泥浆处理(2页).doc
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1、-1.3泥浆处理剂及其作用原理 为了保证钻井泥浆的稳定性和调整泥浆的各种工艺性能,以适应各种情况下的钻井要求,泥浆中使用着各种各样的化学处理剂(泥浆添加剂)。随着钻井工艺向高速优质、超深井、海洋和复杂地层发展,泥浆体系不断发展,泥浆处理剂的种类也在不断的增加和更新。目前,美国的泥浆处理剂已经超过3000种。按处理剂在泥浆中所起作用不同,可将泥浆处理剂分为以下十六类:(1)碱度和pH控制剂;(2)杀菌剂;(3)除钙剂;(4)腐蚀抑制剂;(5)消泡剂;(6)乳化剂;(7)降失水剂;(8)絮凝剂;(9)起泡剂;(10)堵漏材料;(11)润滑剂;(12)页岩稳定剂;(13)表面活性剂;(14)降粘剂和
2、分散剂;(15)增粘剂;(16)加重剂。按处理剂的化学组成,可将其分为无机处理剂、有机高分子处理剂和表面活性剂三大类。 1.3.1无机处理剂 1.3.1.1纯碱 纯碱就是碳酸钠(Na2CO3),又叫苏打。无水碳酸钠为白色粉末,密度2.5,水溶液呈碱性(pH值 约为11.5),在空气中易结成硬块(晶体),存放时要注意防潮。 纯碱能通过离子交换和沉淀作用使钙质粘土变为钠质粘土: Ca-粘土Na2CO3Na-粘土CaCO3 从而有效地改善粘土的水化分散性能,因此加入适量纯碱可使新浆的失水下降,粘度、切力增大。但过量的纯碱要产生压缩双电层的聚结作用,反而使失水增大。其合适加量要通过造浆实验来确定。 此
3、外,由于CaCO3的溶解度很小,在钻水泥塞或泥浆受到钙侵时,加入适量纯碱使Ca+沉淀成CaCO3,从而使泥浆性能变好。含羧基钠官能团(COONa)的有机处理剂因钙侵(或Ca+浓度过高)而降低其处理效果时,一般可以用加入适量纯碱的办法恢复其作用。 1.3.1.2烧碱 烧碱即氢氧化钠(NaOH),是乳白色晶体,比重为22.2,易溶于水,溶解时放热,溶解度随温度升高而增大,水溶液呈强碱性(pH值为14),能腐蚀皮肤和衣服。 烧碱是强碱,用于控制泥浆的pH值,与丹宁、褐煤等酸性处理剂配制成碱液,使其有效成分溶解,还可控制Ca+浓度,因为。 1.3.1.3石灰 生石灰是CaO,吸水后变成熟石灰Ca(OH
4、)2,在水中的溶解度不大(常温下约为0.16%)且随温度升高而降低。石灰可提供Ca+,控制粘土的水化分散能力使之保持适度的粗分散,配合降粘剂和降失水剂进行钙化处理,可得性能比较稳定、对可溶盐侵污不敏感、对泥页岩防塌性能较好的钙处理泥浆。但石灰泥浆在高温情况下可能产生固化,因此超深井慎用。石灰还可配制石灰乳堵漏剂封堵漏层。 1.3.1.4石膏 石膏(CaSO4)有生石膏和熟石膏两种。熟石膏是白色粉未,比重2.5,常温下溶解度较小(约为0.2%),40以前,溶解度随温度增高而增大,40以后,溶解度随温度增高而降低,其溶解度大于石灰。吸湿后结成硬块,存放时应注意防潮。在处理泥浆上,石膏与石灰的作用大
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