【正文】 1）利用泥漿稀釋劑改進(jìn)泥漿的反絮凝； 2）加入改性淀粉、 CMC、褐煤等天然化合物； 3）添加搬土； 4）加入合成聚合物； 5）沉淀污染性陽離子； 6）將泥漿轉(zhuǎn)換成抗污染的泥漿體系； 7）控制稀釋水的用量和控制離心機(jī)使用的時(shí)間。 2022/2/16 103 （ ）海水泥漿中的濾失 1）鈉、鈣、鎂離子使搬土水化不良； 2）鈣、鎂離子引起粘土聚結(jié)； 3）沉淀鈣、鎂離子可以減小問題。 2022/2/16 104 （ ）油基泥漿的降濾失劑 1）乳化的水； 2）胺處理的褐煤； 3）氧化瀝青。 2022/2/16 105 ()失水造壁性與鉆井工作的關(guān)系 1. 失水量過大 兩個(gè)害處 ： ? 導(dǎo)致水敏性泥頁巖縮徑、垮塌。 ? 油氣層內(nèi)粘土水化膨脹使產(chǎn)層滲透率下降，從而損害油氣層。 兩個(gè)害處 ： ? 井徑縮小 —— 易引起起下鉆遇阻遇卡。 ? 泥餅粘附卡鉆。 泥 餅 —— 薄、密、韌。 失水量 —— 適當(dāng)（并非越小越好）。 對(duì)于一般地層： API失水： 10 ? 15 ml/ 30 min； 對(duì)于水敏地層： API失水 5 ml/30 min。 10 2022/2/16 106 （ )控制失水量 五嚴(yán)五寬 五嚴(yán) ： 井深、裸眼長、礦化度低、油氣層段、易塌層段。 五寬 ： 井淺、裸眼短、礦化度高、非油氣層、穩(wěn)定井段。 11 2022/2/16 107 （ ）總結(jié)：降濾失作用的要點(diǎn) 1）主要目的：形成低滲透率的泥餅； 2）實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：薄泥餅，低濾失； 3）減少增大滲透率的固相： 鉆屑 /絮凝固體顆粒； 4）添加能減少滲透率的固體顆粒： 搬土（水化的和反絮凝的） 在較高溫度時(shí)使用褐煤 淀粉和 CMC 淀粉與聚陰離子纖維素（ 4： 1）。 2022/2/16 108 （ ）鉆井液化學(xué)成分分析 1）液相： 溶解的物質(zhì) 部分溶解的物質(zhì)（如 石灰 ） 2）化學(xué)分析： 氯化物 堿度和石灰含量 總硬度 鈣離子、鎂離子 陽離子交換容量 其他（未溶解硫酸鈣與總硫酸鈣、硫酸鹽定性、硫酸 根、硫化物、碳酸鹽、甲醛、鉀離子） 2022/2/16 109 （ ）鉆井液濾液分析 鉆井液中含有可溶性鹽類，采用測(cè)定濾液中各種離子含量來確定。通常測(cè)定鉆井液濾液中鉀、鈣、鎂等陽離子和氯、硫酸根、碳酸氫根、碳酸氫根、氫氧根等陰離子。 2022/2/16 110 （ ）泥漿抑制性 1）抑制性泥漿的濾液含有抑制粘土膨脹和分散的化學(xué)成分：如石灰、石膏、氯化鉀等； 2）為了這些抑制性泥漿保持抑制性必須維持準(zhǔn)確的燒堿、氯化鉀、石灰或石膏的含量； 3）通過濾液化學(xué)分析確定所加以上化學(xué)劑的數(shù)量； 2022/2/16 111 （ ）濾液化學(xué)成分 1）燒堿控制 pH、 Pf和 Mf堿度、鈣和鎂； 2）熟石灰維持石灰泥漿中的石灰含量； 3）氯化鉀提供抑制頁巖的鉀離子； 4）鹽維持飽和度； 5）硫酸鈣維持石膏泥漿中的鈣離子濃度； 6）小蘇打或酸式焦磷酸鈉降低水泥侵泥漿的 pH值； 7）各種各樣的化學(xué)物：硫酸鈉、磷酸銨、硝酸鹽； 2022/2/16 112 （ ） 氯化物（氯根 氯離子） 1）濾液中氯離子濃度的單位： PPM mg/L 2）氯化物來自各種不同的可溶性鹽： 氯化鈉 /氯化鈣 /氯化鉀 /氯化鎂； 3）氯化物來自地層、地層水、配漿水、處理劑和材料； 3）氯離子濃度 ≤ 10000PPM為淡水 氯離子濃度 1000030000為咸水（或海水） 氯化鈉飽和鹽水的氯離子濃度為 186000PPM 氯化鈣飽和鹽水的氯離子濃度為 270000PPM； 4） PPM =氯化鈉， PPM PPM =氯化鈣， PPM PPM =氯化鉀， PPM 2022/2/16 113 （ ）氯離子濃度的測(cè)定 1）用硝酸銀滴定法測(cè)定濾液的氯離子含量； 2）使用鉻酸鉀水溶液作指示劑，生成橘紅色的鉻酸銀沉淀指示終點(diǎn)； 3）為了計(jì)算方便，硝酸銀標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度用 ； 4）氯離子含量（ mg/l) = 1000 硝酸銀溶液體積（ ml） （式中的硝酸銀溶液體積（ ml） 是指滴定 1ml濾液所用的）； 5）如果氯離子都是氯化鈉電離產(chǎn)生的，則濾液中的氯化鈉含量為： 氯化鈉含量（ mg./l） = 1650 硝酸銀溶液體積（ ml） （式中的硝酸銀溶液體積（ ml） 是指滴定 1ml濾液所用的） 。 2022/2/16 114 （ ）總硬度（濾液或配漿水） 1）對(duì)濾液或水總硬度的最主要根源是鈣，只有在pH低于 ； 2）通常以鈣含量表示泥漿的總硬度； 3）鈣的來源： 配漿水 /地層水 /海水 /石膏 硬石膏 /水泥 /熟石灰 /地層 /氯化鈣； 4）降低鈣的方法： 稀釋 /pH＜ / pH＞ 用小蘇打 沉淀 /在低 pH泥漿中用磷酸鹽 /用醋酸或草酸等弱酸/由粘土吸附； 2022/2/16 115 （ ）水或?yàn)V液總硬度的測(cè)定 1）通常采用 EDTA絡(luò)合滴定法； 2）用硬度指示劑，當(dāng)含有鈣和 /或鎂離子時(shí)顯示酒紅色，滴定時(shí)顏色由紅變藍(lán)色，繼續(xù)加入 EDTA溶液而不再出現(xiàn)由紅變藍(lán)的顏色變化即為終點(diǎn)； 400 EDTA溶液體積（ ml ） 3）以鈣離子表示總硬度（ mg/l） = 試樣體積（ ml）； 4）。 2022/2/16 116 （ ）鈣、鎂離子 1）鈣、鎂離子都是二價(jià)陽離子，與一價(jià)的鈉離子相比，在相同濃度下它們對(duì)鉆井液的穩(wěn)定性和性能會(huì)有更大的影響； 2）除鈣處理泥漿外，在其它泥漿中都應(yīng)盡可能清除鈣污染； 3）鈣、鎂離子主要來自配漿水（硬水或海水）、鉆遇石膏或鹽膏地層、鉆水泥塞； 4）。 2022/2/16 117 （ ）鈣、鎂離子的測(cè)定 1）通常采用 EDTA絡(luò)合滴定法； 2） EDTA 標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為 （ ）； 3）指示劑為鈣指示劑，與鈣生成粉紅至酒紅色的絡(luò)合物，滴定時(shí)顏色由紅變?yōu)樗{(lán)色，繼續(xù)加入 EDTA溶液而不再出現(xiàn)由紅變藍(lán)的顏色變化即為終點(diǎn)； 400 EDTA溶液體積（ ml ） 4）鈣離子濃度（ mg/l） = 試樣體積（ ml）； 5）鎂離子濃度（ mg/l） = （以鈣離子表示的總硬度－鈣離子濃度） 2022/2/16 118 （ ）其它性能 1）堿度與 pH值 2）含砂量 3）固相、水、油含量 4）潤滑性 5）腐蝕性 6）抑制性 7）抗溫性 8）熒光性 9）毒性 2022/2/16 119 （ ） pH值顧念 一、 pH值概念 pH值表示氫離子濃度 (克離子濃度 )的負(fù)對(duì)數(shù)值。若水溶液在24℃ 時(shí)的氫離子濃度 107克分子 /升，則該溶液 pH值＝ 7。 泥漿 pH值的大小表示泥漿酸堿性的強(qiáng)弱。 pH＝ 7時(shí)，泥漿為中性。 pH7時(shí)，泥漿呈酸性； pH值越小，酸性越強(qiáng)。 pH7時(shí)，泥漿為堿性； pH值越大，堿性越強(qiáng)。 二、測(cè)定方法 測(cè)定泥漿 pH值的方法有兩種：一是用 pH值試紙的比色法；另一種是用玻璃電極 pH計(jì)。假如泥漿中含鹽量較高，試紙比色法可能不精確。用玻璃電極 pH計(jì)準(zhǔn)確可靠，且使用高質(zhì)量電極和設(shè)計(jì)合適的儀器還可排除一些干擾。使用一種自動(dòng)溫度補(bǔ)償梯度的pH計(jì)比手調(diào)式 pH計(jì)更好些。 2022/2/16 120 （ ） pH值基本常識(shí) 1） pH值的范圍是 014，中性時(shí)是 7，低于 7為酸性，高于 7為堿性； 2） pH值是泥漿酸堿性的量度，是泥漿中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù)； 3）泥漿酸堿性的強(qiáng)弱直接與粘土的分散程度有關(guān)，影響泥漿的粘度、切力和其他性能參數(shù)； 4）大多數(shù)泥漿的 pH值控制在 811之間，目的在于： 減輕對(duì)鉆具的腐蝕 /預(yù)防因氫脆而引起的鉆具損壞 /抑制地層鈣、鎂鹽的溶解 /有利于處理劑充分發(fā)揮效能 /預(yù)防遇到硫化氫對(duì)人員中毒的危險(xiǎn)； 5）一般情況下，分散型鉆井液 pH值在 10以上；石灰鉆井液pH值在 1112；石膏鉆井液的 pH值在 ；聚合物鉆井液pH值在 ； 6）調(diào)節(jié) pH值一般用燒堿，有時(shí)也用純堿和石灰，在常溫下，10%的氫氧化鈉溶液的 pH值為 ； 10%的碳酸鈉溶液的 pH值為；石灰的飽和溶液的 pH值為 。 2022/2/16 121 （ ） pH值的測(cè)定 1）通常用 pH試紙測(cè)量，有精密試紙和廣泛試紙； 2）要求精度較高時(shí)，可使用 pH計(jì)測(cè)定； 3） pH計(jì)的電極必須用己知 pH值得液體校正或緩沖；必須考慮溫度；高氯化物或高鈣含量影響讀值； 4）在高度處理過的泥漿用 pH試紙較難測(cè)定；在高氯化物泥漿中也較難測(cè)準(zhǔn)； 5） pH試紙應(yīng)防護(hù)因天氣變壞影響試紙質(zhì)量和測(cè)定結(jié)果。 2022/2/16 122 （ ）可以引起 pH值改變的因素 1）化學(xué)劑的加入，如有機(jī)酸類稀釋劑； 2）加入水沖?。? 3）地層水侵入； 4）與鉆開的地層反應(yīng)，特別是活性粘土； 5）與地層中可溶性鹽反應(yīng)，如氯化鈉，硫酸鈣； 6）鉆遇硫化氫； 7）遇到二氧化碳?xì)怏w； 8）加入碳酸鈉； 9）加入碳酸氫鈉； 10）遇到水泥污染； 11）加入石灰； 12）加入氫氧化鉀或氫氧化鈉。 2022/2/16 123 （ ）水基體系 堿度的概念 1）堿度表示泥漿的酸堿性，是泥漿對(duì)酸的中和能力的程度（氫氧根離子、碳酸氫根離子、碳酸根離子都能與硫酸反應(yīng)）。 2）堿度可以計(jì)算確定泥漿濾液中氫氧根離子、碳酸氫根離子、碳酸根離子的含量，判斷泥漿堿性的來源； 3）堿度也可以用于計(jì)算確定泥漿中懸浮石灰的量； 2）能夠使 pH值降至 （酚酞由紅色變?yōu)闊o色）所需酸量稱為酚酞堿度（ Pm和 Pf)； 3）能夠使 pH值降至 （甲基橙由黃色變?yōu)槌燃t色）所需酸量稱為甲基橙堿度（ Mf)。 4) 堿度的單位是 ml，是滴定 1ml樣品（泥漿或?yàn)V液）所需（ )硫酸的毫升數(shù)。 2022/2/16 124 （ ）水基體系 堿度的基本常識(shí) 1）在鉆井液中碳酸氫根離子和碳酸根離子均為有害離子，會(huì)破壞流變和濾失性能； 2） Mf/Pf=3時(shí)，表明碳酸根濃度較高，即出現(xiàn)推算根污染； Mf/Pf≥5時(shí)，表明碳酸根污染嚴(yán)重； 3） pH＞ ，碳酸氫根幾乎不存在； pH＜ ，則只存在碳酸氫根； pH在 ，碳酸氫根離子和碳酸根離子可以共存； 4）一般泥漿 的 Pf最好在 ； 飽和鹽水泥漿的 Pf在 1ml以上；海水泥漿的 Pf應(yīng)控制在 ； 5）深井抗高溫泥漿應(yīng)嚴(yán)格控制碳酸根的含量，一般應(yīng)控制 Mf/Pf＜ 3。 2022/2/16 125 （ ）水基體系產(chǎn)生堿度的根源 1）可能產(chǎn)生堿度的泥漿組分： 氫氧化物（鈉、鈣、鎂等等） 碳酸鹽 硅酸鹽、磷酸鹽、硼酸鹽 有機(jī)物（褐煤堿液、木質(zhì)素磺酸鹽） 2）泥漿中碳酸鹽的來源： 加入碳酸鈉處理泥漿 /地層二氧化碳 /空氣中的二氧化碳； 3）二氧化碳侵入對(duì)泥漿的影響： 降低 pH值 /對(duì)流動(dòng)性能不利的影響：膠溶作用和影響稀釋劑的吸附； 2022/2/16 126 （ ）水基鉆井液堿度的測(cè)定 1）采用化學(xué)分析滴定方法進(jìn)行測(cè)定； 2）使用 ； 3）用酚