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鉆井泥漿配置方法和比例

發布者:紅土地 時間:2016-10-11

鉆井泥漿的配置

一、泥漿材料的選擇

(一)粘土:選用優質膨潤土,其技術要求如下:

1、粒度:200目以上。

2、水份:不大于10%

3、造漿率:不小于10米3/噸。

4、失水量:不大于20ml/min。

(二)選水:水要進行水質化驗,一般不得超過15度的軟水,超過時必須進行軟化處理。

(三)水解聚丙烯酰胺:選用水解聚丙烯酰胺要選干粉狀、陰離子型、分子量不小于500萬、水解度30%。

(四)水解聚丙烯腈:選用水解聚丙烯腈要選干粉狀、陰離子型、分子量10~20萬、水解度55~65%。

(五)純堿(Na2CO3):對膨潤土進行脫鈣處理,改善其性能

(六)腐植酸鉀:選黑色粉末20-100目最佳

二、配制及使用

(一)立方泥漿中基礎配料:

1、膨潤土:5%~8%,50~80kg。

2、純堿(NaCO3):土量的3%~5%,1.5~4kg的純堿。

3、水解聚丙烯酰胺:0.015%~0.03%,0.15~0.3kg。

4、水解聚丙烯腈干粉:0.2%~0.5%,2~5kg的水解聚丙烯腈干粉。

另外,根據地層情況,每立米泥漿中加入0.5~3kg的防塌劑、堵漏劑、降失水劑。如第四系地層易塌和膨脹,加入1%左右的防塌劑和1%左右腐植酸鉀。

(二)配制過程:

正常情況下,鉆進1000m的鉆孔大約需要50m3的泥漿?,F以配制20m3泥漿為例,說明“雙聚泥漿”的配制過程如下:

1、將30~80kg的純堿(NaCO3)放入4米3水中拌勻后再加入1000~1600kg膨潤土拌勻后悶泡兩天以上待用。

2、使用前將悶泡好的泥漿加入清水進行稀釋配成20米3的基漿。

3、將3~6kg水解聚丙烯酰胺干粉用水溶解后加入基漿中,將40~100kg水解聚丙烯腈干粉用水稀釋溶解后加入基漿中。

4、全部加完后攪勻即成

(三)性能測試

使用前要對泥漿的各種性能進行測試檢查,各參數應達到以下標準:

固相含量:小于4%

比重(r):小于1.06

漏斗粘度(T):17~21秒

失水量(B):小于15毫升/30分鐘

泥餅(K):<1mm

含砂量:<1%

PH值:7.5~8.5

  

每千米鉆孔泥漿的配料

一、粘土:

選用優質膨潤土,其技術要求如下:

1、粒度:200目以上。

2、水份:不大于10%

3、造漿率:不小于10米3/噸。

4、失水量:不大于20ml/min。

5、用量:3000~4000kg。

二、純堿(NaCO3)150kg

三、選水:水要進行水質化驗,一般不得超過15度的軟水,如超過時必須進行軟化處理。

四、水解聚丙烯酰胺

1、選用水解聚丙烯酰胺要選干粉狀、陰離子型、分子量不小于500萬、水解度30%。

2、用量:25kg。

五、水解聚丙烯腈

1、選用水解聚丙烯腈要選干粉狀、陰離子型、分子量10~20萬、水解度55~65%。

2、用量:300kg。

六、其它備用材料

1、ST-1防塌劑:25kg。

2、801堵漏劑:50kg。

3、腐植酸鉀(KHm):50kg。

4、NaOH(火堿):10kg。

5、堵漏用惰性材料(鋸沫、棉籽皮等):250kg。

 

復合型低固相防塌泥漿

一、特點

1、流動性好,攜帶巖粉能力強。

2、泥漿處理簡單,維護方便,性能穩定,使用周期長。

3、適用性廣,既能在松散、破碎、坍塌掉塊地層中使用,也能在泥狀破碎巖層和水敏性巖層中使用。能夠適合不同巖層的護壁要求。

4、配制方便,無需加熱,無需預先浸泡,只需把兩種低固相泥漿簡單地混合,攪拌充分即可。

5、該種復合型防塌泥漿除具有防塌作用外,還具有治塌的作用。

二、復合型低固相防塌泥漿的配制

A液:聚丙烯酰胺(PAM)─氯化鉀(KCl)低固相防塌泥漿

1、膨潤土20%。

2、純堿(Na2CO30.5%。

3、羧鉀基纖維素鈉(Na-CMC)0.4%。

4、聚丙烯酰胺(PAM分子量為1200萬單位)0.1%。

5、氯化鉀(KCl)1%。

B液:腐植酸鉀(KHm)低固相防塌泥漿

1、膨潤土3%。

2、純堿(Na2CO30.5%。

3、腐植酸鉀(KHm)2.0%~3.0%。

4、聚丙烯酰胺(PAM分子量為1200萬單位)0.1%。

使用時將配制好的A液、B液按體積比1:1進行混合并充分攪拌后即可。

三、復合型低固相防塌泥漿護壁機理分析

A液是聚丙烯酰胺(PAM)─氯化鉀(KCl)低固相防塌泥漿,是一種防塌性能很好的優質泥漿。PAM和KCl聯合作用,能夠有效抑制水敏地層的水化膨脹,對于鉆進水敏地層具有非常好的保護作用。它在水敏地層裸露的第一時間里,有效地抑制了該類巖層的水化膨脹,從而防止了孔壁的坍塌。

B液是腐植酸鉀(KHm)低固相防塌泥漿,是一種防塌性能很好的優質泥漿。KHm是一種優質的泥漿處理劑,它具有降失水、稀釋分散、防止孔壁坍塌及減輕與防止鉆具內結泥皮的作用。

首先,腐植酸鉀(KHm)低固相防塌泥漿在孔內循環過程中,經孔內鉆桿的高速回轉,泥漿中腐植酸鉀和粘土在離心力作用下能滲析到松散破碎巖層中,對松散破碎巖層起膠結加固作用,并在第一時間內阻止水分對孔壁的滲透和浸泡。其次,孔壁存在縫隙和凹陷的地方,泥漿中的粘土和KHm在離心力的作用下會充實到縫隙和凹陷中去,進而加固并修復孔壁。最后,腐植酸鉀(KHm)低固相防塌泥漿在孔內循環到一定時間,能逐漸在孔壁上形成一層薄而堅韌、致密、光滑的泥皮,這層泥皮的形成進一步防止了水分對孔壁的滲泡和沖刷,同時起到加固孔壁的作用。光滑的泥皮對鉆具有減阻的作用,防止因阻力過大造成鉆具振動對孔壁的機械破壞。

當把A液和B液按體積比1:1混合在同一泥漿體系中使用時,A液能夠在第一時間內抑制“構造破碎泥狀”巖層的水化膨脹,B液能夠在第一時間內對“松散、破碎”巖層起到滲析、膠結作用。隨著混合液在孔內的長時間循環,B液會在全孔段逐漸形成泥皮,從而逐漸起到主要的護壁防塌作用。

腐植酸鉀CMC泥漿

一、泥漿配方

1、膨潤土 5%~7.5%。

2、純堿  Na2CO3)土量的3%~5%。

3、腐植酸鉀  0.15%~0.25% 。

4、CMC   0.3%~0.6%。

二、泥漿性能

1、漏斗粘度22~24。

2、失水量8~12。

3、比重1.15~1.2。

4、PH值9~10。

廣譜護壁劑泥漿

一、泥漿配方

1、膨潤土5%~10%。

2、純堿(Na2CO3)土量的4%~6%。

3、廣譜護壁劑0.3%~0.6%。

二、泥漿性能

1、漏斗粘度22~26。

2、失水量10~15。

3、比重1.15~1.25。

4、PH值9~10。

堵漏劑泥漿

一、泥漿配方

1、膨潤土 5%~7.5%。

2、純堿 Na2CO3)土量的3%~5%。

3、堵漏劑   0.3%~0.7%。

二、泥漿性能

1、漏斗粘度20~22。

2、失水量10~15。

3、比重1.15~1.20。

4、PH值9~10。

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