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中南钻井专2005级钻井液讲稿

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?单层筛 ??多层筛单层筛维护保养方便,但有不足之处,例如:选用粗筛网使用寿命长,但分离钻屑少若选用细筛网分离钻屑多,但使用寿命短。现场常用细筛网下垫一层粗筛网提高其强度。

2.筛网

(1)筛目:12~120目,可清除粒子直径为74?m以上粒子。 (2)筛布的选择

尽可能细一些,以提高效率。注意泥浆和筛网强度问题。

当筛网包复严重--换稍粗的(以泥浆覆盖其总长度75~80%为合适)

当筛网堵塞严重——换较细的筛布。

使用中发生堵塞的原因是钢丝上粘附了颗粒,解决方法,除了换较粗的筛网外还可用清水喷射筛网。

二、旋流分离器

1.结构 2.工作原理

3.影响分离效率的因素 (1)颗粒的性质

即粘土颗粒直径为重晶石颗粒直径1.4倍时,二者具有相同的沉降速度,这样使用旋流分离器清除较粗的粘土颗粒时,必须将一些重晶石颗粒排除掉。

(2)流体的性质

(2) 流动参数 Ⅰ工作压力适当

Ⅱ通过旋流器后的压力降。(通过底流口调节)底流呈伞形雾状排出为宜

(4)旋流器的尺寸

根据离心力F?mu2/R得知在其它条件一定时旋流器锥体直径越小,产生的离心力愈大,分离颗粒愈小

50年代开始使用6??旋流器,可消除74?m以上粒子(API砂)称为除砂器,62年开始使用4??旋流器,可消除74?m以下粒子称为除泥器。

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目前旋流器的名称与尺寸范围及除固范围 名称 尺寸 除固范围 除砂器 除泥器 6~12“ 2~5〃 44?m以上 8?m以上 4.分离器尺寸和数目的确定 尺寸--由清除固相定。

数目--决定处理量,按处理125%的循环泥浆定(保证全部被处理)。 〈三〉清洁器

为了避免重晶石粉损失,旋流分离器与振动筛配合使用组成清洁器, 1.作用回收重晶石,贵重液相 2.筛网尺寸

如何使用200目筛,从理论上说,从排泄孔中排除小于74?m重晶石粉,返回泥浆体系重晶石粉尺寸10~74?m97%,多数重晶石粉可通过200目筛,现场常使125目左右。

使用清洁器要损失一部分重晶石粉,其原因是重晶石粉附在粘土和钻屑颗粒表面;被清除掉约30%

四、离心机 1.结构

2.离心机的类型 (1)重晶石回收离心机 作用:从排泄物中回收重晶石 (2)回收液相离心机(高速离心机)

用在油基泥浆及液相贵重的泥浆,回收“重晶石回收”离心机排出的液相。 作用:回收液相

排出液相打入第一台离心机作冲稀液 〈五〉固相控制设备的配套使用 1.未加重泥浆固控设备配置 (1)基本配套方式

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振动筛+除砂器+除泥器 (2)液相成本较高的未加重泥浆

振动筛+除砂器+清洗器+离心机除 2.加重泥浆固控设备配置 振动筛+除砂器+清洁器 饱和盐水泥浆配方:

淡水+3~4%搬土+1.5NaOH+0.1%XC+6%SMP+6%SMP-Ⅱ+2%SPC+20%NaCl +0.5%SPE+5%KCl+2%YK(沥青粉)。

Chapter Seven常用钻井液体系

§7—1 钙处理泥浆

一、粘土的分散状态与泥浆性能

适当絮凝的粗分散状态,有适当的粘度、切力和失水,满足钻井工艺要求。 二、配制原理

利用钙的絮凝作用和分散剂的分散作用相互制约,使粘土处于适度絮凝状态,来维持泥浆性能。

当Ca2+作用强时,,絮凝程度增加,分散剂作用强时,絮凝程度降低。

2+

通过调节Ca和分散剂的量,调节粘土颗粒的絮凝程度和颗粒的粗细,以得到适宜的粘度、切力和失水,满足钻井工艺需要。

当Ca2+略有变化时,泥浆性能变化不大,即处理泥浆对钙侵不敏感。 三、钙处理泥浆抗污染机理 1.同离子效应

泥浆中含有较高浓度的Ca2+,地层石膏的溶解受到抑制。 2.泥浆钝化

粘土颗粒基本为钙质土,Ca2+离子浓度略有变化,粘土颗粒的状态变化不大,对泥浆性能影响小,即表现出,泥浆对可溶盐的侵入的敏感程度降低。

3.电解质浓度高,抑制钻屑分散对泥浆性能的影响。 四、性能调节 1.控制[Ca2+]

(1)通过控制氯化物的加量 (2)通过调节PH值控制[Ca2+] 2.选用分散剂

选用原则:低钙泥浆加NaC;中钙泥浆加FCLS、CMC;高钙泥浆加FCLS、NaC、CMC

§ 7—2 盐水泥浆

一、原理

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?NaCl挤压双电层的絮凝作用 利用?分散剂的分散作用?两者相互制约来调整泥浆性能。

二、类型及特点

?NaCl含量5~10%?1.盐水泥浆?抗盐侵污染?不能阻止井壁岩盐溶解??1?[Cl]?17000mg/L?2.饱和盐水泥浆?抗盐侵?可抑制井壁岩盐溶解?

盐水泥浆工艺和饱和盐水泥浆类型相比之下后者难度大,工艺要求高,且用的较多 故主要介绍后者

三、饱和盐水泥浆特点

1.矿化度高,粘土??0,护胶是关键。

2.护胶剂用量大,(全靠护胶剂护胶) 3.降失水,提粘困难(可用海泡石提粘) 4.深井饱和盐水泥浆有盐析问题 5.易起泡

四、工艺要点 1.配制方法

(1)首先保证原浆充分预水化 (2)加足护胶剂

(3)最后加盐至饱和

即配制程序: 粘土预水化→加护胶剂→加盐至饱和 2.维护处理:加饱和盐水处理剂混合液 五、常用饱和盐水泥浆

1.FCLS—CMC饱和盐水泥浆 (1)配方(用井浆转化)

Na2CO3+FCLS+NaOH(1/5)+CMC+盐+红矾 1.5% 1.5% 0.2% 2% 饱和 0.2% (2)维持要点:

(a)用饱和盐水混合剂维护,使饱和盐水限在20~30% (b)PH=9~10

(c)用AS或红矾提高稳定性

2.SMC---SMK----SMT饱和盐水泥浆

(1)特点:抗高温,泥饼摩阻小,适用于超深井 (2)维护要点

a.搬土含量4~6%体积比 b.PH=7~10

c.SMP为主处理剂,配合SMC使用。

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