化學泥漿的作用與管理 旋挖鉆機泥漿

在鉆探工程中鉆孔沖洗是鉆探施工的一項重要技術(shù)，在鉆進過程中，根據(jù)實際鉆進的地層情況，科學的選用合適的泥漿類型進行沖洗鉆孔。以便達

到清楚孔底巖粉、冷卻鉆頭、潤滑鉆具、保護孔壁、提高鉆進效率的目的。

鉆井液在煤田地質(zhì)勘探和其他行業(yè)起到的作用和各方面對鉆井液的嚴格要求，促進鉆井液技術(shù)取得了迅速的發(fā)展。經(jīng)過多年的科研開發(fā)和生產(chǎn)實踐

，鉆井液已從僅滿足鉆頭鉆進發(fā)展到適應各方面需求的鉆井液體系。例如：為快速鉆進服務的低粘度、低摩擦、低固相的聚合物鉆井液。防卡鉆井

液、針對巖石特點的防塌鉆井液、鉆鹽巖層的飽和鹽水鉆井液等，形成較為完整的鉆井液體系。如今優(yōu)質(zhì)的鉆井液已不是一兩種材料（例如膨潤土

、燒堿）配制的，保持鉆井液的性能要依靠加入各種處理劑。

優(yōu)質(zhì)的化學泥漿能提高鉆頭壽命、減少提鉆次數(shù)、縮短鉆井周期、降低鉆井成本、提高鉆井效率，還具有制備容易、成本低、用量少的優(yōu)點。

一、 泥漿的功能

泥漿又叫做鉆井液或沖洗液，被比喻為鉆井的血液。泥漿停止循環(huán)，鉆井工作就不能正常進行。

1、沖洗孔底：泥漿可在鉆頭水眼處形成高速的液流，噴向井底。這高速噴出的泥漿可將由泥漿壓力與地層壓力差而被壓持在井底的巖屑沖起，起

沖洗孔底的作用。

2、攜帶巖屑：當泥漿在環(huán)空的上返速度大于巖屑沉降速度時，泥漿可將巖屑帶出，即在一定的上返速度下，泥漿有攜帶巖屑的作用。

3、平衡地層壓力：泥漿的液柱壓力必須與地層壓力相平衡才能達到防止井噴或者泥漿大量漏進地層的目的。可通過調(diào)整泥漿的密度控制泥漿的液

柱壓力，使它與地層壓力相平衡，起到防涌堵漏的作用。

4、冷卻潤滑鉆頭：泥漿可將鉆井過程中鉆具（鉆頭與鉆柱）與地層摩擦產(chǎn)生的熱量帶至地面，起冷卻作用。同時，泥漿能有效地降低鉆具與地層

的摩擦，起潤滑作用。

5、穩(wěn)定井壁：可在泥漿中加入適量的處理劑，使泥漿具有抑制頁巖膨脹或分散的能力，同時產(chǎn)生薄而韌的濾餅，起到穩(wěn)定井壁的作用。

6、懸浮巖屑和密度調(diào)整材料：當停止循環(huán)時，泥漿處于停止狀態(tài)，其中的膨潤土顆?？苫ハ嗦?lián)結(jié)，形成結(jié)構(gòu)，將巖屑懸浮起來。若泥漿中加有密

度調(diào)整材料（如重晶石），則在停止循環(huán)時，泥漿也可將它懸浮起來。泥漿懸浮巖粉和密度調(diào)整材料的能力可使泥漿停止循環(huán)后易于啟動。

7、獲取地層信息：通過泥漿帶出的巖屑，可以獲取地層許多信息。如地層物性、油、氣顯示等。

8、傳遞功率：泥漿可將泥漿泵的功率經(jīng)鉆柱從鉆頭水眼高速噴射傳到井底，提高鉆頭的破巖能力，加快鉆進速度。

二、泥漿的主要技術(shù)參數(shù)：

1、粘度：指流動時內(nèi)部各層間摩擦阻力大小的反映特性。常用漏斗粘度計和六速旋轉(zhuǎn)粘度計測定。A、漏斗粘度計：在標準漏斗中加入700ml流體

，讓其漏出500ml所用的時間即為漏斗粘度，單位秒，水為15秒。

2、濾失量和泥餅厚度：濾失量：泥漿中的自由水在壓差作用下會向具有孔隙的地層滲透，造成失水，也叫做失水量的大小，形容泥漿的好壞?，F(xiàn)

場常用的氣壓式失水儀，壓力7kg/，溫度為常溫，30分鐘失水13-18ml為正常。

泥漿失水量大，失水濾液對孔壁、巖層有滲透、溶蝕等作用，易引起孔壁的縮徑膨脹、滑落、坍塌等事故。因此一般失水量要求控制在10-25ml/30

分鐘，超過此值，應更換泥漿。

?泥餅厚度：泥漿中的粘土顆粒在失水過程中積累起來的濾餅、泥餅薄而致密，對鉆井有利；泥餅厚而疏松會引起泥包鉆頭等井下事故。一般要求

泥餅厚度小于1mm

3、比重：泥漿重量與同體積水重量之比。測量一般使用杠桿比重秤，正常低固相泥漿比重在103-105之間，不同地層配制的泥漿比重也不一樣。

4、含砂量：200目篩孔的砂子重量與泥漿體積的百分數(shù)。泥漿含砂量多時，對設備、鉆頭、鉆具、泥漿泵的磨損很大，并易造成沉積巖粉和卡鉆等

問題。對于高固相泥漿含砂量小于4％，對于低固相泥漿含沙量小于1％.超過規(guī)定值時應用除砂設備（除砂機或振動篩）對泥漿進行凈化。

5、PH值：指泥漿的酸堿度，易測易調(diào)，常被忽視。其PH值對泥漿的影響很大，如粘土的分散于穩(wěn)定、處理劑的溶解及粘度、鉆具腐蝕、鈣處理泥

漿的抑制，莫不與PH值有關(guān)。泥漿PH值一般都大于7，即在堿性環(huán)境中工作。