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    金剛石鉆頭|江西鉆頭廠家

    金剛石鉆頭鉆進遇到地熱水如何選擇泥漿

    發布時間:2016-10-17 07:36:55;瀏覽次數:


    利用金剛石鉆頭正常的鉆進施工通常情況下是使用清水就可以的,因為它可以做到就地取材、無需運輸、不需要成本等被廣大機長作為沖洗液的首選。但是很多情況下還是需要使用泥漿來取代清水沖洗鉆孔的,比如鉆進過程中遇到了含有地熱水的情況。
    在鉆進像溫泉水井、地熱水井或者是含有地熱水的鉆孔時,孔底的水溫度常常在80攝氏度以上,金剛石鉆頭高速旋轉產生的熱量不能被沖洗液很好的帶走,導致孔底金剛石胎體的溫度在150攝氏度以上。這個時候選用的沖洗液不僅要有一般鉆進沖洗液所具備的性能之外,最重要的是,沖洗液性能要經受住孔底溫度的影響。對于中低溫地熱水而言,一般的沖液可滿足要求,但對于高溫的孔底溫度,應該選擇不分散低固相聚合物泥漿作為沖洗液。下面金鉆鉆頭廠將介紹不分散低固相聚合物泥漿性能、常見不分散低固相聚合物泥漿配比和使用注意事項。
    一、不分散低固相聚合物泥漿簡介  
    所謂“不分散”具有兩個意義:一是指組成鉆井液的黏土顆粒盡量維持在1~30μm范圍內,不要向小于1μm的方向發展;二是指混入鉆井液體系的鉆屑不容易分散變細。所謂“低固相”,是指低密度固相(主要指黏土礦物類)的體積分數要在鉆探工程允許的范圍內維持到最低。以下是對不分散低固相聚合物泥漿的要求:
    1、固相含量(主要是指低密度的粘土和鉆屑,不包括加重劑)應維持在4%(體積數)或更小,大約相當于密度小于1.06g/cm3。這是核心指標,是提高鉆速的關鍵,應盡力做到。
    2、鉆屑與膨潤土的比例不超過2:1。實踐證明,雖然鉆探液中的固相越少越好,但如果完全不要膨潤土,則不能建立鉆探液所必需的各項性能,特別是不能保證凈化孔眼所必需的流變性能,以及保護孔壁和減輕含水層污染所必需的造壁性能。所以,應含有一定量的膨潤土,其加量在保證建立上述各項鉆探液所需性能的前提下越低越好。一般認為不能少于1%,1.3%~1.5%比較合適。
    3、動切力(Pa)與塑性黏度(MPa•s)之比控制在0.48左右。這是為了滿足低返速(如0.6m/s)攜砂的要求,保證鉆探液在環形空間實現平板型層流而規定的。
    4、非加重鉆探液的動切力應維持在1.5~3.0Pa。動切力是鉆探液攜帶鉆屑的關鍵參數,為保證良好的攜帶能力,首先必須滿足動切力的要求。
    5、濾失量控制應視具體情況確定。在穩定孔壁的前提下,可適當放寬,以利提高鉆速。在易坍塌地層,應當從嚴控制。進入開采層后,為減輕污染也應嚴格控制。
    6、優化流變參數,若采用卡森模式,要求極限高剪切黏度η∞=3~6MPa•s,τс=0.5~3Pa;Im(剪切稀釋指數)=300~600。
    7、在整個鉆探過程中盡量不用分散劑。
    二、常見不分散低固相聚合物泥漿配比
    常見不分散低固相聚合物泥漿的配置比例有很多種,生產廠家也很多,目前市場上主要的該類泥漿液的配比和它們的性能如下:
    不分散固相泥漿液的配比和性能
    三、不分散低固相聚合物泥漿使用注意事項  
    中原地區千米地熱孔施工,除參考表泥漿性能外,隨看地熱孔向高溫開發,根據鉆孔周期的需要,通過對材料配方的調整來控制鉆孔液流變性等參數隨時間變化特性,滿足鉆孔液在鉆孔期間具有強的護壁堵漏效果,而在成孔后開采時,又使近孔地層中侵入的鉆孔液黏度下降,體積驟減,強度脆化,從而使地下流體通道暢通,地層的滲透性恢復,提高生產孔的產量。通過選擇特殊的復配生物酶制劑和相應的化學試劑,添加到Na-CMC、胍爾膠和魔芋等聚合物溶液中。生物酶制劑作為生物催化劑,控制聚合物由長鏈大分子變成短鏈小分子的降解速度。在鉆孔工作結束后,聚合物分子由長鏈變成短鏈,鉆孔液黏度以人為可控的方式自動下降。隨著鉆孔液的黏度下降,先前形成的泥皮自動破除,產層孔隙中的阻塞物消除,流體的流動性增強,這樣就可以恢復孔周地層的滲透性,達到提高勘探孔、地熱孔地熱水產量的目的。
    目前來說鉆探泥漿可以說是最便宜的鉆探配件了,因為其價格便宜,并且使用效率高所以很多國內的客戶,特別是在西北地區使用范圍很大。盡管如此,金鉆金剛石鉆頭廠建議,在沒有遇到如意縮孔和塌方的鉆孔時,使用清水作為沖洗液仍然是首選,泥漿沖洗液由于濃度的調配需要豐富的經驗,如果出現濃度過高的情況對于金剛石鉆頭鉆具反而會加大磨損量。

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