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文檔簡(jiǎn)介

1、鉆進(jìn)泥漿的調(diào)配與維護(hù)授課教師:陳清香 沖洗液的概述沖洗液的概述 沖洗液是鉆探施工中沖洗液是鉆探施工中使用最多的是液體鉆井使用最多的是液體鉆井液,氣體或泡沫沖洗液液,氣體或泡沫沖洗液使用較少。沖洗液在鉆使用較少。沖洗液在鉆探施工中有極為重要的探施工中有極為重要的作用,它被鉆探工作者作用,它被鉆探工作者稱為稱為“鉆井的血液鉆井的血液” 第一節(jié)第一節(jié) 沖洗液的組成、常用材料沖洗液的組成、常用材料一一 沖洗液的組成沖洗液的組成 沖洗液主要由液相、固相和化學(xué)處理劑組成。沖洗液主要由液相、固相和化學(xué)處理劑組成。液相可以是水(淡水、鹽水)、油(原油、柴油)或乳狀液(混油乳化液和反相乳液相可以是水(淡水、鹽水

2、)、油(原油、柴油)或乳狀液(混油乳化液和反相乳化液)。化液)。固相包括有用固相(膨潤(rùn)土、加重材料)和無用固相(巖屑)。固相包括有用固相(膨潤(rùn)土、加重材料)和無用固相(巖屑)?;瘜W(xué)處理劑包括無機(jī)、有機(jī)及高分子化合物?;瘜W(xué)處理劑包括無機(jī)、有機(jī)及高分子化合物。二、沖洗液的常用材料v 沖洗液常用材料和化學(xué)處理劑沖洗液常用材料和化學(xué)處理劑v 沖洗液由基礎(chǔ)配漿材料及處理劑兩部分組成。基礎(chǔ)配漿材料是指在配漿中用沖洗液由基礎(chǔ)配漿材料及處理劑兩部分組成。基礎(chǔ)配漿材料是指在配漿中用量較大的基本組分主要有水和黏土,沖洗液材料應(yīng)符合量較大的基本組分主要有水和黏土,沖洗液材料應(yīng)符合GB/T5005的規(guī)定,優(yōu)先的規(guī)定,

3、優(yōu)先使用鈉膨潤(rùn)土;化學(xué)處理劑用于改善和穩(wěn)定沖洗液性能,滿足護(hù)壁要求。使用鈉膨潤(rùn)土;化學(xué)處理劑用于改善和穩(wěn)定沖洗液性能,滿足護(hù)壁要求。v以下是鉆探?jīng)_洗液常見的化學(xué)處理劑以下是鉆探?jīng)_洗液常見的化學(xué)處理劑 v.無機(jī)處理劑v碳酸鈉(純堿)鈣膨潤(rùn)土改型劑和堿度(PH值)控制劑;v氫氧化鈉(燒堿)堿度控制劑;v鈣鹽,包括氫氧化鈣(石灰)、石膏、氯化鈣無機(jī)絮凝劑、泥頁巖抑制劑、水泥速凝劑;v氯化鈉(食鹽)無機(jī)絮凝劑、泥頁巖抑制劑、水泥早強(qiáng)劑;v鉀鹽,包括氫氧化鉀、氯化鉀和碳酸鉀頁巖抑制劑;v硅酸鈉(水玻璃、泡花堿)頁巖抑制劑;v酸式焦磷酸鈉(Na2H2P2O7)和六偏磷酸鈉(NaPO3)6S無機(jī)分散劑。v降

4、濾失劑v腐植酸類v 主要有煤堿劑(腐植酸鈉)、鉻腐植酸鈉和硝基腐植酸鈉。該類產(chǎn)品兼有稀釋作用。v纖維素類v 主要指鈉羧甲基纖維素(CMC),有低黏、中黏及高黏三種產(chǎn)品。v 高黏度(HV-CMC):1 000mPas2 000 mPas;v 中黏度(MV-CMC): 500mPas1 000 mPas:v 低黏度(LV-CMC): 100mPas500 mPas.v鈉羧甲基纖維素還具有增黏作用,抗鹽能力強(qiáng)。v聚合物類v水解聚丙烯腈類:包括水解聚丙烯腈鈉(或鈉鹽)以及鈣鹽和銨鹽,抗溫可達(dá)200以上;v聚陰離子纖維素(PAC)系列產(chǎn)品有:PAC141、PAC142、PAC143;v聚丙烯酸鹽SK系列

5、,為丙烯酸鹽的多元共聚物,產(chǎn)品有SK-1、SK-2、SK-3.v淀粉類v膠化淀粉:降失水、不增粘:使用時(shí)要求提高漿液的PH值,或加防腐劑;v羧甲基淀粉:降失水、增粘,對(duì)動(dòng)切力影響大,有利于攜帶巖屑;v羥丙基淀粉:為非離子型高分子材料,對(duì)高價(jià)陽離子不敏感。v樹脂類v磺甲基酚醛樹脂(SMP-1、SMP-2),耐高溫,抗鹽鈣能力強(qiáng)。v降黏劑v又稱解絮凝劑或稀釋劑,分為分散型和聚合物型稀釋劑。v單寧類:主要有單寧酸鈉、栲膠堿液、磺甲基單寧、磺甲基栲膠、磺甲基單寧鉻和無鉻磺甲基栲膠木素等;v木素類:常使用鐵鉻木質(zhì)素磺酸鹽(鐵鉻鹽,F(xiàn)CLS)、無鉻磺化木質(zhì)素等;鐵鉻鹽具良好稀釋效果,應(yīng)在較高PH值(111

6、2)下使用,對(duì)環(huán)境有一定影響;v聚合物類:主要是分子量較低(10萬)的丙烯酰胺或丙烯酸類聚合物,屬非分散型降黏劑;常用的產(chǎn)品有兩性離子聚合物稀釋劑XY-27、X-40、XB-40等;v腐植酸類:具有較好的稀釋作用,如腐植酸鈉、腐植酸鉀、磺化褐煤(SMC)等。v增黏劑v生物聚合物:增黏,降失水效果顯著;v維素類:羧甲基纖維,乙基纖維素,聚陰離子纖維素;v聚合物類增黏劑:具有良好的增黏作用,常用的有80a51. Pac14l。v抑制劑v瀝類包括氧化瀝青、磺化瀝青、改性瀝青:v鉀鹽腐植酸類:主要產(chǎn)品有腐植酸鉀、硝基腐殖酸鉀、磺化腐植酸鉀、有機(jī)硅腐植酸鉀等,其中腐植酸鉀應(yīng)用廣泛;v聚合物抑制劑:包括聚

7、丙烯酸鉀、水解聚丙烯腈鉀(K-PAN)、環(huán)氧丙基三甲氫化銨(NW-1,俗稱:小陽離子);v陽離子聚丙烯酰胺(大陽離子):具有較強(qiáng)的抑制巖屑分散能力和絮凝作用。v絮凝劑v部分水解聚丙烯酰胺(PHP,分子量300萬600萬,水解度30%左右)為選擇性絮凝劑,非水解聚丙烯酰胺(PAM,水解度不大于5%,分子量800萬以上)為全絮凝劑。v潤(rùn)滑劑v惰性固體潤(rùn)滑劑v主要產(chǎn)品:塑料方球、石墨、玻璃微珠等。v液體類潤(rùn)滑劑va/、陰離子潤(rùn)滑劑:皂化溶解油、硫酸化蓖麻油(太古油)、奎爾酸鈉皂等;vb、非離子潤(rùn)滑劑:如平平加、司盤等;vc/、復(fù)合潤(rùn)滑劑:如Z761減阻劑、DR鉆探潤(rùn)滑劑、RH系列潤(rùn)滑劑等。v堵漏劑v

8、惰性堵漏材料v顆粒狀材料如核桃殼、橡膠粒、石灰石等,起“架橋”作用,稱“架橋劑”;v纖維狀材料如鋸末、紙纖維、花生殼、棉籽殼、皮革粉、玉米芯、石棉粉等,在堵漏液中起懸浮作用,又稱“懸浮拉筋劑”;v片狀材料如云母、蛭石、稻殼等,起填塞作用,又稱“填塞劑”;v復(fù)合堵漏材料,將上述三類材料以合理的比例和級(jí)配復(fù)合使用,以提高使用效果。顆粒狀、片狀、纖維狀堵漏材料之比一般為5:2:1。產(chǎn)品有:HD橋堵劑、暫堵915、暫堵917等。v隨鉆堵漏劑v又稱單向壓力封閉劑。v液體套管被屏蔽劑:以落地棉、次棉花等為原料,酸化形成的產(chǎn)品;v防塌型碎鉆堵漏劑GPC、PSC-1和801堵漏劑等。原料為天然植物膠或改其性產(chǎn)

9、品。v高失水堵漏劑v由架橋材料、軟質(zhì)纖維及助濾劑等復(fù)合而成。主要產(chǎn)品:狄賽爾(DSL)堵劑、PCC暫堵劑等。v加重劑v重晶石粉,即BaSO4,密度4.2g/cm,200目篩余3.0%;v石灰石粉,主要成分為CaCO3,密度2.7g/cm2.9g/cm。v泡沫劑與消泡劑v泡沫劑,十二烷基本磺酸鈉(ABS)、烷基磺酸鈉(AS)、DF-1型泡沫劑;v消泡劑。硬脂酸鋁類(DF-4)、有機(jī)硅(DX)、甘油聚醚類。第二節(jié) 沖洗液的功用與種類一、沖洗液的功用一、沖洗液的功用v從技術(shù)的角度看,沖洗液具有以下基本功能和特性從技術(shù)的角度看,沖洗液具有以下基本功能和特性v控制地層壓力,防止孔壁坍塌(密度)控制地層壓

10、力,防止孔壁坍塌(密度)v將鉆屑自孔內(nèi)攜帶至地面(粘度)將鉆屑自孔內(nèi)攜帶至地面(粘度)v泥漿循環(huán)停止時(shí),懸浮鉆屑(靜切力)泥漿循環(huán)停止時(shí),懸浮鉆屑(靜切力)v在孔壁周圍形成一層不透水的泥皮以保護(hù)孔壁(泥餅強(qiáng)度、失水性能)在孔壁周圍形成一層不透水的泥皮以保護(hù)孔壁(泥餅強(qiáng)度、失水性能)v冷卻、潤(rùn)滑鉆頭與鉆桿(油、其它添加劑、水)冷卻、潤(rùn)滑鉆頭與鉆桿(油、其它添加劑、水)v在地表能易于將鉆屑分離、沉淀(粘度在地表能易于將鉆屑分離、沉淀(粘度 靜切力)靜切力)v抵消鉆具和套管的部分重力(密度)抵消鉆具和套管的部分重力(密度)v對(duì)整個(gè)鉆探系統(tǒng)和工具無損害(含沙量、無腐蝕性)對(duì)整個(gè)鉆探系統(tǒng)和工具無損害(含

11、沙量、無腐蝕性)vPH值穩(wěn)定(值穩(wěn)定(7-11)便于固相控制(觸變性)便于固相控制(觸變性)v耐高溫性能好,抗生物降解。耐高溫性能好,抗生物降解。2沖洗液的種類及使用地層沖洗液的種類及使用地層v1清水和自然造漿清水和自然造漿 完整和孔壁穩(wěn)定地層采用清水作沖洗液,鉆完整和孔壁穩(wěn)定地層采用清水作沖洗液,鉆遇粘土類地層時(shí),巖屑與清水混合并分散遇粘土類地層時(shí),巖屑與清水混合并分散形成自然造漿。形成自然造漿。v2細(xì)分散泥漿細(xì)分散泥漿 鈉膨潤(rùn)土粉或鈣膨潤(rùn)土粉加純堿(碳酸鈉)鈉膨潤(rùn)土粉或鈣膨潤(rùn)土粉加純堿(碳酸鈉)用淡水?dāng)嚢栊纬煞€(wěn)定的懸浮液,即細(xì)分散用淡水?dāng)嚢栊纬煞€(wěn)定的懸浮液,即細(xì)分散泥漿,適于孔較穩(wěn)定的地層

12、泥漿,適于孔較穩(wěn)定的地層。v3粗分散泥漿粗分散泥漿 細(xì)分散泥漿中加入石灰、石膏、NaCl、CaCl2和海水一類的絮凝劑和其他處理劑,形成適度的絮凝的分散泥漿。主要有鈣處理泥漿(石灰泥漿、石膏泥漿、氯化鈣泥漿)、含鹽泥漿(鹽水泥漿、飽和鹽水泥漿、海水泥漿)和鉀基泥漿等。適于較復(fù)雜的水敏性地層、鹽堿地層和淺海鉆探。v4 不分散低固相(聚合物)沖洗液不分散低固相(聚合物)沖洗液 以具有選擇性絮凝作用的高分子聚合物如部分水解聚丙烯酰胺(PHP)等為主要處理劑,保留泥中優(yōu)質(zhì)造漿黏土、絮凝劣質(zhì)土和鉆屑,便于地表沉除,保持泥漿低固相和良好的剪切稀釋性能。該類漿適應(yīng)性強(qiáng),特別適于中硬地層。v5 無固相沖洗液無

13、固相沖洗液 清水中不加黏土只加化學(xué)處理劑,主要有合成高聚物沖洗液、天然植物膠沖洗液、生物聚合(XC)沖洗液、水玻璃+PHP沖洗液等。適于穩(wěn)定地層和一般的水敏性地層鉆進(jìn)。第三節(jié) 沖洗液的性能參數(shù)u鉆井液常規(guī)性能包括:密度、流變性(漏斗粘度、鉆井液常規(guī)性能包括:密度、流變性(漏斗粘度、表觀粘度、塑性粘度、動(dòng)切力、靜切力等)、濾失表觀粘度、塑性粘度、動(dòng)切力、靜切力等)、濾失造壁性(濾失量、濾餅厚度、濾餅性能等)、造壁性(濾失量、濾餅厚度、濾餅性能等)、pH值、值、含砂量、固相含量等。下面僅以泥漿密度參數(shù)來簡(jiǎn)含砂量、固相含量等。下面僅以泥漿密度參數(shù)來簡(jiǎn)單敘述泥漿性能參數(shù)的重要性單敘述泥漿性能參數(shù)的重要

14、性1.鉆井液密度鉆井液密度鉆井液的密度是指每單位體積鉆井液的質(zhì)量,常鉆井液的密度是指每單位體積鉆井液的質(zhì)量,常用用g/cm3(或或kg/m3)表示。在鉆井工程上,鉆井表示。在鉆井工程上,鉆井液密度和泥漿比重是兩個(gè)等同的術(shù)語。液密度和泥漿比重是兩個(gè)等同的術(shù)語。v鉆井液密度是確保安全、快速鉆井和穩(wěn)定孔壁鉆井液密度是確保安全、快速鉆井和穩(wěn)定孔壁的一個(gè)十分重要的參數(shù)。通過鉆井液密度的變的一個(gè)十分重要的參數(shù)。通過鉆井液密度的變化,可調(diào)節(jié)鉆井液在井筒內(nèi)的靜液柱壓力,以化,可調(diào)節(jié)鉆井液在井筒內(nèi)的靜液柱壓力,以平衡地層孔隙壓力時(shí)亦用于平衡地層構(gòu)造應(yīng)力,平衡地層孔隙壓力時(shí)亦用于平衡地層構(gòu)造應(yīng)力,以避免井塌的發(fā)生

15、。以避免井塌的發(fā)生。u2010年年4月月20日,日,英國(guó)石油公司英國(guó)石油公司在在美國(guó)美國(guó)墨西哥灣墨西哥灣租用的鉆井平臺(tái)租用的鉆井平臺(tái)“深深水地平線水地平線”發(fā)生爆炸,導(dǎo)致大量石發(fā)生爆炸,導(dǎo)致大量石油泄漏,釀成一場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境慘劇。油泄漏,釀成一場(chǎng)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境慘劇。在墨西哥灣漏油事件發(fā)生近在墨西哥灣漏油事件發(fā)生近3個(gè)月后,個(gè)月后,英國(guó)石油公司英國(guó)石油公司7月月15日宣布,新的日宣布,新的控油裝置已成功罩住水下漏油點(diǎn),控油裝置已成功罩住水下漏油點(diǎn),“再無原油流入墨西哥灣再無原油流入墨西哥灣”。 u2010年年6月月16日,美國(guó)總統(tǒng)奧日,美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬在白宮宣布,英國(guó)石油公巴馬在白宮宣布,英國(guó)石油公司將

16、創(chuàng)建一筆司將創(chuàng)建一筆200億美元的基金億美元的基金,專門用于賠償漏油事件的受,專門用于賠償漏油事件的受害者。害者。 “墨西哥灣在長(zhǎng)達(dá)墨西哥灣在長(zhǎng)達(dá)10年的時(shí)間里將成為一片廢海,造成的經(jīng)濟(jì)損失年的時(shí)間里將成為一片廢海,造成的經(jīng)濟(jì)損失將以數(shù)千億美元計(jì)。將以數(shù)千億美元計(jì)。井漏井漏井噴井噴復(fù)雜情況復(fù)雜情況坍塌坍塌 鉆具鉆具厚泥餅厚泥餅卡鉆卡鉆常規(guī)地層常規(guī)地層井口井口易漏,低易漏,低P破破 P泥泥 P泥泥低壓地層低壓地層高壓地層高壓地層易噴地層,高易噴地層,高P地地常規(guī)地層常規(guī)地層P塌塌 、P地地P泥泥P破破(P漏漏)課題一 泥漿的配制 現(xiàn)場(chǎng)泥漿循環(huán)系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)泥漿循環(huán)系統(tǒng)v如正循環(huán)鉆進(jìn):泥漿的循環(huán)路線:泥

17、漿池如正循環(huán)鉆進(jìn):泥漿的循環(huán)路線:泥漿池泥漿泵泥漿泵主動(dòng)鉆桿(方鉆桿)主動(dòng)鉆桿(方鉆桿)鉆桿柱(鉆桿、鉆鋌)鉆桿柱(鉆桿、鉆鋌) v鉆頭鉆頭環(huán)形空間環(huán)形空間地表固相控制系統(tǒng)地表固相控制系統(tǒng)沉淀池沉淀池循環(huán)槽循環(huán)槽泥漿池泥漿池v 泥漿池和沉淀池的容量要根據(jù)鉆機(jī)場(chǎng)地環(huán)境來確定,通常不低于設(shè)計(jì)泥漿池和沉淀池的容量要根據(jù)鉆機(jī)場(chǎng)地環(huán)境來確定,通常不低于設(shè)計(jì)鉆孔總?cè)萘康你@孔總?cè)萘康?倍倍5倍,一般倍,一般10m15m,條件困難時(shí)可用容量條件困難時(shí)可用容量1m2m鐵板箱代替。循環(huán)槽長(zhǎng)度一般應(yīng)鐵板箱代替。循環(huán)槽長(zhǎng)度一般應(yīng)10m15m上,內(nèi)寬上,內(nèi)寬220mm250mm,坡度坡度1/1001/80,每隔兩米可交

18、錯(cuò)安置一個(gè)擋板;池,每隔兩米可交錯(cuò)安置一個(gè)擋板;池槽應(yīng)做防滲處理,邊用磚石和混凝土加固。槽應(yīng)做防滲處理,邊用磚石和混凝土加固。v所需泥漿總量V是鉆孔內(nèi)泥漿量V1、地表循環(huán)凈化系統(tǒng)泥漿量V2、漏失及其它損耗量V3的總和: V=V1+V2+V3 120mm井眼1780m120mm井眼1780m深度根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整165.1mm(6-1/2in)井眼139.7mm(5-1/2in)活動(dòng)套管215.9mm(8-1/2in)井眼220m244.5mm(9-5/8in)井眼220m139.7mm(5-1/2in)140(152)mm井眼1780m140(152)mm井眼1780m深度根據(jù)地質(zhì)情況調(diào)整215

19、.9mm(8-1/2in)井眼311.1mm(12-1/2in)井眼240m177.8mm(7in)311.1mm(12-1/2in)井眼240m177.8mm(7in)活動(dòng)套管89鉆桿通不過89鉆桿通不過193.7mm(7-5/8in)193.7mm(7-5/8in)244.5mm(9-5/8in)導(dǎo)管導(dǎo)管井口導(dǎo)管244.57.93mm(9-5/8in)井口導(dǎo)管244.57.93mm(9-5/8in)120mm215.9mm220m228m215.9mm164m177.8mm120mm215.9mm164m177.8mm228m139.7mm1780m311.1mm240m245m311.1

20、mm162m244.5mm311.1mm162m244.5mm245m177.8mm1780m140mm140mmv配制1m3體積的泥漿所需粘土重量q按以下過程推導(dǎo)計(jì)算:v式中: 1粘土的比重,2.62.8; 2 泥漿的比重; 3 水的比重。1000)(31321qv配制1m3體積的泥漿所需水量Vw為:v單位換算關(guān)系:v1英尺=0.3048mv1英寸=0.0254m11000qVwv配制加重泥漿時(shí),加重1 m3泥漿所需加重劑的重量W(Kg)為:v式中: B加重劑的比重; 2 加重泥漿的比重; 0 原漿的比重。1000)(202BBWv式中:V原漿體積,(m3); 1 原漿比重; 2 加水稀釋后

21、的泥漿比重; 3 水的比重。3221)(Vxv處理劑在泥漿中的加量較少,按體積含量計(jì)一般只處理劑在泥漿中的加量較少,按體積含量計(jì)一般只占泥漿總體積的占泥漿總體積的0.1%1%。v粉劑粉劑一般是以單位體積泥漿中加入的重量來計(jì);一般是以單位體積泥漿中加入的重量來計(jì);v液劑液劑則是以單位體積泥漿中加入的體積量來計(jì);則是以單位體積泥漿中加入的體積量來計(jì);v在一些特殊情況下,還有以單位粘土粉重量中加入在一些特殊情況下,還有以單位粘土粉重量中加入多少處理劑來計(jì)算(如純堿)。多少處理劑來計(jì)算(如純堿)。關(guān)于水解PAMPAM的計(jì)算的計(jì)算vPAMPAM的水解度、分子量和加量這三個(gè)參數(shù),在的水解度、分子量和加量這

22、三個(gè)參數(shù),在不同使用目的下有不同要求。不同使用目的下有不同要求。v選擇性絮凝劑:選擇性絮凝劑:PAMPAM分子量在分子量在25025050050010104, ,水解度水解度30%30%,加量(,加量(50-8050-801010-6-6)為宜;為宜;v完全絮凝:分子量要大,水解度小于完全絮凝:分子量要大,水解度小于10%10%v解;根據(jù)已知條件得;解;根據(jù)已知條件得;v每立方米泥漿所需每立方米泥漿所需PAMPAM膠體加量膠體加量v例例: :有一鉆孔需配制有一鉆孔需配制20M320M3聚丙烯酰胺泥漿,聚丙烯酰胺的含量為聚丙烯酰胺泥漿,聚丙烯酰胺的含量為7%7%,漿液中聚丙烯酰胺濃度漿液中聚丙烯

23、酰胺濃度100 ppm,100 ppm,所需聚丙烯酰胺水解度為所需聚丙烯酰胺水解度為30%30%,求聚,求聚丙烯酰胺的膠體加量和水解聚丙烯酰胺的加堿量各為多少丙烯酰胺的膠體加量和水解聚丙烯酰胺的加堿量各為多少? ?v配制配制20M20M3 3聚丙烯酰胺泥漿聚丙烯酰胺的膠體加量聚丙烯酰胺泥漿聚丙烯酰胺的膠體加量vW W1 1. .4242kgkg20202828. .4 4kgkgv水解聚丙烯酰胺的加堿量水解聚丙烯酰胺的加堿量vW W40407171水解度含量重量水解度含量重量4040717130%30%7%7%28. .40. .4kgkgW42. 110001007100 配漿裝配配漿裝配v

24、 每臺(tái)鉆機(jī)應(yīng)配泥漿攪拌機(jī)和一個(gè)0.20.3處理劑容器。v無論是井場(chǎng)制備或泥漿站集中制備供應(yīng)各井場(chǎng),制備泥漿的設(shè)備有兩種:一是用泥漿攪拌機(jī);一是用水力攪拌機(jī)。v泥漿攪拌機(jī)的體積一般為0.52m3,水力攪拌機(jī)的體積一般為2m3,攪拌機(jī)速度一般為80100r/min。泥漿的配制設(shè)備立式攪拌機(jī)泥漿的配制設(shè)備水力攪拌機(jī)水力攪拌機(jī)泥漿的配制設(shè)備v1.降低泥漿中固相含量的方法降低泥漿中固相含量的方法v稀釋法用清水或堿水稀釋;稀釋法用清水或堿水稀釋;v替換法用固相含量低的泥漿替換固相含量高的泥漿;替換法用固相含量低的泥漿替換固相含量高的泥漿;v沉淀法讓巖屑自然重力自然沉淀;沉淀法讓巖屑自然重力自然沉淀;v化學(xué)

25、凈化法如大分子絮凝劣質(zhì)土;化學(xué)凈化法如大分子絮凝劣質(zhì)土;v機(jī)械凈化法利用振動(dòng)篩、除砂器等機(jī)械設(shè)備。機(jī)械凈化法利用振動(dòng)篩、除砂器等機(jī)械設(shè)備。四、泥漿的凈化顆粒分布清除方法粗2000小于10目振動(dòng)篩20目篩中粗20002501060目40、60目篩中細(xì)2507460200目80目篩細(xì)7440200325目旋流除砂器特細(xì)448旋流除泥器75低速離心機(jī)52高速離心機(jī)膠體2化學(xué)處理v無機(jī)鹽:Ca2+,K 抑制粘土水化分散v聚合物:PHP、PAM、FIA368; 大分子包被作用v振動(dòng)篩v旋流除砂器v除泥器v離心機(jī)維護(hù)與管理維護(hù)與管理v1 施工中需要用多種消耗量大或很難溶解的化學(xué)處理劑時(shí),應(yīng)在接近水施工中需

26、要用多種消耗量大或很難溶解的化學(xué)處理劑時(shí),應(yīng)在接近水源池的循環(huán)槽邊放置處理劑容器,將處理劑預(yù)先用水溶解,循環(huán)過程中源池的循環(huán)槽邊放置處理劑容器,將處理劑預(yù)先用水溶解,循環(huán)過程中緩慢流入循環(huán)槽。緩慢流入循環(huán)槽。v2 使用沖洗液的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備漏斗、黏度計(jì)、比重秤、失水量?jī)x和使用沖洗液的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)配備漏斗、黏度計(jì)、比重秤、失水量?jī)x和PH試試紙;泥漿管理員每班至少測(cè)定一次沖洗液的常規(guī)性能,并將測(cè)得的數(shù)據(jù)紙;泥漿管理員每班至少測(cè)定一次沖洗液的常規(guī)性能,并將測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)入班報(bào)表內(nèi)。計(jì)入班報(bào)表內(nèi)。v3 清除循環(huán)系統(tǒng)中的巖屑和泥砂,固相控制在規(guī)定范圍之內(nèi);固控設(shè)備清除循環(huán)系統(tǒng)中的巖屑和泥砂,固相控制在規(guī)定范圍之內(nèi);

27、固控設(shè)備宜選用小型旋流除砂器和離心除泥機(jī)。宜選用小型旋流除砂器和離心除泥機(jī)。v4 根據(jù)孔內(nèi)情況及時(shí)調(diào)整沖洗液性能。根據(jù)孔內(nèi)情況及時(shí)調(diào)整沖洗液性能。v5 需要轉(zhuǎn)化沖洗液類型時(shí),應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)先做試驗(yàn),確定轉(zhuǎn)化程序。需要轉(zhuǎn)化沖洗液類型時(shí),應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)先做試驗(yàn),確定轉(zhuǎn)化程序。v6 使用化學(xué)處理劑要注意防毒、防腐蝕?,F(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配備必要的勞使用化學(xué)處理劑要注意防毒、防腐蝕?,F(xiàn)場(chǎng)和實(shí)驗(yàn)室應(yīng)配備必要的勞動(dòng)保護(hù)用品。動(dòng)保護(hù)用品。v7 新工區(qū)、新礦種勘探,要根據(jù)地層條件、鉆進(jìn)方法,在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)確定新工區(qū)、新礦種勘探,要根據(jù)地層條件、鉆進(jìn)方法,在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)確定沖洗液類型,選擇合適的處理劑,設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)、合理的配方。沖洗

28、液類型,選擇合適的處理劑,設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)、合理的配方。泥漿的維護(hù)管理v切實(shí)做好對(duì)還漿性能的測(cè)定;切實(shí)做好對(duì)還漿性能的測(cè)定;v及時(shí)調(diào)整泥漿性能和新液的補(bǔ)充;及時(shí)調(diào)整泥漿性能和新液的補(bǔ)充;v預(yù)防、解決地層特性對(duì)泥漿的侵害;預(yù)防、解決地層特性對(duì)泥漿的侵害;v防止自然條件和人為因素對(duì)泥漿的損害;防止自然條件和人為因素對(duì)泥漿的損害;v認(rèn)真、及時(shí)對(duì)有害固相進(jìn)行清除。認(rèn)真、及時(shí)對(duì)有害固相進(jìn)行清除。v一、設(shè)立泥漿試驗(yàn)室,配備專職技術(shù)人員,中隊(duì)一、設(shè)立泥漿試驗(yàn)室,配備專職技術(shù)人員,中隊(duì)(分隊(duì)分隊(duì))配一名專業(yè)管理員,鉆機(jī)各班有專人負(fù)責(zé)泥漿的配一名專業(yè)管理員,鉆機(jī)各班有專人負(fù)責(zé)泥漿的配制,性能的測(cè)定、儀器,材料的保管。配

29、制,性能的測(cè)定、儀器,材料的保管。v二、機(jī)臺(tái)必須配備粘度計(jì)、比重秤、含砂量杯、量筒、失水量?jī)x、二、機(jī)臺(tái)必須配備粘度計(jì)、比重秤、含砂量杯、量筒、失水量?jī)x、PH值試紙,每班至少測(cè)定一次泥漿值試紙,每班至少測(cè)定一次泥漿性能,并把測(cè)定的數(shù)據(jù)填入原始記錄。性能,并把測(cè)定的數(shù)據(jù)填入原始記錄。v 三、繩索取芯金鋼石鉆進(jìn),必須使用優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)孔,所配好的泥漿加入攪拌桶中充分?jǐn)噭?,使所有三、繩索取芯金鋼石鉆進(jìn),必須使用優(yōu)質(zhì)泥漿護(hù)孔,所配好的泥漿加入攪拌桶中充分?jǐn)噭?,使所有處理劑顆粒得到充分水化分散,每次交接班時(shí),必須嚴(yán)格檢查,嚴(yán)禁在沉淀池、水源池里泡土造漿或處理劑顆粒得到充分水化分散,每次交接班時(shí),必須嚴(yán)格檢查,

30、嚴(yán)禁在沉淀池、水源池里泡土造漿或配制泥漿。配制泥漿。v四、嚴(yán)格控制固相含量,比重保持四、嚴(yán)格控制固相含量,比重保持1.021.06范圍(最好不要超過范圍(最好不要超過1.02),現(xiàn)場(chǎng)必須配備旋流除砂器,),現(xiàn)場(chǎng)必須配備旋流除砂器,并要求每個(gè)回次撈取巖粉并要求每個(gè)回次撈取巖粉(循環(huán)槽、沉淀池循環(huán)槽、沉淀池)一次,水源池一個(gè)星期清理一次,循環(huán)系統(tǒng)必須配好泥漿房,一次,水源池一個(gè)星期清理一次,循環(huán)系統(tǒng)必須配好泥漿房,周圍設(shè)有排水溝,防止風(fēng)沙,雨水浸入泥漿。周圍設(shè)有排水溝,防止風(fēng)沙,雨水浸入泥漿。v總之,因?yàn)槟酀{是為鉆探工程施工服務(wù)的;所以,合理是選擇泥漿,很好配制泥漿,嚴(yán)格的管理泥漿總之,因?yàn)槟酀{是

31、為鉆探工程施工服務(wù)的;所以,合理是選擇泥漿,很好配制泥漿,嚴(yán)格的管理泥漿就能提高工程質(zhì)量,減少孔內(nèi)事故,降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,降低鉆探成本,提高鉆進(jìn)效率。就能提高工程質(zhì)量,減少孔內(nèi)事故,降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度,降低鉆探成本,提高鉆進(jìn)效率。鉆井液的現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)v 1)、使用鉆井液的現(xiàn)場(chǎng)必須配備一臺(tái)泥漿攪拌機(jī),使膨潤(rùn))、使用鉆井液的現(xiàn)場(chǎng)必須配備一臺(tái)泥漿攪拌機(jī),使膨潤(rùn)土粉能充分水化分散。土粉能充分水化分散。v 2)、大多數(shù)泥漿處理劑為干粉,直接加入泥漿池易結(jié)塊或)、大多數(shù)泥漿處理劑為干粉,直接加入泥漿池易結(jié)塊或溶解困難。因此,現(xiàn)場(chǎng)必須配備一臺(tái)帶攪拌噐的藥物桶,將溶解困難。因此,現(xiàn)場(chǎng)必須配備一臺(tái)帶攪拌噐的藥物桶

32、,將待加入的處理劑預(yù)先分散、水化、溶解。根據(jù)鉆進(jìn)中處理劑待加入的處理劑預(yù)先分散、水化、溶解。根據(jù)鉆進(jìn)中處理劑消耗情況,藥物桶內(nèi)的處理劑溶液有控制地流入循環(huán)槽。消耗情況,藥物桶內(nèi)的處理劑溶液有控制地流入循環(huán)槽。v 3)、加強(qiáng)固相控制,定時(shí)清理循環(huán)系統(tǒng);固控裝置可選用)、加強(qiáng)固相控制,定時(shí)清理循環(huán)系統(tǒng);固控裝置可選用小型除泥器和離心機(jī)。小型除泥器和離心機(jī)。v 4)、使用鉆井液的現(xiàn)場(chǎng),應(yīng)配備有主要的泥漿性能測(cè)試儀)、使用鉆井液的現(xiàn)場(chǎng),應(yīng)配備有主要的泥漿性能測(cè)試儀噐,如漏斗粘度計(jì)、比重秤、打氣筒(常溫中壓)失水量?jī)x、噐,如漏斗粘度計(jì)、比重秤、打氣筒(常溫中壓)失水量?jī)x、含砂量?jī)x和含砂量?jī)x和pH試紙(廣

33、范試紙)。試紙(廣范試紙)。 鉆井液配制安全注意事項(xiàng)鉆井液配制安全注意事項(xiàng)1、有毒的藥品和處理劑必須罐裝或存入藥品庫房管、有毒的藥品和處理劑必須罐裝或存入藥品庫房管理。理。2、開封后的藥品,要盡快使用。剩余的要妥善保管。、開封后的藥品,要盡快使用。剩余的要妥善保管。3、配置前必須穿戴好口罩,防腐手套、防護(hù)眼鏡等、配置前必須穿戴好口罩,防腐手套、防護(hù)眼鏡等防護(hù)用品。防護(hù)用品。4、配制燒堿、純堿等腐蝕性強(qiáng)的物質(zhì)時(shí)先墊一層編、配制燒堿、純堿等腐蝕性強(qiáng)的物質(zhì)時(shí)先墊一層編制袋后連同鐵皮一起砸。砸碎后再打開鐵皮。制袋后連同鐵皮一起砸。砸碎后再打開鐵皮。 鉆井液配制安全注意事項(xiàng)鉆井液配制安全注意事項(xiàng)5、配制

34、單寧堿液或栲膠堿液時(shí),先將定量單寧或栲、配制單寧堿液或栲膠堿液時(shí),先將定量單寧或栲膠加入配藥池,然后加入少許水。使之混合成糊狀,膠加入配藥池,然后加入少許水。使之混合成糊狀,再放入固體燒堿。并按比例加水。注意防止外溢燒再放入固體燒堿。并按比例加水。注意防止外溢燒傷。傷。6、加粉狀處理劑時(shí),應(yīng)戴好防護(hù)用品。還要照顧周、加粉狀處理劑時(shí),應(yīng)戴好防護(hù)用品。還要照顧周圍人員的工作環(huán)境。圍人員的工作環(huán)境。7、若藥品罐閘門堵塞,通閘門時(shí)要用長(zhǎng)木棍,并穿、若藥品罐閘門堵塞,通閘門時(shí)要用長(zhǎng)木棍,并穿戴好防護(hù)用品。戴好防護(hù)用品。8、藥品配制完畢后,場(chǎng)地應(yīng)打掃干凈。強(qiáng)腐蝕性物、藥品配制完畢后,場(chǎng)地應(yīng)打掃干凈。強(qiáng)腐蝕

35、性物質(zhì),清配后應(yīng)用土覆蓋一層。質(zhì),清配后應(yīng)用土覆蓋一層。鉆井液配制現(xiàn)場(chǎng)事故及急救常識(shí)1、化學(xué)灼傷、化學(xué)灼傷(1)迅速脫離現(xiàn)場(chǎng),脫去或減去浸漬衣服)迅速脫離現(xiàn)場(chǎng),脫去或減去浸漬衣服(2)用大量流動(dòng)清水清洗灼傷部位,沖洗時(shí)間)用大量流動(dòng)清水清洗灼傷部位,沖洗時(shí)間15-30min. (3)酸類灼傷先用清水沖洗灼傷部位,然后用濃度為酸類灼傷先用清水沖洗灼傷部位,然后用濃度為2%的小蘇打溶液沖洗的小蘇打溶液沖洗。再用再用清水沖洗。清水沖洗。(4)堿類灼傷,先用清水沖洗,然后用濃度)堿類灼傷,先用清水沖洗,然后用濃度2%的醋酸溶液沖洗。再用清水沖洗。的醋酸溶液沖洗。再用清水沖洗。(5)禁止用油質(zhì)敷料包扎傷

36、處)禁止用油質(zhì)敷料包扎傷處(6)用濕紗布、毛巾或干凈布料包扎。重癥者急送醫(yī)院救治。)用濕紗布、毛巾或干凈布料包扎。重癥者急送醫(yī)院救治。v2、眼內(nèi)異物、眼內(nèi)異物v(1)眼內(nèi))眼內(nèi) 進(jìn)入異物,一般多為刺激性液體或較小固體物,應(yīng)及早徹底取出。且進(jìn)入異物,一般多為刺激性液體或較小固體物,應(yīng)及早徹底取出。且忌用手揉擦眼睛。忌用手揉擦眼睛。v(2)用清水沖洗或吹起清除異物。)用清水沖洗或吹起清除異物。v(3)異物取出后,應(yīng)滴抗菌類眼藥水。防止發(fā)炎。)異物取出后,應(yīng)滴抗菌類眼藥水。防止發(fā)炎。v(4)如困難者,再到醫(yī)院接受治療。)如困難者,再到醫(yī)院接受治療。v1)根據(jù)鉆孔設(shè)計(jì)深度,開鉆前選擇合適位置挖掘一個(gè)廢

37、漿池,收集鉆進(jìn)過程中從循環(huán)系統(tǒng)排出的廢液;v2) 終孔后,將全部剩余沖洗液泵到廢漿池中,加入水泥、石灰類絮凝固化材料,硬化后掩埋或運(yùn)走。泥漿的配制v在某一個(gè)區(qū)域施工前,首先要了解施工鉆孔的設(shè)計(jì)、地層、地表、施工設(shè)備、施在某一個(gè)區(qū)域施工前,首先要了解施工鉆孔的設(shè)計(jì)、地層、地表、施工設(shè)備、施工方法、施工目的對(duì)泥漿的要求,了解地層構(gòu)造,充分的了解各地層巖性的特點(diǎn)工方法、施工目的對(duì)泥漿的要求,了解地層構(gòu)造,充分的了解各地層巖性的特點(diǎn)和特性,很好的預(yù)測(cè)孔內(nèi)的坍塌和漏失的情況,為制定解決預(yù)案,制定正確的材和特性,很好的預(yù)測(cè)孔內(nèi)的坍塌和漏失的情況,為制定解決預(yù)案,制定正確的材料選擇,性能設(shè)定,配量精確的泥漿

38、配制方案。泥漿的配制過程必須嚴(yán)格的按照料選擇,性能設(shè)定,配量精確的泥漿配制方案。泥漿的配制過程必須嚴(yán)格的按照配制程序、方法操作:配制程序、方法操作:v1、嚴(yán)格按照計(jì)量、嚴(yán)格按照計(jì)量 在配制泥漿時(shí),各種處理劑的配量要準(zhǔn)確。特別是加量較在配制泥漿時(shí),各種處理劑的配量要準(zhǔn)確。特別是加量較小的,要做到十分的精確。這樣可防止因加量的不足或者過多,造成泥漿性能指小的,要做到十分的精確。這樣可防止因加量的不足或者過多,造成泥漿性能指標(biāo)設(shè)定值不達(dá)標(biāo),而致使誘發(fā)孔內(nèi)事故的發(fā)生。標(biāo)設(shè)定值不達(dá)標(biāo),而致使誘發(fā)孔內(nèi)事故的發(fā)生。v2、分別溶解、分別溶解 應(yīng)特別注意處理劑的物理、化學(xué)特性,配制過程應(yīng)采用分別溶解應(yīng)特別注意處

39、理劑的物理、化學(xué)特性,配制過程應(yīng)采用分別溶解的方法。避免相互制約而造成溶解緩慢或者不溶解。的方法。避免相互制約而造成溶解緩慢或者不溶解。v3、依次加入、依次加入 泥漿是處理劑和溶解介質(zhì)的組合,它的多功能體系由多個(gè)單功泥漿是處理劑和溶解介質(zhì)的組合,它的多功能體系由多個(gè)單功能組成的,即多種處理劑混合組成。在配制過程中,應(yīng)按照分散、增稠、增粘的能組成的,即多種處理劑混合組成。在配制過程中,應(yīng)按照分散、增稠、增粘的方式依次加入。各種外加劑宜先制成小劑量溶液,按循環(huán)周期均勻加入,并及時(shí)方式依次加入。各種外加劑宜先制成小劑量溶液,按循環(huán)周期均勻加入,并及時(shí)測(cè)定泥漿指標(biāo),防止摻入量過量。每循環(huán)周期相對(duì)密度差

40、不宜超過測(cè)定泥漿指標(biāo),防止摻入量過量。每循環(huán)周期相對(duì)密度差不宜超過0.01。v4、操作順序、操作順序先加水;用鈣膨潤(rùn)土配漿時(shí),應(yīng)將土粉重量先加水;用鈣膨潤(rùn)土配漿時(shí),應(yīng)將土粉重量5%-8%的純堿先加的純堿先加到攪拌機(jī)內(nèi),再加鈣土粉攪拌均勻,靜置到攪拌機(jī)內(nèi),再加鈣土粉攪拌均勻,靜置24h鈉化后加入處理劑;鈉膨潤(rùn)土配漿,鈉化后加入處理劑;鈉膨潤(rùn)土配漿,可直接加到攪拌機(jī)中,按水、土、處理劑的順序加入可直接加到攪拌機(jī)中,按水、土、處理劑的順序加入v5、充分?jǐn)嚢?、充分?jǐn)嚢?是使各個(gè)單功能體系快速、均勻的溶入到整個(gè)功能體系中,完成是使各個(gè)單功能體系快速、均勻的溶入到整個(gè)功能體系中,完成整個(gè)配制過程。最后,用

41、檢測(cè)儀器測(cè)定新漿性能,合格后方可使用整個(gè)配制過程。最后,用檢測(cè)儀器測(cè)定新漿性能,合格后方可使用 配制泥漿所需的基本材料配制泥漿所需的基本材料一一 膨潤(rùn)土、普通的粘土膨潤(rùn)土、普通的粘土v1泥漿原料宜盡可能使用膨潤(rùn)土泥漿原料宜盡可能使用膨潤(rùn)土v膨潤(rùn)土:分鈉質(zhì)膨潤(rùn)土和鈣質(zhì)膨潤(rùn)土兩中,前者質(zhì)量較好,大量用于煉鋼、鑄造中,鉆孔泥漿中用途也膨潤(rùn)土:分鈉質(zhì)膨潤(rùn)土和鈣質(zhì)膨潤(rùn)土兩中,前者質(zhì)量較好,大量用于煉鋼、鑄造中,鉆孔泥漿中用途也很大。膨潤(rùn)土泥漿具有比重低、粘度好、含砂量少、失水量少、泥皮薄、穩(wěn)定性強(qiáng)、固壁能力高、鉆具很大。膨潤(rùn)土泥漿具有比重低、粘度好、含砂量少、失水量少、泥皮薄、穩(wěn)定性強(qiáng)、固壁能力高、鉆具

42、回轉(zhuǎn)阻力小、鉆進(jìn)率高、造漿能力大等優(yōu)點(diǎn)。一般用量為水的回轉(zhuǎn)阻力小、鉆進(jìn)率高、造漿能力大等優(yōu)點(diǎn)。一般用量為水的8%,即即8kg膨潤(rùn)土可摻膨潤(rùn)土可摻100L。對(duì)于粘土地。對(duì)于粘土地層,膨潤(rùn)土用量可降低到層,膨潤(rùn)土用量可降低到3%5%。質(zhì)量較差的膨潤(rùn)土為水的。質(zhì)量較差的膨潤(rùn)土為水的12%左右。左右。v2使用普通的粘土是應(yīng)符合下列要求使用普通的粘土是應(yīng)符合下列要求:v野外簡(jiǎn)易鑒定粘土方法野外簡(jiǎn)易鑒定粘土方法v看看 細(xì)膩者為優(yōu)質(zhì)土,粗糙者為劣質(zhì)土。優(yōu)質(zhì)土具有淺灰色,淺肉紅色,白色或淡藍(lán)色。細(xì)膩者為優(yōu)質(zhì)土,粗糙者為劣質(zhì)土。優(yōu)質(zhì)土具有淺灰色,淺肉紅色,白色或淡藍(lán)色。v捏捏 濕的土塊,可塑性強(qiáng)者好,手捏時(shí)而無

43、砂感者好,否則差濕的土塊,可塑性強(qiáng)者好,手捏時(shí)而無砂感者好,否則差v切切 用小刀切開土塊、斷口有油脂光澤者好,否則差。用小刀切開土塊、斷口有油脂光澤者好,否則差。v嘗嘗 放在咀里嚼,粘牙者好,有砂子感覺者差。放在咀里嚼,粘牙者好,有砂子感覺者差。v泡泡 好的粘土用水浸泡能形成渾濁的懸浮液。好的粘土用水浸泡能形成渾濁的懸浮液。v查查 研究粘土所處的地層年代,優(yōu)質(zhì)土大多集中在侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)和新生代。研究粘土所處的地層年代,優(yōu)質(zhì)土大多集中在侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)和新生代。v1自然風(fēng)干后,用手不易掰開捏碎:自然風(fēng)干后,用手不易掰開捏碎:v2干土破碎時(shí),斷面要有堅(jiān)硬的尖銳菱角:干土破碎時(shí),斷面要有堅(jiān)硬的尖銳菱角

44、:v3用力切開時(shí),切面光滑,掩飾較深:用力切開時(shí),切面光滑,掩飾較深:v4水浸濕后有粘滑的手感,加水合成泥膏后,容易搓成水浸濕后有粘滑的手感,加水合成泥膏后,容易搓成1mm的細(xì)長(zhǎng)泥條,用手指揉捻,感覺沙礫不多,的細(xì)長(zhǎng)泥條,用手指揉捻,感覺沙礫不多,侵水后能大量膨脹:侵水后能大量膨脹:v5膠體率不低于膠體率不低于95%;v6含沙率不大于含沙率不大于4%;v7制漿能力不低于制漿能力不低于2.5l/kg;v一般可塑指數(shù)大于一般可塑指數(shù)大于25,小于,小于0.005mm的粘粒含量大于的粘粒含量大于50%的粘土制漿。當(dāng)缺少適宜的粘土?xí)r,可硬略的粘土制漿。當(dāng)缺少適宜的粘土?xí)r,可硬略差的粘土,并摻差的粘土,

45、并摻30%的塑性指數(shù)大于的塑性指數(shù)大于25 的粘土。若采用亞粘土?xí)r,其塑性指數(shù)不宜小于的粘土。若采用亞粘土?xí)r,其塑性指數(shù)不宜小于15,大于,大于0.1mm的顆粒不宜超過的顆粒不宜超過6%。所選粘土不應(yīng)該含有石膏,石灰或鈣鹽類化合物。所選粘土不應(yīng)該含有石膏,石灰或鈣鹽類化合物。v若采用較差的粘土或亞粘土調(diào)劑的泥漿,其性能指標(biāo)不能符合要求時(shí),可在泥漿中摻入碳酸鈉若采用較差的粘土或亞粘土調(diào)劑的泥漿,其性能指標(biāo)不能符合要求時(shí),可在泥漿中摻入碳酸鈉(Na2CO3,通稱酸堿或純堿)、氫氧化鈉或彭潤(rùn)圖粉末,以提高泥漿性能指標(biāo)。摻入量與原泥漿性能情通稱酸堿或純堿)、氫氧化鈉或彭潤(rùn)圖粉末,以提高泥漿性能指標(biāo)。摻

46、入量與原泥漿性能情況有關(guān),最好由實(shí)驗(yàn)決定。一般碳酸鈉的摻入量約為孔中泥漿的況有關(guān),最好由實(shí)驗(yàn)決定。一般碳酸鈉的摻入量約為孔中泥漿的0.1%0.4%。 舉例說明泥漿的具體配制步驟 v配制細(xì)分散,粗分散及不分散不分散低固相泥漿,配制無故相沖洗液及乳化泥漿。配制細(xì)分散,粗分散及不分散不分散低固相泥漿,配制無故相沖洗液及乳化泥漿。v二、細(xì)分散淡水泥漿的配制二、細(xì)分散淡水泥漿的配制v(一)概述(一)概述v細(xì)分散淡水泥漿的主要優(yōu)點(diǎn)是:泥漿配制方便,處理劑單一而用量少,成本低,能滿足一般鉆進(jìn)的細(xì)分散淡水泥漿的主要優(yōu)點(diǎn)是:泥漿配制方便,處理劑單一而用量少,成本低,能滿足一般鉆進(jìn)的要求。缺點(diǎn)是最易受鹽、鈣和粘土

47、侵蝕影響,而使泥漿變壞。所以細(xì)分散淡水泥漿往往加有降失水要求。缺點(diǎn)是最易受鹽、鈣和粘土侵蝕影響,而使泥漿變壞。所以細(xì)分散淡水泥漿往往加有降失水劑和稀釋劑。依所加處理劑的不同,可分為不同種類的泥漿、常用的有如下幾種:劑和稀釋劑。依所加處理劑的不同,可分為不同種類的泥漿、常用的有如下幾種:v栲膠泥漿:一般配方是栲膠泥漿:一般配方是1原泥加原泥加1火堿,再加火堿,再加510栲膠堿液。泥漿的特點(diǎn)是粘度、切力低,栲膠堿液。泥漿的特點(diǎn)是粘度、切力低,流動(dòng)性好,護(hù)壁性能好,有利于深孔鉆進(jìn)。流動(dòng)性好,護(hù)壁性能好,有利于深孔鉆進(jìn)。v鐵鉻鹽泥漿:其配方是:鐵鉻鹽泥漿:其配方是:1加加80粘土,粘土,34鐵鉻鹽。泥

48、漿流動(dòng)性好,能有效的防止孔壁坍塌。鐵鉻鹽。泥漿流動(dòng)性好,能有效的防止孔壁坍塌。v纖維素泥漿:一般配方是纖維素泥漿:一般配方是1原漿先加原漿先加0.3純堿,然后加入純堿,然后加入2CMC.使用該泥漿在復(fù)雜地層鉆進(jìn),使用該泥漿在復(fù)雜地層鉆進(jìn),能有效的進(jìn)行護(hù)孔。能有效的進(jìn)行護(hù)孔。v 下面以栲膠泥漿為例,實(shí)習(xí)其配制方法并介紹使用注意事項(xiàng)。下面以栲膠泥漿為例,實(shí)習(xí)其配制方法并介紹使用注意事項(xiàng)。v(二二)烤焦泥漿的配制步驟??窘鼓酀{的配制步驟。v1.堿液的配制堿液的配制:栲膠堿液的配比按:栲膠堿液的配比按:(栲膠:火堿栲膠:火堿)水水=(1:1)10v 按這個(gè)配比,先稱足火堿置于鐵通底部,按這個(gè)配比,先稱

49、足火堿置于鐵通底部, 再稱足栲膠放在火堿之上,然后加人少量的水,不斷攪再稱足栲膠放在火堿之上,然后加人少量的水,不斷攪動(dòng)以加速溶解,全部水量制成栲膠堿液動(dòng)以加速溶解,全部水量制成栲膠堿液v2.栲膠泥漿的配制:先攪拌原漿,再攪拌時(shí),先加入栲膠泥漿的配制:先攪拌原漿,再攪拌時(shí),先加入0.2的火堿溶液(濃度的火堿溶液(濃度15)對(duì)粘土作細(xì)分)對(duì)粘土作細(xì)分散處理,然后加入泥漿總量的散處理,然后加入泥漿總量的12%的栲膠堿液,充分?jǐn)嚢杓纯伞H缓鬁y(cè)其性能。的栲膠堿液,充分?jǐn)嚢杓纯伞H缓鬁y(cè)其性能。v(三)使用注意事項(xiàng)(三)使用注意事項(xiàng)v1 使用前宜作小型實(shí)驗(yàn),選定適宜的配比使用前宜作小型實(shí)驗(yàn),選定適宜的配比

50、v2使用是,要經(jīng)常測(cè)試性能并及時(shí)調(diào)整使用是,要經(jīng)常測(cè)試性能并及時(shí)調(diào)整v火堿與栲膠都會(huì)損傷人體,要帶好防護(hù)眼鏡和膠皮手套,注意安全?;饓A與栲膠都會(huì)損傷人體,要帶好防護(hù)眼鏡和膠皮手套,注意安全。v使用栲膠泥漿,泥漿表面有一層黑色漂浮物,可設(shè)擋板和過濾網(wǎng)清除。使用栲膠泥漿,泥漿表面有一層黑色漂浮物,可設(shè)擋板和過濾網(wǎng)清除。 v三粗分散泥漿的配置三粗分散泥漿的配置v (一)(一)v 粗分散泥漿具有防塌,抗鈣,抗鹽等優(yōu)點(diǎn)。用于鉆進(jìn)易發(fā)生鈣,鹽或粘土的地層。粗分散泥漿可分粗分散泥漿具有防塌,抗鈣,抗鹽等優(yōu)點(diǎn)。用于鉆進(jìn)易發(fā)生鈣,鹽或粘土的地層。粗分散泥漿可分為鈣處理泥漿和鹽水泥漿兩類。為鈣處理泥漿和鹽水泥漿兩

51、類。v鈣處理泥漿有石灰泥漿,石膏泥漿和氯化鈣泥漿三種,鉆進(jìn)需要抑制水化的地層多用石灰泥漿,石膏鈣處理泥漿有石灰泥漿,石膏泥漿和氯化鈣泥漿三種,鉆進(jìn)需要抑制水化的地層多用石灰泥漿,石膏泥漿用于已鉆井的石膏地層和泥頁巖地層。氯化鈣泥漿的成本高,除使用前兩種泥漿都不能解決坍塌,泥漿用于已鉆井的石膏地層和泥頁巖地層。氯化鈣泥漿的成本高,除使用前兩種泥漿都不能解決坍塌,縮頸等問題的嚴(yán)重水敏性地層外,一般都很少用。三種泥漿的一般配方如下:縮頸等問題的嚴(yán)重水敏性地層外,一般都很少用。三種泥漿的一般配方如下:v石灰泥漿:按泥漿體積的石灰泥漿:按泥漿體積的0.30.5加入純堿。按配比加濃度為加入純堿。按配比加濃

52、度為0.3的石灰乳的石灰乳0.10.5于泥漿中進(jìn)行于泥漿中進(jìn)行攪拌,再按泥漿體積的攪拌,再按泥漿體積的25加濃度為加濃度為10的稀釋劑。的稀釋劑。v石膏泥漿:在泥漿加入石膏泥漿:在泥漿加入0.51的的鐵鉻鹽鐵鉻鹽,以燒堿溶液來控制,以燒堿溶液來控制pH值。值。v氯化鈣泥漿:在泥漿中加入氯化鈣泥漿:在泥漿中加入0.10.3濃度為濃度為10的氯化鈣溶液,加的氯化鈣溶液,加2%的鐵锘鹽水溶液,再加入的鐵锘鹽水溶液,再加入0.2%的的CMC。v鹽水泥漿可分為一般鹽水泥漿,飽和鹽水泥漿和海水泥漿。水敏性地層常用一般鹽水泥漿,飽和鹽水鹽水泥漿可分為一般鹽水泥漿,飽和鹽水泥漿和海水泥漿。水敏性地層常用一般鹽

53、水泥漿,飽和鹽水泥漿用于可溶性鹽類地層,其配方如下:泥漿用于可溶性鹽類地層,其配方如下:v一般鹽水泥漿配方:一般鹽水泥漿配方:NaCL:FCLS:NaOH=5:5:15,NaOH的濃度為的濃度為10%。v飽和鹽水泥的配方是:原漿加氯化鈉飽和鹽水泥的配方是:原漿加氯化鈉30%,加,加1%的翔家肌纖維作護(hù)膠劑,加的翔家肌纖維作護(hù)膠劑,加0.4%的鐵锘鹽作抗銹蝕的鐵锘鹽作抗銹蝕劑。劑。v(二)石灰泥漿的配置(二)石灰泥漿的配置v1.將土,水碳酸鈉按配方混合,攪拌將土,水碳酸鈉按配方混合,攪拌30分鐘以上。分鐘以上。v2.按配方所需量家族石灰,繼續(xù)攪拌按配方所需量家族石灰,繼續(xù)攪拌v3.按體積比加按體

54、積比加25%稀釋劑(栲膠。丹寧,鐵锘鹽,濃度稀釋劑(栲膠。丹寧,鐵锘鹽,濃度1/10)攪拌后,測(cè)試泥漿性能)攪拌后,測(cè)試泥漿性能v4.根據(jù)性能進(jìn)行降粘,降失水,降切力和根據(jù)性能進(jìn)行降粘,降失水,降切力和pH值。值。v(三)使用注意事項(xiàng)(三)使用注意事項(xiàng)v1具體配方應(yīng)根據(jù)地層,孔內(nèi)情況經(jīng)過試驗(yàn)而定。具體配方應(yīng)根據(jù)地層,孔內(nèi)情況經(jīng)過試驗(yàn)而定。v2一定要在泥漿經(jīng)過分散處理,充分?jǐn)嚢柚笤偌邮?。一定要在泥漿經(jīng)過分散處理,充分?jǐn)嚢柚笤偌邮摇3石灰不要以干粉或團(tuán)塊加入,二應(yīng)調(diào)成石灰乳石灰不要以干粉或團(tuán)塊加入,二應(yīng)調(diào)成石灰乳v4.鐵鉻鹽或鐵鉻鹽或CMC都應(yīng)先用熱水溶化后加入。都應(yīng)先用熱水溶化后加入。

55、v四不分散低固相泥漿配置四不分散低固相泥漿配置v(一)概述(一)概述v目前我國(guó)普遍采用的是以聚丙烯酰胺高聚物為主要處理劑的不分散低固目前我國(guó)普遍采用的是以聚丙烯酰胺高聚物為主要處理劑的不分散低固相泥漿,因?yàn)檫@類泥漿具有提高鉆進(jìn)效率,潤(rùn)滑和護(hù)臂性能好,有防踏相泥漿,因?yàn)檫@類泥漿具有提高鉆進(jìn)效率,潤(rùn)滑和護(hù)臂性能好,有防踏和堵漏效用以及成本低,對(duì)農(nóng)田,環(huán)境的污染小等優(yōu)點(diǎn)。目前已發(fā)展成和堵漏效用以及成本低,對(duì)農(nóng)田,環(huán)境的污染小等優(yōu)點(diǎn)。目前已發(fā)展成為為聚丙烯晴水泥等多種類型,一般配方如下:聚丙烯晴水泥等多種類型,一般配方如下:v雙聚泥漿配方:雙聚泥漿配方:1m泥漿中,泥漿中,4060KG粘土,純堿粘土,

56、純堿23.5KG,水解度,水解度50%。濃度。濃度8.7%的的HPAN10kg,分子量分子量300萬,水解度萬,水解度30%,濃度為,濃度為1%的的HPAM1kg.可用于一般松散和水敏性地層鉆進(jìn)??捎糜谝话闼缮⒑退粜缘貙鱼@進(jìn)。v聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺腐殖酸鉀泥漿配方:腐殖酸鉀泥漿配方:1m泥漿中,泥漿中,3040kg粘土,粘土,2到到3kg,純堿,純堿,200ppM的的PHP(水解聚丙烯酰胺),(水解聚丙烯酰胺),KHM20到到40Kg.可用于水可用于水敏性膨脹剝落地層。敏性膨脹剝落地層。v聚丙烯酰胺聚丙烯酰胺氯化鉀泥漿配方:氯化鉀泥漿配方:1m泥漿中:泥漿中:1530KG粘土,分子量在粘土,

57、分子量在300萬以上,萬以上,30%水解度為水解度為PAM加量為加量為1.433.58kg/m,KCL加量為加量為315%。主要用來解決水敏性地層的坍塌孔段。主要用來解決水敏性地層的坍塌孔段。不分散低固相泥漿的配制與維護(hù)方法舉例不分散低固相泥漿的配制與維護(hù)方法舉例v步驟步驟v1配制處理劑配制處理劑vHPAN的濃度配制,配制濃度為的濃度配制,配制濃度為8.7%、水解度為、水解度為50%的的HPANvHPAM的預(yù)制方法是:按重量比,先加的預(yù)制方法是:按重量比,先加1.22%的的NaOH或或Na2CO3于于86%的水的水中攪拌均勻,在逐漸加入中攪拌均勻,在逐漸加入12%的的PAM,在,在2024C的

58、條件下連續(xù)攪拌的條件下連續(xù)攪拌810小小時(shí)即得時(shí)即得HPAM,儲(chǔ)藏于桶內(nèi)待用。儲(chǔ)藏于桶內(nèi)待用。v對(duì)粘土進(jìn)行預(yù)水化處理:首先將按照配方所需要的粘土放在泥漿桶池中,然后對(duì)粘土進(jìn)行預(yù)水化處理:首先將按照配方所需要的粘土放在泥漿桶池中,然后加清水。加到能將粘土全部浸泡為止,所加水量要計(jì)入配方的水總量中,浸泡加清水。加到能將粘土全部浸泡為止,所加水量要計(jì)入配方的水總量中,浸泡時(shí)間不得小于時(shí)間不得小于24小時(shí)。小時(shí)。v堿處理:待粘土充分水化后,就可按照配方加足水和分散劑(碳酸鈉),開始?jí)A處理:待粘土充分水化后,就可按照配方加足水和分散劑(碳酸鈉),開始充分?jǐn)嚢瑁ǔ浞謹(jǐn)嚢瑁?小時(shí)以上)。小時(shí)以上)。v降失水

59、處理:堿處理完后,按照配方加入降失水劑(降失水處理:堿處理完后,按照配方加入降失水劑(HPAN),攪拌攪拌10分鐘。分鐘。v最后按照配方加足選擇性絮凝劑(最后按照配方加足選擇性絮凝劑(HPAM)攪拌)攪拌10分鐘靜止一旦時(shí)間即可使用。分鐘靜止一旦時(shí)間即可使用。v注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)v泥漿粘度降低時(shí),不得隨意加粘土提粘;泥漿粘度降低時(shí),不得隨意加粘土提粘;v泥漿失水增大時(shí),不可用其它分散劑泥漿失水增大時(shí),不可用其它分散劑v泥漿動(dòng)塑比失調(diào)時(shí)禁止任意用加土的辦法調(diào)節(jié)泥漿動(dòng)塑比失調(diào)時(shí)禁止任意用加土的辦法調(diào)節(jié)v使用地固相泥漿必須配置符合標(biāo)準(zhǔn)的凈化設(shè)備。使用地固相泥漿必須配置符合標(biāo)準(zhǔn)的凈化設(shè)備。+低固相泥漿的

60、原漿配制低固相泥漿的原漿配制vl、原配漿材料:膨潤(rùn)土含蒙脫石不少于、原配漿材料:膨潤(rùn)土含蒙脫石不少于85%的粘土,要求其造漿率大于的粘土,要求其造漿率大于15立方立方/噸(推薦山東濰坊和安邱產(chǎn)的粘土)。噸(推薦山東濰坊和安邱產(chǎn)的粘土)。v鈣基膨潤(rùn)土要加土重鈣基膨潤(rùn)土要加土重5%的純堿,使之轉(zhuǎn)化為鈉膨潤(rùn)土后方可使用。的純堿,使之轉(zhuǎn)化為鈉膨潤(rùn)土后方可使用。v2、水:一般就地取水,用于配制泥漿,但遇到硬度或渾濁度太高的水應(yīng)進(jìn)行預(yù)、水:一般就地取水,用于配制泥漿,但遇到硬度或渾濁度太高的水應(yīng)進(jìn)行預(yù)先處理后方可使用。先處理后方可使用。v3、純堿:工業(yè)純堿或食用級(jí)純堿皆可。、純堿:工業(yè)純堿或食用級(jí)純堿皆可

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