地质钻探新型多功能复合剂研究与应用-探工所付帆.ppt

1、地质钻头新型多功能复合剂的研究与应用，1，1， 2012-10-30、报告员：扬帆，2、随着地质钻探工作向更深的方向发展，钻孔地层也更复杂多样，是经常遇到的破碎、漏失、水易感性地层及盐岩、钾元素盐，一、项目工程研究背景，3、在复杂地层钻井中，普遍面临在深部和复杂地层开采下开展有效的墙壁保护作用、方便快速的多功能材料研究是必不可少的。 一、项目工程研究背景、资金支持地质矿产勘查评价工作项目：深部绳索取心挖掘新型多功能复合剂研究与应用(项目工程编号： 1212011120247 )，一、项目工程研究背景、项目工程研究内容以天然矿物材料为基材，在一定的工艺条件下将有机聚合物与无机材料等进行晶面格拉夫

2、共聚、层间插入，5、国外使用膨润土例如，国外冲洗液公司(如Bariod公司)拥有比较成熟的膨润土改性产品，作为非开挖用材料和矿物资源勘探专用的低固相泥浆材料。 国外对这种产品技术严加保密，产品价格极高。 二、国内外的研究现状、石油勘探院(2002年)开展了阳络离子清扫液用膨润土的改性研究。 在非络离子界面激活剂下与膨润土在一定的反应条件下发生物理化学反应，对膨润土进行了化学修饰反应的膨润土的表面电变化。 2005年还进行了纳米膨润土清扫液材料的制备研究。 利用膨润土的插层结构特点，将有机特邀嘉宾插入层间，制备膨润土复合体，测定其滤失性和增稠性。6、二、国内外研究现状，山东理工高等院校(2002

3、年)通过酰胺化学基共聚单体在膨润土混悬剂中的氧化还原体系中开始共聚，制备了膨润土格拉夫共多聚体，用作水性漂洗液的去污剂。 山东华夏膨润土厂等一些膨润土厂家将膨润土与高分子聚合物混合，产品名称为“膨润土(或非挖掘专用膨润土)”，全部用于非挖掘工程。 国内用于冲洗液材料的膨润土改性研究还很少，处于室内研究阶段。 水、改性剂、膨润土、NaOH溶液、亚克力酸、亚克力酰胺、引发剂、生成物、三、研究实验条件及方法、8、物相、结构及形态分析、钻井液性能、x射线衍射分析、红外分光分析、四、研究成果、表1的脱水降低剂钻井液性能评价结果、10、表2的脱水降低剂化学基对应表、 1、脱水降低剂的研制、四、研究成果、1

4、1、2、多功能复合剂的研制、膨润土、脱水降低剂、配方研究、合成技术研究、多功能复合剂、性能评价、四、研究成果2、多功能复合剂的研制、四、研究成果、14、图3多功能复合剂的红外频谱图、结果：多功能复合剂是膨润土图2多功能复合剂的x射线衍射图、(001 )、羟基化学基、羧基化学基的振动峰、四、研究成果、2、多功能复合剂的研制、15、图4多功能复合剂的扫描型电子显微镜图，结果表明，所制备的多功能复合剂保持层状结构，但晶粒微细化阐述了采用的改性工艺具有较强的剪切作用，可以剥离膨润土晶体的层片，破碎晶粒使其微细化，与有机溶剂作用。 四、研究成果二、多功能复合剂的研制，由于这里矿区多存在碳质板岩，碳质板岩

5、容易在机械动力作用下形成破碎状，孔内经常发生堵塞、卡片、磁芯脱落、孔内崩塌、漏水、缩径等事故。 北京牌天和众邦勘探技术股份制公司利用多功能复合剂冲洗液完成了新巴尔虎右旗矿区7个钻井作业。 处方：1m3淡水812kg多功能复合剂的配制方法：以上述处方的添加量将多功能复合剂放入淡水中，搅拌0.51h即可使用。 (1)满洲里新巴虎右旗矿区现场试验，四、研究成果，三、多功能复合剂野外试验，(1)满洲里新巴虎右旗矿区现场试验，四、研究成果，三、多功能复合剂野外试验，(1)满洲里新1290-1580m主要为绢英岩化花岗石、黄铁元素绢英岩矿化带，地层破碎处方：1m3海水37.5Kg多功能复合剂的制备方法：以

6、上述处方的添加量将多功能复合剂加入海水中，搅拌0.51h即可使用。 (2)山东莱州金矿北海矿区现场试验、四、研究成果、三、多功能复合剂野外试验，采用多功能复合剂清扫液代替原抗盐粘土制备高固相清扫液完成钻井工作量470m，实际施工时间为16天。 (2)山东莱州金矿北海矿区现场试验，四、研究成果，三、多功能复合剂野外试验，四、研究成果，三、多功能复合剂野外试验，(2)山东莱州金矿北海矿区现场试验，伊塘湖矿区位于甘肃省敦煌市东北30公里。 该地辖区的主要地层为古湖相沉积，主要是砂岩、泥岩(包括绿泥石、高岭土等)。 用多功能复合材料泥浆代替原来的泥浆系统。 处方：1m3高浓度卤水40Kg多功能复合剂顺顺利利完成易塌陷砂层和泥岩中钻井，孔内未出现异常。 调浆简便，提高钻井效率，一天装30多米，心率达到100%。 (3)伊塘湖矿区钾元素盐穿孔试验、四、研究成果、三、多功能复合剂野外试验、(3)伊塘湖矿区钾元素盐穿孔试验、四、研究成果、三、多功能复合剂野外试验、(3)伊塘湖矿区钾元素盐穿孔试验利用良好的悬浮能力，将钻井产生的钻屑、砂土带出，保持孔底清洁，钻井使用方便，配合工艺大幅简化，现场使用极为方便。 五、结论及推广前景分析，本项目工程研究的多功能复合剂是一种将拉力赛材料和处理剂一体化而成的冲洗液材料，对云同步具有制作拉力赛、降低脱水、抑制、润滑等功能。 维护简单，解决了钻井液材料的选