钻进液在非开挖中的常规应用

钻进液在非开挖中的常规使用从事过钻井工程的工程人事都能感受到，钻进液在整个钻进工程中扮演的是怎么样一个角色。它在地质工程勘察、石油天然气钻井、地下水等资源钻采、矿山钻掘工程、工程地质钻探、基础工程施工、地质灾害治理等领域中。对钻进过程钻进液所起到的作用可以归纳为：保护孔壁、平衡地层土压力、冷却润滑钻具、提供井底动力、液力碎岩、返送井底岩样等作用。在基础工程、市政工程等通常都将粘土、水（或油）和少量处理剂混合而成，具有可调控性、比重和降失水性等性能，在相当多的情况下能够满足悬渣，稳定井壁、防止漏失、冷却润滑钻具的基本钻进需要，并且来源广泛，成本较低，配置实用方便的一种混合液体称之为泥浆。根据不同的适用条件，可以把泥浆分为：用于砂层、卵砾石层、破碎带等机械性分散底层的泥浆，简称松散地层泥浆；用于土层、泥岩、页岩等水敏性地层的抑制性泥浆，简称水敏抑制性泥浆；用于岩盐、钾盐、天然碱等水溶性地层的泥浆，简称水溶抑制性泥浆；用于较为稳定、漏失较小的硬岩钻进的泥浆，简称硬岩钻进泥浆；用于异常低压或异常高压地层的低比重泥浆或加重泥浆；用于超深井、地热井等高温条件下的抗高温泥浆。下面就相对应的地层所使用的泥浆通常的使用泥浆所需要的性能以及常见的一些配比做具体的说明：砂、砾层中使用的泥浆在砂层、砾石、卵石以及破碎带地层中钻进，成孔的难度很大。这类地层称为机械松散性地层。由于颗粒间缺乏胶结，钻进时井壁很容易坍塌。解决思路：增加井壁颗粒间的胶结力，粘性较大的泥浆适当渗入井壁地层中，可以明显增强砂、砾之间的胶结力，以此使井壁的稳定性增强。提高泥浆粘度，主要通过使用高分散性泥浆（细分散性）、增加泥浆中的粘土含量、加入有机或无机增粘剂等措施来实现。在这种地层中钻进所采用系分散性泥浆成功的工程实例还是很多的，下面就此类地层举出一下一些典型的配方实例：Na-CMC(钠羧甲基纤维素)泥浆这是一种最普通的提粘型泥浆，Na-CMC起进一步提粘和降失水作用。配方为：优质造浆粘土150～200g水1000ml，纯碱5～10g，Na-CMC6g左右。泥浆比重1.07～1.1粘度25～35s失水量小于12ml/30min，pH值约9.5。铁铬盐—Na-CMC泥浆该泥浆提粘且稳定性较强，铁铬盐起防絮凝（稀释）作用。配方为、：粘土200g，水1000ml，纯碱液浓度50%，加量约20%，铁铬盐溶液浓度20%，加量0.5%，Na-CMC0.1%。泥浆性能为比重1.10，粘度25s，失水量12ml/30min，pH值为9。木质素黄酸盐泥浆配方：1m3泥浆用80～200kg粘土，30～40kg亚硫酸纸浆废液，10！20kg煤碱剂，5～10kgNaOH,5～10kg消泡剂，900～940L水。泥浆性能为比重1.06～1.20，漏洞粘度18～40s，失水量5～10ml/30min，静切力1min时为6～45dPa，10min时为12～90dPa，在钻进过程中为进一步降失水可每立方米加1～3kgNa-CMC。腐植酸泥浆缴制备腐杏植酸泥双浆的配蠢方是纱：罗1m帽3调泥浆蛇用钻5禾0打～贷200述k景g咳煤碱剂腹（干助量懂)害，湾3脸～伙5kg绘NaC司O挥3强，问90些5转～铲955奴L营水。泥脚浆性能棵为比久重储1.0渴3孤～浊1.2丝0列，漏斗争粘领度峰2踏0劳～谦60桑s锡，失水策量滥2既0片～帽60超s助失水错量湿4康～粮10m裳l/m销i辞n茅，静切菠力夫1mi脚n闯时星为贩1眼8劣～疮60d雪P疾a竿，沾10m赴i骡n问时剪为头3乓6材！乏～锁120笼dP荡a毅，罚p并H恼值捕为凤9储～欺1剥0有。池土层、玻泥页岩轰中使用北的泥浆瞒对于水孤敏性地计层，应浊尽量减纺少钻进隆液对地淋层渗水疑，也就侮是降低民泥浆的轨失水量响以及增爬强井壁掉的岩土疲的抗水宁敏性，扎抑制分颂散是最芦为关键指的问题扰。从泥枝浆失水熊量影响问因素的绞分析和柳对岩土张的水化按性分析绞可以归爪纳出针粥对水敏棒性地层魔配制泥重浆时的炮几个要牵点：将选优质孕土。由隔于水化馋效果好电，粘土泽颗粒吸偶附了较隙厚的水恢化膜，丰泥浆体脚系中的计额自由耳水量大蛛大减少奔，所以制优质土伶泥浆的介失水量爪远低于抛劣质土笨的或。陆广采排用中“现粗分征散办”辩方法。沿使粘土饶颗粒适穴度絮凝静，而非舍高度分度散。从共而使井巨壁岩土团的分散窃性减弱睁，保持逢一定的语稳定性康。竞驻添加降出水剂态。津Na-露CM博C阶、腊PA贺M治等降水侮剂通过炭增加水右化膜厚脾度、增忙大渗透让阻力、晒起井壁餐网架隔寺膜作等逐，可使嘉失水量级明显减璃少裁。订辛提高基停液粘度条。泥浆酷中年的璃“院自由狼水俗”得实际上援是滤向球地层的胳基浆，湿其粘度叶愈高，洁向地层挥中渗滤夫的速率细就愈低纵。茄脖调整泥链浆比重挡，平衡燥地层压训力。井挽眼中液刚体压力橡与地层职中的流冶体的压壶力差是揪泥浆失跌水的动限力，尽亮可能减亡少压力境差，维溉持平衡秒钻进是舒降失水兼的有效咽措施蜘。挠左利用大俱分子链隔网在井墓壁是那阅个的隔军膜作认用萌借利用特需殊粒子县对地层手的途“侧钝槽化胀”触作用肉。兔龟利用微为颗粒的够堵塞作蜘用态。价救活度平趁衡她。坊拨下面介越绍适于金水敏性旅地层钻猴进的抑节制性泥楼浆，包恒括钙处美理泥浆恐、钾基族泥浆、韵乳化沥掏青泥浆倘和油包油水活度果平衡泥煌浆的配后方。这方些泥浆论抑制水改敏往往替是利用踏上述多密个原理丝，而以魔其中之完一为主积。折石疑膏草—杏铁铬盐捎泥浆。弦配方：芬石膏加腔量一般晴为泥浆偏体积唐的历1.1坝4缺%天～朱1.7嚼%趋，铁铬扮盐加量呜为兔0.8所6侧%欢～等1.7喘%请，纯碱伐为宣0.2途8辈%随～脏0.4辩2凶%疤，为降宗失水可傍加血入玻0.1字4例%冒～旬0.4抗2情%优的时CMC息.哪配置的货程序是刮：在淡永水泥浆将中先加臂入少量伴的铁铬带盐和纯碎碱及一乌部分水章，搅拌蒸后把其衬余的铁阵铬盐和含石膏一廉起加入献，再后葬加侧CM肆C拳控制失症水量侄。达豆氯化闷钙呀—落褐煤泥终浆。配宇方：以泼加名有约0.3沈%遍～盛0.5蜡%躬纯碱的他比重蓝为车1.1绑0扶～男1.2字0感的新浆购一份，径与煤碱伙剂拴（惯1莲5苏：歼2敲～符3焰：节10矛0晕～斑15玻0顺）一份你相混合艇，配成剂煤碱剂均泥浆，滴然后加澡入丛0.5践%女～精1.0畅%耽的氯化砌钙（配熊成溶液悼加入）挨经搅拌虏而成签。凡斜PA选M皆—误KC码l雀泥浆。兴配方：本粘土加妙量按在像泥浆中虎所占体惠积计咏为兽3揉%画～侄5科%达，分子惰量毅在肆300笨×10步4揭以上以栽上明，盗30凑%萌水解度不的缴PA取M捷加量胸为电1.4存3受～凡3.5统8kg杀/m计3日，旁KC歇l西加量同为种3胖%殿～河15滴%勾左右。损为除钙弄和提高贤抗温性捐能，可蚊加鲜入具5彻%昌左右的共（丧NH洒4芽）歌2SO胆4.贤分散型骂氯化钾报泥贸浆若.搂配方：珍配盛制纤1m游3米泥浆，陪粘浑土蛮5系0勤～澡100执k稻g做，弦KCl森3贼0士～行50k涌g框，聚合去物（淀殊粉等赴）芝5志～援10k壳g把，缩合浮亚硫酸说酒精废宴液贫3夹0狸～窃50k拍g催。忍KOH掌5勺～奖10k降g苦，消泡丘剂闭2鼻～桨3k岸g耻。灰水搁92负0笼～截940去L里。姜袜KO琴H茫—瞎褐煤泥兰浆。配济方：用湖于不宜甘含氯离顿子过高施的地区晋，用聚袜合物来姻控制失置水和调乏节流变关性，也解可添歌加考KC枝l去来弥补利钻井中搬的汪K驾+扫的消耗联，涂但招C短L狼—酱不能呢励个超过牢规定的气水平，犯这种泥培浆起抑郊制作用往的组分勒为理KO低H庆和聚KH刑M恒，并主辛要妙靠爹KO虏H瘦来维持昂钾含量盗和料p斗H眯值禁。轨嗽KO巴H渣—议磺酸盐乒泥浆。炼配方：融用于钻五井蒙脱扬石含量领高的地裕层泡。维锤铝基泥元浆。配径方：钾角离子和范铝离子采共同起恼抑制作粉用，聚耗合物用弓丙烯酰丧胺共聚锐物，这赞种泥浆卖在苏联竟油田中邻得到应沈用。配衬制鼠1m英3毅泥浆，三粘浆土匠6沟0肉～趋150誓kgK债Al(剃SO4溉)2木3食～银5k槽g带，站KOH遵1钩～照3k陶g厚，梁K2C盈r2O郊70.叔3~0龙.5k伏g趋,许铬木素库磺酸算盐妖2翅0仪～渣30k哑g开甲基丙坚烯酸与循甲基丙估酰胺共找聚记物纺3埋～竟5k优g丹，泉水很92咸0匪～奔960设L.冷溶蚀性由地层泥欣浆墨以氯化借钠盐层胃最为典择型，遇故到水后疫发生溶义解，是穴钻井液助孔壁溶池蚀，提椅出导致捕的结果戚是孔壁醋坍塌或撕超井。盲主要从丘两方面弹入手解办决：一广是降失楼水；二撤是降低谦钻井液忌对地层婆的溶蚀肃性。在怠钻井液糠中添加名于地层惩被溶物屿相同的脱物质，缺使溶解飘度趋于捷饱和，浸就是常港见的治继理溶蚀划的方法兽。盐水舍泥浆是他粘土悬障浮液中胸氯化钠驳含量大胆于乏1闪%小，或用哈咸水（罢海水