泥浆化学材料.doc

第十六章 常用钻井液材料 一???? ?膨润土类一、组成? 膨润土是岩浆岩或变质岩中硅酸盐矿物（如长石）风化沉积形成的，其组成为 ? 1、粘土矿物：蒙脱石、高岭石、伊利石和海泡石，钻井用膨润土主要粘土矿物为蒙脱石，含量在70%以上。? 2、砂子：石膏、石英、长石、云母、氧化铁等含量越小越好。? 3、染色物：木屑、树叶及腐质物起染色作用，膨润土有红色、黄色、紫色等不同颜色，就是这个原因。? 4、可溶性盐类：碳酸盐、硫酸盐和氯化物等。二、分类 ? 膨润土分为钙基膨润土钠基膨润土和改性膨润土三种。? 1、钙基膨润土：造浆率8-12立方米每吨。? 2、钠基膨润：造浆率15-18立方米每吨。? 3、改性膨润土：通过加入纯碱、烧碱、羧甲基纤维素、低分子量聚丙烯酰胺等无机盐和有机分散剂来提高膨润土的造浆率，达到钠基膨润土性能指标。三、作用及用途? 1、堵漏：黄土层漏失、基岩裂隙漏失都需要用来配浆堵漏。? 2、护壁：在井壁上形成泥饼，减少钻井液内的水份向井壁渗透，起到保护井壁稳定的作用。? 3、携砂：配制一定数量的高比重大粘度的膨润土泥浆定期打入井内，将井内掉块、岩屑顺利携带出井外，保持井内干净。? 4、配治塌泥浆：井壁长时间浸泡发生垮塌，常规泥浆仍不能维护井壁时，就要加膨润土以提高比重、切力、粘度达到稳定井壁之目的。? 5、配加重泥浆：遇到涌水或高压油气层时，都需在泥浆中加膨润土来平衡地层压力。? 6、配完井液和封闭浆：为顺利测井，完钻时需配完钻液；在易塌井段需配封闭浆，这些都需加膨润土。四、影响膨润土性能的因素? 1、原矿质量：原矿石蒙脱石含量高低是影响膨润土性能最重要的因素，蒙脱石含量越高，膨润土造浆率相应地就高。? 2、粒度：粒度越细造浆率相应的就越高，反之亦然。? 3、添加剂：合理地加入分散剂，会明显改善膨润土的性能。? 4、水质：膨润土在高矿化度和酸性中水造浆率会明显降低甚至不造浆。五、简单测试 ? 1、造浆率：1吨膨润土配制出胶体率95%以上的泥浆的体积。如造浆率15立方米每吨，就是在100克水中加6.67克膨润土搅拌30分钟倒入试管（100毫升）中，24小时胶体率在95%以上。? 2、漏斗粘度：用马氏漏斗测其粘度，一般不低于28秒。? 3、失水量：用ANS气压失水仪测失水量。一般不大于18ml/30min。 ? ? 4、含砂量：将100克膨润土加到1000克水中搅拌30分钟，再加1000克水搅拌30分钟静止30分钟。将沉淀物上面的泥浆全倒掉，然后用水再洗两次，把最后的砂子烘干，称其重量，即膨润土含砂量，含砂量小于5%为合格品。二??? ?加重材料 ? ????? 指标名称??????????????? ?主要成份?? ???分子式????? ?? 密度??????? ?数目?????? 可配最高密度石灰石粉????????? ??碳酸钙?????? ????? ??2.7-2.9????? ?200???????? ? 1.68超细粉???????????? ? 碳酸钙?????? ????? ??2.8-3.1????? ?600??????? ? ?1.80重晶石粉?????????? ?硫酸钡????? ? ???? ??3.9-4.2????? ?200????????? ? 2.3活性重晶石粉????? ?硫酸钡?????? ?????? ?3.9-4.2?????? 200??????? ?? ?3.1铁矿粉????????????? ?氧化铁???? ?? ?????? 4.9-5.3?????? 150????????????4.0方铅矿粉??????????? ?硫化铅????? ? PbS??????? ?7.4-7.7????? ?150????????? ??5.2 三???? 无机盐类一、碳酸钠? ? 1、物理性质 ? 碳酸钠（）又称纯碱、苏打，白色粉末结晶，密度2.5， 易溶于水，水溶液呈碱性，在空气中易吸潮结块，要注意防潮。? 2、化学性质 ?????? a、电离： ?????? b、水解： ???????????????????? HCO3– + H2O = H2CO3 + OH–? ?????? c、沉淀钙离子、镁离子 ????????? ?↓? 3、作用 ? 沉淀膨润土中的钙离子、镁离子，改善水化性能，促进膨润土分散造浆，降低泥浆的失水，提高泥浆的粘度和切力，改善泥饼的质量。? 4、加量 ? 准确加量应根据膨润土质量通过实验确定，一般为膨润土重量的5%。? 5、测试? 1%水溶液PH值大于12为合格品。二、氢氧化钠? 1、物理性质 ? 氢氧化钠又称烧碱、火碱或苛性钠。白色结晶，有液体、