钻井液基础知识讲座ppt课件

1、钻井液根底知识讲座王树永粘土矿物和粘土胶体化学根底粘土矿物和粘土胶体化学根底第一部分第一部分 1粘土主要是由粘土矿物(含水的铝硅酸盐)组成的， 除粘土矿物外，还含有不定量的非粘土矿物，如 石英、长石等。2 大多数粘土颗粒的粒径小于2m，它们在水中有分散性 、带电性、离子交换以及水化性。粘粘土土粘土粘土与钻与钻井的井的关系关系 1粘土作为钻井液的重要组成成分。 2钻井过程中井眼的稳定性3油气层的维护。前言前言第一节 粘土矿物的晶体构造一、粘土矿物的两种根本构造单元一、粘土矿物的两种根本构造单元1、硅氧四面体与硅氧四面体晶片、硅氧四面体与硅氧四面体晶片 硅氧四面体：有一个硅原子与四个氧原子，硅原子

2、在四面体的中心，氧原子在四面体的顶点，硅原子与各氧原子之间的间隔相等，其构造见右图上。 硅氧面体晶片：指硅氧四面体网络。硅氧四面体网络由硅氧四面体经过相临的氧原子衔接而成，其立体构造见右以下图。一、粘土矿物的两种根本构造单元一、粘土矿物的两种根本构造单元 2、铝氧八面体与铝氧八面体晶片 铝氧八面体：六个顶点为氢氧原子团，铝、铁或镁原子居于八面体中央(如右上图所示)。 铝氧八面体晶片：多个铝氧八面体经过共用的O或OH衔接而成的AL-O八面体网络。一、粘土矿物的两种根本构造单元一、粘土矿物的两种根本构造单元3、晶片的结合、晶片的结合晶层：四面体晶片与八面体晶片以适当的方式结合，构成晶层晶层：四面体

3、晶片与八面体晶片以适当的方式结合，构成晶层1：1型晶层：由一个硅氧四面体晶片与一个铝氧八面体晶片构成。型晶层：由一个硅氧四面体晶片与一个铝氧八面体晶片构成。OOHSi-OAl-O一、粘土矿物的两种根本构造单元一、粘土矿物的两种根本构造单元2：1型晶层：由两个硅氧四面体晶片与一个铝氧八面体晶片构成。氧原子氧原子Si-OAl-OSi-O一、粘土矿物的两种根本构造单元一、粘土矿物的两种根本构造单元C晶层间距晶层间距C：一个晶层到：一个晶层到相临晶层的垂直间隔相临晶层的垂直间隔层间域：相邻晶层之间的层间域：相邻晶层之间的空间空间层间物：层间域中的物质层间物：层间域中的物质单位构造：晶层单位构造：晶层+

4、层间域层间域二、几种常见粘土矿物的晶体构造二、几种常见粘土矿物的晶体构造1 1、根本概念、根本概念1 1晶格取代：在粘土矿物晶体中，一部分阳离子被另外阳离子晶格取代：在粘土矿物晶体中，一部分阳离子被另外阳离子所置换，产生过剩电荷的景象。所置换，产生过剩电荷的景象。Si-OSi-O四面体：四面体：Al3+Al3+取代取代Si4+Si4+粘土带负电荷粘土带负电荷Al-OAl-O八面体：八面体： Mg2+Mg2+、Fe2+Fe2+取代取代Al3+ Al3+ 蒙脱石在不发生晶格取代时，其理想构造式为：蒙脱石在不发生晶格取代时，其理想构造式为： Al2Si4O(OH)2.nH2OAl2Si4O(OH)2

5、.nH2O 蒙脱石的实践构造式为：蒙脱石的实践构造式为： (1/2Ca,Na)x(MgxAl4-x)(Si8O20)(OH)4.nH2O(1/2Ca,Na)x(MgxAl4-x)(Si8O20)(OH)4.nH2O二、几种常见粘土矿物的晶体构造二、几种常见粘土矿物的晶体构造 伊利石在不发生晶格取代时，其理想构造式为： Al4Si8O20OH4 伊利石的实践构造式为： (K)xAl4(Si8-xAlx)O20(OH)20 2阳离子交换容量C.E.C) 定义：分散介质PH=9时，100g粘土所能交换下来的阳离子的毫摩尔数以一价阳离子毫摩尔数表示。 C.E.C是粘土的一个很重要的目的，由于它与粘土性

6、质如水化膨胀、分散等亲密相关。二、几种常见粘土矿物的晶体构造二、几种常见粘土矿物的晶体构造3造浆率：一吨干粘土所能配制粘度表观粘度为造浆率：一吨干粘土所能配制粘度表观粘度为15mPa.s钻钻 井液的体积数，井液的体积数，m3/T。 造浆率越高，阐明粘土的水化分散才干越强。造浆率越高，阐明粘土的水化分散才干越强。二、几种常见粘土矿物的晶体构造二、几种常见粘土矿物的晶体构造2、几种常见粘土矿物的晶体构造1高岭石高岭石晶体构造表示图二、几种常见粘土矿物的晶体构造二、几种常见粘土矿物的晶体构造高岭石特点高岭石特点A、1：1型粘土矿物型粘土矿物B、几乎不存在晶格取代，负电量少。、几乎不存在晶格取代，负电

7、量少。 C、晶层间引力以氢键为主，引力强，晶层间距、晶层间引力以氢键为主，引力强，晶层间距C=7.2问题：高岭石属非膨胀性粘土矿物，为什么？问题：高岭石属非膨胀性粘土矿物，为什么？ 高岭石上下相临的层面，一面为高岭石上下相临的层面，一面为OH面，面，另一面为另一面为O面，而面，而O与与OH很容易构成很容易构成氢键，层间引力较强，晶层间衔接严密氢键，层间引力较强，晶层间衔接严密，水分子不易进入晶层。，水分子不易进入晶层。Si-OAl-OOHO二、几种常见粘土矿物的晶体构造二、几种常见粘土矿物的晶体构造D D、C.E.CC.E.C低低3-15 mmol/100g)3-15 mmol/100g)在三

8、种常见的粘土矿物中，高岭石的在三种常见的粘土矿物中，高岭石的.E.C.E.C最低。缘由在于最低。缘由在于高岭石几乎不存在晶格取代，所以带负电荷很少，周围吸附高岭石几乎不存在晶格取代，所以带负电荷很少，周围吸附的阳离子数目少，可发生交换的阳离子数目就更少了，所以的阳离子数目少，可发生交换的阳离子数目就更少了，所以C.E.CC.E.C小。小。、造浆率低、造浆率低高岭石晶层间以氢键为主，引力较强，晶层间衔接严密，水高岭石晶层间以氢键为主，引力较强，晶层间衔接严密，水分子不易进入晶层间，水化作用仅限于外外表，故水化分散分子不易进入晶层间，水化作用仅限于外外表，故水化分散才干差，造浆率低。才干差，造浆率

9、低。二、几种常见粘土矿物的晶体构造二、几种常见粘土矿物的晶体构造蒙脱石蒙脱石蒙脱石晶体构造表示图蒙脱石晶体构造表示图Al-OSi-OSi-OSi-OSi-OAl-O二、几种常见粘土矿物的晶体构造二、几种常见粘土矿物的晶体构造蒙脱石特点蒙脱石特点A、2：1型粘土矿物型粘土矿物B、存在晶格取代，取代位置主要在、存在晶格取代，取代位置主要在AL-O八面体中，即八面体中，即AL3+被被Mg2+、Fe2+和和Zn2+等取代，产生的负电荷由等量的等取代，产生的负电荷由等量的Na+或或Ca2+来平衡。来平衡。 C、晶层间引力以分子间力为主，引力弱，晶层间距、晶层间引力以分子间力为主，引力弱，晶层间距C=9.

10、6- 40，属膨胀型粘土矿物。为什么？属膨胀型粘土矿物。为什么？ 蒙脱石上下相临的层面皆为蒙脱石上下相临的层面皆为O面，晶层间引力以分子间力为主，面，晶层间引力以分子间力为主，层间引力较弱，水分子易进入晶层。层间引力较弱，水分子易进入晶层。 蒙脱石由于晶格取代产生较多的负电荷，在它周围必然会吸蒙脱石由于晶格取代产生较多的负电荷，在它周围必然会吸附等电量的阳离子，水化阳离子给粘土带来厚的水化膜，使蒙附等电量的阳离子，水化阳离子给粘土带来厚的水化膜，使蒙脱石膨胀。脱石膨胀。二、几种常见粘土矿物的晶体构造二、几种常见粘土矿物的晶体构造D、C.E.C 大大70-130 mmol/100g土土) 缘由在

11、于蒙脱石存在晶格取代，所以带负电荷较多，周围吸附的阳离子数缘由在于蒙脱石存在晶格取代，所以带负电荷较多，周围吸附的阳离子数目较多，可发生交换的阳离子数目多，所以目较多，可发生交换的阳离子数目多，所以C.E.C大。大。、造浆率高、造浆率高 蒙脱石上下相临的层面皆为蒙脱石上下相临的层面皆为O面，晶层间引力以分子间力为主，层间面，晶层间引力以分子间力为主，层间引力较弱，水分子易进入晶层，引起蒙脱石水化膨胀。引力较弱，水分子易进入晶层，引起蒙脱石水化膨胀。 蒙脱石由于晶格取代产生较多的负电荷，在它周围必然会吸附等电蒙脱石由于晶格取代产生较多的负电荷，在它周围必然会吸附等电量的阳离子，水化阳离子给粘土带

12、来厚的水化膜，使蒙脱石水化膨胀。量的阳离子，水化阳离子给粘土带来厚的水化膜，使蒙脱石水化膨胀。 由于蒙脱石具有很强的水化膨胀才干，造浆率高，所以它是钻井泥浆由于蒙脱石具有很强的水化膨胀才干，造浆率高，所以它是钻井泥浆的主要配浆资料。的主要配浆资料。二、几种常见粘土矿物的晶体构造二、几种常见粘土矿物的晶体构造3伊利石伊利石 伊利石晶体构造表示图伊利石晶体构造表示图伊利石特点伊利石特点A、2：1型粘土矿物型粘土矿物B、存在晶格取代，取代位置主要在、存在晶格取代，取代位置主要在Si-O四面体中，且取代数目比四面体中，且取代数目比蒙脱石多，产生的负电荷由等量的蒙脱石多，产生的负电荷由等量的K+来平衡。

13、来平衡。 C、晶层间引力以静电力为主，引力强，晶层间距、晶层间引力以静电力为主，引力强，晶层间距C=10，属非膨，属非膨胀型粘土矿物。为什么？胀型粘土矿物。为什么？ 由于伊利石取代位置主要在由于伊利石取代位置主要在Si-O四面体中，四面体中，产生的负电荷离晶层外表近，与吸附的产生的负电荷离晶层外表近，与吸附的K+产生产生很强的静电力，层间引力较强，水分子不易进很强的静电力，层间引力较强，水分子不易进入晶层；入晶层； 二、几种常见粘土矿物的晶体构造二、几种常见粘土矿物的晶体构造Al-OSi-OSi-OSi-OSi-OAl-OK+二、几种常见粘土矿物的晶体构造二、几种常见粘土矿物的晶体构造 K+的

14、大小刚好嵌入相邻晶层间的氧原子网格构成的空穴中，周围有12个氧与它配伍，起到衔接作用，水分子不易进入晶层；D、C.E.C 大介于高岭石与蒙脱石之间20-40mmol/100g土) 蒙脱石由于晶格取代作用产生的负电荷由K+来平衡，由于蒙脱石取代位置主要在Si-O四面体中，产生的负电荷离晶层外表近，故与K+产生很强的静电力， K+不易交换下来 K+的大小刚好嵌入相邻晶层间的氧原子网格构成的空穴中，起到衔接作用，周围有12个氧与它配伍，因此， K+衔接通常非常结实，不易交换下来。、造浆率低第二节第二节 粘土的电性粘土的电性一、概述一、概述 从电泳景象得到证明，粘土颗粒在水中通常带有负电荷。粘土的电荷

15、是使粘 土具有一系列电化学性质的根本缘由，同时对粘土的各种性质都发生影响。例 如： 1、粘土吸附阳离子的多少决议于其所带负电荷的数量； 2、钻井液中的无机 有机处置剂的作用； 3、钻井液胶体的分散絮凝等性质，也都遭到粘土电荷的影响。 粘土晶体因环境的不同或环境的变化，能够带有不同的电性，或者说带有不 同的电荷。粘土晶体的电荷可分为永久负电荷可变负电荷正电荷三种。二、电荷种类及产生缘由二、电荷种类及产生缘由1 1、永久负电荷、永久负电荷 定义：由于粘土在自然界构成时发生晶格取代作用所产生的负定义：由于粘土在自然界构成时发生晶格取代作用所产生的负电荷。电荷。 这种负电荷的数量取决于晶格取带作用的多

16、少，而不受这种负电荷的数量取决于晶格取带作用的多少，而不受pHpH值的值的影响。因此，这种电荷被称为永久负电荷。影响。因此，这种电荷被称为永久负电荷。 由于不同粘土矿物晶格取代情况是不一样的，所带的永久负电由于不同粘土矿物晶格取代情况是不一样的，所带的永久负电荷也不一样。几种常见的粘土矿物单位晶胞所带永久负电荷大致荷也不一样。几种常见的粘土矿物单位晶胞所带永久负电荷大致如下表所示。如下表所示。 粘土的永久负电荷大部分分布在粘土晶层的层面粘土的永久负电荷大部分分布在粘土晶层的层面 矿物名称 单位晶胞所带电荷数 个 高岭石 0 蒙脱石 0.25-0.6 伊利石 0.6-1 二、电荷种类及产生缘由二

17、、电荷种类及产生缘由 2、可变负电荷、可变负电荷 定义：粘定义：粘所带电荷的数量随介质的所带电荷的数量随介质的pH值改动而改动，这种电值改动而改动，这种电荷叫做可变负电荷。荷叫做可变负电荷。 可变负电荷产生的缘由大致有两个：可变负电荷产生的缘由大致有两个： 1解离：在粘土晶体端面上衔接的解离：在粘土晶体端面上衔接的OH基中的基中的H在碱性或中性在碱性或中性条件下解离，因此使粘土带上可变负电荷条件下解离，因此使粘土带上可变负电荷 Al-OH OH- Al-O- + H2O (2)吸附：粘土晶体的端面上吸附了某些阴离子，如：吸附：粘土晶体的端面上吸附了某些阴离子，如：OH-、SiO3等，或吸附了有

18、机阴离子聚电解质，如：等，或吸附了有机阴离子聚电解质，如：PHP等。等。 粘土永久负电荷与可变负电荷的比例与粘土矿物的种类有粘土永久负电荷与可变负电荷的比例与粘土矿物的种类有关，蒙脱石的永久负电荷最高，约占负电荷总和的关，蒙脱石的永久负电荷最高，约占负电荷总和的95，伊利，伊利石约占石约占60，高岭石只古，高岭石只古25o二、电荷种类及产生缘由二、电荷种类及产生缘由 3、正电荷、正电荷 很多研讨结果证明，当粘土介质的很多研讨结果证明，当粘土介质的pH值低于值低于9时，粘土晶体端面上带正电荷。兹逊时，粘土晶体端面上带正电荷。兹逊(PAThiessen)用电子显微镜照相察看到高岭石用电子显微镜照相

19、察看到高岭石边角上吸附了负电性金溶胶，由此证明了粘土端面边角上吸附了负电性金溶胶，由此证明了粘土端面上带有正电荷。上带有正电荷。 产生缘由：粘土中裸露在边缘上的铝氧八面产生缘由：粘土中裸露在边缘上的铝氧八面体在酸性条件下从介质中解离出体在酸性条件下从介质中解离出OH-所致。所致。 Al-OH H+ Al+ + OH- 粘土的正电荷与负电荷的代数和即为粘土晶粘土的正电荷与负电荷的代数和即为粘土晶体的净电荷数。由于粘土的负电荷普通多于正电荷，体的净电荷数。由于粘土的负电荷普通多于正电荷，因此，粘土普通都带负电荷。因此，粘土普通都带负电荷。三、粘土矿物带电量及影响要素 1、常见粘土矿物带电量 粘土带

20、电量通常用C.E.C表示， C.E.C越大，阐明粘土所带电荷 越多，三种常见粘土矿物的C.E.C大致如下。矿物称号C.E.C高岭石3-15蒙脱石70-130伊利石20-40思索题：为什么伊利石单位晶胞所带负电荷比蒙脱石多，而C.E.C却比蒙脱石小？三、粘土矿物带电量及影响要素 2、粘土矿物带电量影响要素 粘土阳离子交换容量大小的要素有三：粘土矿物的本性，粘土的分散度和分散介质的酸碱度。 1粘土矿物的本性 C.E.C实践上是粘土所带净负电荷的量度。 晶格取代的数量 影响粘土矿物所带净负电荷的要素为： 晶格取代的位置 吸附阳离子类型 分散介质的PH 三、粘土矿物带电量及影响要素2粘土的分散度粘土的

21、分散度 对同种对同种 粘土矿物，分散度粘土矿物，分散度(或比外表或比外表)越大，越大，C.E.C越大。越大。 特别是高岭石，其阳离子交换主要是由于裸露的氢氧根中氢的解离产引特别是高岭石，其阳离子交换主要是由于裸露的氢氧根中氢的解离产引起的，因此颗粒愈小，露在外面的氢氧根愈多，交换容量显著添加，蒙起的，因此颗粒愈小，露在外面的氢氧根愈多，交换容量显著添加，蒙脱石的阳离子交换主要是由于晶格取代所产生的电荷，由于裸露的氢的脱石的阳离子交换主要是由于晶格取代所产生的电荷，由于裸露的氢的解离所产生的负电荷所占比例很小，因此受分散度的影响较小。解离所产生的负电荷所占比例很小，因此受分散度的影响较小。 高岭

22、石高岭石C.E.C与颗粒大小的关系与颗粒大小的关系粒径/m40-2010-54-21-0.50.5-0.250.25-0.10.1-0.05C.E.C2.42.63.63.83.95.49.5三、粘土矿物带电量及影响要素3PH值在粘土矿物与分散度一样的条件下，PH ，C.E.C ,缘由如下：吸附OH-：溶液中OH- ，经过氢键吸附到粘土矿物边缘上的OH- ，可变负电荷 ， C.E.C 。 解离：在粘土晶体端面上衔接的OH基中的H在碱性或中性条件下解离，因此使粘土的可变负电荷增多。 Al-OH OH- Al-O- + H2O PH值和分散度 影响可变负电荷 影响C.E.C三、粘土矿物带电量及影响

23、要素v 常见粘土矿物带电性区别矿物称号带电缘由主电荷分布单位晶胞电荷数个C.E.Cmmol/100g土高岭石解离边缘很小3-15蒙脱石晶格取代AL-O八面体0.25-0.670-130伊利石晶格取代SI-O四面体0.6-120-40第三节 粘土的水化膨胀作用 水化膨胀性：粘土吸水后体积增大的性质。膨胀性是衡量粘土亲水性的目的。粘土亲水性越强，吸水量越大，水化膨胀越厉害。 一、粘土矿物的水分 粘土矿物的水分按其存在的形状可以分为结晶水、吸附水和自在水等三种类 型。 (1)结晶水。这种水(矿物中铝氧八面体中的OH-层)是粘土矿物晶体构造 的一部分，只需温度高于300以上时，结晶遭到破坏，这部分水才

24、干释放出来。 第三节 粘土的水化膨胀作用 (2)吸附水：由于分子间引力和静电引力，具有极性的水分子可以吸附到带 电的粘土外表上，在粘土颗粒周围构成一层水化膜，这部分水随粘土颗粒一同运 动，所以也称为束缚水。 (3)自在水：这部分水存在于粘土颗粒的孔穴或孔道中，不受粘土的束缚，可以自在地运动。 二、粘土水化膨胀作用的机理 各种粘土都会吸水膨胀，只是不同的粘土矿物水化膨胀的程度不同而已。粘 土水化膨胀受三种力制约：外表水化力浸透水化力和毛细管作用。第三节 粘土的水化膨胀作用 (1)外表水化外表水化 定义：由粘土晶体外表直接吸附水分子和经过所吸附的可交换性阳定义：由粘土晶体外表直接吸附水分子和经过所

25、吸附的可交换性阳离子间接吸附水分子而导致的水化。离子间接吸附水分子而导致的水化。 外表水化机理外表水化机理 直接水化：粘土外表上的直接水化：粘土外表上的H+和和OH-经过氢键吸附水分子经过氢键吸附水分子 间接水化：经过所吸附的可交换性阳离子间接吸附水分子间接水化：经过所吸附的可交换性阳离子间接吸附水分子 (2)浸透水化浸透水化 定义：由于晶层间阳离子浓度大于溶液内部定义：由于晶层间阳离子浓度大于溶液内部 的阳离子浓度，因此发的阳离子浓度，因此发生水的浓差分散，使水进入晶层，添加晶层间距，生水的浓差分散，使水进入晶层，添加晶层间距， 从而构成分散双电从而构成分散双电层。层。 作用机理：浓差分散作

26、用机理：浓差分散第三节 粘土的水化膨胀作用分散双电层的构成：分散双电层的构成：+滑动面吸附层分散层吸附层：固体外表严密地衔接着的部分反离子构成的这一层。 分散层：分散地分布到液相中的反离子构成的这一层 当颗粒运动时，吸附层随颗粒一同运动，与分散层分开。电动电位：从滑动面到均匀液相内的电位；其大小取决于颗粒 外表电荷与吸附层内反离子电荷差。水第三节 粘土的水化膨胀作用 三、影响粘土水化膨胀的要素三、影响粘土水化膨胀的要素 (1)(1)因粘土晶体的部位不同，水化膜的厚度也不一样。粘土晶因粘土晶体的部位不同，水化膜的厚度也不一样。粘土晶体所带的负电体所带的负电 荷大部分都集中在层面上，于是吸附的阳离

27、子也荷大部分都集中在层面上，于是吸附的阳离子也多。粘土的外表水化膜主要是阳多。粘土的外表水化膜主要是阳 离子水化呵斥的。在粘土晶体离子水化呵斥的。在粘土晶体的端面上带电量较少，故水化膜薄。总之，粘土晶体外表的水的端面上带电量较少，故水化膜薄。总之，粘土晶体外表的水化膜厚度是不均匀的，其层面上厚，端面上薄。化膜厚度是不均匀的，其层面上厚，端面上薄。 (2)(2)粘土矿物不同，水化作用的强弱也不同。蒙脱石的阳离子粘土矿物不同，水化作用的强弱也不同。蒙脱石的阳离子交换容量高，水化最好，分散度也最高。而高岭石阳离子交换交换容量高，水化最好，分散度也最高。而高岭石阳离子交换容量低，水化差，分散度也低，颗

28、容量低，水化差，分散度也低，颗 粒粗，是非膨胀性矿物。伊粒粗，是非膨胀性矿物。伊利石由于晶层间利石由于晶层间K+K+的特殊作用也是非膨胀性矿物。的特殊作用也是非膨胀性矿物。 第三节 粘土的水化膨胀作用 (3)因粘土吸附的交换性阳离子不同，其水化程度有很大差别。如钙蒙脱石水化后其晶层间距最大仅为1710-1nm，而钠蒙脱石水化后其晶层间距可达 17 10 -140 10 -1nm 。所以为了提高膨润土的水化性能，普通都需使钙蒙脱石转变为钠蒙脱石。第四节第四节 粘土胶体化学根底粘土胶体化学根底一、根本概念一、根本概念 1.相：物理性质和化学性质都完全一样的均匀部分。体系中有两相：物理性质和化学性质

29、都完全一样的均匀部分。体系中有两 个个 或两个以上的相，称为多相体系或两个以上的相，称为多相体系. 2. 相界面：相相与相之间的接触面称为相界面相界面：相相与相之间的接触面称为相界面. 3.分散相分散相 在多相分散体系中，被分散的物质在多相分散体系中，被分散的物质. 4.分散介质：在多相分散体系中，包围分散相的另一相分散介质：在多相分散体系中，包围分散相的另一相. 例如例如: 水基钻井液中，粘土颗粒分散在水中，粘土为分散相，水水基钻井液中，粘土颗粒分散在水中，粘土为分散相，水 为分散介质为分散介质.第四节第四节 粘土胶体化学根底粘土胶体化学根底 5.分散度和比外表分散度和比外表 分散度分散度D

30、：分散程度的量度，通常用分散相颗粒平均直径或长度：分散程度的量度，通常用分散相颗粒平均直径或长度 a的倒数来表示。的倒数来表示。 D=1a 比外表比外表S比：物质分散度的另一种量度，其数值等于全部分散相比：物质分散度的另一种量度，其数值等于全部分散相 颗粒颗粒 的总面积的总面积S与总质量与总质量m(或总体积或总体积v)之比。之比。 S比比Sv (m-1) S比比Sm (m2kg) 细分散体系：细分散体系：S比比104m2kg；a=1nm-1um 分散体系分散体系 粗分散体系。粗分散体系。 S比比104m2kg；a=1-40um 第四节第四节 粘土胶体化学根底粘土胶体化学根底6. 吸附：物质在两

31、相界面上自动浓集吸附：物质在两相界面上自动浓集(界面浓度大于内部浓度界面浓度大于内部浓度) 的景象。的景象。 吸附质：被吸附的物质，吸附质：被吸附的物质， 吸附剂：吸附吸附质的物质。吸附剂：吸附吸附质的物质。 物理吸附：范德华引力引起，普通无选择性，物理吸附：范德华引力引起，普通无选择性， 吸附热较小，容易脱附吸附热较小，容易脱附 吸附分类吸附分类 化学吸附：化学键力引起，具有选择性，吸附化学吸附：化学键力引起，具有选择性，吸附 热较大，不易脱附。热较大，不易脱附。第四节第四节 粘土胶体化学根底粘土胶体化学根底 二、粘土二、粘土-水胶体分散体系的稳定性水胶体分散体系的稳定性1、根本概念、根本概

32、念1动力稳定性：在重力作用下，分散相粒子能否容易下沉的性质。动力稳定性：在重力作用下，分散相粒子能否容易下沉的性质。2聚结稳定性：分散相粒子能否容易自动聚结变大的性质聚结稳定性：分散相粒子能否容易自动聚结变大的性质 失去聚结稳定性失去聚结稳定性 失去动力稳定性失去动力稳定性2、动力稳定性影响要素、动力稳定性影响要素1重力影响重力影响 固体颗粒在液体介质中遭到的净重力为：固体颗粒在液体介质中遭到的净重力为： F1=4/3r3(-0)g F1 =fr, (-0)2布朗运动：当颗粒直径布朗运动：当颗粒直径5um时，就没有布朗运动。时，就没有布朗运动。3介质粘度介质粘度 固体颗粒在液体介质中的下沉速度

33、为：固体颗粒在液体介质中的下沉速度为： v =2r2(-0)g/9第四节第四节 粘土胶体化学根底粘土胶体化学根底3、聚结稳定性影响要素、聚结稳定性影响要素 (1)粒子间作用力粒子间作用力 引力：范德华引力，静电引力引力：范德华引力，静电引力 静电斥力：分散双电层静电斥力：分散双电层 斥力斥力 水化膜斥力：水分子在粒子周围定向陈列水化膜斥力：水分子在粒子周围定向陈列 2聚结稳定性影响要素聚结稳定性影响要素 电解质浓度电解质浓度 紧缩分散双电层紧缩分散双电层 电动电位电动电位 斥力斥力 反离子价数反离子价数 紧缩分散双电层紧缩分散双电层 电动电位电动电位 斥力斥力 反离子直径反离子直径 水化半径水

34、化半径 越容易接近粒子越容易接近粒子 紧缩分散双电层紧缩分散双电层 电动电位电动电位 斥力斥力第二部分钻井液处置剂 一、稀释剂v稀释剂是指能解除泥浆稠化的化学剂。泥浆稠化的主要缘由是泥浆中固相颗粒过多及粘土颗粒构成网架构造。在含有聚合物的泥浆中，聚合物长链分子和粘土颗粒作用，或聚合物分子间相互作用构成网架构造也会引起泥浆粘切增大。无机电机质的污染，使粘土颗粒水化层变薄也易构成空间网架构造导致泥浆增稠。 稀释剂的作用机理v稀释剂的稀释作用首先是经过试剂吸附在粘土颗粒的边-端面上，拆散或减弱了粘土颗粒构成的网架构造到达稀释作用。同时，由于稀释剂具有较强的吸附才干及与聚合物分子构成化和物等作用，可使

35、吸附在粘土颗粒上的长链聚合物分子解吸，从而起到稀释的作用。 铁铬木质素磺酸盐FCLS v简称铁铬盐，是有含有大量木质素磺酸盐的亚硫酸纸浆废液制成。由于铁铬盐分子中含有磺酸基，和与木质磺酸构成了稳定的螯合物。所以Fcls是一种抗盐、抗钙的有效稀释剂，其热稳定性高，可抗150以上的高温。由于铁铬盐具有弱酸性，因此必需配合烧碱运用才干发扬良好的稀释作用。 在泥浆中fcls的加量为1-2%，加量超越3%时其抑制粘土水化膨胀的作用较显著。铁铬盐泥浆泥饼磨擦系数较高，在用水中钙，镁含量较高时易产生泡沫，可用少量硬脂酸铝、甘油聚醚等消泡剂以消泡，也可用原油消泡。铁铬盐稀释效果好，抗盐、抗高温才干强。但运用时

36、需求PH值较高10，不利于井壁稳定，且铁铬盐泥浆摩阻大，易发泡，另外铁铬盐含重金属铬,在制造和运用过程中易污染环境,对人身体有害因此被逐渐淘汰。 水解聚丙烯腈铵盐NH4-NPANv简称铵盐，是由人造羊毛的下脚料腈纶废丝经高温高压水解反响的产物。普通铵盐的分子量5-11万，水解度60%左右，降粘降失水效果随分子量的不同而改动。分子量低降粘效果好降失水作用减弱，分子量高降粘效果减弱降失水效果加强。在铵盐分子中腈基-CN和胺基-CONH2作为吸附基，经过吸附在粘土边-端面上拆散粘土的网架构造。以羧铵基-COONH4作为水化基构成维护粘土颗粒的水化膜。 由于有铵离子的存在，铵盐除具有降粘、降滤失的作用

37、外,还有抑制粘土水化膨胀的作用。铵盐在泥浆中的加量普通为0.3%-0.7%,加量添加降失水效果加强,但粘度会略有升高。复配铵盐是以普通水解聚丙烯腈为起始原料，与多元化的乙烯基共聚物复配而成。具有较强的抗盐、抗钙才干，可适用于海水、淡水及矿化度小于4%的盐水泥浆。复配铵盐在抑制粘土水化分散，改善泥浆流变性和抗高温等方面也优于普通铵盐，加量在0.5%-1%左右。 东营地域钻井时铵盐的运用普通是在钻至沙河街组地层后。由于东营组以上地层为疏松砂岩及蒙脱石含量高的泥岩，泥岩易缩径砂岩易构成厚泥饼引起糊井壁。因此上部地层钻进须适当打大井眼，防止井眼过小引起起下钻不畅通。铵盐作为一种稀释剂具有抑制膨胀和降滤

38、失作用，参与泥浆后能有效的维护井壁防止井径扩展，因此不适用于上部地层钻进运用。 高效硅氟降粘剂SF-1v硅氟降粘剂是一种高活性的外表活性剂，必需经过用载体来实现其性能，SF-1是做好的硅氟和碳黑混合而成的产品。SF-1的降粘机理是利用其分子链上聚硅氧烷和碳氟基团带来的低的界面张力和高的外表活性，吸附于粘土外表经过改动粘土的外表能，拆散粘土的网架构造到达降粘的目的。并给予胶体外表光滑性并具有一定的消泡作用。有机硅、有机氟具有高的化学耐热性和稳定性，使SF-1具有在高温2000C以上及一定矿化度4%条件下，仍具有理想的性能。 SF-1在泥浆中的加量0.3-0.7%，具有加量少，降粘效果好，抗高温及

39、抗一定矿化度盐的才干。在密度高1.50g/m3 或搬土含量高等高固相的情况下,SF-1也表现出优良的降粘效果,并且稳定周期长.对于泥浆中PAM等处置剂含量高,降粘困难的情况,SF-1的降粘效果也优于普通其它的降粘处置剂.泥浆降滤失剂 泥浆滤失量的重要性v泥浆滤失量大易引起页岩的膨胀和垮塌，呵斥井壁不稳定。泥浆和滤液侵入地层，引起粘土膨胀，堵塞地层油气流通道，损害产层。在滤失量增大的同时滤饼也增厚，而厚滤饼使井径减少，呵斥钻具扭矩大，起钻抽汲，下钻遇阻，固井质量差等问题。因此，适当低的滤失量是泥浆的重要性能之一。降滤失剂的作用原理 v第一、护胶作用。为了构成浸透率低的泥饼，要求泥浆中粘土颗粒粒径

40、有适宜的大小分布，同时要求有较多的细颗粒。降滤失剂的护胶作用在于1吸附在粘土外表构成吸附层，以阻止粘土颗粒絮凝变大；2能把在泥浆循环搅拌下所拆散的细颗粒经过吸附稳定下来，不再粘结成大颗粒。这样添加了细颗粒的比例，有利于构成致密泥饼。 第二、提高滤液粘度可以降低滤失量。滤失量与泥浆滤液粘度的0.5次方成反比。有机降滤失剂参与泥浆后提高了滤液粘度,使滤失量降低。第三添加泥浆中搬土颗粒的水化程度,可以降低滤失量.降滤失剂吸附在泥浆中的搬土颗粒上,使其水化程度添加颗粒的水化膜增厚,构成的滤饼在高压下易变形,滤饼的浸透率降低。 第四、降滤失剂分子本身的堵孔作用。有机高分子降滤失剂的分子尺寸在胶体颗粒范围

41、内，参与这些外理剂后，它们一方面是分子的长链楔入滤饼的间隙中，另一方面长链分子卷曲成球状，堵塞滤饼微孔隙，使滤饼薄而致密，从而降低滤失量。 羟甲基纤维素钠盐N-CMCvCMC是由棉花纤维用20% NOH处置后，参与醚化剂反响而成。由于其聚合度的不同又分高粘、中粘、低粘三种。v 普通CMC聚合度在200-600左右，醚化度0.65-0.85。 CMC分子链中羟基、醚基是吸附基团,羟钠基为水化基团。 CMC的降失水机理v第一是由于其分子链较长,一条分子链可吸附多个粘土颗粒,构成混合网状构造,阻止粘土颗粒相互粘结变大起到护胶作用.第二CMC可有效提高泥浆的滤液粘度以及本身的堵孔作用。 CMC性能及运

42、用特点v由于CMC易添加泥浆粘度及滤液粘度,常导致钻屑粘附上部井眼井壁构成 “小井眼，引起起下钻不畅通.因此,普通井运用CMC应在进入沙河街组地层以后,并且每次加量不宜过大(300g).上部地层由于特殊情况被迫运用CMC时,应在井下恢复正常后用低粘、切，高失水的泥浆充分冲洗井眼,使井径适当扩展井眼干净。醚化度0.80-0.85的CMC适用于高矿化度水泥浆体系。特别是醚化度0.80-0.85的CMC具有抗盐抗钙效果好,流变性易控制等优点。磺甲基酚醛树脂SMP vSMP是在酸性条件下使甲醛苯酚消费成线性酚醛树脂，再在碱性条件下参与磺甲基化试剂进展分步磺化制得。 SMP的构造及性能特点v SMP分子

43、构造有如下特点：1分子链由亚甲基桥和苯环构成引入磺酸基故热稳定性高，可抗1800-2000C高温。2由于引入磺酸基，其抗无机电解质的才干强。其中SMP-1可适用于矿化度小于10万PPM的泥浆体系，SMP-2可适用于盐水泥浆、饱和盐水泥浆体系。SMP能有效降低泥浆的高温高压失水，明显改善泥饼质量，加强泥浆的热稳定性。同时，它还有较好的光滑和防塌作用。 SMP的运用方法vSMP单独做为降滤失剂的加量是3%-5%，其中SMP-2用于盐水钻井液时其加量是5%-8%，SMP-1有增粘作用，SMP-2略降粘，SMP与褐煤类降失水剂共同运用可加强其降失水效果。因此建议在垂深超越2500米的井才开场运用SMP

44、，以免呵斥浪费。高温高压降失水剂SCUR褐煤类降失水资料vSCUR是由风化褐煤与碳酰胺衍生物接枝、缩聚、磺化而成。该类处置剂具有较好的降滤失作用和一定的降粘效果。其作用机理是SCUR吸附于粘土颗粒外表构成吸附水化层，同时提高粘土的电动电位，添加泥浆中粘土细颗粒数量，改善泥饼质量。其次SCUR增大粘土颗粒聚结的机械阻力和静电压力，防止粘土聚结到达降失水降粘的目的。 SCUR的性能特点及运用方法vSCUR在泥浆中的加量为1%-3%，抗温达1800C以上，但其抗无机盐的性能较差，可适用淡水泥浆或矿化度小于4%的盐水泥浆。同时，它对泥饼的光滑性能略有影响，稍添加泥饼的磨擦系数。其它褐煤腐植酸类产品性能

45、运用与其类似 抗盐抗高温降滤失剂LY-1vLY-1为低分子量的烯类单体的三元共聚物，由丙烯腈、烧碱、植物油等高温反响而成。由于在碳链上引进了酰胺基、腈基、羟基、羟钠基和磺酸钠基等吸附基团和水化基团，在构造上保证了较好的抗温暖抗无机盐的才干。 LY-1的降滤失机理、特点和加量vLY-1的降滤失作用首先是经过各基团之间的协同作用，给粘土颗粒带来了厚的水化膜，提高了粘土颗粒的电动电位，保证了构成致密的紧缩性好的泥饼。其次是提高了泥浆滤液粘度，到达了降失水的目的。LY-1在淡水泥浆中加量0.5-1%，盐水泥浆中加量1-2%，饱和盐水泥浆中的加量2-3%。LY-1具有加量较小、抗盐效果好、抗高温才干强、

46、降滤失效果明显等特点。 LY-1存在的缺乏v由于LY-1能较大地提高泥浆及滤液的粘度，易导致钻屑糊井壁，因此初次运用应在进入沙河街组地层以后，如无特殊情况每次处置量不易超越泥浆总量的0.2%。此外LY-1存在着抗含C+,Mg+等高价离子无机盐才干差,降高温高压失水不太理想等问题。聚合物降滤失剂FI-J16v聚合物降滤失剂是以丙烯腈为原料的一种多元共聚物类降滤失剂，是水解聚丙腈铵盐类的改性产品。其主体聚合物呈非离子性质，因此可以用于多种泥浆体系，不会对泥浆的电性质产生影响。 v淡水泥浆中的加量0.3%-0.5%,在4%盐水泥浆中的加量1.0%-2.0%。具有加量少、降滤失效果好、降粘效果明显的优

47、点。但该降滤失剂存在着抗盐效果差、不抗高温的缺陷，不适宜深井运用。聚合物降滤失剂FI-J16的特点及运用方法改性淀粉降滤失剂 v改性淀粉是由植物淀粉经改性而成，主要是在淀粉的主链上引入醚基，羟丙基等基团，改良了淀粉的性能。淀粉做为降滤失剂其降失水机理与CMC类似。 改性淀粉降滤失剂的特点与加量由于原资料价钱低廉，因此改性淀粉价钱较低，但在降滤失方面却有许多优点：它加量少，抗无机盐效果好，降失水作用明显。在淡水泥浆中加量0.3-0.5%,在4%盐水泥浆中加量0.6-0.8%,饱和盐水泥浆中加量1-1.5%,并且其抗Ca2 +、Mg2+等高价离子无机盐效果好,对泥浆粘、切影响不大。同时该类处置剂属

48、非离子型,可适用于各种泥浆体系。 改性淀粉降滤失剂的缺乏v改性淀粉抗温效果较差抗温才干小于1400C、易被生物发酵蜕变、易发泡、分子链不稳定易失效的缺陷。 海水钻井液降滤失SR-1vSR-1是由丙烯酸单体聚合改性而成的烯类单体聚合物。适用于淡水、海水、饱和盐水等多种泥浆体系。SR-1的运用方法和特点vSR-1具有加量少在海水中加量为0.5-1%,降滤失效果好,抗无机盐才干强的特点,并具有一定的降粘、降切作用,抗温可达160度。合成的丙烯酸类产品均具有良好的抗盐效果,加量少,且可以根据泥浆流变性的要求调整处置剂这方面的性能,缺陷是降高温高压失水效果较差,价钱较高. 褐煤树脂SPNHvSPNH是由

49、磺化褐煤、磺化酚醛树脂和腈钠盐在一定温度压力等条件下复配而成。SPNH能抗矿化度15%的盐，抗高温效果好，有一定的降粘作用，降滤失效果明显。SPNH在淡水中的加量1-2%，在盐水中加量3-5%。褐煤树脂既具有酚醛树脂的抗盐抗高温效果，又具有磺化褐煤的降粘作用，并且加量较SMP略有降低，是低矿化度70%，油溶物大于25%。其防塌机理既有化学作用又有物理作用，处置剂溶于水的阴离子基团，主要起降滤失作用，并吸附在泥页岩裂痕边缘处阻止泥页岩进一步水化。同时在压差作用下，油溶物和沥青粉起到封堵微裂痕的作用。 磺化沥青SAS的用量与特点vSAS的加量普通在1-2%，其不但防止泥页岩垮塌效果良好，而且能显著

50、改善泥饼质量，降低泥浆高温高压失水，提高泥饼的光滑系数。但该产品假设磺化不好时易产生增粘、起泡等副作用。聚合醇防塌剂SYP-1v聚合醇防塌剂由聚乙二醇、聚乙烯醇、聚醚、外表活性剂等多种成分组成，它具有良好的抑制泥页岩膨胀和稳定泥页岩井壁的才干并且光滑效果良好。 聚合醇防塌剂的防塌机理 强抑制性。聚合醇可以与水分子争抢粘土矿物上的吸附位置，从而阻止水分子吸附到粘土上,阻止粘土水化膨胀和分散。 浊点效应。同其他非离子外表活性剂一样，聚合醇具有浊点效应，在低温下可溶于水，当温度超出一定范围后，聚合醇分子便束集成塑性团粒，在井眼压力的作用下被挤入井壁缝隙并逐渐把缝隙堵住，有时聚合醇在井眼内为溶解形状，

51、但随滤液进入井壁缝隙后由于温度高于浊点而析出并堵塞裂痕。 与钾离子构成复合物。钾离子与聚合醇具有很好的协同作用，二者配合运用，抑制性更好。聚合醇防塌剂的运用及特点vSYP-1的加量是1-3%，它对泥浆流变性影响不大。SYP-1还具有一定的降滤失作用。同光阴滑效果良好。 硅甲基抗钙防塌剂SAK-1 v硅酸盐类防塌剂，能有效加强钻井液的封堵作用和抑制才干，进一步提高钻井液的防塌性。其防塌成份为硅酸盐，含有硅酸盐的滤液进入地层后，因化学环境的改动，可以迅速凝固,起到对近井壁的固化作用。并且硅酸盐离子经过在粘土颗粒外表的吸附，堵塞粘土层片之间的缝隙；硅酸盐可以有效抑制粘土水化分散。SAK-1处置剂还能

52、有效降低钻井液滤液进入地层、减小压力穿透、改善泥饼质量，这些均有利于井壁稳定， 硅甲基抗钙防塌剂SAK-1的运用及特点vSAK-1在钻井液中的加量为2-3%，它要求钻井液体系有一定的抗盐才干，PH值要求大于11。SAK-1由于含有硅酸盐，因此它能增粘、切，静切力较高，并且不能与含铵离子的处置剂一同运用。絮凝剂和流型调理剂 聚丙烯酰胺PAMvPAM是由单体丙烯酰胺在引发剂的作用下聚合而成的链状线型高聚物。其分子量在300万500万,主要作用是絮凝泥浆中的钻屑、劣质土和部分搬土，抑制泥页岩水化分散。 聚丙烯酰胺运用及特点vPAM对泥浆流变性的影响主要取决于泥浆中搬土的含量，PAM及其它处置剂的加量

53、等方面。絮凝剂对粘土颗粒的絮凝分三个步骤：第一是经过分子链上羟基-OH或酰胺基(-CONH吸附在粘土颗粒上；第二是一条分子链吸附多个粘土颗粒构成架桥；第三是分子链发生旋转和运动将小颗粒聚集到一块，构成絮凝团块下沉。PAM的水解度有30%左右，水解度太低不利于分子链伸展不利于架桥。水解度过高吸附基团少不利于吸附。PAM的分子量在300万-500万，分子量过低无法架桥，分子量过高溶解困难，分子链易卷曲，絮凝效果差。PAM在泥浆中的加量；淡水泥浆0.3-0.5%,盐水泥浆0.5-1%。正电胶MMH v正是胶是由两种或两种以上金属离子组成的氢氧化物，主要是NaoH、AL(OH)3、Mg(OH)2 、C

54、a(OH)2等。 正电胶MMH的特点v80年代末美国DOW公司开发出来正电胶能给泥浆带来独特的流变性，这种泥浆剪切稀释才干强，动塑比高，具有“固/液双重性，由粘土-水-正电胶组成的复合体，具有静止时呈固态，一经扰动既流动的特点。 正电胶MMH的防塌机理v第一由于正电胶颗粒带较高正电荷能有效降低粘土颗粒的Zeta电位，抑制粘土颗粒水化分散；第二正电胶泥浆独特的流变性特别是“滞留层的存在防止泥浆冲刷井壁；第三正电胶与粘土构成正电胶粒吸附膜稳定地层活度，抑制浸透水化；第四正电胶与粘土构成复合体对泥页岩的“包覆作用；第五由于正电胶钻井液束缚水的才干较强，可降低水向地层浸透有利于井壁稳定。第三部分钻井液

55、体系引见 正电胶MMH钻井液体系v正电胶泥浆体系是以正电胶为泥浆的主处置剂配合运用正电胶降失水剂、降粘剂、光滑剂等处置剂的泥浆体系。正电胶单体的加量为1-3%。 正电胶MMH钻井液体系的特点v正电胶钻井液具有独特的流变性，剪切稀释作用非常显著，其各环节粘度差别相当大。从外观上看正电胶泥浆粘度较高，流动不畅，漏斗粘度偏高；但不能以漏斗粘度判别正电胶泥浆粘度的高低。产生这种粘度是由于正电胶、粘土颗粒构成的电场使极化水产生空间网架构造。 正电胶MMH钻井液体系的处置v凡是能破坏泥浆电性，使水分子产生混乱而破坏网架构造的处置剂均能降粘；另一方面控制固相含量和膨润土含量也非常重要。普通的降滤失剂都是极性

56、分子或发生电离因此均能降粘，加少量的降粘剂也可到达很好的降粘效果。但这些处置剂加量大时反而增粘，且加降粘剂后再加降滤失剂那么不再降粘，普通选用铵盐降粘效果较好。运用正电胶泥浆的井自二开钻进开场一切处置以正电胶为主，以正电胶作为泥浆的主处置剂来提高泥浆的抑制性，改善泥浆的流变性，其它处置剂做为辅助处置剂。 正电胶MMH钻井液流变性特点v先是具有“固-液特性，在高剪切速率时粘、切较低有利于水力破岩，在低剪切速率时环空中粘、切较高，动塑比值高有利于携岩，静止时呈固态性质有利于悬浮钻屑，动切力静切力相近。其次是在环空中近井壁处泥浆呈静止形状称为“滞留层，滞流层有利于稳定井壁。该泥浆体系适宜钻存在疏松砂

57、层、不稳定易垮塌砾石层的井，及井斜位移大，携砂困难的井。 正电胶MMH钻井液的缺陷v首先是由于正电胶属无机电解质，对失水影响较大，能较大添加泥浆失水，泥饼质量差，降失水剂用量大。其次正电胶泥浆固相容量限较低，因此在泥岩段钻时快时其流变性不易掌握。第三它不太适宜于高密度泥浆。聚合物钻井液体系 v 聚合物钻井液体系是以聚合物PAM为主抑制剂配合运用正电胶提高泥浆的抑制性，改善钻井液的流变性，以铵盐调整泥浆粘度，以聚合物降失水剂、SCUR，SMP-1、LY-1等控制钻井液失水。主要用于地层较稳定，密度小于1.5g/cm3,井深小于3000米的井.聚合物钻井液体系的处置v该体系二开后以0.1-0.2%

58、PAM+0.05-0.1%MMH溶液大循环钻进，控制地层造浆,MMH的参与提高了泥浆的抑制性有利于钻屑絮凝沉淀.大循环普通钻过馆陶组。改小循环后充分利用振动筛、除砂器、离心机控制固相含量,特别是利用离心机控制搬土含量;以PAM和MMH溶液维护处置泥浆，以适当打大上部井眼。进入沙河街地层以后加铵盐或聚合物降失水剂调整泥浆粘度,并用控制泥浆失水. 聚合物钻井液体系的组成v水+7-10%搬土(自然密度1.12-1.15)+0.3-0.5%PAM+0.2-0.3%MMH+0.5-1.0%NPAN+1-2%褐煤类降滤失剂(FTJN、PA-1+0.5-1%LY-1聚合物钻井液体系的特点v该体系的特点是抑制

59、性较强,能有效地抑制钻屑分散,适宜高钻速钻进，泥浆性能较稳定.正电胶作为辅助处置剂不仅加强了泥浆的抑制性,同时改善了其流变性,携岩才干大大提高.同时由于聚合物含量较高,泥饼质量较好,泥浆光滑性较好,并且泥浆本钱较低，适宜较浅井运用。 硅聚磺泥浆体系 v硅聚磺泥浆体系是由聚合物提供泥浆的抑制性，以硅氟降粘剂调整泥浆粘度，以磺化沥青或改性沥青防塌，以磺化酚醛树脂SMP-1、SMP-2，磺化褐煤树脂，抗盐抗高温降失水剂控制泥浆失水。该泥浆体系具有固相容量限高，抗温性能好，防塌效果强等优点，适宜于泥页岩垮塌严重，泥浆密度高的深的消费井。 硅聚磺泥浆体系的组成v水+6-8%搬土+0.3-0.5%PAM+

60、0.5-1%SF-1+2-3%SMP-1+1-2%FTJN+2-3%FF-1+其它降失水剂+原油+少量外表活性剂+重晶石。 硅聚磺泥浆体系的处置v该泥浆体系上部地层处置与聚合物泥浆类似,进入沙河街组后调整泥浆粘度、失水，进入易塌地层前严厉控制泥浆失水,特别是HTHP失水,加足防塌剂SAS或FF-1。当泥浆密度超越1.60g/cm3应补充2-3%超细CaCO3，其与FF-1配合能有效提高地层的承压才干，防止井漏。密度高的井为确保完井作业顺利，完钻后完井作业时普通加2-3%的玻璃球，以确保井下平安。聚合醇泥浆体系 v聚合醇泥浆体系的抑制性、防塌性、光滑性主要靠复合聚合醇防塌剂来提供，同时配合运用S