漏剂:堵漏剂其分为以下三种类型: 纤维状堵漏剂、簿片状堵漏剂与颗粒状堵漏剂。纤维状堵漏剂 —— 常用棉纤维、木质纤维、甘蔗渣等。这些材料刚度较小,容易被挤入发生漏失的地层中,从而起到封堵作用。但如果裂缝太小,纤维状堵漏剂无法进入,只能在井壁上形成假泥饼,重新开钻时就会被冲蚀,起不到堵漏作用。因此, 必须根据裂缝大小选择合适的纤维状堵调剂的尺寸 。簿片状堵漏剂 —— 有塑料碎片、云母片和木片等。这些材料可能平铺在地层表面,从而堵塞裂缝。若其强度足以承受钻井液的压力,就能形成致密的泥饼。若强度不足,则被挤入裂缝,在这种精况下,其封堵作用则与纤维状材料相似。颗粒状堵漏剂 —— 颗拉状堵漏剂主要指坚果壳 (即核桃壳 )和具有较高强度的碳酸盐岩石颗粒。这类材料大多是通过挤入孔隙而起到堵漏作用的。55泥浆设计原则泥浆设计原则56泥浆体系的选择泥浆工艺基本性能范围的确定和维护思路材料的选用及储备成本预算安全环保泥浆设计原则57泥浆体系的选择基本依据 :以地质地层资料为基础,结合钻孔结构设计和钻进方法的选择来确定相应的钻井液体系。泥浆工艺主要由现场条件和钻井施工程序来决定一套实际可行的施工方案。如:泥浆池的大小和数量,输液管线的排布,固控设备的状态等诸多因素都影响着泥浆的整个施工过程。另外,钻井工艺的特殊需要也会影响泥浆作业施工,只有合理安排,才能达到事半功倍的效果。泥浆设计原则58基本性能范围的确定和维护思路根据地质资料来确定比重范围;根据所选用的泥浆体系和实际井身结构要求来确定泥浆基本性能范围;在满足井下正常的情况下维护泥浆性能稳定,预测性能变化,选择合适材料和及时调节泥浆性能,避免泥浆性能的大幅度波动。泥浆设计原则59材料的选用及储备根据泥浆体系来确定主剂和辅助材料:根据地层特征来选用特殊材料有针对性地使用;对于钻孔的类型来选用相应的材料 (如:水平井、大斜度井 );以及常用备用材料(如:润滑剂、堵漏剂等)。泥浆设计原则60成本预算基本原则: 以确保井下安全和工程顺利的情况下,尽量做到高效低耗,降低成本。泥浆循环量计算:V=2/3 钻孔容积 , 泥浆池容积 , 循环槽容积 ,; 循环管汇容积 , 根据钻孔结构和固控情况来估算泥浆消耗量:V = χ( 1- Ρ1) / Ρ2 所钻地层体积 , 1—— 固相清除效率, % ; Ρ 2—— 最大岩屑浓度, %泥浆设计原则61安全环保严格执行现场施工 《 安全管理体系 》 ,材料使用按 “ 材料安全数据单 ” 进行操作。环保方面,使用达到排放标准的无毒和低毒材料作业,在条件允许情况下尽量回收处理。62常用泥浆的配制631、基浆的配制基浆也称普通泥浆,由粘土和水配制而成,是一种成分最简单的泥浆类型,也是配制各种不同成分泥浆类型的基础。也称为原浆。用化学处理剂处理就可以改变其性能。泥浆基浆的配制642、配制基浆的计算泥浆基浆的配制( 1)粘土量:配制一定密度的泥浆所需的粘土量,计算原理: 泥浆质量=粘土质量 + 水质量1)1(土浆浆土土 — 配制一定泥浆所需粘土量(公斤);— 粘土的密度;一般 2300~ 2500公斤 /立方米;— 所需配制的泥浆量(立方米);— 泥浆的密度(公斤 /立方米)。65例: 要求配制 2立方米密度为 1)按上列公式计算出所需粘土粉和水的质量;( 2)并按粘土质量的 4%~ 6%称取 3)先将水和粘土粉分别倒人搅拌机内进行搅拌,搅拌时间约为 30 4)再将称好的 分搅拌后,静止24小时,使 粘土充分预水化。( 5)测试基浆的密度和粘度以及其它性能,最后取出样品作泥浆性能测定,符合要求后即可使用。注意: 若需要再作其它化学处理,可按搅拌机容量加入相应的泥浆处理剂。泥浆基浆的配制66细分散泥浆是由淡水、粘土和一般处理剂配制而成。最好采用钠膨润土造浆。如用钙膨润土造浆时, 必须用纯碱处理,还要陈化 24小时, 可以起到对 粘土改性 —— 即:改钙膨润土为钠膨润土的目的。反应式如下: 2%~ 6% ,最好通过试验确定。对水质的要求是采用矿化度低的软水,如用矿化度高的硬水,则需预先进行软化处理。注:( 1)用烧碱处理钙粘土泥浆,降失水效果不好,主要是除钙效果不好 ;( 2)许多细分散泥浆,只加碱处理所得泥浆性能是不能满足钻进要求的,必须进一步加入有机降失水剂、稀释剂或增粘剂等;( 3)对一些氢质土加纯碱处理降失水效果不好,而加烧碱处理则效果好细分散泥浆的配制67细分散泥浆中往往加有无机处理和有机处理剂。依所加处理剂的不同类的泥浆,常用的有如下几种:纤维素泥浆(也称 一般配方是在 1后加2~3种泥浆具有较高的粘度,失水量低,在复杂地层中钻进,能有效地保护孔壁。栲胶泥浆:一般配方是 1加 5~ 10浆特点是粘度、切力低、流动性好、护壁性能好,有利于深孔钻进。铁铬盐泥浆:一般配方是 1~4浆流动性好,能有效地防止孔壁坍塌。常用的细分散泥浆68不分散低固相泥浆的固相 (包括粘土和岩屑 )含量小于 4%(以体积计 )。不分散是指泥浆中无用的固相 (劣质土、岩粉等 )不加分散剂加以分散,而是采用选择性絮凝剂 (水解聚丙烯酰胺 )并配合机械分离法及时加以絮凝和清除,而泥浆中有用的固相 (如搬土 )始终保持最低含量,这种泥浆也称为 聚丙烯酰胺(分散低固相泥浆 。 常用的有以下几种类型:1、基本型配制聚丙烯酰胺不分散低固相泥浆的要点是必须先对泥浆中的有用固相(粘土)进行 护胶 ,一般是在基浆中加入 法是按基浆体积的 入 拌 20~30分钟使其充分溶解。再按所配泥浆体积加入 100~ 3000%的水解聚丙烯酰胺( 搅拌 20~30分钟使其充分溶解。注:不同泥浆中添加 聚泥浆在 10%、浓度为 水解聚丙烯腈 (0子量为 300万、水解度为 30%、浓度为 1%的水解聚丙烯酰胺 (种泥浆可用于一般松软和水敏性地层钻进。3、聚丙烯酰胺 —— 腐殖酸钾泥浆在 1入 护胶剂 加入200再加入腐殖酸( 0~ 40种泥浆可用于水敏性膨胀剥落地层钻进。4、聚丙烯酰胺 —— 氯化钾泥浆在 1入 护胶剂 加入100~3000%的部分水解聚丙烯酰胺 (再加入 3~ 5%的 此种泥浆主要用于解决水敏性地层的坍塌孔段。不分散低固相泥浆的配制70( 1)必须对造浆粘土进行护胶处理,防止加入聚丙烯酰胺后出现泥浆全部絮凝;( 2)必须对聚丙烯酰胺的合适加量进行现场试验;( 3)泥浆粘度降低时,不得随意加粘土提粘;( 4)泥浆失水量增大时,不可用其他分散剂;( 5)泥浆动塑比失调时禁止任意用加粘土的办法调节;( 6)使用低固相泥浆应配备泥浆净化设备。注: 为了使泥浆性能适应各种地层的钻进要求。必须经常对泥浆进行维护处理(除砂和添加处理剂),以保持泥浆性能满足钻进要求。不分散低固相泥浆使用注意事项71粗分散泥浆是用无机絮凝的方法对粘土颗粒进行适度絮凝变粗,同时加入有机护胶剂维持分散的体系。目前采用的钙处理泥浆和盐水泥浆,都属于这一类型的泥浆。粗分散泥浆是在细分散泥浆基础上发展起来的。当用有机处理剂处理的淡水细分散泥浆钻进盐,钙侵地层时,发现泥浆性能并无变坏的现象,仍能保持泥浆的稳定和分散,而且这类泥浆能够抗盐、钙,粘土的侵污。 人们便逐渐发展到有意识地在泥浆中加入钙盐或钠盐,同时加入有机处理剂,配成粗分散泥浆,用于钻进易发生钙、盐或粘土侵的地层。例:粗分散体系 —— 钙处理泥浆的特点( 1)钙处理泥浆中一定含有适量的 可使细分散泥浆的粘土颗粒进行适度絮凝变成粗分散状态。( 2)控制钙处理泥浆的 石灰泥浆,一般 1左右.才能使泥浆性能保持稳定。( 3)钙处理泥浆必须用稀释剂和降失水剂进行处理。一是拆散因钙离子作用所形成较大、较强的粘土絮凝结构,使泥浆中的粘土颗粒处于适度絮凝状态;二是保护粘土颗粒使它保持适度絮凝的尺寸。粗分散泥浆 (钙处理泥浆、盐水泥浆 )72重视钻进与泥浆技术的沟通与交流泥浆与钻进工艺密切相关73二者相互联系,密切相关泥浆是钻探(井)工程的血液,每个孔的成功需要合适的泥浆体系和良好的泥浆性能以及正确合理的钻进工艺来共同完成,泥浆作业需要钻进工艺来配合,钻进工艺需要泥浆来维护。泥浆与钻进工艺密切相关74从泥浆角度来讲( 1)首先泥浆必须具有良好的流变性和触变性,来满足钻进携砂和泵压的需要;( 2)保持最低的无用低比重固相含量(低固相不分散体系( 4%),降低对钻具和设备的磨损和提高钻速;( 3)维持良好的泥饼质量,保护井壁稳定和井下安全;( 4)根据钻井需要调整适当泥浆抑制性,保证起钻顺畅;总之:泥浆要根据地层变化和钻探(井)工程需要来调整和维护泥浆性能,预防一切可能发生的事故。泥浆与钻进工艺密切相关75从钻进工艺来讲( 1)根据地层性质和要求来设计合理的井身结构将风险降至最低;( 2)选择切实可行的钻具组合和钻头选型;( 3)确定准确的安全密度窗口;( 3)在保证工程正常的情况下尽量缩短完井周期,减少地层浸泡时间;( 4)避免一切过激操作;总之,一切以井下安全操作宗旨,在安全基础上争取高效。76沟通是现场工作的前提共同关注相互尊重密切交流只有现场泥浆技术人员与钻进机班长等密切配合,时刻关注孔内变化,才能采取快捷有效的解决方案,保证工程顺利进行。泥浆与钻进工艺密切相关谢谢大家!敬请批评指正!77
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