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聚合物型无固相钻井液的实验研究
从水 解 聚丙烯 腈 ( v y) 聚 乙烯 醇 ( V 、 nA 、 P A)
表 1 L ( 三水平 四 因素 正交 实验表 ,3 )
注 : 因素的影响水平指与水的质量百分 比。 各
表 2 浆液 L ( 3 )正 交试验 安排及 其实验 结果
不散
不散
散开 不散 不散 不 散
酰胺( 子量 M = 0 70万 , 分 30~ 0 水解 度 H=3 %左 0
聚 丙 烯 酰 胺 ( A ) 部 分 水 解 聚 丙 烯 酰 胺 PM 、 ( 玎A 等含 有 一0 一C }’ M) H、 N、一 O H2 C N 、一C O O —
N 官能 团水 溶性 高分 子 聚 合 物 中优选 钻 井 液 主 a
物无 固相钻井液 主剂 与交联剂组 分 , 试 了钻井 液 测
测定 , 理 确 定 水 溶 性 高 分 子 聚 合 物 无 固相 钻 合 井液 的配 方 比 例 , 该 类 钻 井 液 各 项 性 能 指标 使
达到 最佳 。
第 一批正 交 实 验方 案 采 用 L ( 三 水 平 四 。 3) 因素正交 实验 表 , 选 钻井 液 的 主剂 与 交 联剂 的 优
需 要解决 的主要 技术难题之一 J 。 实践证 明, 选用 固壁性 能好 的聚合物类 无 固相 钻井液是确保 复杂地层 孑 壁 稳定性 、 高钻孔 工程 L 提 质量和钻进效率 、 降低生产成本 的最 有效途径之一 。 聚合物型无 固相 钻 井液 一般 由水溶 性 高分 子 聚合
基金项 目: 江苏省大学生实践 创新训练工程项 目( 1 39 J0 0 ) 0
牧 稿 日期 :0 01.9 2 1.20
理裂 隙发 育 、 矿层蚀 变 带、 遇水 膨胀 ( 敏性 ) 水 等复 杂地层 , 岩土层孔壁 极不稳定 , 该类 容易发 生坍塌 、 漏失 、 块 、 钻 、 钻 、 斜 、 心 困难 等 钻 孔 事 掉 卡 埋 井 取 故 。如何确保 复杂 地层 孔壁 的稳定 性是 钻 井工 程
DAIGu —h n S N h a L U e.a g QI C e g we Y NG J n oz o g U S ui I L i n y U h n i A u
( . c ol f iiE gneig C agh uIs tt o ehoo y C agh u2 30 ; 1 Sh o v n ier , hn zo tu f cn lg , hn zo 10 2 oC l n ni e T
关键词 : 聚合 物 ; 固相 ; 井液 ; 无 钻 漏斗黏 度 ; P 失水 量 A I
中图分 类号 :6 4 6 P 3 .
文献标 志码 : A
文章 编号 :6 1— 4 6 2 1 ) 1— 0 1 5 17 0 3 (0 1 0 0 0 —0
Ex rm e tRe e r h o S l fe i i u d o lm e p pe i n s a c n o i r e Drl ng Fl i fPo y r Ty e d- l
对 试验数 据及各 因素 的 极差 值 R进 行 分 析 ,
可得 到各 因素 水平 ( 量 比例 ) A I 加 对 P 失水 量 、 钻
能指标优 良: 漏斗黏度 1 3 , P 失水量 6— 4m / 0m n 属 于假 塑I 幂律流体 , 7~ 0SA I 2 L 3 i , } 生 具有 良好 的剪切 稀释作 用。在 岩石表 面吸 附速度 快 , 对松散砂及风 化碎 石层 的胶 结能力 强, 能起到 “ 下金属 套 管” 固壁 作用 , 具有 良好絮 凝钻屑聚沉 的能力 , 维持 体 系无 固相 , 能显著提 高破碎 地层 的岩矿心 采取 率。
文地质勘探 、 程地 质 和环 境地 质 勘察 、 工 地质 灾 害 的 防治与 环 境 治理 、 民建 和道 路 桥 梁 的基 础 工 工 程、 国防工程及 海岸 工 程 、 学钻 探 等领 域 l 。在 科 1 ] 诸领域钻 井工 程 中 , 常遇 到 风化 、 经 松散 、 破碎 、 节
2 C agh uHuti etcncl n ier gC .Ld C ag hu23 2 ) . hn zo a oeh i g aG a E n i o , t, hn zo 10 2 n
Absr c : t a t The c omp e t fma n r a e ta d c o s l k n e g nto s ld—r e drl n ui fwa on n s o i e g n n r s —i i g r a e n o i fe i i g f d o — n l l
聚合 物 型 无 固相钻 井 液 的实 验 研究
代 国 忠 孙 帅 刘磊 杨 仇 成 威 杨 军
(. 1 常州工学院土木 建筑工程 学院, 江苏 常州 2 30 ;, 10 22 常州市华泰岩土工程有限公 司, 江苏 常州 23 2 ) 1 02
摘要 : 通过正 交实验优 选 出水溶性 高分 子聚合 物无 固相 钻 井液主 剂与 交联 剂组分。该 钻 井液性
了聚合物型无 固相钻井 液 的配方及性能参数 。
1 钻 井液 的配 方优 选
1 1 正 交 实验方 法 .
例, 各因素 的 A I P 失水量极差值计算结果见表 3 和表 4 。对第 一批正交实验结果进行评估 , 并在
此基础 上确定 第二批 正交 实验方 案 。第 二批 正交 实验采用 L (2) 正交实 验表 , 主剂 1与主剂 2 将 按 41 : 比例混 合 , 验数据 见表 5和表 6 实 。
i l ry s t m ; ini c n mp o e n n t k n a e o e r c c r n fa me tr a e s n su r yse sg f a ti r v me to a i g r t ft o k o e i r g na y ly r . i h
右 )聚乙烯醇 (78型 , 、 18 聚合度 1 0 , 度 8%) 0 醇解 7 8 和水解聚丙烯腈 等高 聚物在交联 剂作用 下 , 岩石 在 表面形成致密 的吸 附膜 结构 , 对松散破 碎岩石具 有 较强的胶结能力 , 可用于配制高效无 固相钻井液 , 用 于钻井工程复杂地层护壁堵 漏 J 。 为此 , 过正交实验优选 出水 溶性 高分子 聚合 通
lw u d, i h g s wi g o h a i g a d d lt fe t h g d o pt a e o e sr a e o o k a a f i wh c oe t o d s e rn l h n iu e e f c ; h a s r i i on r t n t u f c f r c nd h
剂 ; MC3F C 3A 2 S 4 3NaB O 1 H O 从 I、 e 1、 1( O ) 、 2 4 7・ 0 2
( 砂) 硼 等无 机 物 中优 选 钻 井 液 交 联 剂 。采 用 正
交试 验方 法 , 通 过 对 各 组 试 验 试 样 的 黏 度 、 并 失 水量 、 切 力 、 变 性 、 附胶 结 性 等 性 能 指 标 静 流 吸
tes l l”; o dc p bl wadf c u a n r l gc tn stg te O a inann oi —h s h oi wal g o a a it t r o c lt gd l n ut g o eh rS st ma t os l p ae d i o y l i i i i o i d
3
表 3 各 因素 的漏斗 黏度极 差值
极差值 R
2 7
3 1
4 7
1 2
表 5 浆 液 因素 与水 平 ( B- : ) A: - 1 4
12 影响 因素 分析 .
较 大 。当其 他 因素不 变 时 , 联 剂 1对 A I 水 交 P失 量 影 响是先增 后减 , 质量 分 数 达 到 0 1%左 右 在 .0
加入 比例 , 验 数 据 见 表 1和 表 2 实 。对 表 2中数
漏斗黏度 、 P 失 水 量 和旋 转 黏度 等指 标 , 析 了 AI 分
影响钻井液性能 的主要 因素 , 通过工 程应用优 化 并
据进行处 理可 得 到 各 因素 的极 差 值 尺, 此作 为 以
优化 配 方 的依 据 。 以漏 斗 黏 度 和 A I 水 量 为 P失
不散
不 散 不 散
注: 砂样浸泡实验是指将干砂 团放人钻井液中 1S 后再放入水 中浸泡 4 8h以上。
第1 期
代 国忠 , 帅 , 磊杨 , : 孙 刘 等 聚合物 型无 固相 钻井 液的实 验研究
表 4 各 因素 的 A I P 失水 量极 差值
水平
A 廿 乙 u
第2 4卷第 1 期
21 0 1年 2月
常 州 工 学 院 学 报
J u n lofCha g h u I tt t f Te h o o y o r a n z o ns u e o c n l g i
V O . 4 N o. 12 1
Fe 2 1 b. Ol
Ke r s p lme ; o s l —h s ; r l g f i ;u n l ic s ; Ils wae y wo d :oy r n o d p ae d ln ud f n e so i AP ot tr i ii l v y t
0 概 述
近年来 , 随着科 技 进步 和 经济 发展 , 钻井 工 程 在 国民经济 和社 会发展 中发挥着 越来越 大 的作用 , 已广泛应用 于矿产 资源勘探和部 分矿产 的开采 、 水
tr s l bl olm e sa e s lce h o g h rho o a x rme t Th e f m a e o rli g fu d i x e —o u e p y r r ee t d tr u h t e o t g n le pe i n . e p ror nc fd i n i se — l l c le t 1 ~3 u n lvic st 6 ~ 2 L/3 i o P o tw ae , x se e a as a t o r eln : 7 0 Soff n e s o i y, 4m 0 m n fA I l s t r e itnc s f le pls c p we — i