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1.3泥漿處理劑及其作用原理
為了保證鉆井泥漿的穩(wěn)定性和調(diào)整泥漿的各種工藝性能,以適應(yīng)各種情況下的鉆井要求,泥漿中使用著各種各樣的化學(xué)處理劑(泥漿添加劑)。隨著鉆井工藝向高速優(yōu)質(zhì)、超深井、海洋和復(fù)雜地層發(fā)展,泥漿體系不斷發(fā)展,泥漿處理劑的種類也在不斷的增加和更新。目前,美國的泥漿處理劑已經(jīng)超過3000種。按處理劑在泥漿中所起作用不同,可將泥漿處理劑分為以下十六類:(1)堿度和pH控制劑;(2)殺菌劑;(3)除鈣劑;(4)腐蝕抑制劑;(5)消泡劑;(6)乳化劑;(7)降失水劑;(8)絮凝劑;(9)起泡劑;(10)堵漏材料;(11)潤滑劑;(12)頁巖穩(wěn)定劑;
(13)表面活性劑;(14)降粘劑和分散劑;(15)增粘劑;(16)加重劑。按處理劑的化學(xué)組成,可將其分為無機處理劑、有機高分子處理劑和表面活性劑三大類。
1.3.1無機處理劑
1.3.1.1純堿
純堿就是碳酸鈉(Na2CO3),又叫蘇打。無水碳酸鈉為白色粉末,密度2.5,水溶液呈堿性(pH值 約為11.5),在空氣中易結(jié)成硬塊(晶體),存放時要注意防潮。
純堿能通過離子交換和沉淀作用使鈣質(zhì)粘土變?yōu)殁c質(zhì)粘土:
Ca-粘土+Na2CO3Na-粘土+CaCO3↓
從而有效地改善粘土的水化分散性能,因此加入適量純堿可使新漿的失水下降,粘度、切力增大。但過量的純堿要產(chǎn)生壓縮雙電層的聚結(jié)作用,反而使失水增大。其合適加量要通過造漿實驗來確定。
此外,由于CaCO3的溶解度很小,在鉆水泥塞或泥漿受到鈣侵時,加入適量純堿使Ca++ 沉淀成CaCO3,從而使泥漿性能變好。含羧基鈉官能團(-COONa)的有機處理劑因鈣侵(或Ca++濃度過高)而降低其處理效果時,一般可以用加入適量純堿的辦法恢復(fù)其作用。
1.3.1.2燒堿
燒堿即氫氧化鈉(NaOH),是乳白色晶體,比重為2~2.2,易溶于水,溶解時放熱,溶解度隨溫度升高而增大,水溶液呈強堿性(pH值為14),能腐蝕皮膚和衣服。
燒堿是強堿,用于控制泥漿的pH值,與丹寧、褐煤等酸性處理劑配制成堿液,使其有效成分溶解,還可控制Ca++濃度,因為
。
1.3.1.3石灰
生石灰是CaO,吸水后變成熟石灰Ca(OH)2,在水中的溶解度不大(常溫下約為0.16%)且隨溫度升高而降低。石灰可提供Ca++,控制粘土的水化分散能力使之保持適度的粗分散,配合降粘劑和降失水劑進行鈣化處理,可得性能比較穩(wěn)定、對可溶鹽侵污不敏感、對泥頁巖防塌性能較好的鈣處理泥漿。但石灰泥漿在高溫情況下可能產(chǎn)生固化,因此超深井慎用。石灰還可配制石灰乳堵漏劑封堵漏層。 1.3.1.4石膏
石膏(CaSO4)有生石膏和熟石膏兩種。熟石膏是白色粉未,比重2.5,常溫下溶解度較小(約為0.2%),40℃以前,溶解度隨溫度增高而增大,40℃以后,溶解度隨溫度增高而降低,其溶解度大于石灰。吸濕后結(jié)成硬塊,存放時應(yīng)注意防潮。在處理泥漿上,石膏與石灰的作用大致相同,都是鈣處理的原材料,其差別在于陰離子的影響不同,石膏提供的鈣離子濃度比石灰高一些,石膏處理會引起泥漿pH值降低。
1.3.1.5氯化鈣
氯化鈣(CaCl2)能大量溶于水中(常溫下約為75%)且其溶解度隨溫度增高而增大,它比石灰、石膏的溶解度大得多,故可用來配制防塌性能較好的高鈣泥漿。
用CaCl2處理時常常引起泥漿pH值降低,同時CaCl2
泥漿的pH值不宜過高,才能保證較高的Ca++濃度。
1.3.1.6食鹽
食鹽(NaCl)為白色晶體,常溫密度約為2.17g/cm3。純品不潮解,含MgCl2、CaCl2、等雜質(zhì)的食鹽容易吸潮。在水中的溶解度較大(20℃時為36.0克/100克水),且其溶解度隨溫度增高略有增大(80℃時為38.4克/100克水)。食鹽主要用來配制鹽水泥漿和飽和鹽水泥漿,以防巖鹽井段溶解成“大肚子”。還可用來提高泥漿的礦化度,抑制井壁泥巖水化膨脹或坍塌。有時用于提高泥漿的切力和粘度。 1.3.1.7水玻璃
水玻璃一般為粘稠的半透明液體,隨所含雜質(zhì)不同可以呈無色,棕黃色或青綠色等,井場采用的水玻璃比重約為1.5~1.6,pH為11.5~12,能溶于水和堿性溶液,能與鹽水混溶,可用飽和鹽水調(diào)節(jié)水玻璃的粘度。
水玻璃的化學(xué)式常用Na2SiO3表示,但實際結(jié)構(gòu)常以Si-O-Si鍵連成低聚合度的聚合物,故用Na2O·XSiO2表示水玻璃的組成較好。
水玻璃加入泥漿,可以部分水解生成膠態(tài)沉淀:
Na2O·XSiO2+(Y+1)H2OXSiO2·YH2O↓+2NaOH
可使部分粘土顆粒(或粉砂等)聚沉,從而保持較低的固相含量和比重。此外,水玻璃泥漿對泥頁巖的水化膨脹有一定的抑制作用,故有較好的防塌性能。
當(dāng)水玻璃溶液的pH降至9以下時,整個溶液會變成不流動的凝膠。這是由于水玻璃發(fā)生縮合作用生成較長的帶支鏈的-Si-O-Si-鏈,這種長鏈能形成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)而包住溶液中全部水。從調(diào)勻pH到膠凝所需的時間,隨pH而有很大的變化(可以從幾秒到幾十小時),利用這個特點,可以將混入水玻璃的泥漿打入預(yù)定井段進行膠凝堵漏。 1.3.1.8重鉻酸鈉
重鉻酸鈉(Na2Cr2O7·2H2O)又叫紅礬鈉,紅色針狀晶體,常溫比重約為2.35,易潮解,有強氧化性,易溶于水(25℃時溶解度為190克/100克水),水溶液因水解作用呈現(xiàn)酸性:
加堿時平衡右移,故在堿溶液中主要以形式存在。
在泥漿中
能與有機處理劑起復(fù)雜的氧化還原反應(yīng),生成的
又能與多官能團的有
機處理劑形成絡(luò)合物(如木質(zhì)素磺酸鉻,鉻腐植酸),少量鉻酸鹽能提高鐵鉻鹽泥漿和煤堿劑泥漿的熱穩(wěn)定性,有時也用作防腐劑。
1.3.1.9六偏磷酸鈉
六偏磷酸鈉[(NaPO3)6]為無色玻璃狀固體,常溫比重約為2.5,有較強的吸濕性,潮解后會逐漸變質(zhì),能溶于水,在溫水中溶解較快,溶解度隨溫度增高而增大,水溶液呈弱酸性(pH=6.0~6.8)。六偏磷酸鈉主要用作粘土泥漿的分散劑。 1.3.1.10堿式碳酸鋅
堿式碳酸鋅[Zn2(OH)2CO3]能與H2S反應(yīng)生成穩(wěn)定的不溶性ZnS,加入泥漿中后不會影響泥漿性能,且能有效地消除H2S的污染和腐蝕,是較好的H2S清除劑。
此外,石墨粉可用來改善泥漿的潤滑性;石棉粉可用于提高清水鉆進的帶砂能力,磷酸氫二銨[(NH4)2HPO4]可用作鹽水泥漿的腐蝕抑制劑;亞硫酸鈉可用作低pH值泥漿的除氧劑,
1.3泥漿處理劑及其作用原理
為了保證鉆井泥漿的穩(wěn)定性和調(diào)整泥漿的各種工藝性能,以適應(yīng)各種情況下的鉆井要求,泥漿中使用著各種各樣的化學(xué)處理劑(泥漿添加劑)。隨著鉆井工藝向高速優(yōu)質(zhì)、超深井、海洋和復(fù)雜地層發(fā)展,泥漿體系不斷發(fā)展,泥漿處理劑的種類也在不斷的增加和更新。目前,美國的泥漿處理劑已經(jīng)超過3000種。按處理劑在泥漿中所起作用不同,可將泥漿處理劑分為以下十六類:(1)堿度和pH控制劑;(2)殺菌劑;(3)除鈣劑;(4)腐蝕抑制劑;(5)消泡劑;(6)乳化劑;(7)降失水劑;(8)絮凝劑;(9)起泡劑;(10)堵漏材料;(11)潤滑劑;(12)頁巖穩(wěn)定劑;
(13)表面活性劑;(14)降粘劑和分散劑;(15)增粘劑;(16)加重劑。按處理劑的化學(xué)組成,可將其分為無機處理劑、有機高分子處理劑和表面活性劑三大類。
1.3.1無機處理劑
1.3.1.1純堿
純堿就是碳酸鈉(Na2CO3),又叫蘇打。無水碳酸鈉為白色粉末,密度2.5,水溶液呈堿性(pH值 約為11.5),在空氣中易結(jié)成硬塊(晶體),存放時要注意防潮。
純堿能通過離子交換和沉淀作用使鈣質(zhì)粘土變?yōu)殁c質(zhì)粘土:
Ca-粘土+Na2CO3Na-粘土+CaCO3↓
從而有效地改善粘土的水化分散性能,因此加入適量純堿可使新漿的失水下降,粘度、切力增大。但過量的純堿要產(chǎn)生壓縮雙電層的聚結(jié)作用,反而使失水增大。其合適加量要通過造漿實驗來確定。
此外,由于CaCO3的溶解度很小,在鉆水泥塞或泥漿受到鈣侵時,加入適量純堿使Ca++ 沉淀成CaCO3,從而使泥漿性能變好。含羧基鈉官能團(-COONa)的有機處理劑因鈣侵(或Ca++濃度過高)而降低其處理效果時,一般可以用加入適量純堿的辦法恢復(fù)其作用。
1.3.1.2燒堿
燒堿即氫氧化鈉(NaOH),是乳白色晶體,比重為2~2.2,易溶于水,溶解時放熱,溶解度隨溫度升高而增大,水溶液呈強堿性(pH值為14),能腐蝕皮膚和衣服。
燒堿是強堿,用于控制泥漿的pH值,與丹寧、褐煤等酸性處理劑配制成堿液,使其有效成分溶解,還可控制Ca++濃度,因為
。
1.3.1.3石灰
生石灰是CaO,吸水后變成熟石灰Ca(OH)2,在水中的溶解度不大(常溫下約為0.16%)且隨溫度升高而降低。石灰可提供Ca++,控制粘土的水化分散能力使之保持適度的粗分散,配合降粘劑和降失水劑進行鈣化處理,可得性能比較穩(wěn)定、對可溶鹽侵污不敏感、對泥頁巖防塌性能較好的鈣處理泥漿。但石灰泥漿在高溫情況下可能產(chǎn)生固化,因此超深井慎用。石灰還可配制石灰乳堵漏劑封堵漏層。 1.3.1.4石膏
石膏(CaSO4)有生石膏和熟石膏兩種。熟石膏是白色粉未,比重2.5,常溫下溶解度較小(約為0.2%),40℃以前,溶解度隨溫度增高而增大,40℃以后,溶解度隨溫度增高而降低,其溶解度大于石灰。吸濕后結(jié)成硬塊,存放時應(yīng)注意防潮。在處理泥漿上,石膏與石灰的作用大致相同,都是鈣處理的原材料,其差別在于陰離子的影響不同,石膏提供的鈣離子濃度比石灰高一些,石膏處理會引起泥漿pH值降低。
1.3.1.5氯化鈣
氯化鈣(CaCl2)能大量溶于水中(常溫下約為75%)且其溶解度隨溫度增高而增大,它比石灰、石膏的溶解度大得多,故可用來配制防塌性能較好的高鈣泥漿。
用CaCl2處理時常常引起泥漿pH值降低,同時CaCl2
泥漿的pH值不宜過高,才能保證較高的Ca++濃度。
1.3.1.6食鹽
1.3泥漿處理劑及其作用原理
為了保證鉆井泥漿的穩(wěn)定性和調(diào)整泥漿的各種工藝性能,以適應(yīng)各種情況下的鉆井要求,泥漿中使用著各種各樣的化學(xué)處理劑(泥漿添加劑)。隨著鉆井工藝向高速優(yōu)質(zhì)、超深井、海洋和復(fù)雜地層發(fā)展,泥漿體系不斷發(fā)展,泥漿處理劑的種類也在不斷的增加和更新。目前,美國的泥漿處理劑已經(jīng)超過3000種。按處理劑在泥漿中所起作用不同,可將泥漿處理劑分為以下十六類:(1)堿度和pH控制劑;(2)殺菌劑;(3)除鈣劑;(4)腐蝕抑制劑;(5)消泡劑;(6)乳化劑;(7)降失水劑;(8)絮凝劑;(9)起泡劑;(10)堵漏材料;(11)潤滑劑;(12)頁巖穩(wěn)定劑;
(13)表面活性劑;(14)降粘劑和分散劑;(15)增粘劑;(16)加重劑。按處理劑的化學(xué)組成,可將其分為無機處理劑、有機高分子處理劑和表面活性劑三大類。
1.3.1無機處理劑
1.3.1.1純堿
純堿就是碳酸鈉(Na2CO3),又叫蘇打。無水碳酸鈉為白色粉末,密度2.5,水溶液呈堿性(pH值 約為11.5),在空氣中易結(jié)成硬塊(晶體),存放時要注意防潮。
純堿能通過離子交換和沉淀作用使鈣質(zhì)粘土變?yōu)殁c質(zhì)粘土:
Ca-粘土+Na2CO3Na-粘土+CaCO3↓
從而有效地改善粘土的水化分散性能,因此加入適量純堿可使新漿的失水下降,粘度、切力增大。但過量的純堿要產(chǎn)生壓縮雙電層的聚結(jié)作用,反而使失水增大。其合適加量要通過造漿實驗來確定。
此外,由于CaCO3的溶解度很小,在鉆水泥塞或泥漿受到鈣侵時,加入適量純堿使Ca++ 沉淀成CaCO3,從而使泥漿性能變好。含羧基鈉官能團(-COONa)的有機處理劑因鈣侵(或Ca++濃度過高)而降低其處理效果時,一般可以用加入適量純堿的辦法恢復(fù)其作用。
1.3.1.2燒堿
燒堿即氫氧化鈉(NaOH),是乳白色晶體,比重為2~2.2,易溶于水,溶解時放熱,溶解度隨溫度升高而增大,水溶液呈強堿性(pH值為14),能腐蝕皮膚和衣服。
燒堿是強堿,用于控制泥漿的pH值,與丹寧、褐煤等酸性處理劑配制成堿液,使其有效成分溶解,還可控制Ca++濃度,因為
。
1.3.1.3石灰
生石灰是CaO,吸水后變成熟石灰Ca(OH)2,在水中的溶解度不大(常溫下約為0.16%)且隨溫度升高而降低。石灰可提供Ca++,控制粘土的水化分散能力使之保持適度的粗分散,配合降粘劑和降失水劑進行鈣化處理,可得性能比較穩(wěn)定、對可溶鹽侵污不敏感、對泥頁巖防塌性能較好的鈣處理泥漿。但石灰泥漿在高溫情況下可能產(chǎn)生固化,因此超深井慎用。石灰還可配制石灰乳堵漏劑封堵漏層。 1.3.1.4石膏
石膏(CaSO4)有生石膏和熟石膏兩種。熟石膏是白色粉未,比重2.5,常溫下溶解度較小(約為0.2%),40℃以前,溶解度隨溫度增高而增大,40℃以后,溶解度隨溫度增高而降低,其溶解度大于石灰。吸濕后結(jié)成硬塊,存放時應(yīng)注意防潮。在處理泥漿上,石膏與石灰的作用大致相同,都是鈣處理的原材料,其差別在于陰離子的影響不同,石膏提供的鈣離子濃度比石灰高一些,石膏處理會引起泥漿pH值降低。
1.3.1.5氯化鈣
氯化鈣(CaCl2)能大量溶于水中(常溫下約為75%)且其溶解度隨溫度增高而增大,它比石灰、石膏的溶解度大得多,故可用來配制防塌性能較好的高鈣泥漿。
用CaCl2處理時常常引起泥漿pH值降低,同時CaCl2
泥漿的pH值不宜過高,才能保證較高的Ca++濃度。
1.3.1.6食鹽
1.3泥漿處理劑及其作用原理
為了保證鉆井泥漿的穩(wěn)定性和調(diào)整泥漿的各種工藝性能,以適應(yīng)各種情況下的鉆井要求,泥漿中使用著各種各樣的化學(xué)處理劑(泥漿添加劑)。隨著鉆井工藝向高速優(yōu)質(zhì)、超深井、海洋和復(fù)雜地層發(fā)展,泥漿體系不斷發(fā)展,泥漿處理劑的種類也在不斷的增加和更新。目前,美國的泥漿處理劑已經(jīng)超過3000種。按處理劑在泥漿中所起作用不同,可將泥漿處理劑分為以下十六類:(1)堿度和pH控制劑;(2)殺菌劑;(3)除鈣劑;(4)腐蝕抑制劑;(5)消泡劑;(6)乳化劑;(7)降失水劑;(8)絮凝劑;(9)起泡劑;(10)堵漏材料;(11)潤滑劑;(12)頁巖穩(wěn)定劑;
(13)表面活性劑;(14)降粘劑和分散劑;(15)增粘劑;(16)加重劑。按處理劑的化學(xué)組成,可將其分為無機處理劑、有機高分子處理劑和表面活性劑三大類。
1.3.1無機處理劑
1.3.1.1純堿
純堿就是碳酸鈉(Na2CO3),又叫蘇打。無水碳酸鈉為白色粉末,密度2.5,水溶液呈堿性(pH值 約為11.5),在空氣中易結(jié)成硬塊(晶體),存放時要注意防潮。
純堿能通過離子交換和沉淀作用使鈣質(zhì)粘土變?yōu)殁c質(zhì)粘土:
Ca-粘土+Na2CO3Na-粘土+CaCO3↓
從而有效地改善粘土的水化分散性能,因此加入適量純堿可使新漿的失水下降,粘度、切力增大。但過量的純堿要產(chǎn)生壓縮雙電層的聚結(jié)作用,反而使失水增大。其合適加量要通過造漿實驗來確定。
此外,由于CaCO3的溶解度很小,在鉆水泥塞或泥漿受到鈣侵時,加入適量純堿使Ca++ 沉淀成CaCO3,從而使泥漿性能變好。含羧基鈉官能團(-COONa)的有機處理劑因鈣侵(或Ca++濃度過高)而降低其處理效果時,一般可以用加入適量純堿的辦法恢復(fù)其作用。
1.3.1.2燒堿
燒堿即氫氧化鈉(NaOH),是乳白色晶體,比重為2~2.2,易溶于水,溶解時放熱,溶解度隨溫度升高而增大,水溶液呈強堿性(pH值為14),能腐蝕皮膚和衣服。
燒堿是強堿,用于控制泥漿的pH值,與丹寧、褐煤等酸性處理劑配制成堿液,使其有效成分溶解,還可控制Ca++濃度,因為
。
1.3.1.3石灰
生石灰是CaO,吸水后變成熟石灰Ca(OH)2,在水中的溶解度不大(常溫下約為0.16%)且隨溫度升高而降低。石灰可提供Ca++,控制粘土的水化分散能力使之保持適度的粗分散,配合降粘劑和降失水劑進行鈣化處理,可得性能比較穩(wěn)定、對可溶鹽侵污不敏感、對泥頁巖防塌性能較好的鈣處理泥漿。但石灰泥漿在高溫情況下可能產(chǎn)生固化,因此超深井慎用。石灰還可配制石灰乳堵漏劑封堵漏層。 1.3.1.4石膏
石膏(CaSO4)有生石膏和熟石膏兩種。熟石膏是白色粉未,比重2.5,常溫下溶解度較小(約為0.2%),40℃以前,溶解度隨溫度增高而增大,40℃以后,溶解度隨溫度增高而降低,其溶解度大于石灰。吸濕后結(jié)成硬塊,存放時應(yīng)注意防潮。在處理泥漿上,石膏與石灰的作用大致相同,都是鈣處理的原材料,其差別在于陰離子的影響不同,石膏提供的鈣離子濃度比石灰高一些,石膏處理會引起泥漿pH值降低。
1.3.1.5氯化鈣
氯化鈣(CaCl2)能大量溶于水中(常溫下約為75%)且其溶解度隨溫度增高而增大,它比石灰、石膏的溶解度大得多,故可用來配制防塌性能較好的高鈣泥漿。
用CaCl2處理時常常引起泥漿pH值降低,同時CaCl2
泥漿的pH值不宜過高,才能保證較高的Ca++濃度。
1.3.1.6食鹽
1.3泥漿處理劑及其作用原理
為了保證鉆井泥漿的穩(wěn)定性和調(diào)整泥漿的各種工藝性能,以適應(yīng)各種情況下的鉆井要求,泥漿中使用著各種各樣的化學(xué)處理劑(泥漿添加劑)。隨著鉆井工藝向高速優(yōu)質(zhì)、超深井、海洋和復(fù)雜地層發(fā)展,泥漿體系不斷發(fā)展,泥漿處理劑的種類也在不斷的增加和更新。目前,美國的泥漿處理劑已經(jīng)超過3000種。按處理劑在泥漿中所起作用不同,可將泥漿處理劑分為以下十六類:(1)堿度和pH控制劑;(2)殺菌劑;(3)除鈣劑;(4)腐蝕抑制劑;(5)消泡劑;(6)乳化劑;(7)降失水劑;(8)絮凝劑;(9)起泡劑;(10)堵漏材料;(11)潤滑劑;(12)頁巖穩(wěn)定劑;
(13)表面活性劑;(14)降粘劑和分散劑;(15)增粘劑;(16)加重劑。按處理劑的化學(xué)組成,可將其分為無機處理劑、有機高分子處理劑和表面活性劑三大類。
1.3.1無機處理劑
1.3.1.1純堿
純堿就是碳酸鈉(Na2CO3),又叫蘇打。無水碳酸鈉為白色粉末,密度2.5,水溶液呈堿性(pH值 約為11.5),在空氣中易結(jié)成硬塊(晶體),存放時要注意防潮。
純堿能通過離子交換和沉淀作用使鈣質(zhì)粘土變?yōu)殁c質(zhì)粘土:
Ca-粘土+Na2CO3Na-粘土+CaCO3↓
從而有效地改善粘土的水化分散性能,因此加入適量純堿可使新漿的失水下降,粘度、切力增大。但過量的純堿要產(chǎn)生壓縮雙電層的聚結(jié)作用,反而使失水增大。其合適加量要通過造漿實驗來確定。
此外,由于CaCO3的溶解度很小,在鉆水泥塞或泥漿受到鈣侵時,加入適量純堿使Ca++ 沉淀成CaCO3,從而使泥漿性能變好。含羧基鈉官能團(-COONa)的有機處理劑因鈣侵(或Ca++濃度過高)而降低其處理效果時,一般可以用加入適量純堿的辦法恢復(fù)其作用。
1.3.1.2燒堿
燒堿即氫氧化鈉(NaOH),是乳白色晶體,比重為2~2.2,易溶于水,溶解時放熱,溶解度隨溫度升高而增大,水溶液呈強堿性(pH值為14),能腐蝕皮膚和衣服。
燒堿是強堿,用于控制泥漿的pH值,與丹寧、褐煤等酸性處理劑配制成堿液,使其有效成分溶解,還可控制Ca++濃度,因為
。
1.3.1.3石灰
生石灰是CaO,吸水后變成熟石灰Ca(OH)2,在水中的溶解度不大(常溫下約為0.16%)且隨溫度升高而降低。石灰可提供Ca++,控制粘土的水化分散能力使之保持適度的粗分散,配合降粘劑和降失水劑進行鈣化處理,可得性能比較穩(wěn)定、對可溶鹽侵污不敏感、對泥頁巖防塌性能較好的鈣處理泥漿。但石灰泥漿在高溫情況下可能產(chǎn)生固化,因此超深井慎用。石灰還可配制石灰乳堵漏劑封堵漏層。 1.3.1.4石膏
石膏(CaSO4)有生石膏和熟石膏兩種。熟石膏是白色粉未,比重2.5,常溫下溶解度較小(約為0.2%),40℃以前,溶解度隨溫度增高而增大,40℃以后,溶解度隨溫度增高而降低,其溶解度大于石灰。吸濕后結(jié)成硬塊,存放時應(yīng)注意防潮。在處理泥漿上,石膏與石灰的作用大致相同,都是鈣處理的原材料,其差別在于陰離子的影響不同,石膏提供的鈣離子濃度比石灰高一些,石膏處理會引起泥漿pH值降低。
1.3.1.5氯化鈣
氯化鈣(CaCl2)能大量溶于水中(常溫下約為75%)且其溶解度隨溫度增高而增大,它比石灰、石膏的溶解度大得多,故可用來配制防塌性能較好的高鈣泥漿。
用CaCl2處理時常常引起泥漿pH值降低,同時CaCl2
泥漿的pH值不宜過高,才能保證較高的Ca++濃度。
1.3.1.6食鹽
1.3泥漿處理劑及其作用原理
為了保證鉆井泥漿的穩(wěn)定性和調(diào)整泥漿的各種工藝性能,以適應(yīng)各種情況下的鉆井要求,泥漿中使用著各種各樣的化學(xué)處理劑(泥漿添加劑)。隨著鉆井工藝向高速優(yōu)質(zhì)、超深井、海洋和復(fù)雜地層發(fā)展,泥漿體系不斷發(fā)展,泥漿處理劑的種類也在不斷的增加和更新。目前,美國的泥漿處理劑已經(jīng)超過3000種。按處理劑在泥漿中所起作用不同,可將泥漿處理劑分為以下十六類:(1)堿度和pH控制劑;(2)殺菌劑;(3)除鈣劑;(4)腐蝕抑制劑;(5)消泡劑;(6)乳化劑;(7)降失水劑;(8)絮凝劑;(9)起泡劑;(10)堵漏材料;(11)潤滑劑;(12)頁巖穩(wěn)定劑;
(13)表面活性劑;(14)降粘劑和分散劑;(15)增粘劑;(16)加重劑。按處理劑的化學(xué)組成,可將其分為無機處理劑、有機高分子處理劑和表面活性劑三大類。
1.3.1無機處理劑
1.3.1.1純堿
純堿就是碳酸鈉(Na2CO3),又叫蘇打。無水碳酸鈉為白色粉末,密度2.5,水溶液呈堿性(pH值 約為11.5),在空氣中易結(jié)成硬塊(晶體),存放時要注意防潮。
純堿能通過離子交換和沉淀作用使鈣質(zhì)粘土變?yōu)殁c質(zhì)粘土:
Ca-粘土+Na2CO3Na-粘土+CaCO3↓
從而有效地改善粘土的水化分散性能,因此加入適量純堿可使新漿的失水下降,粘度、切力增大。但過量的純堿要產(chǎn)生壓縮雙電層的聚結(jié)作用,反而使失水增大。其合適加量要通過造漿實驗來確定。
此外,由于CaCO3的溶解度很小,在鉆水泥塞或泥漿受到鈣侵時,加入適量純堿使Ca++ 沉淀成CaCO3,從而使泥漿性能變好。含羧基鈉官能團(-COONa)的有機處理劑因鈣侵(或Ca++濃度過高)而降低其處理效果時,一般可以用加入適量純堿的辦法恢復(fù)其作用。
1.3.1.2燒堿
燒堿即氫氧化鈉(NaOH),是乳白色晶體,比重為2~2.2,易溶于水,溶解時放熱,溶解度隨溫度升高而增大,水溶液呈強堿性(pH值為14),能腐蝕皮膚和衣服。
燒堿是強堿,用于控制泥漿的pH值,與丹寧、褐煤等酸性處理劑配制成堿液,使其有效成分溶解,還可控制Ca++濃度,因為
。
1.3.1.3石灰
生石灰是CaO,吸水后變成熟石灰Ca(OH)2,在水中的溶解度不大(常溫下約為0.16%)且隨溫度升高而降低。石灰可提供Ca++,控制粘土的水化分散能力使之保持適度的粗分散,配合降粘劑和降失水劑進行鈣化處理,可得性能比較穩(wěn)定、對可溶鹽侵污不敏感、對泥頁巖防塌性能較好的鈣處理泥漿。但石灰泥漿在高溫情況下可能產(chǎn)生固化,因此超深井慎用。石灰還可配制石灰乳堵漏劑封堵漏層。 1.3.1.4石膏
石膏(CaSO4)有生石膏和熟石膏兩種。熟石膏是白色粉未,比重2.5,常溫下溶解度較小(約為0.2%),40℃以前,溶解度隨溫度增高而增大,40℃以后,溶解度隨溫度增高而降低,其溶解度大于石灰。吸濕后結(jié)成硬塊,存放時應(yīng)注意防潮。在處理泥漿上,石膏與石灰的作用大致相同,都是鈣處理的原材料,其差別在于陰離子的影響不同,石膏提供的鈣離子濃度比石灰高一些,石膏處理會引起泥漿pH值降低。
1.3.1.5氯化鈣
氯化鈣(CaCl2)能大量溶于水中(常溫下約為75%)且其溶解度隨溫度增高而增大,它比石灰、石膏的溶解度大得多,故可用來配制防塌性能較好的高鈣泥漿。
用CaCl2處理時常常引起泥漿pH值降低,同時CaCl2
泥漿的pH值不宜過高,才能保證較高的Ca++濃度。
1.3.1.6食鹽
1.3泥漿處理劑及其作用原理
為了保證鉆井泥漿的穩(wěn)定性和調(diào)整泥漿的各種工藝性能,以適應(yīng)各種情況下的鉆井要求,泥漿中使用著各種各樣的化學(xué)處理劑(泥漿添加劑)。隨著鉆井工藝向高速優(yōu)質(zhì)、超深井、海洋和復(fù)雜地層發(fā)展,泥漿體系不斷發(fā)展,泥漿處理劑的種類也在不斷的增加和更新。目前,美國的泥漿處理劑已經(jīng)超過3000種。按處理劑在泥漿中所起作用不同,可將泥漿處理劑分為以下十六類:(1)堿度和pH控制劑;(2)殺菌劑;(3)除鈣劑;(4)腐蝕抑制劑;(5)消泡劑;(6)乳化劑;(7)降失水劑;(8)絮凝劑;(9)起泡劑;(10)堵漏材料;(11)潤滑劑;(12)頁巖穩(wěn)定劑;
(13)表面活性劑;(14)降粘劑和分散劑;(15)增粘劑;(16)加重劑。按處理劑的化學(xué)組成,可將其分為無機處理劑、有機高分子處理劑和表面活性劑三大類。
1.3.1無機處理劑
1.3.1.1純堿
純堿就是碳酸鈉(Na2CO3),又叫蘇打。無水碳酸鈉為白色粉末,密度2.5,水溶液呈堿性(pH值 約為11.5),在空氣中易結(jié)成硬塊(晶體),存放時要注意防潮。
純堿能通過離子交換和沉淀作用使鈣質(zhì)粘土變?yōu)殁c質(zhì)粘土:
Ca-粘土+Na2CO3Na-粘土+CaCO3↓
從而有效地改善粘土的水化分散性能,因此加入適量純堿可使新漿的失水下降,粘度、切力增大。但過量的純堿要產(chǎn)生壓縮雙電層的聚結(jié)作用,反而使失水增大。其合適加量要通過造漿實驗來確定。
此外,由于CaCO3的溶解度很小,在鉆水泥塞或泥漿受到鈣侵時,加入適量純堿使Ca++ 沉淀成CaCO3,從而使泥漿性能變好。含羧基鈉官能團(-COONa)的有機處理劑因鈣侵(或Ca++濃度過高)而降低其處理效果時,一般可以用加入適量純堿的辦法恢復(fù)其作用。
1.3.1.2燒堿
燒堿即氫氧化鈉(NaOH),是乳白色晶體,比重為2~2.2,易溶于水,溶解時放熱,溶解度隨溫度升高而增大,水溶液呈強堿性(pH值為14),能腐蝕皮膚和衣服。
燒堿是強堿,用于控制泥漿的pH值,與丹寧、褐煤等酸性處理劑配制成堿液,使其有效成分溶解,還可控制Ca++濃度,因為
。
1.3.1.3石灰
生石灰是CaO,吸水后變成熟石灰Ca(OH)2,在水中的溶解度不大(常溫下約為0.16%)且隨溫度升高而降低。石灰可提供Ca++,控制粘土的水化分散能力使之保持適度的粗分散,配合降粘劑和降失水劑進行鈣化處理,可得性能比較穩(wěn)定、對可溶鹽侵污不敏感、對泥頁巖防塌性能較好的鈣處理泥漿。但石灰泥漿在高溫情況下可能產(chǎn)生固化,因此超深井慎用。石灰還可配制石灰乳堵漏劑封堵漏層。 1.3.1.4石膏
石膏(CaSO4)有生石膏和熟石膏兩種。熟石膏是白色粉未,比重2.5,常溫下溶解度較小(約為0.2%),40℃以前,溶解度隨溫度增高而增大,40℃以后,溶解度隨溫度增高而降低,其溶解度大于石灰。吸濕后結(jié)成硬塊,存放時應(yīng)注意防潮。在處理泥漿上,石膏與石灰的作用大致相同,都是鈣處理的原材料,其差別在于陰離子的影響不同,石膏提供的鈣離子濃度比石灰高一些,石膏處理會引起泥漿pH值降低。
1.3.1.5氯化鈣
氯化鈣(CaCl2)能大量溶于水中(常溫下約為75%)且其溶解度隨溫度增高而增大,它比石灰、石膏的溶解度大得多,故可用來配制防塌性能較好的高鈣泥漿。
用CaCl2處理時常常引起泥漿pH值降低,同時CaCl2
泥漿的pH值不宜過高,才能保證較高的Ca++濃度。
1.3.1.6食鹽
1.3泥漿處理劑及其作用原理
為了保證鉆井泥漿的穩(wěn)定性和調(diào)整泥漿的各種工藝性能,以適應(yīng)各種情況下的鉆井要求,泥漿中使用著各種各樣的化學(xué)處理劑(泥漿添加劑)。隨著鉆井工藝向高速優(yōu)質(zhì)、超深井、海洋和復(fù)雜地層發(fā)展,泥漿體系不斷發(fā)展,泥漿處理劑的種類也在不斷的增加和更新。目前,美國的泥漿處理劑已經(jīng)超過3000種。按處理劑在泥漿中所起作用不同,可將泥漿處理劑分為以下十六類:(1)堿度和pH控制劑;(2)殺菌劑;(3)除鈣劑;(4)腐蝕抑制劑;(5)消泡劑;(6)乳化劑;(7)降失水劑;(8)絮凝劑;(9)起泡劑;(10)堵漏材料;(11)潤滑劑;(12)頁巖穩(wěn)定劑;
(13)表面活性劑;(14)降粘劑和分散劑;(15)增粘劑;(16)加重劑。按處理劑的化學(xué)組成,可將其分為無機處理劑、有機高分子處理劑和表面活性劑三大類。
1.3.1無機處理劑
1.3.1.1純堿
純堿就是碳酸鈉(Na2CO3),又叫蘇打。無水碳酸鈉為白色粉末,密度2.5,水溶液呈堿性(pH值 約為11.5),在空氣中易結(jié)成硬塊(晶體),存放時要注意防潮。
純堿能通過離子交換和沉淀作用使鈣質(zhì)粘土變?yōu)殁c質(zhì)粘土:
Ca-粘土+Na2CO3Na-粘土+CaCO3↓
從而有效地改善粘土的水化分散性能,因此加入適量純堿可使新漿的失水下降,粘度、切力增大。但過量的純堿要產(chǎn)生壓縮雙電層的聚結(jié)作用,反而使失水增大。其合適加量要通過造漿實驗來確定。
此外,由于CaCO3的溶解度很小,在鉆水泥塞或泥漿受到鈣侵時,加入適量純堿使Ca++ 沉淀成CaCO3,從而使泥漿性能變好。含羧基鈉官能團(-COONa)的有機處理劑因鈣侵(或Ca++濃度過高)而降低其處理效果時,一般可以用加入適量純堿的辦法恢復(fù)其作用。
1.3.1.2燒堿
燒堿即氫氧化鈉(NaOH),是乳白色晶體,比重為2~2.2,易溶于水,溶解時放熱,溶解度隨溫度升高而增大,水溶液呈強堿性(pH值為14),能腐蝕皮膚和衣服。
燒堿是強堿,用于控制泥漿的pH值,與丹寧、褐煤等酸性處理劑配制成堿液,使其有效成分溶解,還可控制Ca++濃度,因為
。
1.3.1.3石灰
生石灰是CaO,吸水后變成熟石灰Ca(OH)2,在水中的溶解度不大(常溫下約為0.16%)且隨溫度升高而降低。石灰可提供Ca++,控制粘土的水化分散能力使之保持適度的粗分散,配合降粘劑和降失水劑進行鈣化處理,可得性能比較穩(wěn)定、對可溶鹽侵污不敏感、對泥頁巖防塌性能較好的鈣處理泥漿。但石灰泥漿在高溫情況下可能產(chǎn)生固化,因此超深井慎用。石灰還可配制石灰乳堵漏劑封堵漏層。 1.3.1.4石膏
石膏(CaSO4)有生石膏和熟石膏兩種。熟石膏是白色粉未,比重2.5,常溫下溶解度較小(約為0.2%),40℃以前,溶解度隨溫度增高而增大,40℃以后,溶解度隨溫度增高而降低,其溶解度大于石灰。吸濕后結(jié)成硬塊,存放時應(yīng)注意防潮。在處理泥漿上,石膏與石灰的作用大致相同,都是鈣處理的原材料,其差別在于陰離子的影響不同,石膏提供的鈣離子濃度比石灰高一些,石膏處理會引起泥漿pH值降低。
1.3.1.5氯化鈣
氯化鈣(CaCl2)能大量溶于水中(常溫下約為75%)且其溶解度隨溫度增高而增大,它比石灰、石膏的溶解度大得多,故可用來配制防塌性能較好的高鈣泥漿。
用CaCl2處理時常常引起泥漿pH值降低,同時CaCl2
泥漿的pH值不宜過高,才能保證較高的Ca++濃度。
1.3.1.6食鹽
1.3泥漿處理劑及其作用原理
為了保證鉆井泥漿的穩(wěn)定性和調(diào)整泥漿的各種工藝性能,以適應(yīng)各種情況下的鉆井要求,泥漿中使用著各種各樣的化學(xué)處理劑(泥漿添加劑)。隨著鉆井工藝向高速優(yōu)質(zhì)、超深井、海洋和復(fù)雜地層發(fā)展,泥漿體系不斷發(fā)展,泥漿處理劑的種類也在不斷的增加和更新。目前,美國的泥漿處理劑已經(jīng)超過3000種。按處理劑在泥漿中所起作用不同,可將泥漿處理劑分為以下十六類:(1)堿度和pH控制劑;(2)殺菌劑;(3)除鈣劑;(4)腐蝕抑制劑;(5)消泡劑;(6)乳化劑;(7)降失水劑;(8)絮凝劑;(9)起泡劑;(10)堵漏材料;(11)潤滑劑;(12)頁巖穩(wěn)定劑;
(13)表面活性劑;(14)降粘劑和分散劑;(15)增粘劑;(16)加重劑。按處理劑的化學(xué)組成,可將其分為無機處理劑、有機高分子處理劑和表面活性劑三大類。
1.3.1無機處理劑
1.3.1.1純堿
純堿就是碳酸鈉(Na2CO3),又叫蘇打。無水碳酸鈉為白色粉末,密度2.5,水溶液呈堿性(pH值 約為11.5),在空氣中易結(jié)成硬塊(晶體),存放時要注意防潮。
純堿能通過離子交換和沉淀作用使鈣質(zhì)粘土變?yōu)殁c質(zhì)粘土:
Ca-粘土+Na2CO3Na-粘土+CaCO3↓
從而有效地改善粘土的水化分散性能,因此加入適量純堿可使新漿的失水下降,粘度、切力增大。但過量的純堿要產(chǎn)生壓縮雙電層的聚結(jié)作用,反而使失水增大。其合適加量要通過造漿實驗來確定。
此外,由于CaCO3的溶解度很小,在鉆水泥塞或泥漿受到鈣侵時,加入適量純堿使Ca++ 沉淀成CaCO3,從而使泥漿性能變好。含羧基鈉官能團(-COONa)的有機處理劑因鈣侵(或Ca++濃度過高)而降低其處理效果時,一般可以用加入適量純堿的辦法恢復(fù)其作用。
1.3.1.2燒堿
燒堿即氫氧化鈉(NaOH),是乳白色晶體,比重為2~2.2,易溶于水,溶解時放熱,溶解度隨溫度升高而增大,水溶液呈強堿性(pH值為14),能腐蝕皮膚和衣服。
燒堿是強堿,用于控制泥漿的pH值,與丹寧、褐煤等酸性處理劑配制成堿液,使其有效成分溶解,還可控制Ca++濃度,因為
。
1.3.1.3石灰
生石灰是CaO,吸水后變成熟石灰Ca(OH)2,在水中的溶解度不大(常溫下約為0.16%)且隨溫度升高而降低。石灰可提供Ca++,控制粘土的水化分散能力使之保持適度的粗分散,配合降粘劑和降失水劑進行鈣化處理,可得性能比較穩(wěn)定、對可溶鹽侵污不敏感、對泥頁巖防塌性能較好的鈣處理泥漿。但石灰泥漿在高溫情況下可能產(chǎn)生固化,因此超深井慎用。石灰還可配制石灰乳堵漏劑封堵漏層。 1.3.1.4石膏
石膏(CaSO4)有生石膏和熟石膏兩種。熟石膏是白色粉未,比重2.5,常溫下溶解度較小(約為0.2%),40℃以前,溶解度隨溫度增高而增大,40℃以后,溶解度隨溫度增高而降低,其溶解度大于石灰。吸濕后結(jié)成硬塊,存放時應(yīng)注意防潮。在處理泥漿上,石膏與石灰的作用大致相同,都是鈣處理的原材料,其差別在于陰離子的影響不同,石膏提供的鈣離子濃度比石灰高一些,石膏處理會引起泥漿pH值降低。
1.3.1.5氯化鈣
氯化鈣(CaCl2)能大量溶于水中(常溫下約為75%)且其溶解度隨溫度增高而增大,它比石灰、石膏的溶解度大得多,故可用來配制防塌性能較好的高鈣泥漿。
用CaCl2處理時常常引起泥漿pH值降低,同時CaCl2
泥漿的pH值不宜過高,才能保證較高的Ca++濃度。
1.3.1.6食鹽
1.3泥漿處理劑及其作用原理
為了保證鉆井泥漿的穩(wěn)定性和調(diào)整泥漿的各種工藝性能,以適應(yīng)各種情況下的鉆井要求,泥漿中使用著各種各樣的化學(xué)處理劑(泥漿添加劑)。隨著鉆井工藝向高速優(yōu)質(zhì)、超深井、海洋和復(fù)雜地層發(fā)展,泥漿體系不斷發(fā)展,泥漿處理劑的種類也在不斷的增加和更新。目前,美國的泥漿處理劑已經(jīng)超過3000種。按處理劑在泥漿中所起作用不同,可將泥漿處理劑分為以下十六類:(1)堿度和pH控制劑;(2)殺菌劑;(3)除鈣劑;(4)腐蝕抑制劑;(5)消泡劑;(6)乳化劑;(7)降失水劑;(8)絮凝劑;(9)起泡劑;(10)堵漏材料;(11)潤滑劑;(12)頁巖穩(wěn)定劑;
(13)表面活性劑;(14)降粘劑和分散劑;(15)增粘劑;(16)加重劑。按處理劑的化學(xué)組成,可將其分為無機處理劑、有機高分子處理劑和表面活性劑三大類。
1.3.1無機處理劑
1.3.1.1純堿
純堿就是碳酸鈉(Na2CO3),又叫蘇打。無水碳酸鈉為白色粉末,密度2.5,水溶液呈堿性(pH值 約為11.5),在空氣中易結(jié)成硬塊(晶體),存放時要注意防潮。
純堿能通過離子交換和沉淀作用使鈣質(zhì)粘土變?yōu)殁c質(zhì)粘土:
Ca-粘土+Na2CO3Na-粘土+CaCO3↓
從而有效地改善粘土的水化分散性能,因此加入適量純堿可使新漿的失水下降,粘度、切力增大。但過量的純堿要產(chǎn)生壓縮雙電層的聚結(jié)作用,反而使失水增大。其合適加量要通過造漿實驗來確定。
此外,由于CaCO3的溶解度很小,在鉆水泥塞或泥漿受到鈣侵時,加入適量純堿使Ca++ 沉淀成CaCO3,從而使泥漿性能變好。含羧基鈉官能團(-COONa)的有機處理劑因鈣侵(或Ca++濃度過高)而降低其處理效果時,一般可以用加入適量純堿的辦法恢復(fù)其作用。
1.3.1.2燒堿
燒堿即氫氧化鈉(NaOH),是乳白色晶體,比重為2~2.2,易溶于水,溶解時放熱,溶解度隨溫度升高而增大,水溶液呈強堿性(pH值為14),能腐蝕皮膚和衣服。
燒堿是強堿,用于控制泥漿的pH值,與丹寧、褐煤等酸性處理劑配制成堿液,使其有效成分溶解,還可控制Ca++濃度,因為
。
1.3.1.3石灰
生石灰是CaO,吸水后變成熟石灰Ca(OH)2,在水中的溶解度不大(常溫下約為0.16%)且隨溫度升高而降低。石灰可提供Ca++,控制粘土的水化分散能力使之保持適度的粗分散,配合降粘劑和降失水劑進行鈣化處理,可得性能比較穩(wěn)定、對可溶鹽侵污不敏感、對泥頁巖防塌性能較好的鈣處理泥漿。但石灰泥漿在高溫情況下可能產(chǎn)生固化,因此超深井慎用。石灰還可配制石灰乳堵漏劑封堵漏層。 1.3.1.4石膏
石膏(CaSO4)有生石膏和熟石膏兩種。熟石膏是白色粉未,比重2.5,常溫下溶解度較小(約為0.2%),40℃以前,溶解度隨溫度增高而增大,40℃以后,溶解度隨溫度增高而降低,其溶解度大于石灰。吸濕后結(jié)成硬塊,存放時應(yīng)注意防潮。在處理泥漿上,石膏與石灰的作用大致相同,都是鈣處理的原材料,其差別在于陰離子的影響不同,石膏提供的鈣離子濃度比石灰高一些,石膏處理會引起泥漿pH值降低。
1.3.1.5氯化鈣
氯化鈣(CaCl2)能大量溶于水中(常溫下約為75%)且其溶解度隨溫度增高而增大,它比石灰、石膏的溶解度大得多,故可用來配制防塌性能較好的高鈣泥漿。
用CaCl2處理時常常引起泥漿pH值降低,同時CaCl2
泥漿的pH值不宜過高,才能保證較高的Ca++濃度。
1.3.1.6食鹽
1.3泥漿處理劑及其作用原理
為了保證鉆井泥漿的穩(wěn)定性和調(diào)整泥漿的各種工藝性能,以適應(yīng)各種情況下的鉆井要求,泥漿中使用著各種各樣的化學(xué)處理劑(泥漿添加劑)。隨著鉆井工藝向高速優(yōu)質(zhì)、超深井、海洋和復(fù)雜地層發(fā)展,泥漿體系不斷發(fā)展,泥漿處理劑的種類也在不斷的增加和更新。目前,美國的泥漿處理劑已經(jīng)超過3000種。按處理劑在泥漿中所起作用不同,可將泥漿處理劑分為以下十六類:(1)堿度和pH控制劑;(2)殺菌劑;(3)除鈣劑;(4)腐蝕抑制劑;(5)消泡劑;(6)乳化劑;(7)降失水劑;(8)絮凝劑;(9)起泡劑;(10)堵漏材料;(11)潤滑劑;(12)頁巖穩(wěn)定劑;
(13)表面活性劑;(14)降粘劑和分散劑;(15)增粘劑;(16)加重劑。按處理劑的化學(xué)組成,可將其分為無機處理劑、有機高分子處理劑和表面活性劑三大類。
1.3.1無機處理劑
1.3.1.1純堿
純堿就是碳酸鈉(Na2CO3),又叫蘇打。無水碳酸鈉為白色粉末,密度2.5,水溶液呈堿性(pH值 約為11.5),在空氣中易結(jié)成硬塊(晶體),存放時要注意防潮。
純堿能通過離子交換和沉淀作用使鈣質(zhì)粘土變?yōu)殁c質(zhì)粘土:
Ca-粘土+Na2CO3Na-粘土+CaCO3↓
從而有效地改善粘土的水化分散性能,因此加入適量純堿可使新漿的失水下降,粘度、切力增大。但過量的純堿要產(chǎn)生壓縮雙電層的聚結(jié)作用,反而使失水增大。其合適加量要通過造漿實驗來確定。
此外,由于CaCO3的溶解度很小,在鉆水泥塞或泥漿受到鈣侵時,加入適量純堿使Ca++ 沉淀成CaCO3,從而使泥漿性能變好。含羧基鈉官能團(-COONa)的有機處理劑因鈣侵(或Ca++濃度過高)而降低其處理效果時,一般可以用加入適量純堿的辦法恢復(fù)其作用。
1.3.1.2燒堿
燒堿即氫氧化鈉(NaOH),是乳白色晶體,比重為2~2.2,易溶于水,溶解時放熱,溶解度隨溫度升高而增大,水溶液呈強堿性(pH值為14),能腐蝕皮膚和衣服。
燒堿是強堿,用于控制泥漿的pH值,與丹寧、褐煤等酸性處理劑配制成堿液,使其有效成分溶解,還可控制Ca++濃度,因為
。
1.3.1.3石灰
生石灰是CaO,吸水后變成熟石灰Ca(OH)2,在水中的溶解度不大(常溫下約為0.16%)且隨溫度升高而降低。石灰可提供Ca++,控制粘土的水化分散能力使之保持適度的粗分散,配合降粘劑和降失水劑進行鈣化處理,可得性能比較穩(wěn)定、對可溶鹽侵污不敏感、對泥頁巖防塌性能較好的鈣處理泥漿。但石灰泥漿在高溫情況下可能產(chǎn)生固化,因此超深井慎用。石灰還可配制石灰乳堵漏劑封堵漏層。 1.3.1.4石膏
石膏(CaSO4)有生石膏和熟石膏兩種。熟石膏是白色粉未,比重2.5,常溫下溶解度較小(約為0.2%),40℃以前,溶解度隨溫度增高而增大,40℃以后,溶解度隨溫度增高而降低,其溶解度大于石灰。吸濕后結(jié)成硬塊,存放時應(yīng)注意防潮。在處理泥漿上,石膏與石灰的作用大致相同,都是鈣處理的原材料,其差別在于陰離子的影響不同,石膏提供的鈣離子濃度比石灰高一些,石膏處理會引起泥漿pH值降低。
1.3.1.5氯化鈣
氯化鈣(CaCl2)能大量溶于水中(常溫下約為75%)且其溶解度隨溫度增高而增大,它比石灰、石膏的溶解度大得多,故可用來配制防塌性能較好的高鈣泥漿。
用CaCl2處理時常常引起泥漿pH值降低,同時CaCl2
泥漿的pH值不宜過高,才能保證較高的Ca++濃度。
1.3.1.6食鹽
1.3泥漿處理劑及其作用原理
為了保證鉆井泥漿的穩(wěn)定性和調(diào)整泥漿的各種工藝性能,以適應(yīng)各種情況下的鉆井要求,泥漿中使用著各種各樣的化學(xué)處理劑(泥漿添加劑)。隨著鉆井工藝向高速優(yōu)質(zhì)、超深井、海洋和復(fù)雜地層發(fā)展,泥漿體系不斷發(fā)展,泥漿處理劑的種類也在不斷的增加和更新。目前,美國的泥漿處理劑已經(jīng)超過3000種。按處理劑在泥漿中所起作用不同,可將泥漿處理劑分為以下十六類:(1)堿度和pH控制劑;(2)殺菌劑;(3)除鈣劑;(4)腐蝕抑制劑;(5)消泡劑;(6)乳化劑;(7)降失水劑;(8)絮凝劑;(9)起泡劑;(10)堵漏材料;(11)潤滑劑;(12)頁巖穩(wěn)定劑;
(13)表面活性劑;(14)降粘劑和分散劑;(15)增粘劑;(16)加重劑。按處理劑的化學(xué)組成,可將其分為無機處理劑、有機高分子處理劑和表面活性劑三大類。
1.3.1無機處理劑
1.3.1.1純堿
純堿就是碳酸鈉(Na2CO3),又叫蘇打。無水碳酸鈉為白色粉末,密度2.5,水溶液呈堿性(pH值 約為11.5),在空氣中易結(jié)成硬塊(晶體),存放時要注意防潮。
純堿能通過離子交換和沉淀作用使鈣質(zhì)粘土變?yōu)殁c質(zhì)粘土:
Ca-粘土+Na2CO3Na-粘土+CaCO3↓
從而有效地改善粘土的水化分散性能,因此加入適量純堿可使新漿的失水下降,粘度、切力增大。但過量的純堿要產(chǎn)生壓縮雙電層的聚結(jié)作用,反而使失水增大。其合適加量要通過造漿實驗來確定。
此外,由于CaCO3的溶解度很小,在鉆水泥塞或泥漿受到鈣侵時,加入適量純堿使Ca++ 沉淀成CaCO3,從而使泥漿性能變好。含羧基鈉官能團(-COONa)的有機處理劑因鈣侵(或Ca++濃度過高)而降低其處理效果時,一般可以用加入適量純堿的辦法恢復(fù)其作用。
1.3.1.2燒堿
燒堿即氫氧化鈉(NaOH),是乳白色晶體,比重為2~2.2,易溶于水,溶解時放熱,溶解度隨溫度升高而增大,水溶液呈強堿性(pH值為14),能腐蝕皮膚和衣服。
燒堿是強堿,用于控制泥漿的pH值,與丹寧、褐煤等酸性處理劑配制成堿液,使其有效成分溶解,還可控制Ca++濃度,因為
。
1.3.1.3石灰
生石灰是CaO,吸水后變成熟石灰Ca(OH)2,在水中的溶解度不大(常溫下約為0.16%)且隨溫度升高而降低。石灰可提供Ca++,控制粘土的水化分散能力使之保持適度的粗分散,配合降粘劑和降失水劑進行鈣化處理,可得性能比較穩(wěn)定、對可溶鹽侵污不敏感、對泥頁巖防塌性能較好的鈣處理泥漿。但石灰泥漿在高溫情況下可能產(chǎn)生固化,因此超深井慎用。石灰還可配制石灰乳堵漏劑封堵漏層。 1.3.1.4石膏
石膏(CaSO4)有生石膏和熟石膏兩種。熟石膏是白色粉未,比重2.5,常溫下溶解度較小(約為0.2%),40℃以前,溶解度隨溫度增高而增大,40℃以后,溶解度隨溫度增高而降低,其溶解度大于石灰。吸濕后結(jié)成硬塊,存放時應(yīng)注意防潮。在處理泥漿上,石膏與石灰的作用大致相同,都是鈣處理的原材料,其差別在于陰離子的影響不同,石膏提供的鈣離子濃度比石灰高一些,石膏處理會引起泥漿pH值降低。
1.3.1.5氯化鈣
氯化鈣(CaCl2)能大量溶于水中(常溫下約為75%)且其溶解度隨溫度增高而增大,它比石灰、石膏的溶解度大得多,故可用來配制防塌性能較好的高鈣泥漿。
用CaCl2處理時常常引起泥漿pH值降低,同時CaCl2
泥漿的pH值不宜過高,才能保證較高的Ca++濃度。
1.3.1.6食鹽
1.3泥漿處理劑及其作用原理
為了保證鉆井泥漿的穩(wěn)定性和調(diào)整泥漿的各種工藝性能,以適應(yīng)各種情況下的鉆井要求,泥漿中使用著各種各樣的化學(xué)處理劑(泥漿添加劑)。隨著鉆井工藝向高速優(yōu)質(zhì)、超深井、海洋和復(fù)雜地層發(fā)展,泥漿體系不斷發(fā)展,泥漿處理劑的種類也在不斷的增加和更新。目前,美國的泥漿處理劑已經(jīng)超過3000種。按處理劑在泥漿中所起作用不同,可將泥漿處理劑分為以下十六類:(1)堿度和pH控制劑;(2)殺菌劑;(3)除鈣劑;(4)腐蝕抑制劑;(5)消泡劑;(6)乳化劑;(7)降失水劑;(8)絮凝劑;(9)起泡劑;(10)堵漏材料;(11)潤滑劑;(12)頁巖穩(wěn)定劑;
(13)表面活性劑;(14)降粘劑和分散劑;(15)增粘劑;(16)加重劑。按處理劑的化學(xué)組成,可將其分為無機處理劑、有機高分子處理劑和表面活性劑三大類。
1.3.1無機處理劑
1.3.1.1純堿
純堿就是碳酸鈉(Na2CO3),又叫蘇打。無水碳酸鈉為白色粉末,密度2.5,水溶液呈堿性(pH值 約為11.5),在空氣中易結(jié)成硬塊(晶體),存放時要注意防潮。
純堿能通過離子交換和沉淀作用使鈣質(zhì)粘土變?yōu)殁c質(zhì)粘土:
Ca-粘土+Na2CO3Na-粘土+CaCO3↓
從而有效地改善粘土的水化分散性能,因此加入適量純堿可使新漿的失水下降,粘度、切力增大。但過量的純堿要產(chǎn)生壓縮雙電層的聚結(jié)作用,反而使失水增大。其合適加量要通過造漿實驗來確定。
此外,由于CaCO3的溶解度很小,在鉆水泥塞或泥漿受到鈣侵時,加入適量純堿使Ca++ 沉淀成CaCO3,從而使泥漿性能變好。含羧基鈉官能團(-COONa)的有機處理劑因鈣侵(或Ca++濃度過高)而降低其處理效果時,一般可以用加入適量純堿的辦法恢復(fù)其作用。
1.3.1.2燒堿
燒堿即氫氧化鈉(NaOH),是乳白色晶體,比重為2~2.2,易溶于水,溶解時放熱,溶解度隨溫度升高而增大,水溶液呈強堿性(pH值為14),能腐蝕皮膚和衣服。
燒堿是強堿,用于控制泥漿的pH值,與丹寧、褐煤等酸性處理劑配制成堿液,使其有效成分溶解,還可控制Ca++濃度,因為
。
1.3.1.3石灰
生石灰是CaO,吸水后變成熟石灰Ca(OH)2,在水中的溶解度不大(常溫下約為0.16%)且隨溫度升高而降低。石灰可提供Ca++,控制粘土的水化分散能力使之保持適度的粗分散,配合降粘劑和降失水劑進行鈣化處理,可得性能比較穩(wěn)定、對可溶鹽侵污不敏感、對泥頁巖防塌性能較好的鈣處理泥漿。但石灰泥漿在高溫情況下可能產(chǎn)生固化,因此超深井慎用。石灰還可配制石灰乳堵漏劑封堵漏層。 1.3.1.4石膏
石膏(CaSO4)有生石膏和熟石膏兩種。熟石膏是白色粉未,比重2.5,常溫下溶解度較小(約為0.2%),40℃以前,溶解度隨溫度增高而增大,40℃以后,溶解度隨溫度增高而降低,其溶解度大于石灰。吸濕后結(jié)成硬塊,存放時應(yīng)注意防潮。在處理泥漿上,石膏與石灰的作用大致相同,都是鈣處理的原材料,其差別在于陰離子的影響不同,石膏提供的鈣離子濃度比石灰高一些,石膏處理會引起泥漿pH值降低。
1.3.1.5氯化鈣
氯化鈣(CaCl2)能大量溶于水中(常溫下約為75%)且其溶解度隨溫度增高而增大,它比石灰、石膏的溶解度大得多,故可用來配制防塌性能較好的高鈣泥漿。
用CaCl2處理時常常引起泥漿pH值降低,同時CaCl2
泥漿的pH值不宜過高,才能保證較高的Ca++濃度。
1.3.1.6食鹽
1.3泥漿處理劑及其作用原理
為了保證鉆井泥漿的穩(wěn)定性和調(diào)整泥漿的各種工藝性能,以適應(yīng)各種情況下的鉆井要求,泥漿中使用著各種各樣的化學(xué)處理劑(泥漿添加劑)。隨著鉆井工藝向高速優(yōu)質(zhì)、超深井、海洋和復(fù)雜地層發(fā)展,泥漿體系不斷發(fā)展,泥漿處理劑的種類也在不斷的增加和更新。目前,美國的泥漿處理劑已經(jīng)超過3000種。按處理劑在泥漿中所起作用不同,可將泥漿處理劑分為以下十六類:(1)堿度和pH控制劑;(2)殺菌劑;(3)除鈣劑;(4)腐蝕抑制劑;(5)消泡劑;(6)乳化劑;(7)降失水劑;(8)絮凝劑;(9)起泡劑;(10)堵漏材料;(11)潤滑劑;(12)頁巖穩(wěn)定劑;
(13)表面活性劑;(14)降粘劑和分散劑;(15)增粘劑;(16)加重劑。按處理劑的化學(xué)組成,可將其分為無機處理劑、有機高分子處理劑和表面活性劑三大類。
1.3.1無機處理劑
1.3.1.1純堿
純堿就是碳酸鈉(Na2CO3),又叫蘇打。無水碳酸鈉為白色粉末,密度2.5,水溶液呈堿性(pH值 約為11.5),在空氣中易結(jié)成硬塊(晶體),存放時要注意防潮。
純堿能通過離子交換和沉淀作用使鈣質(zhì)粘土變?yōu)殁c質(zhì)粘土:
Ca-粘土+Na2CO3Na-粘土+CaCO3↓
從而有效地改善粘土的水化分散性能,因此加入適量純堿可使新漿的失水下降,粘度、切力增大。但過量的純堿要產(chǎn)生壓縮雙電層的聚結(jié)作用,反而使失水增大。其合適加量要通過造漿實驗來確定。
此外,由于CaCO3的溶解度很小,在鉆水泥塞或泥漿受到鈣侵時,加入適量純堿使Ca++ 沉淀成CaCO3,從而使泥漿性能變好。含羧基鈉官能團(-COONa)的有機處理劑因鈣侵(或Ca++濃度過高)而降低其處理效果時,一般可以用加入適量純堿的辦法恢復(fù)其作用。
1.3.1.2燒堿
燒堿即氫氧化鈉(NaOH),是乳白色晶體,比重為2~2.2,易溶于水,溶解時放熱,溶解度隨溫度升高而增大,水溶液呈強堿性(pH值為14),能腐蝕皮膚和衣服。
燒堿是強堿,用于控制泥漿的pH值,與丹寧、褐煤等酸性處理劑配制成堿液,使其有效成分溶解,還可控制Ca++濃度,因為
。
1.3.1.3石灰
生石灰是CaO,吸水后變成熟石灰Ca(OH)2,在水中的溶解度不大(常溫下約為0.16%)且隨溫度升高而降低。石灰可提供Ca++,控制粘土的水化分散能力使之保持適度的粗分散,配合降粘劑和降失水劑進行鈣化處理,可得性能比較穩(wěn)定、對可溶鹽侵污不敏感、對泥頁巖防塌性能較好的鈣處理泥漿。但石灰泥漿在高溫情況下可能產(chǎn)生固化,因此超深井慎用。石灰還可配制石灰乳堵漏劑封堵漏層。 1.3.1.4石膏
石膏(CaSO4)有生石膏和熟石膏兩種。熟石膏是白色粉未,比重2.5,常溫下溶解度較小(約為0.2%),40℃以前,溶解度隨溫度增高而增大,40℃以后,溶解度隨溫度增高而降低,其溶解度大于石灰。吸濕后結(jié)成硬塊,存放時應(yīng)注意防潮。在處理泥漿上,石膏與石灰的作用大致相同,都是鈣處理的原材料,其差別在于陰離子的影響不同,石膏提供的鈣離子濃度比石灰高一些,石膏處理會引起泥漿pH值降低。
1.3.1.5氯化鈣
氯化鈣(CaCl2)能大量溶于水中(常溫下約為75%)且其溶解度隨溫度增高而增大,它比石灰、石膏的溶解度大得多,故可用來配制防塌性能較好的高鈣泥漿。
用CaCl2處理時常常引起泥漿pH值降低,同時CaCl2
泥漿的pH值不宜過高,才能保證較高的Ca++濃度。
1.3.1.6食鹽
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