乳化泥浆在人造金刚石钻探中的应用

我公司九三四队在海南石碌矿区开展了人造金刚石钻探工作.矿区地层比较复杂,钻进中常遇到破碎地层,冲洗液漏失,探头石出露,孔壁坍塌掉块,进尺效率低,钻头寿命短,坍塌掉块严重时使用乳化液洗孔根本无法钻进.面对这些困难,机场钻探工人和技术人员坚持实践第一的观点,采用了乳化泥浆钻进.实践证明,人造金刚石钻探使用乳化泥浆作冲洗液,既能起到防振、润滑作用,又能收到护壁减漏的效果.     

水质对泥浆性能的影响

在松散、破碎、膨胀、缩径、坍、掉、漏、涌等复杂地层中钻进,为了维护孔壁的稳定和冲洗液的正常循环,实现安全生产,常用泥浆作冲洗液.在岩芯钻探中,一般采用粘土、水、化学处理剂所组成的水基泥浆. 我队采用泥浆钻进已经多年,但由于过去缺少测试仪器和深入研究,只注重粘土和化学处理剂的性能,而忽视了水质对泥浆性能的影响.近年来我们发现:同一种粘土用自来水(淡水)造浆和用矿化水(钻探现场用水)造浆,两者性能不同.用矿化水配制的原浆比自来水配制的原浆,失水量要高得多,见表1.过去我队一般采用烧碱     

提高金刚石钻头使用寿命的几点经验

我局目前开动小口径钻机十五台，其中以金刚石钻进为主的十三台。勘探矿种有铜，钨、铅锌、锡等，由于钻孔深度为600至1000米，所以多数机台使用JU-1000型钻机，此外，还有我省自己研制的JYP-1000型小口径转盘钻机及XU-600-3型钻机。小口径钻进以56毫米为主，几乎全部采用双管钻进。多数选用人造孕镶金刚石钻头，少量使用天然孕镶或表镶钻头。一般情况下用清水乳化冲洗液钻进，见复杂地层后才换用低固相泥浆。     

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     

无机絮凝剂—Na~+

在软水区用人造金刚石钻进硅酸盐、铝硅酸盐地层,常见润滑冲洗液中岩粉不沉淀现象,致使冲洗液润滑性大幅度降低。根据室内测定,冲洗液的润滑性与岩粉浓度有如表1所示的关系。     

玻璃钢循环系统在现场初步应用

我队以往钻探施工，冲洗液循环系统一直是就地挖坑设槽，十分简陋。近年来为使金刚石钻进适应复杂地层，我队又推广了PAM低固相泥浆。但这样简陋的循环系统不仅影响了泥浆的净化，而且浪费也很     

双聚—三氯化铁低固相泥浆的研制及应用

岩心钻探施工中,优质冲洗液可以起到良好的护壁和润滑作用,使钻进过程正常化,从而提高钻探效率。特别是小口径金刚石钻探技术的普遍推广,对适用于小口径金刚石复杂地层钻进的各种优质泥浆的要求,愈来愈迫切。据根生产施工的需要,我们研制了双聚—三氯化铁低固相泥浆,并在鞍山小孤山地区进行了生产试验,获得了较好的效果。双聚—三氯化铁低固相泥浆,是由聚丙烯腈、聚丙烯酰安、三氯化铁、粘土等原料按比例配制而成,它具有抗高温,降低失水量,提高粘度,     

人造金刚石深孔钻进的实践

人造金刚石深孔钻进,是目前我国发展小口径金刚石钻探技术过程中提出的新课题.我队自1975年推广人造金刚石钻探技术以来,由于地质找矿的需要,施工的钻孔全为800米以上深孔.为了突破和掌握小口径深孔钻进技术,我们利用现有的转盘钻机,在复杂地层条件下,通过实践,初步摸索总结出一套小口径深孔钻进方法,从而使我队钻探生产技术经济指标以较大的幅度超过了同矿区大口径中深孔钻进的历史最高水平.     

聚丙烯酰胺低固相乳化泥浆

为在复杂地层中进行金刚石小口径钻进,我们开展了聚丙烯酰胺不分散低固相乳化泥浆的试验,取得了较好效果。一钻孔施工概况某磁铁矿区地层复杂。203孔是用小口径金刚石钻头钻进的,设计孔深1000米,孔内岩石破碎,坍塌掉块,探头石出露。虽然曾采用低固相泥浆,进行了钙处理,配合使用了纤维素、钻井粉及铁铬盐等化学处理     

聚丙烯酰胺适度交联冲洗液的机理探讨

聚丙烯酰胺在钻井工程中用来处理泥浆或作为无粘土冲洗液,具有提高钻速,降低摩擦阻力,减少事故等优点.但由于成本高、用量大,失水性能差等缺点而限制了它的应用.我们学习了压裂液和浆状炸药的经验,研究成功的聚丙烯酰胺适度交联冲洗液是一种新型的无粘土冲洗液.它是用含有高价金属离子(如Fe~(3+)、Fe~(2+)、Al~(3+)、Cr~(3+)等)的化合物将线型的聚丙烯酰胺部分交联,形成带有支链或网状结构的聚丙烯酰胺螯合物(这里所讲的交联,包括螯合、络合等作用,除法明者外,均与此解相同).如果将聚丙烯酰胺和润滑剂配制在一起放置几天后再行适度交联,即成为一种即有润滑性能又有护壁作用的无粘土润滑冲洗液.因此聚丙烯酰胺适度交联冲洗液适合于一般的岩芯钻探使用,特别适合于人造金刚石小口径钻探和水文钻探使用.1981年以来,我们在华东地勘局261队,湖南省煤田5队,广东省冶金地质勘探937队进行了生产性试验,累计进尺为     

福建省煤田绳钻冲洗液的研究与应用

在分析金刚石绳索取心钻进特点及对冲洗液要求的基础上,根据地层岩性特征和构造破碎程度进行钻井液的研究工作。根据二十多年的实践研究,总结出适合福建省煤田金刚石绳索取心钻进的钻井液体系：聚丙稀酰胺低固相泥浆、无粘土冲洗液、LBM超低固相冲洗液、磺化沥青冲洗液,并对各种冲洗液的配方及适应地层进行了详细介绍,提出了队、中队和机台冲洗液的管理办法,从而彻底改变了福建省在金刚石绳索取心钻进方面的被动局面,提高了钻进效率,降低了钻探成本,取得了较好的经济效益和社会效益。     

聚丙烯酰胺适度交联冲洗液的研究与应用

近年来,聚丙烯酰胺作为钻孔冲洗液处理剂应用比较广泛,无论在石油钻还是在岩芯钻都取得了一定效果.为了改善它作为无粘土冲洗液的性能,扩大它的使用范围,我们吸取了压裂液、浆状炸药等方面交联的经验,于1980年开始进行了聚丙烯酰胺适度交联冲洗液的研究. 与聚丙烯酰胺清水冲洗液相比较,聚丙烯酰胺适度交联冲洗液具有用量少、成本低、失水量小和有更好的携带岩粉能力特点,同时也兼有聚丙烯酰胺清水冲洗液比重低、粘度低、有利于提高机械钻速等优点.和聚丙烯酸胺泥浆比较,聚丙烯酰胺交联冲洗液,由于不加粘土,所以就可减少钻头及钻具的磨损,且具有聚丙烯酰胺泥浆失水量低和有一定的护壁能力等优点. 1981年,我们在华东地勘局261队进行聚丙烯酸胺适度交联冲洗液的生产试验.在地层比较     

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。     

混油乳化泥浆的配制与使用

我队在许昌铁矿区钻探,地层复杂,上部有200～300余米厚的冲积覆盖层,下部基岩受风化和构造作用,松散而破碎;钻孔坍塌、掉块,局部漏失或涌水.因此须采用泥浆护孔钻进.小口径金刚石钻进,要求泥浆粘度低、切力小、泥皮薄、含砂量低、有润滑性能.近几年来,在有关单位协助下,我队试验推广了混油乳化泥浆,取得较好效果.1.配方粘土(用当地粘土加工成粉状)10%、石灰0.4%、纯碱0.8%、栲胶碱粉或铁铬盐0.5%、太古油或皂化溶解油0.5～1%、C.M.C. 0.8%2.配制方法先将太古油或皂化溶解油     

多功能无固相冲洗液在煤田钻探中的应用

近几年来，为了降低我队PAM泥浆中的固相含量和粘度，节约粘土，减少运输，降低成本，在冲洗液配制方面做了不少工作。而冲洗液的粘度、比重高低对钻进效率是有影响的。为解决此问题，我们选用了无固相冲洗液，经反复室内试验和13个钻孔的生产试验，累计进尺6118.76m，收到了较好的经济技术效果。     

聚丙烯酰胺无固相冲洗液的应用效果

聚丙烯酰胺(P A M)近几年来在钻探上已得到广泛运用,它不仅可作泥浆(或其他洗井液)的添加剂,而且由它配制的无固相冲洗液,在金刚石钻进中已表现出多方面的优点.1983年我队在小栗子矿区用金刚石钻进了六个钻孔,其中五个孔不同程度地使用了由聚丙烯酰胺配制的无固相冲洗液.累计钻进1621米,最深孔深752米,均获得了明显的效果.     

无粘土冲洗液在煤田钻探中的应用

我队在湘南煤田钻探时,常遇到以粉砂岩、砂质泥岩以及泥岩为主的大段煤系地层,这类地层水敏性强,遇水容易膨胀,孔壁不稳定;钻进中岩屑自然造浆严重,使冲洗液粘度升高,比重增大,流变性能变差。为解决这个问题,提高钻探速度,我们采用了无粘土冲洗液。华塘勘探区应用这种冲洗液打了19个孔,累计进尺8550.98m,收到了较好的效果。      

MBM-GTQ盐水冲洗液体系的研究与应用

盐水条件下配制出性能稳定且能维护孔壁稳定的冲洗液一直是困扰着新疆戈壁区域钻探施工的一个难题。通过冲洗液材料选型和在不同工区的试验研究,最终确定了MBM-GTQ盐水冲洗液体系配制与使用维护方案,并在新疆若羌县坡北铜镍矿强蚀变地层深孔施工和事故处理中取得了良好的应用效果。实践证明,MBM-GTQ盐水冲洗液体系是适合新疆若羌县坡北铜镍矿破碎蚀变地层的有效方案。     

小口径绳索取心钻进在砀山地区深厚泥岩地层中的施工技术

本文介绍了小口径绳索取心工艺在安徽省砀山县北部地热资源调查ZK01孔中的实践经验。厚度达600多米的水敏性泥岩地层遇水后表面水化,出现缩径和套管内壁结成虚厚泥皮现象,导致泥浆循环不畅、出现憋泵持压。根据小口径绳索取心钻进工艺特点,分析了该孔缩径特征、套管内壁结泥皮原因后,采用了液控扩孔钻头和无固相乳化抑制泥浆体系等技术取得了很好的效果。文中介绍了液控扩孔钻头原理、扩孔作业注意事项、无固相乳化抑制泥浆的维护和配制。其中液控扩孔钻头是首次在小口径绳索取心钻进工艺中采用,为后续施工类似地层提供了很好的借鉴作用。     

防喷接头

金刚石钻探施工中，钻具与孔壁间隙较小，下钻时冲洗液顺钻杆内向上喷出，造成孔口污染：遇到涌水严重地层提钻时也有发生类似情况，不仅损耗泥浆或润滑剂冲洗液，而且污染设备和场地，妨碍操作，影响安全生产。为此设计了一种防喷接头，经全队使用，效果良好。