对钻孔乳状液理论的几点认识

在实践中我们对钻孔乳状液的一些理论进行了初步研究,取得如下几点认识. 1.钻孔乳状液的润滑状态属于边界润滑钻孔乳状液多由分子间剪切强度低的油性添加剂(动物、植物、矿物有机酸盐)、基础油(动物、植物、矿物油)和水等组成.由于油性添加剂的非极性基与基础油相连,而极性基与钻具表面和裸孔表面形成多层(一般有效层为3～4层)密集定向排列的分子栅,即边界膜(吸附膜、反应膜)(图1),从而使钻具与裸孔表面间的摩擦状     

干孔钻进的新方法

在金刚石钻进中,经常遇到严重漏失地层,传统的施工方法是先堵漏或在钻杆上涂抹润滑脂。针对这些方法费工费时及不安全等问题,我们采取不堵漏,向钻孔内倒入少量脂肪酸作润滑油的方法,在钻杆与孔壁界面形成一种有一定强度的边界膜,达到润滑减阻的目的。机械行业把边界膜分为两类:一类是适用一般温度、速度、载荷的物理或化学吸附膜;另一类是适用重载、高温、高速的反应膜。在金刚石钻进中钻杆与孔壁的摩擦接触属于轻载、中速、低温,只要求在两者表面形成物理吸附膜,就可达到钻杆的减阻目的。形成这种吸附膜的原料主要是脂肪酸。由于脂肪酸是极性分子,能在钻杆与孔壁表面定向排列,靠分子间     

表面活性剂分子结构与润滑性能和抗破乳能力的关系

由于钻探工艺的特殊性，作为钻探润滑剂，对表面活性剂应有所选择。一、具备什么样条件的表面活性剂才适合作为钻探润滑剂。根据润滑的不同状态，可分为流体润滑、边界润滑和极压润滑。岩心钻中广泛采用水基润滑液作为钻杆和岩石间的润滑介质，属边界润滑范畴。水基润滑液是由于表面活性剂向摩擦面吸附，形成定向排列的分子膜而具有润滑性。可见，只要表面活性剂能牢牢地吸附在钻杆的表面，就会起到良好的润滑作用。根据浮选理论，只有表面活性剂分子中的亲水基能与钻杆表面Fe~(2 )（Fe~(3 )）产生化学反应，生成难溶有机铁盐时，才能产     

松香酸钠的加工与使用

松香酸钠为三苯环结构阴离子型表面活性剂,由松香酸与氢氧化钠皂化而成,使不溶于水的羧酸变为能溶于水的羧酸钠盐.松香酸钠具有润滑减振性能是因为它的两亲结构(一端亲水基,一端亲油基),用作冲洗液时,它的亲水基吸附在钻具和孔壁上,而亲油基则起着隔离摩擦面的作用,使固体之间的摩擦变为油面之间的摩擦,借以降低孔壁与钻具之间的摩擦阻力.由于它的亲油基碳原子数多达19个,因此具有良好的润滑性能.同时,由于松香酸钠具有降低冲洗液之界面张力的性能,使钻具的回转阻力减小. 皂化溶解油是我队早先使用的润滑剂,但由于消耗量大、价格贵,所以配制的冲洗液成本太高.为了解决这个问题,曾先后采用非分散低固相泥浆、水泥堵漏和钻杆涂抹润滑膏等方法,虽     

钻孔润滑冲洗液主要性能评价方法

近年来，用于金刚石钻探的润滑材料—钻孔润滑冲洗液（乳状液、表面活性剂溶液等）发展迅速，从而钻孔润滑冲洗液性能的评价方法也日益引起重视。本文对钻孔润滑冲洗液的主要性能与较接近于钻孔润滑实际工况的国家、部标准及科研、生产单位实施的润滑材料性能评价方法汇集介绍，旨在使钻探界对钻孔润滑冲洗液性能评价方法开展讨论，进而促其统一，标准化。     

应用野生植物配制冲洗液

在岩心钻探工作中,为解决一般复杂地层的钻进问题,都采用泥浆作为冲洗液。在小口径金刚石钻进时,为满足其高转速的需要,常采用乳化型润滑冲洗液和溶解型润滑冲洗液。这些冲洗液在钻进过程中,虽能防止钻孔各种复杂情况的发生,起到优质、快速施工的作用,对冷却、润滑钻头与钻具,提高生产效率;保持孔壁岩层的稳定;平衡地层压     

泥浆润滑性能试验研究

钻进时钻具与孔壁岩石或套管间的摩擦会导致钻进成本增高。这是因为随着摩擦的加剧会引起（1）功耗增大；（2）管材磨损加快。采用合适的冲洗液可有效地降低钻进中的摩擦。西德克劳斯塔尔工业大学的深     

长螺旋成孔法在卵石地区基坑支护工程中的应用

针对卵石地层在钻进施工过程中出现塌孔、孔壁不稳定的缺陷,利用长螺旋钻进排土时钻具对孔壁的挤压作用,通过向钻孔内回填粘性土,然后复钻使得钻孔得到修补,总结出一种实用的"人造泥质卵石层"护壁钻孔干法施工工艺,从而解决了长螺旋在卵石地层中成孔困难的难题,使施工效率得到提高,降低施工成本,同时拓展了长螺旋钻机的应用领域。     

对防治孔斜的一点认识

钻探施工时钻孔都会发生程度不同的弯曲.在防治孔斜,制定钻孔设计方案时,钻探人员要和地质人员紧密配合,认真研究地层情况,分析钻孔弯曲规律,以防为主,防治结合.我队施工的钻孔多用钢粒钻进.造成孔斜的主要原因是粗径钻具与孔壁之间的环状间隙过大.因此,粗径钻具越短、越弯,钻孔弯曲越大.另外,在地层软硬不均的情况下,施加的轴心压力不适当也会造成孔斜.针对这些问题,我队采取防治孔斜的主要方法是尽量缩小粗径钻具与孔壁之间隙.     

松香酸钠在金刚石钻进中的应用

金刚石小口径钻进的特点是环状间隙小、回转速度高、机械钻速快。因此,钻具与孔壁之间的摩擦阻力大,钻头与岩石之间的摩擦热能高。这就对金刚石小口径钻进的冲洗液提出了不但要有良好的排粉能力,而且特别要具有良好的润滑和冷却作用的要求。清水和低固相泥浆洗孔,固然有其各自的优点,但是都不能完全满足金刚石钻进对冲洗液润滑和冷却性能的特殊要求。因此,研究提高水基冲洗液的润滑性能和对金刚石的冷却性能是改善金刚石钻进效果的关健问题。     

钻杆接头材料35CrMo硫氮复合处理层的干摩擦学性能研究

应用离子渗氮与离子渗硫技术,在钻杆接头材料35CrMo钢表面制备了硫氮复合处理层。采用M-200环块磨损试验机,对比研究了原始渗氮表面与硫氮复合表面在干摩擦条件下的抗磨损性能。结果表明,在干摩擦的条件下,由于摩擦副的接触表面缺乏润滑,硬度较高的渗氮层会加剧接触表面的磨损。而硫氮复合处理层由于在表面存在一层硫化亚铁固体润滑层,在磨损过程中可以起到一定的润滑作用,因此其在干摩擦条件下具备更好的抗磨损性能。     

用双液钻进废石堆及砂卵石坡积层的小经验

在废石堆或砂卵石坡积层(尤其是厚达几十米)中施工钻孔,会比正常地层的钻孔施工困难得多。常见的弊端有:①孔底全漏失,冲洗液只能冷却钻头,而粗径钻具处于干摩擦状态;②井壁掉块坍塌,致使提起的钻具下不到孔底;③孔径不规则,难下套管,即使下入套管也易脱扣与折断。通过实践,对此可用双液钻进,解决上述问题。即从钻杆中正常送入清水(A液)至孔底冷却钻头。同     

KP共聚物性能简介

KP共聚物是福建安溪石门第二化工厂研制成功的适应大、小口径钻进的新型泥浆处理剂。由PAM、KHm、CmC及表面活性剂等药剂共聚而成。水溶性好，可直接加入泥浆中。它不但具有良好的稳定孔壁、防止坍塌、稀释、降稠、降失水等作用，而且还具有润滑钻具、抗钙污染等性能。现简介如下。     

GFT型防塌减阻剂的性能评价与现场应用

为解决现有沥青软化点高、分散性差、较低温度条件下润滑性差及稳定孔壁能力不强等问题,研制了以沥青及树脂材料为主要原料,软化点为35℃的GFT型防塌减阻剂。这种防塌减阻剂具有稳定性好,润滑能力强,在不增加钻井液粘度的同时,可有效降低钻井液的滤失量;沥青质粒子的附着能力强,可有效充填与封堵孔壁微裂缝、微孔隙,粘接破碎岩块或颗粒,提高孔壁稳定性。淡水膨润土基浆中加入1％的GFT型防塌减阻剂,其润滑系数降低率达80％以上。经青海鱼卡煤田勘探区ZK30-7孔及ZK30-8孔2个钻孔的现场应用,证明了GFT型防塌减阻剂对破碎地层具有良好的护壁效果;同时能显著降低钻具扭矩,体现出优良的润滑性能。     

高分子聚合物处理剂——多功能性的探讨(下)

二、钻头、钻具的润滑金刚石钻进在高速回转时，钻头与井底，钻杆与井壁接触各点，产生严重摩擦。因此要求冲洗介质对钻具能很好的润滑以减小钻杆与孔壁间的摩擦系数f值，从而降低钻具磨损、回转阻力、功率消耗、设备振动等。     

应用石灰钙化泥浆的初步试验

我队在冲积层较厚的平原地区进行钻探施工,钻孔穿过粘土层和砂土层,地层造浆十分严重,孔壁吸水膨胀,或则孔径缩小,挤夹钻具;或则孔壁坍塌掉块,孔径扩大,给安全生产带来许多困难。使用普通原始泥浆或单宁酸钠泥浆,受粘土侵、钙侵、盐侵等外界因素的影响,性能极不稳定,远不能满足正常钻进的需要。我们学习了石油钻井中使用钙处理泥浆的经验,应用石灰钙化泥浆冲洗钻孔,在冲积层     

快速钻进冲洗液在地浸砂岩型铀矿的应用试验

针对地浸砂岩型铀矿塔木素工作区钻孔施工中发生的孔壁失稳、卡钻埋钻、钻速低等复杂问题,通过快速钻进冲洗液技术的试验应用,有效地防止泥岩地层水化膨胀;抑制岩屑分散,保持孔底清洁,有效地降低钻具摩擦和扭矩,降低了自然事故的发生率,提高了泥岩和砂岩的机械钻速,降低了钻探成本。     

煤矿井下复杂岩层跟管定向钻进技术研究

为了解决煤矿井下复杂岩层破碎定向钻进出现孔壁坍塌而成孔难题,创新发明出复杂岩层跟管定向钻进技术护住复杂破碎孔段。该技术先采用中心定向钻具外跟套管穿过复杂地层,然后提出中心定向钻具利用外部套管护住复杂岩层孔段,最后在外部套管内下入下一级定向钻具施工。本文通过开展跟管定向钻具设计、跟管定向钻进工艺研究,并将该技术应用于淮北某矿高位定向钻孔试验。试验中该技术成功护住了由2层煤线、1层泥岩组成的103.5 m复杂岩层孔段,最终定向钻进成孔孔深530 m。试验表明,本技术可有效护住复杂地层孔段,提高复杂岩层定向钻孔深度和保护抽采通道。     

季铵盐插层氧化石墨的分子模拟

<正>氧化石墨(graphite oxide,GO)是一种层状结构的碳氧化合物,其结构层上的含氧官能团以羟基(-OH)和环氧基(C-O-C)为主,仅在结构层边缘接有少量的羧基(-COOH)和羰基(-C=O)等,这些官能团使GO的结构层表面在水溶液或碱水溶液中带负电,可以通过离子键作用(离子吸附)将阳离子型表面活性剂插入到GO层间,电荷平衡后,进而通过疏水键作用(分子吸附)将有机分子插入GO层间,制得的插层复合物表现出良好的力学、热力学、阻燃、光电、催化等性能,在导电、吸附、耐高温、环保、功能膜和生物传感器等众多领域具有广泛的应用。其中,以GO为前驱体,将季铵盐(CnTAB)分子插     

层间水含量对蛭石有机改性影响的研究

本文以溴代十六烷基吡啶、磷酸三丁酯对膨胀蛭石和未膨胀蛭石进行了改性处理，并用IR、XRD方法研究了蛭石在不同层间水含量情况下，这两种有机分子分别进入蛭石层间的难易情况，结果表明：（1）层间水含量能够对有机分子进入蛭石层间产生影响，但对具有较强离子交换能力的有机分子进入层间的影响不大；（2）磷酸三丁酯分子易于与含层间水少的膨胀蛭石结合，说明层间水对磷酸三丁酯分子的作用遵循异极性排斥的原则。