第四章钻孔冲洗介质.ppt

第四节 钻井液添加剂 三、碱度和pH值控制剂 1、常用碱度和pH值控制剂 （1）氢氧化钠（NaOH）： （2）氢氧化钾（KOH）： （3）碳酸钠（NaCO3）： （4）石灰（CaO,Ca(OH)2）： （5）碳酸氢钠（NaHCO3）： （6）石膏（CaSO4）： 第四节 钻井液添加剂 四、降失水剂 1、纤维素类：羧甲基纤维素（低、中、高粘）、聚阴 离子纤维素、改性纤维素 加量：1～2％ 机理：吸附在粘土颗粒上，增厚水化膜，从而增加聚结稳定性，保持细颗粒粘土的含量，使泥饼致密；提粘 2、腐植酸类：褐煤、腐植酸钠、磺化褐煤，缩合腐植酸 加量：0.1~3.0% 机理：吸附在粘土颗粒表面形成水化层，提高聚结稳定性，使粘土颗粒呈多级分散状态，泥皮致密；腐植酸钙胶状沉淀可增韧泥皮 第四节 钻井液添加剂 3、丙烯酸类聚合物：水解聚丙烯腈钠盐、乙烯基单体多元共聚物、钾铵基水解聚丙烯腈 加量：0.7～1.0％ 机理：酰胺基和腈基吸附在粘土颗粒表面，羧钠基使粘土颗粒水化膜增厚。 4、树脂类：磺甲基酚醛树脂、磺化酚醛树脂－褐煤－聚丙烯腈盐类缩合物 加量：1～5％ 机理：酚羟基吸附在粘土颗粒上，磺甲基增厚水化膜护胶 第四节 钻井液添加剂 五、降粘剂 1、降粘机理：通过（静电吸附、配位键吸附）吸附在粘土颗粒端面上，改变端面性质，拆散网架结构，从而降低钻井液结构粘度 2、常用降粘剂： （1）单宁类：单宁酸、单宁酸钾、栲胶、磺化栲胶等， 加量：0.5~1.0% 机理：邻酚羟基吸附在粘土颗粒端面Al3+上，拆散端－端、端－面结合 第四节 钻井液添加剂 五、降粘剂 （2）木质素磺酸盐类：木质素磺酸铁铬盐、木质素磺酸 钙、木质素磺酸钛铁盐等 加量：0.3～1.0% 机理：a、吸附在粘土颗粒端面，削弱端—端、端—面连接，拆散空间结构；b、吸附在泥页岩上，抑制其水化分散 （3）褐煤类：褐煤、褐煤钠盐、铬褐煤 加量：0.1~2.0% 机理：同单宁类降粘剂 第四节 钻井液添加剂 六、增粘剂： 1、粘土粉：膨润土、海泡石、凹凸棒石 机理：增加钻井液中粘土颗粒含量 2、有机物： （1）天然植物胶：瓜尔豆、田菁胶、蒟蒻 （2）纤维素类：高粘CMC、羟乙基纤维素 （3）天然多糖改性衍生物：XC 机理：环式链节的水溶性高聚物增加液体和固体颗粒之间及液相分子之间的的内摩擦 第四节 钻井液添加剂 七、抑制防塌剂： 1、无机盐类：氯化钾、石灰、氯化钙、石膏、氢氧化钾、碳酸钾、硅酸钾 机理：阳离子取代易水化的Na+，减薄水化层 2、聚合物钾盐：腐植酸钾、聚丙烯酸钾、水解聚丙烯腈钾盐 机理：K+的抑制水化作用和聚合物链的包裹作用 3、沥青制品：磺化沥青、褐煤树脂沥青、腐植酸钠与磺化沥青缩合物 机理：聚合物链或链束的包裹作用 第五节 钻井液的配制 一、配浆材料 1、水：分散介质 2、粘土粉：膨润土、海泡石、凹凸棒石等 (1)增加粘度和切力，提高井眼净化能力；(2) 形成低渗透率的致密泥饼，降低滤失量；(3)对于胶结不良的地层，可改善井壁的稳定性。 3、各种添加剂：调节泥浆性能 二、配浆设备 1、机械搅拌：（1）立式搅拌机；（2）卧式搅拌机 2、水力搅拌：（1）喷枪；（2）水力搅拌器 第五节 钻井液的配制 三、泥浆基本材料用量计算 1、粘土用量： 质量守恒： 体积不变： (2)式的V3代入（1）式，得 （1） （2） 第五节 钻井液的配制 2、配浆水的用量： 3、 降低钻井液密度时水的用量： 第五节 钻井液的配制 四、松散层钻进用泥浆 1、钻进松散层的主要困难： （1）塌孔；（2）取芯困难 2、解决办法： （1）适当提高比重，平衡地层压力 （2）聚合物增粘，控制流型和滤失量 （3）机械封堵，如加沥青粉 3、泥浆配方举例 粘土，6％；碳酸钠，0.6％；部分水解聚丙烯酰胺，0.08g/L；聚丙烯酸钠，0.03g/L；重晶石，