钻井液体系
drilling fluid system
一、体系用材料
基本材料:钠膨润土、降失水剂(SPH)、改性沥青、包被剂。
需配备的其它材料:纯碱、CMC-HV或抗盐共聚物(STQ)、CMC-LV、防塌型随钻堵漏剂(GPC)、封堵剂(SFD-1)、稀释剂XY-27及重晶石等。
二、参考配方
1m3淡水+0~40kg膨润土+2~3kg包被剂+5~15kg降失水剂SPH(或接枝淀粉)+10~20kg改性沥青(GLA)
三、钻井液性能
以下列3个配方为例,其性能见表1。
1#:1m3水+30kg钠膨润土+2kg包被剂+10kg SPH+10kg GLA
2#:1m3水40kg钠膨润土+2.5kg包被剂+10kg SPH+10kgGLA
3#:1m3水+40kg钠膨润土+3kg包被剂+20kg SPH+20kg GLA+10kg GPC
表1 双聚防塌钻井液性能表
四、体系特点
该体系是一种低固相聚合物钻井液,具有良好的剪切稀释性特性、流变性及抑制性,对地层适应性强。
五、配制方法
在淡水中依次加入钠膨润土、SPH或接枝淀粉、改性沥青(GLA)、随钻堵漏剂(GPC),充分搅拌至分散均匀(通常为20~30min)后,再加入包被剂搅拌10~20min即可使用。
六、适用地层
适用于松散地层、破碎地层及膨胀性较弱的水敏性地层。
七、使用要点
(1). 新配制的钻井液添加3.0%~5.0%的钠膨润土以降低钻井液滤失量。
(2). 强造浆地层或钻井液粘度较高时,配制补充浆液可不加膨润土,保证包被剂在钻井液中的含量,并添加稀释剂。
(3). 包被剂消耗速度较快,可根据进尺情况及时补充。
(4). 钻遇松散、破碎地层时,应及时添加GPC;地层破碎严重、有坍塌掉块现象时,采用HV-CMC(或STQ)等提高钻井液黏度,并加大GLA及GPC的加量,并添加GFD-1,同时适当提高钻井液密度。
(5). 环保要求较高时,可用LV-CMC或接枝淀粉代替SPH。
应用实例:煤炭孔、金属矿、煤层气、页岩气及地热井等。
基本材料:钠膨润土、降失水剂(SPH)、改性沥青、包被剂。
需配备的其它材料:纯碱、CMC-HV或抗盐共聚物(STQ)、CMC-LV、防塌型随钻堵漏剂(GPC)、封堵剂(SFD-1)、稀释剂XY-27及重晶石等。
二、参考配方
1m3淡水+0~40kg膨润土+2~3kg包被剂+5~15kg降失水剂SPH(或接枝淀粉)+10~20kg改性沥青(GLA)
三、钻井液性能
以下列3个配方为例,其性能见表1。
1#:1m3水+30kg钠膨润土+2kg包被剂+10kg SPH+10kg GLA
2#:1m3水40kg钠膨润土+2.5kg包被剂+10kg SPH+10kgGLA
3#:1m3水+40kg钠膨润土+3kg包被剂+20kg SPH+20kg GLA+10kg GPC
编号 |
表观粘度(mPa.s) |
动切力(Pa) |
动塑比(Pa/mPa.s) |
静切力(Pa) |
API滤失量(ml) |
泥皮质量 |
1# |
13.5 |
2.5 |
0.23 |
1/1 |
12 |
泥皮薄韧 |
2# |
18.5 |
5.5 |
0.42 |
1.5/7 |
10 |
泥皮薄韧 |
3# |
29 |
7 |
0.32 |
2/14 |
6.5 |
泥皮薄韧 |
四、体系特点
该体系是一种低固相聚合物钻井液,具有良好的剪切稀释性特性、流变性及抑制性,对地层适应性强。
五、配制方法
在淡水中依次加入钠膨润土、SPH或接枝淀粉、改性沥青(GLA)、随钻堵漏剂(GPC),充分搅拌至分散均匀(通常为20~30min)后,再加入包被剂搅拌10~20min即可使用。
六、适用地层
适用于松散地层、破碎地层及膨胀性较弱的水敏性地层。
七、使用要点
(1). 新配制的钻井液添加3.0%~5.0%的钠膨润土以降低钻井液滤失量。
(2). 强造浆地层或钻井液粘度较高时,配制补充浆液可不加膨润土,保证包被剂在钻井液中的含量,并添加稀释剂。
(3). 包被剂消耗速度较快,可根据进尺情况及时补充。
(4). 钻遇松散、破碎地层时,应及时添加GPC;地层破碎严重、有坍塌掉块现象时,采用HV-CMC(或STQ)等提高钻井液黏度,并加大GLA及GPC的加量,并添加GFD-1,同时适当提高钻井液密度。
(5). 环保要求较高时,可用LV-CMC或接枝淀粉代替SPH。
应用实例:煤炭孔、金属矿、煤层气、页岩气及地热井等。