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钻井液体系

双聚防塌钻井液体系

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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
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。