泥浆材料及用途.docx
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泥浆材料及用途
加重资料
指标
名称主要成份分子式密度数目可配最高密度石灰石粉碳酸钙CaCO32.7-2.92001.68
超细粉碳酸钙CaCO32.8-3.16001.80重晶石粉硫酸钡BaSO43.9-4.22002.3
活性重晶石粉硫酸钡BaSO43.9-4.22003.1铁矿粉氧化铁Fe2O34.9-5.31504.0方铅矿粉硫化铅PbS7.4-7.71505.2
三无机盐类
一、碳酸钠
1、物理性质
碳酸钠(Na2CO3)又称纯碱、苏打,白色粉末结晶,密度
2.5,易溶于水,水溶液呈碱性,在空气中易吸潮结块,要注
意防潮。
2、化学性质
a、电离:
Na2CO3=2Na+
+
CO32
–
b、水解:
CO32
–+H2O=HCO3
–+OH
–
HCO3–+H2O=H2CO3+OH–
c、积淀钙离子、镁离子
Ca2++CO32–=CaCO3↓Mg2++CO32–=MgCO3↓↓
3、作用
积淀膨润土中的钙离子、镁离子,改良水化性能,促使膨润
土分别造浆,降低泥浆的失水,提高泥浆的粘度和切力,改
善泥饼的质量。
4、加量
正确加量应依据膨润土质量经过实验确立,一般为膨润土重
量的5%。
5、测试
1%水溶液PH值大于12为合格品。
二、氢氧化钠
1、物理性质
氢氧化钠又称烧碱、火碱或苛性钠。
白色结晶,有液体、固
体片状三种产品,纯度从
50%至
99%不等,密度
2-2.2
,易
吸潮,有激烈的腐化性,裸露在空气中,会汲取
CO2
,变为
Na2CO3。
2、作用
a、调理泥浆PH值。
b、促使膨润土分别造浆。
c、加速有机办理机溶解。
3、加量
依据产品纯度和需要决定加量,一般加量为泥浆的
0.1%—0.5%.
4、测试
1%水溶液PH值大于14,证明纯度为96%。
三、氢氧化钾KOH
同氢氧化钠周边。
不一样一点是氢氧化钾供给的K+对泥页岩
有必定克制作用。
四、氯化钾KCl
氯化钾外观为白色立方晶体,密度1.98,易溶于水,拥有较强的克制页岩浸透水化性能,对防治井壁缩径特别有效。
五、硅酸钠(Na2SiO3或Na2OnSiO2)
硅酸钠又称水玻璃或泡花碱,有固体水玻璃、水合水玻璃和液体水玻璃,能溶于水,水溶液呈碱性。
加入泥浆中,能增添泥浆的粘度,促使泥浆胶凝,阻挡漏失,克制页岩水化膨胀,与硝酸铵反应,可配制冻胶泥浆堵大漏。
六、硅酸钾K2SiO3
硅酸钾是90年月发展起来的一种泥浆办理剂,主要用于严重垮塌地层和强缩径地层,拥有很强的克制水敏性地层剥落和膨胀能力,加量为2%-3%。
七、氯化钠NaCl
氯化钠即食盐,白色细粒结晶,密度2.17,易溶于水,加入
泥浆主要有两大作用:
1、配制盐水泥浆(加量8-10%),防治岩盐层溶蚀和井径
扩大。
2、均衡地层水中矿化度,减少滤液向地层浸透,达到克制
泥页岩地层水化浸透的目的。
八、氯化钙CaCl2
氯化钙有片状和粉状,密度1.68,潮解性强,易溶于水,主
要作用:
1、配制克制泥浆阻挡水敏性地层水化膨胀。
2、加入水泥浆中,作为水泥速凝剂用。
九、氢氧化钙Ca(OH)2
氢氧化钙又称熟石灰或消石灰,白色粉末,略溶于水,其水
溶液加入纯碱,即生成烧碱。
加入泥浆中主若是供给钙离子,
配制钙办理克制泥浆。
十、生石灰CaO
生石灰即氧化钙,主要作用是利用膨胀特色配成石灰乳堵漏
剂封堵漏层。
十一、石膏CaSO4
石膏即硫酸钙,白色粉末,密度2.31-2.32,主要作用:
1、供给钙离子。
2、防范泥浆PH值过高。
十二、重铬酸钠Na2CrO7.10H2O
重铬酸钠又称红矾钠,密度2.35,易潮解易溶于水,是一种
热稳固剂,能明显提高有机聚合物的使用寿命。
十三、正电胶MMH
正电胶有溶胶、浓胶和胶粉三种产品,正电胶粒吸附在井壁和岩屑上,拥有稳固井壁和克制岩屑造浆的两重作用。
四发泡剂消泡剂
一、发泡剂
烷基苯磺酸钠,它是阴离子表面活性剂,加量0.1%-0.5%,能将泥浆比重从1.12降至0.85。
二、消泡剂
硬脂酸铝它是一种白色近似肥皂状物,最好是先配成柴油溶液再使用,加量0.03%-0.05%。
五解卡剂
一、粉状解卡剂AD
AD是乳化剂和浸透剂混杂而成的褐色粉状物。
用法:
按1:
2加到柴油中搅拌30分钟,再按1:
5加到水中冲30
分钟,再用泥浆泵送到卡点上,一般3-5小时即可解卡。
二、液体解卡剂CN-1
用法:
按1:
25加到清水中搅拌1个小时,再用泥浆泵送到卡点上,一般2-6小时即可解卡。
六水泥外加剂一、水泥速凝剂
加量为水泥量的2.5%,先配成水溶液待水泥浆配好后,快
速加进去,搅1分钟,便可开始送入井内,8小时-12小时,
可下钻透井。
二、水泥缓凝剂
加量为水泥量的0.1%--0.3%,先配成水溶液,待水泥浆配好后,快速加进去,搅5分钟,便可以开始送入井内,可延缓水泥浆初凝时间30分钟—60分钟。
七润滑剂
能降低钻具辗转阻力以及与井壁的摩擦阻力,改良钻井液流动性、降低切力与粘度,减少提高阻力,一句话,能降低钻井液摩阻系数的资料统称为润滑剂。
一、十二烷基苯磺酸钠
它能明显降低水的表面张力,0.1%加量就能把水的摩阻系数
从0.35降低到0.2以下,但它易发泡,只合适在低固相或无固相钻井液中使用。
二、皂化油
加入钻井液中,形成油包水,大大降低钻具辗转阻力,加量
0.1%-0.2%。
三、石墨
提高泥饼润滑性,降低钻具与泥饼摩擦阻力,抗高温、无荧
光,但它不溶于水,只合适在固相钻井液中使用,加量为
0.5%。
四、塑料小球
混入泥饼中,降低泥饼的摩擦系数,从而降低钻具扭矩与阻
力,但使用成本高,好多井队不用它。
五、bK液体润滑剂
无毒、不污染环境,不搅乱地质录井,可生物降解。
加入
0.05%就能降低摩阻25%,但是因为价钱高,目前只在深井
中使用。
八杀菌剂
一、Bd杀菌剂
主要成份为戊二醛溶液,能克制钻井液中细菌的生长,防范聚合物发酵降解,失掉粘度及作用。
加量视井深井温而定,一般加量0.05%-0.1%。
九堵漏剂
一、瞬时堵漏剂
适应性:
堵大漏,如黄土层、砾石层、深部大裂隙。
堵漏原理:
流入漏失通道后变稠既而与孔壁凝结成一体,封闭住漏孔。
堵黄土层、砾石层漏失方法:
一旦发现漏失,就连忙上钻,
在1立方米清水中加1T瞬时堵漏剂,而后用排污泵抽到井内,30分钟后就能下钻恢复正常钻进。
堵表层管或深部大裂隙漏失方法:
1、在表管下2米或漏层下2米用海带架桥。
2、备3T瞬时堵漏剂和3立方米清水。
3、用泥浆泵送清水,在混杂漏斗里加瞬时堵漏剂。
4、将混杂漏斗出口对住井口,将泵柴油机转数调到最低。
5、启动泥浆泵,用最快的速度在漏斗里加瞬时堵漏剂(3
立方米清水加完,3T瞬时堵漏剂也正好加完)。
6、30分钟后,往井内灌浆,假如井内液面不降落,就证明
堵漏成功,便可以下钻钻进。
二、高粘堵漏剂
1、成份:
黄原胶、羟乙基纤维素和阳离子聚合物。
2、高粘程度:
700ml清水加2‰的高粘堵漏剂即1.4g搅拌
30分钟,其漏斗粘度为100秒以上,是纤维素增粘成效的10
倍。
3、作用:
堵漏失量小于5m3/h孔隙渗漏和微裂隙漏失。
4、适应地层:
渗漏性砂岩的孔隙型漏失和页岩的裂隙性漏
失。
5、所能解决的问题:
钻井液用水量大以致水费高、浆材成
本高等问题。
6、堵漏机理:
(1)该剂进入漏失通道后能与孔隙或裂隙岩石紧紧地粘附在一起阻挡浆液连续向深处流动。
(2)该剂拥有的高粘度使其进入漏失通道后成冻胶状态而使流速慢慢降低直至停止下来。
7、加量:
1-3‰。
(据漏失量大小而定)。
8、用法:
依据井内和地面浆液量算出需要量,后在凑近沉
淀池的循环槽口,将高粘堵漏剂慢慢撒进去,抛散速度以该
剂在积淀池内不结块为准。
9、对于大的孔隙或裂隙漏失可配以膨润土、纯碱、纤维素、
锯末、水泥、膨胀堵漏王。
三、膨胀堵漏王
特色:
白色颗粒状,吸水率是自己的50-100倍,膨胀率是
自己的10-15倍,吸水膨胀时间1-10分钟。
适应性:
适应于大裂隙漏失,对渗漏和小裂隙漏失无效。
堵漏原理:
进入漏层后吸水膨胀直至塞满封闭漏失通道。
用法:
1、下钻到漏层地点。
2、配5-10m3泥浆(比重1.15、漏斗粘度60秒、含5%惰
性资料)。
3、试泵。
4、在1分钟以内将2.5-5%的堵漏王加到泥浆内。
5、随后开泵将堵漏泥浆全送到井内。
6、送替浆水。
7、快速起钻。
8、起钻200m再开泵送替浆水以洗钻杆内堵漏泥浆。
9、起钻到安全地点。
10、静候5个小时便可以正常钻进。
四、单向膨胀封闭剂
特色:
灰白色小颗粒吸水不吸油,吸水后体积增大数倍,封闭漏层孔隙或裂痕隙不再发生漏失。
适应性:
适应于堵孔隙漏失和小到中等裂隙漏失。
二次采油用该剂,能显然增添原油产量。
用法:
发现井漏,马上停钻,在循环罐里(保持10立方米
原浆)加5%的该产品。
而后用泵送入漏层,蹩压,静止2
小时即可恢复正常钻进。
五、海带粉
海带经晒干粉碎成10目-20目小微粒,利用其膨胀特色进行
堵漏,加量为3%-6%。
六、核桃皮
核桃壳晒干粉碎成1-5毫米大小的颗粒,用来堵中到大漏层,
加量5%-10%。
七、云母片
云母片主要用于中深井堵塞裂痕和孔隙性浸透性地层。
八、石棉
利用石棉纤维长且抗高温的特色,配制深井堵漏泥浆。
九、锯末
锯末价钱低本源广,宽泛用于配制各种堵漏泥浆,加量
5-10%。
十、混杂堵漏剂
构成:
15%棉线头+20%荞麦壳+30%核桃皮+20%棉籽壳
+15%石棉纤维,颗粒1-6毫米。
适应性:
堵各种大小漏失及不一样深度漏失。
加量:
3%-6%。
第十章絮凝剂包被剂
聚合物分子的—CONH2或—OH与岩屑颗粒表面的氧能以
氢键形式多点吸附,十几个岩屑颗粒―桥联‖在一起,吸附了
多个岩屑颗粒的长键分子,相互之间还可以经过吸附岩屑颗
粒或相互环绕―桥联‖在一起,形成絮凝团粒而积淀,聚合物
的这类作用称为絮凝作用。
聚合物分子链吸附在一个岩屑颗
粒上,并将其覆盖包裹时,称为包被作用。
絮凝与包被最后
都使岩屑积淀。
一、聚丙烯酰胺
1、种类
A、阳离子聚丙烯酰胺。
B、两性离子聚丙烯酰胺。
C、非离子聚丙烯酰胺。
D、阴离子聚丙烯酰胺。
钻井液用聚丙烯酰胺主若是阴离子聚酰胺(PAM)。
2、阴离子聚丙烯酰胺(PAM)。
A、两大性能指标:
一是分子量50万到2800万,二是水解
度从10%到35%。
B、主要作用:
絮凝积淀岩屑。
C、加量:
0.1%--0.3%。
D、用法:
最好先配成1%-2%的水溶液再按需要量加到钻井
液中。
E简单测试:
在700克水中加1克PAM搅拌2小时,用漏
斗粘度计测其粘度。
进行比较判断其分子量大小。
F影响要素:
水的矿化度、水的温度、搅拌方式、搅拌时间。
二、聚丙烯酸钾
1、三大性能指标
A、分子量500万至800万。
B、水解度27%-35%。
C、钾含量11%-15%。
2、作用
克制泥页岩及钻屑分别造浆,兼有降失水改良流型和增添润
滑性等功能。
3、抗温能力:
大于等于180℃。
4、加量:
0.1%--0.3%。
5、用法:
最好先配成1%水溶液再使用。
6、简单测试:
在700克水中加1克K-PAM搅拌2小时,
用漏斗粘度计测其粘度,进行比较判断其分子量大小。
三、PAC-141
1、作用
PAC-141是丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸钠和丙烯酸钙的四元
共聚物,其主链上有连接有-COOH、-COONa、-(COO)
2Ca和-CONH2等极性基团,主要作为增粘剂和包被剂使
用,拥有必定降失水成效。
2、抗温能力:
大于等于160℃。
加量:
淡水中加0.1-0.4%饱和盐水0.5-1%。
用法:
最好先配成1%-2%的水溶液再按需要量加到钻井液
中。
简单测试:
在700克水中加1克PAC-141搅拌2小时,用
漏斗粘度计测其粘度,进行比较判断其分子量大小。
四、80A-51
80A-51是一种强包被剂,主要起增粘和积淀岩屑的作用,
拥有必定的抗温抗盐抗钙能力。
加量为0.1%至0.3%。
五、FA-367
1、作用:
FA-367是两性离子聚合物FA系列中常用的产品,分子量100万-250万,拥有克制岩屑分别,增添粘度和降低失水量等功能,其抗温160℃,抗盐抗钙能力也很强。
2、加量:
0.1-0.3%。
3、用法:
最好先配成1%-2%的水溶液再按需要量加到钻井
液中。
简单测试:
在700克水中加1克FA-367搅拌2小时,用漏
斗粘度计测其粘度,进行比较判断其分子量大小。
六、润滑絮凝剂
(一)主要成分
水解度30%分子量3000万单位的阳离子聚合物(絮凝岩粉
能力是聚丙烯酰胺PAM的3-5倍)和磺酸钠。
(二)适应地域
井壁稳固而岩粉造浆严重的子北、延伸、延川、宝塔(川口、
青化砭、甘谷驿、南泥湾)、甘泉下寺湾南部等油区。
(三)作用
1、积淀岩粉
该剂能将岩粉在循环槽内所有积淀下来,钻井液保持真切无
固相,由此带来:
(1)钻速提高50-100%,日进尺200米以上。
(2)半途不再排浆,根绝了泥浆对周边环境污染,免遭罚款。
(3)钻头牙轮保持干净状态,寿命延伸50-100%,钢齿钻
头都能进尺300m以上。
(4)拥塞渗漏,减少用水量30-50%。
2、润滑减阻
(1)该剂能在井壁上和钻杆上形成一层保护胶膜,变钻柱
与井壁的硬性碰撞为弹性碰撞,从而降低钻杆、钻铤的磨耗,
延伸其使用寿命30%。
(2)该剂能降低井内水的表面张力,降低钻杆柱辗转时与水的擦阻力,从而减少钻杆柱带动钻头破裂岩石所需要的扭矩,从而减少钻机和柴油机的负荷,减少机故率和钻杆折断
次数。
(3)优异的流动性,降低泵压
30%,增添泵排量
35%,减
少柴油机负荷
35%,节约柴油20%。
3、携带岩屑
该剂拥有较高的粘度,能将钻头破裂的岩屑及时的冲离井
底,同时,岩屑被及时地不停地携带到地面,井内一直保持
干净,纵使钻杆、钻铤折断或脱扣,也会顺利地打捞上来,
不至于小事复杂化。
(四)花费:
1000.00元/井。
(五)用法与用量:
1、二开或开始定向时一次性加一袋(用搅拌机搅拌或用手
在凑近积淀池的循环口慢慢撒)随后每150米加一袋。
2、定向时,因为钻杆柱不转,泵排量小时钻屑就不易上来,
此时应增添用量30-50%。
3、井深过700米,再纠斜时,若出现返屑量减少,就一次
性1-2袋,将漏斗粘度提高到35秒以上。
十一增粘降滤失剂
一、羧甲基纤维素钠Na-CMC
1、作用
A、增添泥浆粘度,携带岩屑。
B、降低泥浆滤失量克制泥页岩水化膨胀,保持井壁稳固。
2、两大指标
A、聚合度:
表示纤维素分子链的长短,和Na-CMC水溶液
的粘度成正例,常用Na-CMC的聚合度在300-800之间,
分子量在5-15万之间。
B、代替度:
表示纤维素三个羟基中的氢被钠羧甲基
(-CH2COONa)代替的程度。
代替度越大,表示Na-CMC
水溶性越好,抗温抗盐抗钙能力越强。
3、三个等级
A高粘:
聚合度大于700,代替度大于0.7,在25℃时,
1%水溶液的粘度大于500mpas,主要用于增稠悬浮岩屑和
携带岩屑。
B中粘:
聚合度600左右,代替度大于0.8-0.85,在25℃
时,2%水溶液的粘度60-270mpas,主要用于降低滤失量。
C低粘:
聚合度500左右,代替度0.8-0.9,在25℃时,
2%水溶液的粘度小于50mpas,用于降低滤失量。
4、用法:
最好先配成漏斗粘度大于300秒的水溶液再使用。
5、简单测试:
在
700
克水中加
7克
Na-CMC
,搅拌
3小时,
待其全熔解后,再测其漏斗粘度,
1300
厘泊
Na-CMC
,漏
斗粘度不低于
160秒。
二、聚阴离子纤维素
PAC
PAC与Na-CMC对比
1、聚合度更高。
达900以上,粘度更大,在25℃时,1%
水溶液粘度为1500mpas以上。
2、代替度:
更大、大于0.95。
3、抗温:
150℃以上。
4、抗盐可达饱和。
PAC主要用于深井及盐井。
三、羟乙基纤维素HEC
HEC增粘成效比PAC还强,并且在增粘的同时,不增添切
力,但因生产成本高,在钻井顶用量极少。
四、羧甲基淀粉CMS
CMS降滤失速度快,作用成效等同于低粘羧甲基纤维素,
在增粘方面,对塑性粘度影响小,而对动切力影响大,有益
于携带岩屑,抗盐抗钙,合适配盐水泥浆,CMS价钱廉价,
使用成本低,但它易发酵,使用时要加甲醛等杀菌剂。
五、羟丙基淀粉HPS
HPS抗钙性能特强,达50000PPM,在钻进石膏层段,使
用HPS,对防治钙污染,成效很好。
加量为0.5%-0.7%。
六、抗温淀粉DFD-140
DFD-140分子链节上同时含有阳离子基团和非离子基团,抗
温140℃以上,主若是在中深井中使用,增粘降失水成效等同于中粘Na-CMC。
七、黄原胶XC
黄原胶XC又称XC131生物聚合物,是一种阴离子杂多糖,由黄单胞杆菌经生物合成,并经化学办理制成淡黄色粉末。
主要作用:
1、提高钻井液粘度和切力。
2、配制无固相钻井液,能有效地防范油层伤害。
3、在深井使用,可控制高温高压失水。
4、稳固页岩地层,拥有防漏作用。
5、抗钙离子2000PPM以上,并能抗饱和盐水。
6、润滑减阻性好,加量为0.1-0.2%。
八、羟丙基瓜尔胶HPG
1、HPG均匀聚合度900-1200,分子量25万,代替度:
0.36-0.6。
2、在25时℃,1%水溶液粘度大于等于220mpas。
3、加入交联剂硼砂,形成凝胶体,用于堵漏和强力携砂。
十二降粘降失水剂
一、铁铬木质素磺酸盐FCLS
FCLS简称铁铬盐,是多官能团的离子分子化合物,能吸附
在膨润土颗粒的边沿带区,减弱和打开泥浆中的网状结构,
起到降粘的作用,同时,铁铬盐分子链长,又可吸附多个膨
润土微粒片,克制泥页岩水化膨胀,稳固井壁,起到降失水
的作用。
加量:
淡水泥浆加量0.2-05%,盐水泥浆加量0.5-1%.
注意事项:
1、FCLS有毒,使用时要戴口罩,达成要把手洗干净。
2、FCLS是弱酸性,使用前要加烧碱把PH值调到9-10。
二、磺化单宁SMT
SMT是老三磺泥浆资料之一,外观为棕褐色粉末,吸水性强,
其水溶液呈碱性,抗钙可达1000ml/l,抗温可达180-200℃,
适于深井和盐水、饱和盐水钻井液中使用,拥有稳固的降粘
降失水成效。
加量为0.5%-1%,使用的PH值范围9-11。
三、磺化栲胶SMK
磺化栲胶与磺化单宁作用机理,使用方法周边,可任选一种
使用。
四、磺化沥青粉SAS
1、作用:
降低高温高压滤失量和润滑的作用。
2、作用机理:
SAS中含有磺酸基,水化作用很强,当吸附
在
页岩晶层断面上时,可阻挡页岩颗粒的水化分别,起到护壁
作用;同时不溶于水的部分覆盖在页岩表面,改良泥饼质量,
起到润滑作用。
3、加量:
1%-2%。
五、磺化褐煤树脂SPNH
外观:
黑色粉末,易溶于水,水溶液为
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- 泥浆 材料 用途