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反井鉆進洗井液

來源:www.76pq.com 作者:admin 日期:2015-06-29 04:18:21 熱度:633 ℃
反井鉆進洗井液
反井鉆進洗井液主要用于導孔的鉆進,在施工中,應根據不同的地層,選用不同的鉆孔洗井液,如清水、泥漿等。反井鉆進一般采用正循環洗井方式,對于軟巖和硬巖互層或破碎巖石,水敏性地層,以及部分涌漏水地層,采用泥漿作為鉆孔洗井液,故本節著重介紹泥漿 洗井液。 
一、 泥漿洗井液的作用及其類型 
1. 泥漿洗井液的作用  
(1) 通過鉆孔洗井液的往復循環,將孔底巖屑攜帶到孔外, 保持孔底清潔。  
(2) 冷卻鉆頭、潤滑鉆具,或水力沖擊松軟地層,提高鉆頭 進尺。  
(3) 形成泥皮,保護孔壁,確保安全鉆進。  
(4) 借助孔內泥漿柱的壓力,可防止孔內坍塌、掉塊、涌漏 水等。 
2.  泥漿洗井液的類型  
反井鉆進泥漿洗井液采用水基泥漿,其主要組成部分是粘土、水和化學處理劑。其中,粘土為分散相,水為分散介質。按分散狀態及應用范圍,反井鉆進泥漿洗井液屬細分散鈉基泥漿,也稱淡水泥漿。其中,含鹽量(NaCl)<1%,含鈣量(Ca2+)<120mg/L,一般是用純堿作處理劑。有時對某些地層還需加入一些有機處理劑,如降失水劑、 增粘劑和稀釋劑。  該種泥漿的特點是固相(粘土)含量高,易分散于水中。它是通過粘土的分散程度來調整泥漿的各種性能,以滿足鉆進地層的需要。  
二、 泥漿洗井液的基本原料  
反井鉆進常用的水基泥漿洗井液,其主要基本原料為粘土和水,其中,粘土是重要組成部分,它的性質對泥漿性能的變化及化學處理 的效果有著直接的影響。  
1.  造漿粘土 
反井鉆進泥漿常用膨潤土配制,對膨潤土的要求: 
(1) 要使用鈉質膨潤土(可交換性離子,即鈉離子)或鈣土 經改性處理為人工鈉土。  
(2) 蒙脫石的含量高,陽離子交換容量大。 
(3) 可溶性鹽和非粘土礦物含量少。 
(4) 膨脹倍數大,分散性好,造漿率高。 
(5) 配制出的泥漿流變特性好,失水量小。  
2.  造漿用水  
水是泥漿的重要組成部分,水具有很強的溶解能力,能溶解很多有機物和無機物。一般水中都含有不同的雜質,最多的是鈣、鎂等鹽類。水中這些雜質的存在對泥漿的質量有著很大的影響。如果造漿用水含雜質較多時,或礦化度高時,應事先加純堿(Na2CO3)進行軟化 處理,或造漿后再對泥漿進行處理。  一般均就地取水配制泥漿,如河水、塘水、湖水、地下水等。這些水均含有不同程度的碳酸鹽、重碳酸鹽、氯化物、硫酸鹽、硝酸鹽、氧化物和氫氧化物等鹽堿物質。它們能溶于水,呈離子狀態。高價離子對泥漿性能影響很大,其中以鈣鎂離子影響最大。所以水的礦化度 要低,中硬度以下的水為好。 
三、 泥漿洗井液的性能參數  
反井鉆進泥漿洗井液性能主要包括密度、粘度、失水量、含砂量、膠體率和PH值等。這些性能的優劣直接影響護壁堵漏、排除巖粉、潤滑鉆具、冷卻鉆頭、鉆進效率、成本及安全鉆進。在反井鉆進過程中,為了適應不同地層對泥漿洗井液性能的要求,就必須向泥漿內加入一定量的化學處理劑,來改善泥漿洗井液的性能。這種方法也稱為 泥漿的化學處理,其常用的化學處理劑主要有: 
 (1) 碳酸鈉(Na2CO3)。碳酸鈉又稱純堿、蘇打,易溶于水,強堿性。在配制新泥漿時,若加入適量純堿,就能夠增加鈉離子和碳酸根離子,它可以使粘土改性,從而改變粘土的水化性能,提高泥漿 洗井液的質量。  
(2) 鈉羧甲基纖維素(Na-CMC)。根據其溶液粘度的大小,分為高粘度、中粘度和低粘度三種類型。一般多用中粘度型作為泥漿洗井液處理劑,增大泥漿洗井液的粘度,降低泥漿洗井液的失水量, 提高泥漿洗井液的膠體率。  
(3) 三聚磷酸鈉(Na5P3O10)。它是一種鏈狀的縮合磷酸鹽,極易溶于水,可作為泥漿稀釋劑,能有效降低泥漿粘度、切力,改善泥漿流變性,維持較低的相對密度;稍降失水量,有利凈化,減少含砂量,減薄泥皮等。在配有三聚磷酸鈉的泥漿中,PH值可保持在最適宜的范圍內,即呈中性或弱堿性。反井鉆進泥漿性能參數選擇參考 值見表4-4。  

表4-4  反井鉆進泥漿性能技術指標

反井鉆進泥漿性能技術指標
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