鉆井泥漿基礎(chǔ)知識(shí)

1、第一節(jié)鉆井泥漿的分類與造漿粘土第一單元鉆井泥漿的分類按適用條件，可以把泥漿分為：①用于沙層、礫卵石層、破碎帶等機(jī)械性分散等地層的泥漿，簡(jiǎn)稱松散層泥漿；②用于土層、泥巖、頁巖等水敏性地層的抑制性泥漿，簡(jiǎn)稱水敏抑制性泥漿；③用于巖鹽、鉀鹽、天然堿等水溶性地層的泥漿，簡(jiǎn)稱水溶抑制性泥漿；④用于較為穩(wěn)定、漏失較小的硬巖鉆進(jìn)的泥漿，簡(jiǎn)稱硬巖鉆進(jìn)泥漿；⑤用于異常低壓或異常高壓地層的低比重泥漿或加重泥漿；⑥用于超深井、地?zé)峋雀邷貤l件下的抗高溫泥漿。

2、配制泥漿用的基本液體是水或油。若粘土在水中分散形成的泥漿即以水為連續(xù)相的泥漿稱為水基泥漿；若粘土在油中分散形成的泥漿即以油為連續(xù)相的泥漿稱為油基泥漿。大部分鉆井場(chǎng)合下，使用成本較低，配制方便的水基泥漿。油基泥漿在一些特定情況下使用，它又分為油包水乳化泥漿和油基泥漿兩種類型，前者油水比在50～80和50～20之間，后者含水量不超過5%。從粘土在泥漿中的分散程度來看，又可將水基泥漿劃分為細(xì)分散淡水泥漿、粗分散抑制性泥漿和不分散低固相泥漿。細(xì)

3、分散淡水泥漿是靠粘土在水中高度分散得到，是泥漿的早期類型。泥漿中的含鹽量小于1%，含鈣量小于120PPM，不含抑制性高聚物。其組成除粘土、碳酸鈉和水外，為了滿足鉆井需要，往往還加有降失水劑和防絮凝劑（稀釋劑）。依所加處理劑的不同，可有鐵鉻鹽泥漿、木質(zhì)素磺酸鹽泥漿和腐植酸泥漿等。雖然這類泥漿在穩(wěn)定性、流動(dòng)性和對(duì)地層抑制性方面存在明顯缺陷，但在一些以提高泥漿粘性為主的鉆井場(chǎng)合還常使用。粗分散抑制性泥漿是在細(xì)分散泥漿的基礎(chǔ)上，加入無機(jī)聚結(jié)劑，

4、使粘土顆粒適度變粗，同時(shí)加入有機(jī)護(hù)膠處理劑而形成。它對(duì)井壁巖土的分散有抑制作用，自身抗侵能力強(qiáng)而且性能穩(wěn)定、流動(dòng)性好鉆進(jìn)效率高，在鉆井工程中得到廣泛的應(yīng)用。這類泥漿的含鹽或含鈣量較高，具體又分為鈣處理泥漿（含鈣量大于120MGL，如石灰泥漿、石膏泥漿、氯化鈣泥漿），鹽水泥漿（含鹽量大于1%，如鹽水泥漿、海水泥漿、飽和鹽水泥漿）和鉀基泥漿（KCl含量大于1%）。不分散低固相泥漿是較新型的泥漿體系。低固相是指泥漿體系中的固相含量（造漿粘土和

5、鉆碴等所有固相）按體積計(jì)不超過4%，由此使得機(jī)械鉆速提粘土礦物各種化學(xué)成分的含量（%）名稱產(chǎn)地SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgONa2OK2OH2O江西浮梁高嶺45.5837.220.460.070.451.7013.39高嶺石江蘇蘇州陽山47.0038.040.510.160.2213.53遼寧黑山68.7420.000.702.932.170.206.80浙江臨安71.2914.171.751.622.221.921.784.

6、24美國懷俄明55.4420.143.670.502.492.760.6014.70山東灘縣71.3415.141.972.433.420.310.435.06蒙脫石膨潤土新疆夏子街63.7016.435.450.282.242.571.945.5752.2225.914.590.162.840.176.097.14伊利石水云母湖南澧縣64.2120.132.120.260.528.27美國喬治亞53.648.763.362.029.0

7、50.7520.00凹凸棒石江蘇盱眙55.358.435.060.159.730.181.8517.14江西樂平61.300.570.730.1529.700.160.197.10海泡石南澳大利亞52.437.052.2415.0819.93從上表中可以大致看出4類粘土礦物在化學(xué)組分上的特點(diǎn)和差別：高嶺石的三氧化鋁（Al2O3）含量較高，蒙脫石的二氧化硅（SiO2）含量較高，伊利石的鉀離子含量較高，而海泡石族的H2O含量較高。另外，三氧

8、化二鐵（Fe2O3）、氧化鎂（MgO）、氧化鈣（CaO）等的含量也各有不同。依據(jù)化學(xué)成分的含量，可以初步確定粘土的種類。為什么4類粘土礦物在化學(xué)組分上有明顯差別？不同粘土礦物在造漿性能上的差別又怎樣？這就需要從粘土礦物本身的構(gòu)造特點(diǎn)出發(fā)，進(jìn)行深入分析。第三單元粘土礦物的構(gòu)造特點(diǎn)分析一個(gè)粘土顆粒是由許多層粘土礦物晶胞（片）堆疊形成，而粘土礦物晶胞又是由晶胞的最小構(gòu)造單元組成。不同種類的粘土礦物，它們的最小構(gòu)造單元都是一樣的。但是，基本構(gòu)造