水基泥浆的污染和处理
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第九章 水基钻井液的污染和处理
一、Ca2+/Mg2+的污染和处理
1、污染来源： 淡水粘土型泥浆受Ca2+/Mg2+的污染后粘度和失水增加，Ca2+/Mg2+来源
于配浆水、 地层水或含膏岩层中。 2、Ca2+/Mg2+的污染钻井液性能变化
总的来说，Ca2+/Mg2+的污染会造成水基钻井液流变参数升高（特别是 静切力中初切增高）导致流态变差甚至流动困难；滤失量升高；泥饼质量变 差变厚；污染后的钻井液性能变化幅度与污染物Ca2+/Mg2+的浓度、钻井液固 相含量及化学成分、钻井液原来的性能、钻井液护胶好不好、钻井液材料的 抗钙污染能力、氯离子含量等有关。
Mg2+ + 2NaOH → Mg(OH)2↓+ 2Na+
（2）、硬石膏/石膏的污染(CaSO4/CaSO4.H2O) 石膏地层从只有几米到几百米厚不等，钻这种地层会引起泥浆絮凝和
失水失控等问题，这是因为Ca2+浓度增大所引起的。如果石膏层不太厚，就 用纯碱处理：
CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3↓+ Na2SO4 可能需要添加抗高温淀粉或聚阴离子纤维素来控制失水，用铁络盐（FC LS）、XY-27、GMPIII等稀释剂降低粘度，若是巨厚的石膏层，可能要转换成与石膏相容的泥 浆体系，这可以通过增加铁络盐、烧碱和降失水剂转换成石膏泥浆体系来达 到。 （3）、 Mg2+的污染 若用海水作为配浆水便会遇到Mg2+的污染问题，污染的影响与Ca2+污染 相似，Mg2+污染常用烧碱处理，体系中大部分的Mg2+在pH值大于10.5时沉淀 下来：
四、碳酸根/碳酸氢根(CO32-/HCO3-)污染
1、碳酸盐污染来源： （1）、处理钙或水泥污染时加入纯碱、小苏打的量过大。 （2）、从钻井液混合设Baidu Nhomakorabea、固控设备、配浆泵和泥浆泵进入泥浆的空气中的C O2气的积累。 （3）、有机化合物如铁络盐、木质素等在温度大于300℃时的热降解。
（4）、受污染的重晶石 （5）、钻遇含CO2气的地层 2、碳酸根/碳酸氢根(CO32-/HCO3-)污染后钻井液性能的变化
一般来说，钻井液固相越低、钻井液护胶越好、钻井液中氯离子含量 越高，泥浆抗Ca2+/Mg2+污染能力越强 3、处理方法： （1）、对配浆水和地层溶解出来的少量Ca2+一般用纯碱处理：
Ca2+ + Na2CO3 → CaCO3↓+ 2Na+ 1.0 mg/L Ca2+ 含量的泥浆每方需要0.00266kg的纯碱 Mg2+一般用烧碱处理：
容易造成泥浆在高温作用下发酵产生CO2起气泡和CO32-和HCO3-污染，CO32和HCO3-污染比钙污染更难处理。 4、经验与建议：
①在井深小于5000米，井温低于120℃以内的或地层不含碳酸盐和CO2 情况下，可用纯碱、小苏打与有机酸(褐煤、单宁酸、腐植酸) 或铁络盐一起加入来处理水泥/石灰污染；
碳酸根碳酸氢根的分析数据、泥浆流变性、滤失量和PH值变化的综合分 析会有助于得出正确的结论和做出泥浆污染类型准确的判断。 3、 碳酸盐的检测
若要准确检测碳酸盐，需使用一套叫GARRETT GAS TRAIN 的装置，这里不详细介绍。
现场工程师往往用检测Mf和Pf来粗略估算碳酸盐的污染情况，当Mf/Pf 大于3时，认为有HCO3-污染；当Mf/Pf大于5时，有较严重的CO32-污染。
Mg2+ + 2NaOH → Mg(OH)2↓+ 2Na+ 4、经验与建议
在深井和地层含碳酸盐和CO2的情况下，处理Ca2+污染不要使用纯碱和 小苏打，最好用K2SiO4来处理，因为加入纯碱和小苏打引入的CO32-和HCO3容易造成泥浆在高温作用下发酵产生CO2起气泡和CO32-和HCO3-污染，CO32和HCO3-
水泥/石灰侵会造成泥浆粘度、流变性大幅度变化和失水的上升，泥饼 质量变差变厚或形不成泥饼；处理Ca(OH)2的污染涉及到降低pH值和控制Ca2 +的浓度。水泥侵的泥浆在120℃以上会发生固化现象。
较少量的水泥/石灰对淡水泥浆污染后往往粘度上升、流变性变差，甚 至流动困难，形成如豆腐一样的凝胶状态；但随着水泥/石灰的量逐步增加， 当足够多的Ca2+置换出膨润土结构中的Na+时，泥浆粘度和流变性会迅速变 化，粘度会逐步降得很低，泥浆会变得没有结构力，初终切会降得很低，流 动状态会变的和水一样，泥浆中的重晶石会逐步产生沉降；盐水泥浆基本不
2Ca2＋ + OH- + HCO3- + CO32- → 2CaCO3↓+ H2O （3）、如果使用石灰，pH值将增加，可能需要加入石膏或铁络盐来缓冲PH值 的增大，不要加入木质素，因为木质素会与石膏和石灰反应其结果会影响后 者别的化学反应，
的浓度。有效的做法是先用铁络盐和烧碱以及磺化酚醛树脂等处理预水化 般土浆护胶好后再加到泥浆中去。 （3）、在海水或某些底层水中含有较多的MgCL2，他们与NaCL共存，当盐侵时 伴随较多MgCL2时，应持续加入烧碱以保持PH值，加入烧碱第一可以保持PH 值，第二还可以调控泥浆中钙的溶解度，第三还可以增加泥浆中Na+离子的 浓度促进膨润土的分散，减轻盐侵的絮凝聚沉作用。 （4）、有时随着盐的增加Ca2+的浓度也增加，这时便需加入纯碱来除钙。同时 加入适量的烧碱，以控制泥浆中钙离子浓度，钙离子浓度同时受滤液中NaCL 含量和PH值的影响。 （5）、当需加入能起化学作用的粉状化学添加剂材料到盐污染泥浆或盐水泥 浆中时，这些材料应先配成溶液，使其预水化和预溶解，这样能达到较好的 处理效果。
三、盐侵污染和处理
1、盐侵来源 盐污染可来源于配浆水、盐水侵、盐层或挥发盐层，从化学上讲可以
是钠盐（NaCL）、钾盐（KCL）、镁盐（MgCL2）或钙盐（CaCL2）或是这些盐的混合 物，造成盐侵的主要成分的是食盐氯化钠（NaCL）。 2、盐侵后钻井液性能的变化。
盐都属于电解质，当低浓度的盐侵后泥浆中由于电解质的含量增加， 电解质会压缩膨润土水化形成的双点层，造成电解质压双点层作用，从而影 响膨润土水化作用，絮凝淡水泥浆造成泥浆粘度、流变性升高和失水大幅度 上升；泥饼质量变差变厚或形不成泥饼；如果盐污染更加严重或受二价离子 (Ca2+、Mg2+)污染严重时，会抑制膨润土水化导致粘土颗粒的聚沉，表现为泥 浆粘度降低，流变参数下降和失水量的进一步大幅加大。并且PH值会明显降 低，因为伴随盐侵会有大量的Mg2+侵入，生成Mg(OH)2↓沉淀，使氢氧根减少。 护胶好的氯根含量高于30000mg/L的盐水泥浆抗盐侵能力较好，盐侵对它的 影响随着氯根含量增加而减小。 3、处理方法： （1）、由于盐无法用化学方法来使其沉淀，盐浓度的降低只能靠加清水稀释 的方法解决，而稀释会造成泥浆密度较大变化，这对井壁稳定和平衡地层压 力是不利的，而且稀释法会产生大量的泥浆排放，对环保要求也不利；所以 当有大量的盐侵时，有效的办法是加大降絮凝剂（分散剂）和降失水剂在泥 浆中的量，可加铁络盐和烧碱、纯碱、无铬木质素磺酸盐来降絮凝，可加对 盐不敏感的淀粉、磺化酚醛树脂（SMP）、磺化褐煤（SPNH）、和聚阴离子纤维 素(PAC)来降失水。 （2）、出现大量不断的盐污染导致粘度降低时，补充预水化膨润土浆能提粘 和降失水但随着时间的推移，已水化的般土会发生去水作用，除非能减低盐
Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3↓+ 2NaOH （3）、小苏打(NaHCO3)处理：
小苏打与Ca2+反应生成不溶的CaCO3，由于在钻水泥时pH值较高，Ca2+的浓 度一般不超过200～400mg/l：
Ca(OH)2 + NaHCO3 → CaCO3↓+ NaOH + H2O 这反应只中和了一半的OH，另一半转变为NaOH，这会导致PH值升高，可通过有机酸(褐煤、单宁酸、 腐植酸) 或铁络盐与小苏打一起加入来解决。用有机酸或铁络盐预处理会有助于 缓冲pH值的升高。
Ca(OH)2 + K2SiO4 → CaSiO4↓+ 2 KOH K2SiO4与水泥反应没有OH被中和会导致过高的pH值，可通过有机酸(褐煤、单宁酸、腐植酸) 或铁络盐与K2SiO4一起加入来解决。 用小苏打预处理泥浆能造成HCO3-、CO32污染，所以一般预处理量不应超过1.4— 2.3kg/m3。在深井和地层含碳酸盐和CO2的情况下，不推荐用小苏打和纯碱 来处理水泥污染，因为纯碱和小苏打引入的CO32-和HCO3-
（4）、焦磷酸钠(SAPP)处理 SAPP与Ca(OH)2反应生成不溶的CaP2O7：
Ca(OH)2 + Na2P2O7 → CaP2O7↓+ 2NaOH + H2O SAPP与Ca(OH)2的反应不够彻底，所以往往要加过量的SAPP，反应的 结果同样也会造成PH值升高，如果井底温度大于175℃，SAPP会变成一种 絮凝剂。 （5）、硅酸钾（K2SiO4）处理 硅酸钾（K2SiO4）与Ca2+反应生成不溶的CaSiO4，而且不会引入HCO3、CO32污染，在深井和地层含碳酸盐和CO2的情况下，用硅酸钾（K2SiO4）来处理水泥 /石灰污染是比较好的选择；
②在井深大于5000米，井温高于120℃且地层含碳酸盐和CO2的情况下 ，用硅酸钾（K2SiO4）与有机酸(褐煤、单宁酸、腐植酸) 或铁络盐一起加入来处理水泥/石灰污染。
③在深井，井温高于140℃时严禁单独使用纯碱来处理水泥/石灰污染 ，因为这样石灰中所含的氢氧根会全部转化为氢氧化钠，他会使泥浆PH值剧 烈升高产生泥浆固化的风险。
碳酸根/碳酸氢根(CO32-/HCO3)含量的测定详见第八章第六节碳酸根离子的测定。
4、碳酸盐污染的处理 （1）、大多数泥浆中碳酸根的浓度约在1200～2400mg/l之间，有些泥浆在这 浓度超过一倍时不受影响而有些在1200mg/l浓度时却大受影响，泥浆所能 接受的碳酸根浓度取决于该泥浆的固相含量、盐含量、温度和各种化学材料 的浓度。但一般认定泥浆发生CO32-、HCO3-污染的浓度是大于 2400mg/L。 （2）、如果已证实流变性和失水的问题是由碳酸根污染所引起的，处理的方 法就是加入Ca2+使其生成CaCO3沉淀，Ca2+以石灰或石膏的形式加入，如果用 的是石膏，石灰或烧碱必须同时加入以使HCO3-转变成CO32-，否则HCO3－ 与Ca2+是不起反应的。
污染比钙污染更难处理。在处理Ca2+/Mg2+的污染时，建议保留泥浆中存在20 0-400mg/L的Ca2+含量，这有助于泥浆性能的稳定。
二、水泥/石灰的污染和处理
1、污染来源： 当固井作业或钻开水泥塞时便造成水泥污染，污染的严重性与污染时
泥浆状态和水泥状态有关，泥浆状态包括固相含量、抗絮凝剂的浓度等，水 泥状态指水泥的胶结程度，胶结差的水泥(未凝固好的水泥浆)比胶结好的 水泥造成更严重的污染，水泥由几种复杂的含钙络合物组成，这些络合物与 水反应都会生成Ca(OH)2。100kg水泥会产生出79kg的石灰。 2、污染钻井液性能变化
当水基泥浆被碳酸盐污染时，流变性与失水便会出现问题，碳酸盐依泥 浆中pH值的不同以三种不同形式出现，这些形式是H2CO3、CO32-、HCO3。当pH低于5时，主要是H2CO3；pH 8—9时，主要是HCO3；pH大于12，主要是CO32-。
CO32-、HCO3污染会造成钻井液粘度、流变性、滤失量升高和PH值降低，泥浆看起来发虚 ，泥饼质量很差或基本没有泥饼；在深井和井温高于140℃的井中，还有可能 造成泥浆严重起气泡，泥浆就像可乐一样，一冲击就产生许多微气泡，多搅 拌一下气泡就减少，出口处录井气测显示CO2含量增加，消泡剂也无法消这 种气泡，并影响泵压和泵上水；有时这些现象迷惑了一些现场泥浆工程师（ 特别是很多泥浆工程师根本就不测Mf、Pf性能的），他们忽略了CO32-、HCO3污染会导致这些问题的产生，而认为是其他污染造成的；
会有粘度上升的过程，而是直接变稀。所以在处理盐水泥浆水泥/石灰污染 时除了以下步骤外还需要加入一些水化好的膨润土浆和增稠剂配合处理。 3、处理方法 （1）、废弃
水泥污染严重，处理不实际时，把污染最严重的那部分泥浆废弃不要 ，排放掉。 （2）、纯碱处理
除非能小心监测pH值的升高，否则不推荐用纯碱来处理水泥污染，因 为纯碱与水泥反应没有OH-被中和会导致过高的pH值：
一、Ca2+/Mg2+的污染和处理
1、污染来源： 淡水粘土型泥浆受Ca2+/Mg2+的污染后粘度和失水增加，Ca2+/Mg2+来源
于配浆水、 地层水或含膏岩层中。 2、Ca2+/Mg2+的污染钻井液性能变化
总的来说，Ca2+/Mg2+的污染会造成水基钻井液流变参数升高（特别是 静切力中初切增高）导致流态变差甚至流动困难；滤失量升高；泥饼质量变 差变厚；污染后的钻井液性能变化幅度与污染物Ca2+/Mg2+的浓度、钻井液固 相含量及化学成分、钻井液原来的性能、钻井液护胶好不好、钻井液材料的 抗钙污染能力、氯离子含量等有关。
Mg2+ + 2NaOH → Mg(OH)2↓+ 2Na+
（2）、硬石膏/石膏的污染(CaSO4/CaSO4.H2O) 石膏地层从只有几米到几百米厚不等，钻这种地层会引起泥浆絮凝和
失水失控等问题，这是因为Ca2+浓度增大所引起的。如果石膏层不太厚，就 用纯碱处理：
CaSO4 + Na2CO3 → CaCO3↓+ Na2SO4 可能需要添加抗高温淀粉或聚阴离子纤维素来控制失水，用铁络盐（FC LS）、XY-27、GMPIII等稀释剂降低粘度，若是巨厚的石膏层，可能要转换成与石膏相容的泥 浆体系，这可以通过增加铁络盐、烧碱和降失水剂转换成石膏泥浆体系来达 到。 （3）、 Mg2+的污染 若用海水作为配浆水便会遇到Mg2+的污染问题，污染的影响与Ca2+污染 相似，Mg2+污染常用烧碱处理，体系中大部分的Mg2+在pH值大于10.5时沉淀 下来：
四、碳酸根/碳酸氢根(CO32-/HCO3-)污染
1、碳酸盐污染来源： （1）、处理钙或水泥污染时加入纯碱、小苏打的量过大。 （2）、从钻井液混合设Baidu Nhomakorabea、固控设备、配浆泵和泥浆泵进入泥浆的空气中的C O2气的积累。 （3）、有机化合物如铁络盐、木质素等在温度大于300℃时的热降解。
（4）、受污染的重晶石 （5）、钻遇含CO2气的地层 2、碳酸根/碳酸氢根(CO32-/HCO3-)污染后钻井液性能的变化
一般来说，钻井液固相越低、钻井液护胶越好、钻井液中氯离子含量 越高，泥浆抗Ca2+/Mg2+污染能力越强 3、处理方法： （1）、对配浆水和地层溶解出来的少量Ca2+一般用纯碱处理：
Ca2+ + Na2CO3 → CaCO3↓+ 2Na+ 1.0 mg/L Ca2+ 含量的泥浆每方需要0.00266kg的纯碱 Mg2+一般用烧碱处理：
容易造成泥浆在高温作用下发酵产生CO2起气泡和CO32-和HCO3-污染，CO32和HCO3-污染比钙污染更难处理。 4、经验与建议：
①在井深小于5000米，井温低于120℃以内的或地层不含碳酸盐和CO2 情况下，可用纯碱、小苏打与有机酸(褐煤、单宁酸、腐植酸) 或铁络盐一起加入来处理水泥/石灰污染；
碳酸根碳酸氢根的分析数据、泥浆流变性、滤失量和PH值变化的综合分 析会有助于得出正确的结论和做出泥浆污染类型准确的判断。 3、 碳酸盐的检测
若要准确检测碳酸盐，需使用一套叫GARRETT GAS TRAIN 的装置，这里不详细介绍。
现场工程师往往用检测Mf和Pf来粗略估算碳酸盐的污染情况，当Mf/Pf 大于3时，认为有HCO3-污染；当Mf/Pf大于5时，有较严重的CO32-污染。
Mg2+ + 2NaOH → Mg(OH)2↓+ 2Na+ 4、经验与建议
在深井和地层含碳酸盐和CO2的情况下，处理Ca2+污染不要使用纯碱和 小苏打，最好用K2SiO4来处理，因为加入纯碱和小苏打引入的CO32-和HCO3容易造成泥浆在高温作用下发酵产生CO2起气泡和CO32-和HCO3-污染，CO32和HCO3-
水泥/石灰侵会造成泥浆粘度、流变性大幅度变化和失水的上升，泥饼 质量变差变厚或形不成泥饼；处理Ca(OH)2的污染涉及到降低pH值和控制Ca2 +的浓度。水泥侵的泥浆在120℃以上会发生固化现象。
较少量的水泥/石灰对淡水泥浆污染后往往粘度上升、流变性变差，甚 至流动困难，形成如豆腐一样的凝胶状态；但随着水泥/石灰的量逐步增加， 当足够多的Ca2+置换出膨润土结构中的Na+时，泥浆粘度和流变性会迅速变 化，粘度会逐步降得很低，泥浆会变得没有结构力，初终切会降得很低，流 动状态会变的和水一样，泥浆中的重晶石会逐步产生沉降；盐水泥浆基本不
2Ca2＋ + OH- + HCO3- + CO32- → 2CaCO3↓+ H2O （3）、如果使用石灰，pH值将增加，可能需要加入石膏或铁络盐来缓冲PH值 的增大，不要加入木质素，因为木质素会与石膏和石灰反应其结果会影响后 者别的化学反应，
的浓度。有效的做法是先用铁络盐和烧碱以及磺化酚醛树脂等处理预水化 般土浆护胶好后再加到泥浆中去。 （3）、在海水或某些底层水中含有较多的MgCL2，他们与NaCL共存，当盐侵时 伴随较多MgCL2时，应持续加入烧碱以保持PH值，加入烧碱第一可以保持PH 值，第二还可以调控泥浆中钙的溶解度，第三还可以增加泥浆中Na+离子的 浓度促进膨润土的分散，减轻盐侵的絮凝聚沉作用。 （4）、有时随着盐的增加Ca2+的浓度也增加，这时便需加入纯碱来除钙。同时 加入适量的烧碱，以控制泥浆中钙离子浓度，钙离子浓度同时受滤液中NaCL 含量和PH值的影响。 （5）、当需加入能起化学作用的粉状化学添加剂材料到盐污染泥浆或盐水泥 浆中时，这些材料应先配成溶液，使其预水化和预溶解，这样能达到较好的 处理效果。
三、盐侵污染和处理
1、盐侵来源 盐污染可来源于配浆水、盐水侵、盐层或挥发盐层，从化学上讲可以
是钠盐（NaCL）、钾盐（KCL）、镁盐（MgCL2）或钙盐（CaCL2）或是这些盐的混合 物，造成盐侵的主要成分的是食盐氯化钠（NaCL）。 2、盐侵后钻井液性能的变化。
盐都属于电解质，当低浓度的盐侵后泥浆中由于电解质的含量增加， 电解质会压缩膨润土水化形成的双点层，造成电解质压双点层作用，从而影 响膨润土水化作用，絮凝淡水泥浆造成泥浆粘度、流变性升高和失水大幅度 上升；泥饼质量变差变厚或形不成泥饼；如果盐污染更加严重或受二价离子 (Ca2+、Mg2+)污染严重时，会抑制膨润土水化导致粘土颗粒的聚沉，表现为泥 浆粘度降低，流变参数下降和失水量的进一步大幅加大。并且PH值会明显降 低，因为伴随盐侵会有大量的Mg2+侵入，生成Mg(OH)2↓沉淀，使氢氧根减少。 护胶好的氯根含量高于30000mg/L的盐水泥浆抗盐侵能力较好，盐侵对它的 影响随着氯根含量增加而减小。 3、处理方法： （1）、由于盐无法用化学方法来使其沉淀，盐浓度的降低只能靠加清水稀释 的方法解决，而稀释会造成泥浆密度较大变化，这对井壁稳定和平衡地层压 力是不利的，而且稀释法会产生大量的泥浆排放，对环保要求也不利；所以 当有大量的盐侵时，有效的办法是加大降絮凝剂（分散剂）和降失水剂在泥 浆中的量，可加铁络盐和烧碱、纯碱、无铬木质素磺酸盐来降絮凝，可加对 盐不敏感的淀粉、磺化酚醛树脂（SMP）、磺化褐煤（SPNH）、和聚阴离子纤维 素(PAC)来降失水。 （2）、出现大量不断的盐污染导致粘度降低时，补充预水化膨润土浆能提粘 和降失水但随着时间的推移，已水化的般土会发生去水作用，除非能减低盐
Ca(OH)2 + Na2CO3 → CaCO3↓+ 2NaOH （3）、小苏打(NaHCO3)处理：
小苏打与Ca2+反应生成不溶的CaCO3，由于在钻水泥时pH值较高，Ca2+的浓 度一般不超过200～400mg/l：
Ca(OH)2 + NaHCO3 → CaCO3↓+ NaOH + H2O 这反应只中和了一半的OH，另一半转变为NaOH，这会导致PH值升高，可通过有机酸(褐煤、单宁酸、 腐植酸) 或铁络盐与小苏打一起加入来解决。用有机酸或铁络盐预处理会有助于 缓冲pH值的升高。
Ca(OH)2 + K2SiO4 → CaSiO4↓+ 2 KOH K2SiO4与水泥反应没有OH被中和会导致过高的pH值，可通过有机酸(褐煤、单宁酸、腐植酸) 或铁络盐与K2SiO4一起加入来解决。 用小苏打预处理泥浆能造成HCO3-、CO32污染，所以一般预处理量不应超过1.4— 2.3kg/m3。在深井和地层含碳酸盐和CO2的情况下，不推荐用小苏打和纯碱 来处理水泥污染，因为纯碱和小苏打引入的CO32-和HCO3-
（4）、焦磷酸钠(SAPP)处理 SAPP与Ca(OH)2反应生成不溶的CaP2O7：
Ca(OH)2 + Na2P2O7 → CaP2O7↓+ 2NaOH + H2O SAPP与Ca(OH)2的反应不够彻底，所以往往要加过量的SAPP，反应的 结果同样也会造成PH值升高，如果井底温度大于175℃，SAPP会变成一种 絮凝剂。 （5）、硅酸钾（K2SiO4）处理 硅酸钾（K2SiO4）与Ca2+反应生成不溶的CaSiO4，而且不会引入HCO3、CO32污染，在深井和地层含碳酸盐和CO2的情况下，用硅酸钾（K2SiO4）来处理水泥 /石灰污染是比较好的选择；
②在井深大于5000米，井温高于120℃且地层含碳酸盐和CO2的情况下 ，用硅酸钾（K2SiO4）与有机酸(褐煤、单宁酸、腐植酸) 或铁络盐一起加入来处理水泥/石灰污染。
③在深井，井温高于140℃时严禁单独使用纯碱来处理水泥/石灰污染 ，因为这样石灰中所含的氢氧根会全部转化为氢氧化钠，他会使泥浆PH值剧 烈升高产生泥浆固化的风险。
碳酸根/碳酸氢根(CO32-/HCO3)含量的测定详见第八章第六节碳酸根离子的测定。
4、碳酸盐污染的处理 （1）、大多数泥浆中碳酸根的浓度约在1200～2400mg/l之间，有些泥浆在这 浓度超过一倍时不受影响而有些在1200mg/l浓度时却大受影响，泥浆所能 接受的碳酸根浓度取决于该泥浆的固相含量、盐含量、温度和各种化学材料 的浓度。但一般认定泥浆发生CO32-、HCO3-污染的浓度是大于 2400mg/L。 （2）、如果已证实流变性和失水的问题是由碳酸根污染所引起的，处理的方 法就是加入Ca2+使其生成CaCO3沉淀，Ca2+以石灰或石膏的形式加入，如果用 的是石膏，石灰或烧碱必须同时加入以使HCO3-转变成CO32-，否则HCO3－ 与Ca2+是不起反应的。
污染比钙污染更难处理。在处理Ca2+/Mg2+的污染时，建议保留泥浆中存在20 0-400mg/L的Ca2+含量，这有助于泥浆性能的稳定。
二、水泥/石灰的污染和处理
1、污染来源： 当固井作业或钻开水泥塞时便造成水泥污染，污染的严重性与污染时
泥浆状态和水泥状态有关，泥浆状态包括固相含量、抗絮凝剂的浓度等，水 泥状态指水泥的胶结程度，胶结差的水泥(未凝固好的水泥浆)比胶结好的 水泥造成更严重的污染，水泥由几种复杂的含钙络合物组成，这些络合物与 水反应都会生成Ca(OH)2。100kg水泥会产生出79kg的石灰。 2、污染钻井液性能变化
当水基泥浆被碳酸盐污染时，流变性与失水便会出现问题，碳酸盐依泥 浆中pH值的不同以三种不同形式出现，这些形式是H2CO3、CO32-、HCO3。当pH低于5时，主要是H2CO3；pH 8—9时，主要是HCO3；pH大于12，主要是CO32-。
CO32-、HCO3污染会造成钻井液粘度、流变性、滤失量升高和PH值降低，泥浆看起来发虚 ，泥饼质量很差或基本没有泥饼；在深井和井温高于140℃的井中，还有可能 造成泥浆严重起气泡，泥浆就像可乐一样，一冲击就产生许多微气泡，多搅 拌一下气泡就减少，出口处录井气测显示CO2含量增加，消泡剂也无法消这 种气泡，并影响泵压和泵上水；有时这些现象迷惑了一些现场泥浆工程师（ 特别是很多泥浆工程师根本就不测Mf、Pf性能的），他们忽略了CO32-、HCO3污染会导致这些问题的产生，而认为是其他污染造成的；
会有粘度上升的过程，而是直接变稀。所以在处理盐水泥浆水泥/石灰污染 时除了以下步骤外还需要加入一些水化好的膨润土浆和增稠剂配合处理。 3、处理方法 （1）、废弃
水泥污染严重，处理不实际时，把污染最严重的那部分泥浆废弃不要 ，排放掉。 （2）、纯碱处理
除非能小心监测pH值的升高，否则不推荐用纯碱来处理水泥污染，因 为纯碱与水泥反应没有OH-被中和会导致过高的pH值：