试述钻探中泥浆性能的调整.doc

1、试述钻探中泥浆性能的调整摘要：本文首先介绍了泥浆性能的影响因素，然后提出了调整泥浆性能的方法。 关键词：钻探，泥浆性能，影响因素，调整方法。 中图分类号：P634.6+2 文献标识码：A 文章编号： 一、泥浆性能的影响因素 （一）温度对泥浆性能的影响 用 3 2”泥浆( 石英 35 , 长石 25.5 , 砂石 20 , 烧砂石 10 , 木节9.5 , 加碳酸钠 0.5 % 颗粒细度: 500C C、1 . 7 比重的泥浆, 万孔筛余 0.5 克) 温度由 10 逐步上升到 6 2 , 测其不同温度点的流动性( 用恩格尔粘度计侧定, 泥浆比重 1 . 6 5 , 1 0 0 毫升流出的时间)

2、 和干坯厚度( 吃浆 10 分钟的干坯) 结果如下: 上述表格说明, 提高泥浆的温度, 粘度可显著下降, 脱水速度增快, 将 3 2 公泥浆从 1 0 增到 6 2 , 坯体成型速度提高 49.6 % , 坯体强度也有所增加, 但提高泥浆的温度, 有增加泥浆触变性的倾向, 同时也应注意模型与泥浆.之间温差不能太大, 避免出现气泡 , 漏浆后, 往模型中吹人热空气也可缩短坯体的脱模时间。 （二）废坯的加人对泥浆性能的影响 用 3 2 # 泥浆的废坯, 严格烘干, 然后按比例加人料泥中 , 测其流动性。废坯加入量的控制和严格烘干, 以及软质粘土的烘干, 浸泡风化, 是制备注浆泥料不可忽视的环节。由

3、于废坯的加入, 阳离子定着现象增强, 使粘土水系统的流变性有很大的改变。在生产中, 废坯加人量在20 一 30 % 其中白坯不超过 1 / 4 , 泥浆的流动性在 110 秒左右。九瓷厂为了稳定泥浆性能, 将配好后的泥料先研磨到万孔筛余 1.5 克左右, ( 测法同前) , 出磨过滤烘干(与废坯相似) 然后再人磨加碱 0 . 3 0.35 % , 磨细到使用的颗粒度, 这样处理, 对克服泥浆中漂浮的黑色油脂状的有机物( 由砂石, 碱石和紫木节带入的, 易使产品产生麻泡) 和可溶性盐(主要是碳酸盐、硫酸盐、易使泥浆产生泥缕) 的滤出效果很好。泥浆中这两种物质是注浆工最讨厌的东西。并能减弱碳酸钠的

4、稀释作用。滤后的泥加碳酸钠 0.3 、0.35 % 就可达到 0.5 一 0.5 % 的效果, 对减少出碱皮和延长石膏模的使用寿命也起到作用。 （三）真空处理对泥浆性能的改进 用型号 ZB 一 036 真空泵, 真空度达 6 0 毫米水银柱处理泥浆时, 其泥浆性能变化如下: 注: (1) 6 4 # 泥浆配比 : 石英 34 , 长石 21 , 砂石 21 , 烧砂石10 , 紫木节 5 , 碱于 9 ,外加苏少土 3 %, 碳酸钠 0.5 % (2) 上述试验是在一瓷厂做的。把泥浆进行真空处理, 对稳定泥浆性能, 减少气泡和半成品收缩作用很大, 并能加速坯体的成型过程, 增加还体的强度和密度

5、。在有条件介清况下应采用真空处理。和离心注浆结合起来, 用机械旋转给泥浆颗粒排列创造有利条件, 控制因泥浆对流产生坯体变形。 （四）电解质对泥浆性能的影响 1、流动性: 泥浆里加了电解质, 泥浆稀释了, 随着电解质的增加, 枯度降低, 流动性增强。当达到最佳稀释度以后, 继续增加电解质, 又逐渐稠厚下来。我厂的泥浆尚未达到最佳稀释度。泥浆的流动性要有一个范围。如果流动性太弱, 严重时泥浆不能流入模型的细窄部分, 泥浆屈服值往往高, 触变性强, 空浆性能不良。如果流动性太强,泥浆中的粗颗粒有时能下沉, 而且泥浆容易从模型的接合处流出来。 2、湿坯含水举: 泥浆里加入电解质,随着电解质的增加, 湿

6、坯含水率逐渐降低,湿坯含水率太高时, 坯体容易变型, “ 保型性” 不良。湿坯含水率太低时, 坯体板脆。加工性不良 , 在坯体开孔, 切断填孔时, 容易出现裂纹。 3 、吃浆速度: 泥浆在模型里的吃浆速度, 随着电解质的增加而缓慢。在实际生产中, 往往希望吃浆快些, 但要掌握运当。因为吃浆快的主要原因是粒子填充率低, 颗粒之间有较多的孔陈供水份往模型里输送。这样的坯体严重时, 干坯强度低 , 湿坯因含水量高而搪软 , 容易变型, 保型性不良。这样的泥浆也要防止因流动不强而排浆性不良。 4、干坯强度: 干坯强度随看电解质的增加而提高, 在实际生产中, 往住希望有高强度的坯体, 但高强度的主要尽因

7、之一是粒子填充率高, 即粒子排列的致密。但这样的坯体往往吃浆慢, 坯体板硬而使加工性不良。 以上所说的几个泥浆性能, 都是互相关联互为因果的。在调整某一个性能时, 往往导致其它几个性能的变化。所以我们在实际生产中, 在调整泥浆性能时, 要滇重从事,不可顾此失彼。 二、调整泥浆性能的方法 （一）粘度和切力的调整 降低泥浆粘度和切力。在钻进粘土层或泥质岩石造成粘土侵时，或者泥浆受到可溶性岩污染，都可能导致粘度切力的上升，这时就要降低粘度和切力。所用的方法和处理剂则应根据导致粘度和动力上升的原因而定。 1 由于钻进粘土层或泥质岩石使泥浆固相含量增加，导致粘度和切力上升时，可采用如下几种方法处理：（1

8、）加清水稀释降低泥浆中固相含量，从而降低粘度和切力，但应指出：这种方法易使泥浆失水量增大，而引起孔壁岩石膨胀缩径或剥离坍塌等。 （2）采用加入低固相泥浆进行释降，以降低泥浆固相含量来降低粘度和切力。 （3）可采用钙处理有机高分子保护的方法，絮凝和控制粘土颗粒的分散以达到降低粘土的切力的目的。 2 提高泥浆粘度和切力：当钻孔遇松散、破碎易掉块坍塌或漏失时，则应提高泥浆粘度和切力，其方法如下：（1）增加泥浆中粘土含量来提高粘度和切力，但因粘土含量增加而使比重增大，提高了平衡地层压力和能力，有利于保持孔壁和稳定，对于漏失原则会因比重增大而不利堵漏。 （2）如泥浆粘度和切力因降粘剂浓度过高而降低，可加

9、入新的未经入处理的泥浆，以达到降低降粘剂的浓度来达到提高粘度和动力。 （3）加入无机结构剂如石灰乳、水泥浆、食盐、Cacl2、石膏等来提高粘度和切力，但在粘度和切力提高的同时，会使失水量相应增大。 （二）失水量的调整 当遇到易于吸水膨胀、剥离坍塌等地层时，要严格控制失水量和泥皮厚度，此外，当因可溶性盐侵而使失水量增大时，亦应降低失水量。常用降低失水量的方法如下： 1 增加泥浆中的粘土含量、胶质粒子的浓度也随之增加，失水量则降低，但此种方法对失水量的降低有限，同时粘度和动力及比重则会因粘土量的增加而增大。 2 提高粘土在水中的分散和水化程度以降低失水量，其方法有：（1）加入适量的 CaCO3 或

10、 NaOH 处理。 （2） 加入有机高分子降失水剂来降低失水量，常用的降失水剂有煤碱剂、硝基腐植酸、野生植物胶等。（三）泥浆比重的调整 当钻进高压水层或油气层时，为了防止井喷，要求泥浆有较高的比重，以平衡地层压力。提高比重的方法有： 1 增加泥浆中的粘土含量。可采用劣质粘土或第四纪黄土选浆，并经处理剂处理，改善泥浆的性能。 2 加入加重剂提高泥浆比重，最常用的加重剂是重晶石（比重 4.5） ，其硬度小对水泵的磨损性小。 三、结语 在钻探中，泥浆性能的调整占有十分重要的地位，施工人员应当掌握调整的方法，达到高速优质钻进的目的。 参考文献： 1 水文地质手册编写组 水文地质手册M 北京: 地质出版社，1980 2 赵尔慧 农用机井设计与管理M 北京: 水利电力出版社，1987