文档介绍：提高水基泥浆提高水基泥浆““抑制性抑制性””探讨探讨
⑴密度:⑴密度:0————
⑵流变性:流型(不同温度压力下),流变参数(表观粘度、塑⑵流变性:流型(不同温度压力下),流变参数(表观粘度、塑
性粘度、极限粘度、静、动屈服应力、触变性性粘度、极限粘度、静、动屈服应力、触变性…………))
⑶造壁性:不同温度下的失水、泥饼⑶造壁性:不同温度下的失水、泥饼
⑷抑制性:⑷抑制性: 不断努力提高,但一直未能达到满意程度
⑸封堵性⑸封堵性
⑹⑹ PHPH:保证处理剂充分发挥作用:保证处理剂充分发挥作用,,保证性能需要保证性能需要
⑺⑺润滑性润滑性
其它、其它、…………随钻井技术发展而不断增加随钻井技术发展而不断增加…………
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抑制性的作用抑制性的作用
井壁稳定问题井壁稳定问题::
增加增加PP塌塌
地层造浆问题地层造浆问题::
低固相控制低固相控制
低密度控制低密度控制((固相控制固相控制))
流变性控制流变性控制((特别是深井、重泥浆泥变性控制特别是深井、重泥浆泥变性控制))
防泥包防泥包…………
储层保护储层保护:: 目前国内外水基泥浆目前国内外水基泥浆
水敏损害水敏损害的抑制性问题都没有的抑制性问题都没有
盐敏损害盐敏损害很好解决很好解决!!
碱敏损害碱敏损害
粘土粒子损害粘土粒子损害…………
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2、水基泥浆抑制性的2、水基泥浆抑制性的微观机理微观机理
主要是指泥浆对粘土主要是指泥浆对粘土((泥浆中的配浆土和地层中的粘泥浆中的配浆土和地层中的粘
土……土……))的的水化水化→→膨胀膨胀→→分散分散作用的抑制。作用的抑制。
⑴⑴粘土的水化粘土的水化
水分子与粘土表面水分子与粘土表面((包括端面包括端面))依靠各种非共价键力而相结依靠各种非共价键力而相结
合,并在粘土表面形成一定的定向排列,称为水化。定向合,并在粘土表面形成一定的定向排列,称为水化。定向
排列的水分子称为水化膜或水化层。排列的水分子称为水化膜或水化层。
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粘土水化分为:粘土水化分为:
①①表面水化表面水化
粘土表面吸附四个水分子层构成水化膜粘土表面吸附四个水分子层构成水化膜,,无吸附水无吸附水((干干))粘土粘土((即未吸附四层即未吸附四层
水分子水分子))才能发生才能发生,,凡粘土都发生凡粘土都发生((与粘土种类无关与粘土种类无关))
水化能极大水化能极大,,水化压很大水化压很大((从第四水分子层到第一水分子层逐渐增大可达从第四水分子层到第一水分子层逐渐增大可达
100MPa100MPa以上以上))
水化膜厚度很小:水化膜厚度很小:10A10A00
因此膨胀压很大而澎涨量很小因此膨胀压很大而澎涨量很小
消除消除((抑制抑制))表面水化很难表面水化很难,,所需泥浆水相的所需泥浆水相的((去水化去水化))((消除第消除第
一、二水分子层一、二水分子层))。。
但现在这类情况所遇不多。但现在这类情况所遇不多。
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②渗透水化②渗透水化
粘土表面扩散双电层扩展引起的水化;粘土表面扩散双电层扩展引起的水化;
其双电层的厚度即为水化膜厚度;其双电层的厚度即为水化膜厚度;
扩散双电层扩展:粘土粒子电动电位增加,粘土水化增加;扩散双电层扩展:粘土粒子电动电位增加,粘土水化增加;
扩散双电层压缩:粘土粒子电动电位降低,粘土水化减弱;扩散双电层压缩:粘土粒子电动电位降低,粘土水化减弱;
引起扩散双电层扩展,则促进水化;引起扩散双电层扩展,则促进水化;
压缩或制止扩散双电层扩展,则抑制水化;压缩或制止扩散双电层扩展,则抑制水化;
其水化压力其水化压力((膨胀压、渗透压膨胀压、渗透压))不大不大((不大于不大于10MPa)10MPa);;
但膨胀体积很大但膨胀体积很大((可达可达100100倍以上倍以上))。。
与粘土种类有关与粘土种类有关;;是粘土澎涨分散的根本因素是粘土澎涨分散的根本因素
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⑶水化的抑制作用
水化' 去水化是一个平衡,促进平衡向右,则为去水化。
向左则为水化。
抑制水化发生即为抑制水化。
①电解质的压缩双电层作用
制止双电层扩展即为抑制渗透水化
②溶液的活度(与离子特性和分子的浓度有关)愈低,去水
化作用和抑制水化作用愈强。
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⑷⑷粘土的水化、膨胀粘土的水化、膨胀
粘土水化后产生膨胀压,体积膨胀。实则是水化粘土水化后产生膨胀压,体积膨胀。实则是水化
膜的增加引起层间距增加所致。膜的增加引起层间距增加所致。
表面水化膨胀量很小,渗透