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化学泥浆在矿区钻探中的应用

化学泥浆在矿区钻探中的应用

时间:2017-11-14 16:13  来源:未知   作者:gymyjs
 

      化学泥浆在矿区钻探中的应用

      钻孔的坍塌、掉块、缩径时影响钻进台月效率的主要因素,也是造成孔内事故的直接原因。受其影响最严重的两方面时:

      (1)地面超深钻探

      (2)井下探水钻施工。

      非分散低固相化学泥浆的使用,能从根本上解决这些难题。

       1.泥浆的配制及作用

      (1)双聚泥浆:膨润土、NACO3、PHP、Na—CMC/FCLS/KHM.

      (2)PTC复合泥浆:膨润土、NACO3、PTC处理剂、KHM、801堵剂。

       1.2泥浆作用

      (1)冷却钻头;

      (2)携带岩屑;

      (3)护壁堵漏;

      (4)井下动力-液动冲击钻进和螺杆钻进;

      (5)润滑钻具。

       2.配制方法及要点

      (1)膨润土充分预水化24小时,配制完基浆后,再存放一天,使泥浆化学性能趋于稳定;

      (2)选定最优加碱量。按膨润土重量的2%-12%分别做小样,试验确定的最优量为6-8%;<6%或>8%,其失水量都大;

      (3)“两低”、“两小”、“一适中”时掌握泥浆性能的基本原则。

       测定泥浆有八项指标:胶体率、漏斗粘度、比重、塑性粘度、初、终切力、失水量小、粘度小、PH值适中。比重<1.05,失水量<10ml/30min,漏粘20s。在正常钻进终,尽可能使泥浆形成紊流,他是提高钻效的主要因素,是加强固控、减缓泥皮增厚的先决条件。如果双聚泥浆粘度和失水量上升胶体稳定性遭到破坏,采取加稀释剂铁络盐和降失水剂钠羧甲基纤维素及时调整,以维护其性能。

      稀释泥浆严禁兑清水,兑清水后的泥浆,失水量急剧上升,井壁不问。要根据钻孔层位及时调整应对指标,针对不稳定地层腐殖酸钾要增量。轻微漏失地层801堵剂干粉加入循环池中效果好。

      3.钻孔实施

       先后进行了5个超深孔的施工,平均孔深1400m,分别是南冶801#孔1356.67m、815#孔1426.20m、汶南11-3孔1439.98m、华丰99-1#孔1391.66m、99-2#孔1393.68m。这5个km钻孔,存在的问题是粘土层缩径、泥质胶结的厚层砾岩坍塌掉块、断层带难以通过。针对这些问题,分别使用了双聚泥浆、PTC复合泥浆,使5个钻孔都达到或超过了优质、高效、低耗的单机标准。

      4.PTC泥浆的特点

      PTC复合泥浆是深孔施工中,解决塌孔、缩径、加快施工进度的重要手段,其主要特点是:

      (1)良好的剪切稀释性;

      (2)形成的泥饼薄而致密;

      (3)比较容易清除岩粉;

      (4)对水敏性地层有较好的抑制作用;

      (5)配制简单易行。

       5.结论

      井上、井下大量的钻孔施工表明,离开了泥浆的护壁、在易坍、易缩地层中施工时寸步难行的。化学泥浆在护壁堵漏方面的重要作用,对今后钻探工程的施工具有重要的指导意义。

      化学泥浆要从单机配制走向集中造浆、配备高频震动筛、旋流除砂器等泥浆净化设备,提高泥浆的利用率;更换泥浆要选择在新回次旧泥浆循环正常后,低压、慢速钻进的时段。