岩土钻掘工程--第10章_钻孔冲洗及护壁堵漏ppt课件

1、泥浆性能及其测定煤田钻探常用泥浆的配制及化学处置概述复杂岩层及其护壁堵漏钻孔冲洗及护壁堵漏 要求要求：要求： 了解钻孔冲洗及护壁堵漏在钻了解钻孔冲洗及护壁堵漏在钻探中的重要性；熟习各种冲洗介质探中的重要性；熟习各种冲洗介质和护堵资料的性能及适用性，熟习和护堵资料的性能及适用性，熟习各种钻孔冲洗介质、护壁堵漏方法各种钻孔冲洗介质、护壁堵漏方法的适用性。的适用性。 钻孔冲洗及护壁堵漏 重点和难点：重点和难点： 1、护壁堵漏的意义和常用的方、护壁堵漏的意义和常用的方法。法。2、钻孔冲洗及冲洗液的概念和、钻孔冲洗及冲洗液的概念和冲洗液的功用。钻探对冲洗液的要冲洗液的功用。钻探对冲洗液的要求。求。3、常

2、用冲洗介质的特点、适用、常用冲洗介质的特点、适用性、性能参数及其测定。性、性能参数及其测定。4、 钻遇复杂岩层时孔内情况的钻遇复杂岩层时孔内情况的分析判别及处置。分析判别及处置。1.概述一、概念一、概念钻孔冲洗及护壁堵漏 第一节概述第一节概述 钻孔冲洗是钻井的三大根本工序之一。各种钻孔冲洗是钻井的三大根本工序之一。各种类型的泥浆，是处理复杂岩层钻进的主要手段。类型的泥浆，是处理复杂岩层钻进的主要手段。要优质高效地完成钻井义务，必需掌握钻孔冲洗要优质高效地完成钻井义务，必需掌握钻孔冲洗的有关工艺技术。的有关工艺技术。1 1、钻孔冲洗液的作用、钻孔冲洗液的作用 钻孔冲冼是让冲洗介质在孔内延续或定期

3、的钻孔冲冼是让冲洗介质在孔内延续或定期的循环。由于冲洗运用的介质主要是用液体，因循环。由于冲洗运用的介质主要是用液体，因此常称冲洗液。它在孔内的循环，称为钻孔冲此常称冲洗液。它在孔内的循环，称为钻孔冲洗。洗。1.概述第一节概述第一节概述一、概念一、概念钻孔冲洗及护壁堵漏 1 1、钻孔冲洗液的功用、钻孔冲洗液的功用 (1)清洗孔底和携带岩粉清洗孔底和携带岩粉 钻进时产生的大钻进时产生的大量岩屑，如不及时冲离孔底，排出孔外，量岩屑，如不及时冲离孔底，排出孔外，会呵斥孔底岩屑的反复破碎，影响钻进效会呵斥孔底岩屑的反复破碎，影响钻进效率，添加磨损，甚至烧钻、卡钻、埋鉆等率，添加磨损，甚至烧钻、卡钻、埋

4、鉆等孔内事故。冲洗液携带岩粉到地表需求一孔内事故。冲洗液携带岩粉到地表需求一定的上返速度，普通要求大于定的上返速度，普通要求大于0.35ms。 1.概述第一节概述第一节概述一、概念一、概念钻孔冲洗及护壁堵漏 1 1、钻孔冲洗液的功用、钻孔冲洗液的功用 (2)冷却钻头与光滑钻具冷却钻头与光滑钻具 钻头碎岩时与岩石钻头碎岩时与岩石摩擦产生大量的热如不及时冷却，钻头将因摩擦产生大量的热如不及时冷却，钻头将因高温改动性能，失去碎岩才干，严重的会呵高温改动性能，失去碎岩才干，严重的会呵斥钻头与孔底岩屑和岩石烧结在一同的烧钻斥钻头与孔底岩屑和岩石烧结在一同的烧钻事故。对于金刚石钻进，钻头的冷却尤为重事故。

5、对于金刚石钻进，钻头的冷却尤为重要。光滑钻具是指光滑钻头、钻杆和岩心管，要。光滑钻具是指光滑钻头、钻杆和岩心管，减少它们与岩石之间的摩擦，降低摩擦功耗，减少它们与岩石之间的摩擦，降低摩擦功耗，延伸钻具的寿命。延伸钻具的寿命。1.概述第一节概述第一节概述一、概念一、概念钻孔冲洗及护壁堵漏 1 1、钻孔冲洗液的功用、钻孔冲洗液的功用 (3)护壁与堵漏：当钻井钻穿岩层时，孔护壁与堵漏：当钻井钻穿岩层时，孔壁往往不稳定。为维护孔壁稳定，需采器壁往往不稳定。为维护孔壁稳定，需采器具有护壁效能的冲洗液；冲洗液可平衡地具有护壁效能的冲洗液；冲洗液可平衡地层压力，阻止坍塌掉块；同时，不断地构层压力，阻止坍塌掉

6、块；同时，不断地构成具有一定强度的泥皮，添加孔壁的完好成具有一定强度的泥皮，添加孔壁的完好性，使孔壁稳定。堵漏是指在地层涌、漏性，使孔壁稳定。堵漏是指在地层涌、漏水时，选用相应的泥浆、水泥浆、化学浆水时，选用相应的泥浆、水泥浆、化学浆液，或采取其它措施，减轻或堵住涌、漏液，或采取其它措施，减轻或堵住涌、漏通道，保证冲洗液正常循环。通道，保证冲洗液正常循环。1.概述第一节概述第一节概述一、概念一、概念钻孔冲洗及护壁堵漏 1 1、钻孔冲洗液的功用、钻孔冲洗液的功用 (4) (4)其它功用其它功用 特殊情况下，冲洗液还可以起到特殊情况下，冲洗液还可以起到: :破碎孔底岩石破碎孔底岩石- -石油钻井中

7、的高压放射钻井中，冲洗石油钻井中的高压放射钻井中，冲洗液直接破碎岩石，一些冲洗液对某些岩石能产生降液直接破碎岩石，一些冲洗液对某些岩石能产生降低硬度的作用，有利于钻头碎岩；传送动力，螺杆低硬度的作用，有利于钻头碎岩；传送动力，螺杆钻、涡轮钻、液动冲击器等孔底动力钻进都是依托钻、涡轮钻、液动冲击器等孔底动力钻进都是依托冲冼液实现动力的传送；保送岩矿心到地表，反循冲冼液实现动力的传送；保送岩矿心到地表，反循环延续取芯钻进利用冲洗液的循环，将岩矿芯延续环延续取芯钻进利用冲洗液的循环，将岩矿芯延续不断地经过钻杆内孔保送到地表；传送孔底信息。不断地经过钻杆内孔保送到地表；传送孔底信息。1.概述第一节概述

8、第一节概述一、概念一、概念钻孔冲洗及护壁堵漏 1 1、钻孔冲洗液的功用、钻孔冲洗液的功用2、钻探对冲洗液的要求、钻探对冲洗液的要求 类型与性能符合地层要求；完成冲洗类型与性能符合地层要求；完成冲洗孔底、冷却钻具、护壁的根本义务；性能孔底、冷却钻具、护壁的根本义务；性能应在较大范围内进展调理，顺应地层变化。应在较大范围内进展调理，顺应地层变化。 运用时能抵抗各种外界干扰，性能根运用时能抵抗各种外界干扰，性能根本稳定。外界干扰包括各种盐侵、钙侵、本稳定。外界干扰包括各种盐侵、钙侵、粘土侵、水泥侵和温度升高等影响。粘土侵、水泥侵和温度升高等影响。 冲洗液对施工地域周围环境不产生污冲洗液对施工地域周围

9、环境不产生污染或很小污染，不腐蚀钻具和设备。所用冲染或很小污染，不腐蚀钻具和设备。所用冲洗液对岩样的溶蚀与污染小，不污染油、气、洗液对岩样的溶蚀与污染小，不污染油、气、水层，不影响其自然浸透率。水层，不影响其自然浸透率。 在施工地域运用质量稳定、资料来源在施工地域运用质量稳定、资料来源方便、经济合理、配置方法与工艺简单。方便、经济合理、配置方法与工艺简单。1.概述第一节概述第一节概述一、概念一、概念钻孔冲洗及护壁堵漏 1 1、钻孔冲洗液的功用、钻孔冲洗液的功用2、钻探对冲洗液的要求、钻探对冲洗液的要求3、冲洗液的类型、冲洗液的类型清水清水泥浆泥浆饱和盐溶液饱和盐溶液乳化液乳化液高压空气高压空气

10、1.概述第一节概述第一节概述一、概念一、概念钻孔冲洗及护壁堵漏 1 1、钻孔冲洗液的功用、钻孔冲洗液的功用2、钻探对冲洗液的要求、钻探对冲洗液的要求3、冲洗液的类型、冲洗液的类型 含煤地层较复杂，多用泥浆为冲洗液。泥浆性含煤地层较复杂，多用泥浆为冲洗液。泥浆性能，对开展小口径钻进和绳索取心钻进非常重要。能，对开展小口径钻进和绳索取心钻进非常重要。 泥浆为水、粘土、化学处置剂及一些惰性物泥浆为水、粘土、化学处置剂及一些惰性物质的混合体。粘土是常用的主要固相成分，其颗质的混合体。粘土是常用的主要固相成分，其颗粒大多小于粒大多小于2m2m，具有带电、吸附、离子交换、，具有带电、吸附、离子交换、水化分

11、散、触变或絮凝等性能。水有淡水、矿化水化分散、触变或絮凝等性能。水有淡水、矿化水之分，不同的水配制的泥浆具有不同的性能。水之分，不同的水配制的泥浆具有不同的性能。为了使泥浆具有钻进工艺所要求的各种性能，还为了使泥浆具有钻进工艺所要求的各种性能，还需参与一些无机和有机的处置剂。需参与一些无机和有机的处置剂。 1.概述第一节概述第一节概述一、概念一、概念钻孔冲洗及护壁堵漏 1 1、钻孔冲洗液的功用、钻孔冲洗液的功用2、钻探对冲洗液的要求、钻探对冲洗液的要求3、冲洗液的类型、冲洗液的类型 泥浆是以粘土颗粒为分散相，水为泥浆是以粘土颗粒为分散相，水为分散介质的复杂分散体系。分散体系分散介质的复杂分散体

12、系。分散体系可分为粗分散体系、分子离子分散体可分为粗分散体系、分子离子分散体系和胶体分散体系。根据分散相和分系和胶体分散体系。根据分散相和分散介质的不同，泥浆可分成三大类型。散介质的不同，泥浆可分成三大类型。2.泥浆性能及测定一、相对密度一、相对密度钻孔冲洗及护壁堵漏 相对密度：指某一物体的分量与相对密度：指某一物体的分量与4 时时同体积纯水的分量之比。同体积纯水的分量之比。 泥浆相对密度的大小取决于泥浆中固相的泥浆相对密度的大小取决于泥浆中固相的含量及液相中可溶盐的数量，同一种固相泥浆，含量及液相中可溶盐的数量，同一种固相泥浆，其相对密度随固相含量的添加而添加。其相对密度随固相含量的添加而添

13、加。 水的相对密度为水的相对密度为1。在正常条件下，泥浆相。在正常条件下，泥浆相对密度要尽能够低些，这对提高鉆效有利。对密度要尽能够低些，这对提高鉆效有利。第二节泥浆性能及其测定第二节泥浆性能及其测定第一节概述第一节概述一、概念一、概念钻孔冲洗及护壁堵漏 二、泥浆性能及其测定二、泥浆性能及其测定1、相对密度、相对密度 丈量泥浆相对密度的仪器类型很多，常用丈量泥浆相对密度的仪器类型很多，常用的有比重计和比重秤两种。的有比重计和比重秤两种。2.泥浆性能及测定第二节泥浆性能及其测定第二节泥浆性能及其测定钻孔冲洗及护壁堵漏 泥浆粘度是泥浆粘度是泥浆作相对流泥浆作相对流动时的内摩擦动时的内摩擦阻力。以一

14、定阻力。以一定体积的泥浆经体积的泥浆经过给定孔径时过给定孔径时所需的时间来所需的时间来表示。表示。一、相对密度一、相对密度二、粘度二、粘度2.泥浆性能及测定钻孔冲洗及护壁堵漏 普通在粘土层和非含煤地层可用粘度普通在粘土层和非含煤地层可用粘度为为1820s的泥浆；在含煤地层及容易坍塌、的泥浆；在含煤地层及容易坍塌、掉块的地层中钻进时，那么应运用粘度为掉块的地层中钻进时，那么应运用粘度为2530s的泥浆。的泥浆。二、粘度二、粘度2.泥浆性能及测定第二节泥浆性能及其测定第二节泥浆性能及其测定 选择泥浆的粘度是以携带和悬浮岩粉选择泥浆的粘度是以携带和悬浮岩粉的才干、钻进速度、钻孔渗漏情况、沉砂的才干、

15、钻进速度、钻孔渗漏情况、沉砂及除砂效率而定。及除砂效率而定。钻孔冲洗及护壁堵漏 为保证将孔底岩粉全部携带到地面，泥为保证将孔底岩粉全部携带到地面，泥浆粘度应尽量小一些为好。浆粘度应尽量小一些为好。 粘度计流过清水的时间是粘度计流过清水的时间是15s，如不是，如不是，按下式换算：按下式换算：二、粘度二、粘度泥浆粘度泥浆粘度=500ml泥浆流出的时间泥浆流出的时间s500ml清水流出的时间清水流出的时间s) 152.泥浆性能及测定第二节泥浆性能及其测定第二节泥浆性能及其测定钻孔冲洗及护壁堵漏 指泥浆指泥浆中大于中大于74m的砂的砂子占泥浆子占泥浆体积的百体积的百分数。分数。二、粘度二、粘度三、含砂

16、量三、含砂量2.泥浆性能及测定第二节泥浆性能及其测定第二节泥浆性能及其测定钻孔冲洗及护壁堵漏 二、粘度二、粘度 运用含砂量大的泥浆往往会加速水泵运用含砂量大的泥浆往往会加速水泵零件的磨损；零件的磨损； 大量砂子沉淀易呵斥埋钻事故；大量砂子沉淀易呵斥埋钻事故； 孔壁上构成的泥皮厚而松散，也易发孔壁上构成的泥皮厚而松散，也易发生泥皮零落而埋钻。生泥皮零落而埋钻。 普通含砂量不应大于普通含砂量不应大于4%。三、含砂量三、含砂量2.泥浆性能及测定第二节泥浆性能及其测定第二节泥浆性能及其测定钻孔冲洗及护壁堵漏 四、钻井液的滤失性能及造壁性能四、钻井液的滤失性能及造壁性能 1、概念、概念 1滤失失水：钻进

17、液中的自在水，在滤失失水：钻进液中的自在水，在压力差的作用下向孔壁岩石的裂隙和孔隙中浸透压力差的作用下向孔壁岩石的裂隙和孔隙中浸透的景象。在一定时间内渗入地层中的水分多少称的景象。在一定时间内渗入地层中的水分多少称为泥浆的失水量。为泥浆的失水量。 2造壁：钻进液失水时，随着钻井液中的造壁：钻进液失水时，随着钻井液中的自在水进入岩层，钻井液中的固体粘土颗粒自在水进入岩层，钻井液中的固体粘土颗粒便附着在孔壁上构成滤饼，称为钻井液的造壁性。便附着在孔壁上构成滤饼，称为钻井液的造壁性。2.泥浆性能及测定第二节泥浆性能及其测定第二节泥浆性能及其测定钻孔冲洗及护壁堵漏 四、钻井液的滤失性能及造壁性能四、钻

18、井液的滤失性能及造壁性能 1、概念、概念 2、孔内钻井液的失水全过程、孔内钻井液的失水全过程 1初失水：从钻头破碎孔底岩石构初失水：从钻头破碎孔底岩石构成新的自在面开场，钻井液接触到新的自成新的自在面开场，钻井液接触到新的自在面，其中的自在水便向岩石孔隙中浸透，在面，其中的自在水便向岩石孔隙中浸透，直到钻井液中的固相颗粒及高聚物在孔壁直到钻井液中的固相颗粒及高聚物在孔壁上开场出现滤饼，这段时间的失水称为初上开场出现滤饼，这段时间的失水称为初失水，也称瞬时失水。失水，也称瞬时失水。2.泥浆性能及测定第二节泥浆性能及其测定第二节泥浆性能及其测定 2动失水：在初失水之后，钻井液动失水：在初失水之后，

19、钻井液在循环过程中继续失水，滤饼不断增厚，在循环过程中继续失水，滤饼不断增厚，直至滤饼增厚的速度与被冲刷下来的速度直至滤饼增厚的速度与被冲刷下来的速度相平衡，滤饼不再增厚而继续失水，这段相平衡，滤饼不再增厚而继续失水，这段时间的失水，称为动失水。时间的失水，称为动失水。 3静失水：停顿循环时，钻井液仅静失水：停顿循环时，钻井液仅在静液柱压力和地层压力之差的作用下发在静液柱压力和地层压力之差的作用下发生的失水，称为静失水。生的失水，称为静失水。 4失水全过程：停顿循环时，随着失水全过程：停顿循环时，随着静失水的发生泥饼逐渐增厚，单位时间内静失水的发生泥饼逐渐增厚，单位时间内的失水量逐渐减小；钻井

20、液继续循环时，的失水量逐渐减小；钻井液继续循环时，失水景象由静失水转为动失水。周而复始。失水景象由静失水转为动失水。周而复始。钻孔冲洗及护壁堵漏 四、钻井液的滤失性能及造壁性能四、钻井液的滤失性能及造壁性能 泥皮厚度：泥浆在失水过程中，粘土颗泥皮厚度：泥浆在失水过程中，粘土颗粒被留在孔壁上，在泥浆柱的压力作用下，粒被留在孔壁上，在泥浆柱的压力作用下，孔壁上构成一层泥皮的厚度。孔壁上构成一层泥皮的厚度。 在松散和易膨胀岩层中钻进，如运用失在松散和易膨胀岩层中钻进，如运用失水量大的泥浆会呵斥孔壁坍塌、掉块、或水量大的泥浆会呵斥孔壁坍塌、掉块、或缩径，或因泥皮厚而松分发生泥皮零落等缩径，或因泥皮厚而

21、松分发生泥皮零落等不良后果。普通要求泥浆失水量不超越不良后果。普通要求泥浆失水量不超越30ml30min (用专门气压式失水仪测定用专门气压式失水仪测定)。 2.泥浆性能及测定第二节泥浆性能及其测定第二节泥浆性能及其测定钻孔冲洗及护壁堵漏 五、静切力和触变性五、静切力和触变性 触变性：泥浆静止时，粘土颗粒两端水触变性：泥浆静止时，粘土颗粒两端水化薄膜相互粘结，从而构成网状构造，稠化薄膜相互粘结，从而构成网状构造，稠化成胶状物质。当再进展搅拌或振荡时，化成胶状物质。当再进展搅拌或振荡时，又恢复原有的流动性，这种性质称为泥浆又恢复原有的流动性，这种性质称为泥浆的触变性。的触变性。 静切力：要使静止

22、形状的泥浆开场运动，静切力：要使静止形状的泥浆开场运动，破坏单位面积网状构造所需的力，称为静破坏单位面积网状构造所需的力，称为静切力。切力。 2.泥浆性能及测定第二节泥浆性能及其测定第二节泥浆性能及其测定钻孔冲洗及护壁堵漏 普通规定，静止普通规定，静止1min后测得的静切力，称后测得的静切力，称为初切力；静止为初切力；静止10min后测得的静切力，称为终后测得的静切力，称为终切力。泥浆触变性能好坏，以终切力和初切力的切力。泥浆触变性能好坏，以终切力和初切力的差来表示。差值越大表示触变性能越好。差来表示。差值越大表示触变性能越好。 普通要求泥浆的静切力在普通要求泥浆的静切力在0.983.92Pa

23、。五、静切力和触变性五、静切力和触变性 泥浆静切力的丈量普通采用旋转粘度计。我泥浆静切力的丈量普通采用旋转粘度计。我国目前常用国目前常用ZNN-D6型高速旋转粘度计，其转筒有型高速旋转粘度计，其转筒有个转速；个转速；3、100、200、300、600r/min。2.泥浆性能及测定第二节泥浆性能及其测定第二节泥浆性能及其测定钻孔冲洗及护壁堵漏 初初0.5 3读数读数lmin); T终终0.5 3读数读数l0min)式中：初式中：初 、T终终泥浆的初切力和终切力；泥浆的初切力和终切力； 3读数读数粘度计在粘度计在r/min时的读数时的读数五、静切力和触变性五、静切力和触变性2.泥浆性能及测定第二节

24、泥浆性能及其测定第二节泥浆性能及其测定钻孔冲洗及护壁堵漏 六、胶体率及稳定性六、胶体率及稳定性胶体率：胶体率： 静止钻井液泥浆经过静止钻井液泥浆经过24h后，后，分别出来的水量与体积的百分比，即为泥浆分别出来的水量与体积的百分比，即为泥浆的胶体率。的胶体率。 胶体率是选择造浆粘土的重要胶体率是选择造浆粘土的重要目的，正常泥浆的胶体率不得低于目的，正常泥浆的胶体率不得低于96%。2.泥浆性能及测定第二节泥浆性能及其测定第二节泥浆性能及其测定稳定性：稳定性： 表示钻井液静止时固相颗粒沉表示钻井液静止时固相颗粒沉降的倾向，以钻井液上下两层的密度差值来降的倾向，以钻井液上下两层的密度差值来衡量。衡量。

25、钻孔冲洗及护壁堵漏 七、酸碱度七、酸碱度ph值：表示泥浆中含酸、值：表示泥浆中含酸、碱的程度，也是影响泥浆性能的重要目的。碱的程度，也是影响泥浆性能的重要目的。泥浆在碱性范围内比较稳定，普通要求泥浆在碱性范围内比较稳定，普通要求ph值值为为810，ph值过高，易腐蚀钻具。值过高，易腐蚀钻具。ph值的值的测定采用比色法。测定采用比色法。2.泥浆性能及测定第二节泥浆性能及其测定第二节泥浆性能及其测定 八、滤饼粘滞性：衡量钻进过程中钻具回八、滤饼粘滞性：衡量钻进过程中钻具回转与升降时受滤饼阻尼的特性。滤饼粘滞性转与升降时受滤饼阻尼的特性。滤饼粘滞性大时往往呵斥起钻困难或构成粘附卡钻事故。大时往往呵斥

26、起钻困难或构成粘附卡钻事故。滤饼粘滞性可用滤饼粘附系数测定仪测定。滤饼粘滞性可用滤饼粘附系数测定仪测定。3.煤田钻探泥浆钻孔冲洗及护壁堵漏 配制泥浆前应对粘土和水进展化验和鉴配制泥浆前应对粘土和水进展化验和鉴定，泥浆配制常用机械搅拌机进展。随着定，泥浆配制常用机械搅拌机进展。随着化学工业的开展，泥浆化学处置剂的种类化学工业的开展，泥浆化学处置剂的种类也越来越多，煤田钻探中常用的几种如下：也越来越多，煤田钻探中常用的几种如下：第三节煤田钻探常用泥浆的配制及化学处置第三节煤田钻探常用泥浆的配制及化学处置第三节煤田钻探常用泥浆的配制及化学处置第三节煤田钻探常用泥浆的配制及化学处置一、钙离子控制剂一、

27、钙离子控制剂钻孔冲洗及护壁堵漏 作用：使泥浆中粘土颗粒外表吸附的离作用：使泥浆中粘土颗粒外表吸附的离子产生交换，将钙基泥浆转化为钠基泥浆，子产生交换，将钙基泥浆转化为钠基泥浆，以改善粘土的水化与分散程度，并沉淀泥以改善粘土的水化与分散程度，并沉淀泥浆中过多的钙、镁离子。浆中过多的钙、镁离子。 种类：纯碱种类：纯碱NaCO3) 和烧碱和烧碱NaOH 用量：与粘土和水质相关，需经小型实用量：与粘土和水质相关，需经小型实验而定。验而定。3.煤田钻探泥浆钻孔冲洗及护壁堵漏 二、降失水剂二、降失水剂 作用：降低泥浆的失水量，提高粘度作用：降低泥浆的失水量，提高粘度种类：种类：1煤碱剂代号煤碱剂代号NaC

28、用量：普通为泥浆体积的用量：普通为泥浆体积的10%30%。2羧甲基纤维素羧甲基纤维素CMC) 由纤维素经烧碱处置后，再与一氯乙酸反响而由纤维素经烧碱处置后，再与一氯乙酸反响而成的，为高、中、低粘度三类，普通用中粘度。成的，为高、中、低粘度三类，普通用中粘度。3.煤田钻探泥浆第三节煤田钻探常用泥浆的配制及化学处置第三节煤田钻探常用泥浆的配制及化学处置钻孔冲洗及护壁堵漏 3硝基腐植酸碱剂硝基腐植酸碱剂 用煤与硝酸反响后，用烧碱溶液中和至用煤与硝酸反响后，用烧碱溶液中和至ph值为值为910，即为硝基腐植酸碱剂。其降，即为硝基腐植酸碱剂。其降失水量作用比煤碱剂和羧甲基纤维素都要失水量作用比煤碱剂和羧甲

29、基纤维素都要强。强。二、降失水剂二、降失水剂 4铬制剂铬制剂 属非离子型有机化学处置剂。在泥浆中，铬属非离子型有机化学处置剂。在泥浆中，铬制剂不离化，而是以络合形状吸附在粘土颗粒外制剂不离化，而是以络合形状吸附在粘土颗粒外表，构成结实的维护膜，并带有强构造的水化层，表，构成结实的维护膜，并带有强构造的水化层，促使粘土颗粒高度分散，不易聚结下沉，故有良促使粘土颗粒高度分散，不易聚结下沉，故有良好的减稠稀释效果。在泥浆中参与好的减稠稀释效果。在泥浆中参与0.1%0.5 %的铬制剂，能使泥浆坚持较好的稳定性。的铬制剂，能使泥浆坚持较好的稳定性。 5铬木素铬木素 是一种非离子型亲水处置剂，具有抗污是一

30、种非离子型亲水处置剂，具有抗污染才干强，稀释减稠效果好，触变性好，染才干强，稀释减稠效果好，触变性好，失水量小，热稳定性好，参与量普通为失水量小，热稳定性好，参与量普通为0.1% 0.5 %。3.煤田钻探泥浆第三节煤田钻探常用泥浆的配制及化学处置第三节煤田钻探常用泥浆的配制及化学处置钻孔冲洗及护壁堵漏 三、稀释剂三、稀释剂 又叫减稠剂或降粘剂，主要作用降低泥又叫减稠剂或降粘剂，主要作用降低泥浆粘度和切力，改善流动性，常用有三种：浆粘度和切力，改善流动性，常用有三种：铁铬盐铁铬盐单宁碱液单宁碱液栲胶碱液栲胶碱液3.煤田钻探泥浆第三节煤田钻探常用泥浆的配制及化学处置第三节煤田钻探常用泥浆的配制及化

31、学处置钻孔冲洗及护壁堵漏 四、絮凝剂四、絮凝剂 用于絮凝、聚沉、消除泥浆中过多的固用于絮凝、聚沉、消除泥浆中过多的固体颗粒，使胶体粒子凝聚成不同程度的粗体颗粒，使胶体粒子凝聚成不同程度的粗分散或非分散形状。同时，还能防止或减分散或非分散形状。同时，还能防止或减轻水敏地层的水化不轻水敏地层的水化不 稳定性和抑制地层自稳定性和抑制地层自然造浆。目前常用的絮凝剂有两种：然造浆。目前常用的絮凝剂有两种：1聚丙稀酰胺聚丙稀酰胺PAM)2醋酸乙烯酯醋酸乙烯酯-顺丁烯二酸共聚物顺丁烯二酸共聚物3.煤田钻探泥浆第三节煤田钻探常用泥浆的配制及化学处置第三节煤田钻探常用泥浆的配制及化学处置4.复杂岩层护堵钻孔冲洗

32、及护壁堵漏 复杂岩层：钻进过程中，有时会发生不同程复杂岩层：钻进过程中，有时会发生不同程度的钻孔坍塌、掉块、漏失、涌水、井喷、膨度的钻孔坍塌、掉块、漏失、涌水、井喷、膨胀、缩径等复杂情况。凡出现上述情况的岩层，胀、缩径等复杂情况。凡出现上述情况的岩层，通称复杂岩层。通称复杂岩层。 第四节 复杂岩层及其护壁堵漏一、对复杂岩层的分析判别及其技术处置一、对复杂岩层的分析判别及其技术处置1、 分析判别分析判别 在钻孔开孔前，应根据勘探区的地层、岩性、在钻孔开孔前，应根据勘探区的地层、岩性、构造及水文地质条件，在钻探施工设计中，对能构造及水文地质条件，在钻探施工设计中，对能够发生或将会发生复杂情况的孔段

33、、位置有明确够发生或将会发生复杂情况的孔段、位置有明确的指示及预防处置措施。的指示及预防处置措施。1对钻孔坍塌、掉块与缩径的分析判别对钻孔坍塌、掉块与缩径的分析判别 第四节 复杂岩层及其护壁堵漏钻孔冲洗及护壁堵漏 二、对复杂岩层的分析判别及其技术处置二、对复杂岩层的分析判别及其技术处置1、 分析判别分析判别 当钻进过程中遇到这样的复杂孔段时，要留意当钻进过程中遇到这样的复杂孔段时，要留意察看各种异常景象和发生异常时的准确深度，动力察看各种异常景象和发生异常时的准确深度，动力机及钻机的运转情况，泥浆性能的变化，水量耗费，机及钻机的运转情况，泥浆性能的变化，水量耗费，岩心变化，水泵压力的变化及提钻

34、后、下孔前孔内岩心变化，水泵压力的变化及提钻后、下孔前孔内水位的变化情况等。这些都是对复杂情况进展分析水位的变化情况等。这些都是对复杂情况进展分析判别的重要资料。判别的重要资料。 同时，还要作好原始记录。同时，还要作好原始记录。 1对钻孔坍塌、掉块与缩径的分析判别对钻孔坍塌、掉块与缩径的分析判别 4.复杂岩层护堵第四节 复杂岩层及其护壁堵漏钻孔冲洗及护壁堵漏 松散孔隙地层，巩固的构造裂隙地层，松散孔隙地层，巩固的构造裂隙地层，含粘土矿物的泥页岩、片岩、千枚岩以及煤含粘土矿物的泥页岩、片岩、千枚岩以及煤系地层钻进时，假设泥浆性能调理不好，那系地层钻进时，假设泥浆性能调理不好，那么往往出现掉块与坍

35、塌景象。么往往出现掉块与坍塌景象。 在钻进松散的流砂砾石地层时，有时会因在钻进松散的流砂砾石地层时，有时会因泥浆质量不好而发生坍塌埋钻事故。在钻进时，泥浆质量不好而发生坍塌埋钻事故。在钻进时，假设孔内发生坍塌，水泵压力及泥浆的含砂量相假设孔内发生坍塌，水泵压力及泥浆的含砂量相对密度都会增高，在这种情况下不要停泵，以免对密度都会增高，在这种情况下不要停泵，以免呵斥埋钻事故。因升降钻具而发生坍塌，常表现呵斥埋钻事故。因升降钻具而发生坍塌，常表现为阻力大、钻具下不究竟。严重的孔壁坍塌，有为阻力大、钻具下不究竟。严重的孔壁坍塌，有时会导致严重的孔内埋钻事故。时会导致严重的孔内埋钻事故。 掉块是出现钻具

36、挤夹征兆，如回转钻具阻力掉块是出现钻具挤夹征兆，如回转钻具阻力大，动力机任务不太正常，致使提钻具困难。但大，动力机任务不太正常，致使提钻具困难。但水泵任务正常，返水也正常。假设在地层倾角比水泵任务正常，返水也正常。假设在地层倾角比较大的节理裂隙地层中钻进时，升降钻具如有阻较大的节理裂隙地层中钻进时，升降钻具如有阻留景象，往往是发生卡钻事故的征兆。出现这种留景象，往往是发生卡钻事故的征兆。出现这种情况多为孔壁上有活动石块呵斥。当掉块使钻具情况多为孔壁上有活动石块呵斥。当掉块使钻具在中途遇阻，并经活动钻具仍下不去时，那么需在中途遇阻，并经活动钻具仍下不去时，那么需求开车，把掉块渐渐扫到孔底。求开车

37、，把掉块渐渐扫到孔底。 在水敏性地层钻进时，地层因吸水膨胀在水敏性地层钻进时，地层因吸水膨胀而使钻孔直径变小。钻进及升降钻具阻力大，而使钻孔直径变小。钻进及升降钻具阻力大，泥浆比相对密度、粘度增大，出现蹩泵景象。泥浆比相对密度、粘度增大，出现蹩泵景象。 当钻孔发生歪斜时，有些情况与上面提到当钻孔发生歪斜时，有些情况与上面提到的景象有类似之处，因此要根据情况综合分析的景象有类似之处，因此要根据情况综合分析判别，得出符合实践的结论。判别，得出符合实践的结论。 二、对复杂岩层的分析判别及其技术处置二、对复杂岩层的分析判别及其技术处置1、 分析判别分析判别1对钻孔坍塌、掉块与缩径的分析判别对钻孔坍塌、

38、掉块与缩径的分析判别 4.复杂岩层护堵第四节 复杂岩层及其护壁堵漏钻孔冲洗及护壁堵漏 钻孔的涌水及漏失，多是由内因呵斥的。钻钻孔的涌水及漏失，多是由内因呵斥的。钻孔漏失量的大小，不仅取决于漏失通道的大小，孔漏失量的大小，不仅取决于漏失通道的大小，最重要的是决议于地下水的压力与钻孔中液柱的最重要的是决议于地下水的压力与钻孔中液柱的压差，地下水位越低，漏失量越大。压差，地下水位越低，漏失量越大。 在钻进过程中，原始报表上提供的水文地质在钻进过程中，原始报表上提供的水文地质观测资料，是判别钻孔漏失层位准确性的根底，观测资料，是判别钻孔漏失层位准确性的根底，应从以下几方面进展判别：应从以下几方面进展判

39、别：二、对复杂岩层的分析判别及其技术处置二、对复杂岩层的分析判别及其技术处置1、 分析判别分析判别1对钻孔坍塌、掉块与缩径的分析判别对钻孔坍塌、掉块与缩径的分析判别 2对钻孔漏失的分析判别对钻孔漏失的分析判别 4.复杂岩层护堵第四节 复杂岩层及其护壁堵漏钻孔冲洗及护壁堵漏 岩层构造岩层构造 ：当钻孔发生漏失后，首先对取出：当钻孔发生漏失后，首先对取出的岩心进展分析，察看接近孔底的岩心能否有松散、的岩心进展分析，察看接近孔底的岩心能否有松散、裂隙、节理发育或溶蚀景象及其完好程度。裂隙、节理发育或溶蚀景象及其完好程度。- -在钻在钻进中初次发生漏失往往在孔底；联络水文地质情况，进中初次发生漏失往往

40、在孔底；联络水文地质情况，分析接近孔底这一层位的岩性能否含水层、漏失层、分析接近孔底这一层位的岩性能否含水层、漏失层、破碎带等；假设开场时冲洗液是优质的，中途泥浆破碎带等；假设开场时冲洗液是优质的，中途泥浆性能变坏，如失水量增大，粘度变小等，这种情况性能变坏，如失水量增大，粘度变小等，这种情况的出现，会使上部容易产生漏失或曾经产生过漏失的出现，会使上部容易产生漏失或曾经产生过漏失的孔段再次发生漏失。的孔段再次发生漏失。 钻进过程：钻进过程： 假设钻进过程中忽然出现漏失，假设钻进过程中忽然出现漏失，并且钻进速度加快或钻具坠落，那么应思索能否遇并且钻进速度加快或钻具坠落，那么应思索能否遇到了破碎带、大裂隙或大溶洞。到了破碎带、大裂隙或大溶洞。 孔内水位：根据动态水位和稳定水位情况来孔内水位：根据动态水位和稳定水位情况来大致判别漏失部位大致判别漏失部位-在不含水地层中发生孔底漏失在不含水地层中发生孔底漏失时，孔内没有稳定水位，即所谓全孔漏失。在含水时，孔内没有稳定水位，即所谓全孔漏失。在含水的漏水层中发生孔底漏失时，假设漏水层为非含水的漏水层中发生孔底漏失时，假设漏水层为非含水层，稳定水位在漏失层之下；假设为含水层，那么层，稳定水位在漏失层之下；假设为含水层，那么稳定水位能够在漏失层之上，也能够在漏失层中。稳定水位能够在漏失层之上，也能够在漏失层中。二、对复杂岩层的分析判别及