HJX钻井液在复杂地层中的应用研究.pdfVIP

维普资讯 50 探矿工程 (岩土钻掘工程) 2006年第 1期 HJX钻井液在复杂地层中的应用研究 汪富国 ，王剑武 ，王政敏 ，颜志华 (1．中国地质大学(武汉)，湖北 武汉430074；2．武警黄金技术学校，湖北 襄樊441002) 摘 要：介绍了HJX钻井液在狮子庙矿区复杂地层钻探中的应用，分析和探讨 了HJX复合型钻井液对复杂地层护 壁的作用机理。 关键词：作用机理；HJX钻井液；复杂地层 中图分类号 ：P634．64 文献标识码：B 文章编号 ：1672—7428(2006)01—0050—02 HJX钻井液是武警黄金技术学校研制的HJ一1 间很强的蒗德华力作用，使大分子牢固的吸附在粘 高分子聚合物钻井l液的改进型，HJ一1钻井液成功 土和其它微粒的晶层和颗粒表面上，形成一层单分 解决了}{．肃省岷 』]I赛上矿区2002年 5个孔 1300 子膜。长链阳离子聚合物的单分子层吸附，一方面 m、2003年 14个孔4500m的复杂地层钻进，但也存 “中和”了粘土晶层问和表面的负电荷，使晶层和颗 在一 不足，针对这 不足，2004、2005年我们继续 粒间的静电斥力减少，晶层收缩而不易水化分散；另 在河南狮子庙矿区、湖南大新矿区进行推广应用，并 一 方面，聚合物长链同时吸附到多个晶层间和微粒 对钻进液的成分、添加比例进行了研究改进，最终形 上，从而抑制粘土的分散和微粒的运移，起到稳定粘 成 HJX钻井液，并成功解决了狮子庙矿区2004年3 土和微粒的作用。 个孔 1470m、大新矿区2005年7个孔 1680m的复 (2)阳离子聚合物吸附到多个晶层和微粒上， 杂地层钻进。它具有护壁效果好、排粉能力强、润滑 把它取代下来是非常困难的。因为要使吸附的阳离 性能好、加量少、成本低的特点。 子聚合物再从粘土上脱附下来，必须同时使聚合物 链上的每个阳离子吸附点都被其它的低价离子所取 1 HJX的作用机理 代才能实现，而发生这种情况几乎是不可能的；其 1．1 成分性质 次，吸附的阳离子聚合物与粘土和微粒间的作用力 HJX足由4种原料配制而成。 较强，酸流、水流要冲走它很困难。所以，阳离子聚 主剂A：它是一种高分子聚合物，是具有许多极 合物可永久地稳定粘土和微粒。 件官能团的大分子，分子链很长，具有很大的柔软 (3)聚合物阳离子吸附牢固，不易解吸，使粘土 性，能与水分子发生作用，有较强的吸附性和水化作 表面形成的双电层较薄，颗粒间的双电层斥力较小， 用，具有常温溶解速度快，加量少，粘度高，成膜密的 结合较紧密，不易分解，遇水不易水化膨胀。 特点。 1．3 絮凝作用机理 副主剂B：它足一种含有金属阳离子的化合物， 阳离子聚合物作为钻井液絮凝剂其作用机理有 对泥、页岩的水化膨胀有抑制作用。 4点： 助剂C： 节pH值。 (1)通过絮凝作用搜集和 “清扫”胶体颗粒。带 助剂D：起润滑作用。 负电荷的胶体颗粒暴露在带正电荷的阳离子聚合物 1．2 抑制作用机理 附近，被阳离子电荷中和，使得高分子链的相互斥力 HJX冲洗液分子链上含有带正电荷的大分子 ， 减少，高分子链卷曲，体积变小，象多孔的网一样从 它与粘土矿物之问存在着很强的作用力。其稳定粘 水中将粘土颗粒清扫下来，形成絮状沉