石油钻井时,使用的泥浆有三大功用:一是将钻头不断破碎的岩石颗粒悬浮起来,随泥浆返回到地面,使得钻井持续进行;二是出现井喷先兆时,使用较大比重的泥浆可以压井防止井喷(其压强与地层压力起到平衡作用);三是进入目的层时,可以用轻泥浆循环,以防止将目的层的裂隙堵塞,为压裂增产作准备。
由于钻井过程中的不同需要,泥浆需要随时改性处理。这些用于泥浆改性的添加剂就是泥浆助剂。如重晶石粉(压井用)、高分子材料的悬浮剂等等。
钻井液的配制首先要根据地层岩性特点和特性,选择需要的钻井液体系,不同体系有不同的配浆方法,配制钻井液的水质检验,主要是钙离子和镁离子是否达标。低固相钻井液体系都是在基础材料膨润土+处理剂+加重剂
磺化褐煤是在苯环上添加一磺酸基,能够抗高温。磺化沥青是使沥青与发烟硫酸发生磺化反应后,再水解得到的产物 该助剂水化作用强,可防钻井井壁坍塌。此外,还具有润滑、堵漏和降阻的作用。
2、减阻剂(稀释剂、分散剂、减水剂、紊流诱发调节剂)
用紊流泵送水泥浆常常可取得满意的结果,减阻剂能控制水泥浆的流动性,在低的泵排量下, 引起紊流流动。磺甲基单宁、单宁碱液、磺甲基褐煤等在一定掺量范围都有较好的减阻效果。
4 比重调节剂
根据不同的地层压力条件, 需用不同密度的水泥浆, 能改变水泥浆密度的添加剂称比重调节剂, 包括减轻剂和加重剂。
降滤失剂在钻井液工作中的四大作用:
一.护胶作用
为了形成渗透率低的泥饼,要求钻井液中粘土颗粒粒径有合适的大小分布,同时要求有较多的细颗粒。降滤失剂的护胶作用在于:
1.吸附在粘土表面形成吸附层,以阻止粘土颗粒絮凝变大。
2.能把泥浆循环系统搅拌下所拆散的细颗粒通过吸附稳定下来,不在粘结成大颗粒。这样增加了细颗粒的比例,有利于形成细致泥饼。
二.提高滤液粘度可以降低滤失量
滤失量与钻井液滤液粘度的0.5次方成反比。**降滤失剂加入钻井液后提高了滤液粘度,使滤失量降低。
三.增加钻井液中搬土颗粒的水化程度
这样可以降低滤失量。降滤失剂吸附在钻液中的搬土颗粒上,使其水化程度增加颗粒的水化膜增厚,形成的滤饼在高压下易变形,滤饼的渗透率降低。
四.降滤失滤剂分子本身的堵孔作用
**高分子降滤失剂的分子尺寸在胶体颗粒范围内,加入这些外处理剂后,它们一方面使分子的长链楔入滤饼的间隙中,另一方面长链子卷曲成球状,堵塞滤饼微孔隙,使滤饼薄而细致,从而降低滤失量。
**硅用作钻井助剂
累托石的新型非金属矿可用做深井泥浆助剂,其各项技术指标要优于高岭土和膨润土;甲基氯硅烷单体经醇解后可用作堵水剂
三磺类助剂是指磺化酚醛树脂、磺化沥青粉、磺化褐煤三类产品,其中以磺化酚醛树脂的应用较为广泛。
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