钻井泥浆材料的所以成分及解释

(土粉)泥浆粉的性能：奈普顿泥浆粉是一种先进的国外技术的进口产品，是一种水溶性，易混合的粉末颗粒聚合物，在水中充分溶解后成半透明糊状，粘度大，该浆在孔内沉淀杂质速度非常快，钻具在孔内钻进时，泥浆总是保持清澈透明，钻具钻杆表面干净，在孔内由于钻具连续运动，化学泥浆和水混合的越均匀粘度就越强，凝聚力也就越快，就是泥浆回到泥浆池内也没一点杂质沉淀。

在孔壁周围行成了一层薄透明糊状保护层。

无毒无污染，它通用于桩基钻进和地下连续墙等基础工程施工。

它具有保持钻孔稳定；可配置高粘度泥浆；便于重复利用；废浆易于降解处理；回用率高；能提高桩基磨擦承载力，能提高钻屑粘聚能力利于钻屑快速清出钻孔的特点。

2、泥浆粉优势：固壁性强，孔内沉渣凝聚力强，沉淀速度快，人员劳动强度低，无污染，制浆快，无浪费，易保存，不易变质，使用简单直接均匀溶解水中即可。

而使用膨润土又要通过机械搅拌，人员搬运，尘土飞扬，污染大，易浪费，长时间堆积如山，易变质等，泥浆制作最少也得两人以上才能完成泥浆拌和。

3、泥浆粉用量：配浆用水PH值调整至8—10后加入—㎏/1000L。

4、泥浆粉使用方法：在现场通常按照化学泥浆㎏：5立方清水进行配比，在配比过程中,手感稍有粘度起线丝状即可；纯碱或碱粉的配比﹪—﹪。

再利用空气压缩机将气压放入池内进行泥浆充分均和即可。

碳酸钠（纯碱）化学式为Na2CO3，俗名纯碱，又称苏打、碱灰，一种重要的化工基本原料，纯碱工业的主产品。

通常为白色粉末，高温下易分解，易溶于水，水溶液呈碱性。

纯碱在潮湿的空气里会潮解，慢慢吸收二氧化碳和水，部分变为碳酸氢钠，所以包装要严，否则会吸潮结块，碳酸钠与水生成Na2CO3·10H2O，Na2CO3·7H2O，Na2CO3·H2O三种水合物，其中Na2CO3·10H2O最为稳定，且溶于水的溶解热非常小。

多应用于照相行业，其商品名称为碳氧。

Na2CO3·10H2O又称晶碱，以前，晶碱常用于家庭洗涤和洗羊毛，故又称“洗濯碱”①。

过去，我国民间习惯使用既能洗衣又能发面的“块碱”，那是用纯碱加大量水搅拌制成的（另加有一些小苏打（NaHCO3），其含水量在50%以上。

碳酸钠溶于水时呈吸热反应，在空气中易风化。

Na2CO3·7H2O不稳定，仅在～36℃范围内才能从碳酸钠饱和溶液中析出。

碳酸钠是弱酸强碱盐。

用化学方法制出的Na2CO3比天然碱纯净，人们因此称它为“纯碱”。

纯碱的用途很广，一般都是利用它的碱性。

它可用于制造玻璃，如平板玻璃、瓶玻璃、光学玻璃和高级器皿；还可利用脂肪酸与纯碱的反应制肥皂；在硬水的软化、石油和油类的精制、冶金工业中脱除硫和磷、选矿、以及铜、铅、镍、锡、铀、铝等金属的制备、化学工业中制取钠盐、金属碳酸盐、漂白剂、填料、洗涤剂、催化剂及染料等均要用到它，在陶瓷工业中制取耐火材料和釉也要用到纯碱。

纯碱是一种重要的大吨位的化工原料。

纯碱生产有索尔维法①，侯氏制碱法②和天然碱加工法等，所用原料因加工方法不同而异。

主要原料为原盐（包括海盐、池盐、矿盐及地下卤水）、天然碱、石灰石、氨等。

中国主要纯碱厂有大连化工公司碱厂，天津碱厂，青岛碱厂，自贡鸿鹤化工总厂，湖北省化工厂。

羧甲基纤维素（CMC)为无毒无味的白色絮状粉末，性能稳定，易溶于水，其水溶液为中性或碱性透明粘稠液体，可溶于其它水溶性胶及树脂，不溶于乙醇等有机溶剂。

CMC可作为粘合剂、增稠剂、悬浮剂、乳化剂、分散剂、稳定剂、上浆剂等。

羧甲基纤维素钠（CMC）是纤维素醚类中产量最大的、用途最广、使用最为方便的产品，俗称为"工业味精"。

1、用于石油、天然气的钻探、掘井等工程①含CMC的泥浆能使井壁形成薄而坚，渗透性低的滤饼，使失水量降低。

②在泥浆中加入CMC后，能使钻机得到低的初切力，使泥浆易于放出裹在里面的气体，同时把碎物很快弃于泥坑中。

③钻井泥浆和其它悬浮分散体一样，具有一定的存在期，加入CMC后能使它稳定而延长存在期。

④含有CMC的泥浆，很少受霉菌影响，因此，毋须维持很高的PH值，也不必使用防腐剂。

⑤含CMC作钻井泥浆洗井液处理剂，可抗各种可溶性盐类的污染。

⑥含CMC的泥浆，稳定性良好，即使温度在150℃以上仍能降低失水。

高粘度、高取代度的CMC适用于密度较小的泥浆，低粘度高取代度的CMC适用于密度大的泥浆。

选用CMC应根据泥浆种类及地区、井深等不同条件来决定。

2、用于纺织、印染工业纺织行业将CMC作为剂，用于棉、丝毛、化学纤维、混纺等强物的轻纱上浆；3、用于造纸工业CMC在造纸工业中可作纸面平滑剂、。

在纸浆中加入%～%的CMC 能使纸张增强抗40%～50%，抗压破裂度增加50%，揉性增大4～5倍。

4、CMC加入中可作为污垢吸附剂；日用化学如工业CMC的甘油水溶液用作牙膏的胶基；医药工业用作和乳化剂；CMC水溶液增粘后用作浮游选矿等。

5、用于陶瓷工业中可做毛坯的胶粘剂、可塑剂、釉药的、固色剂等。

6、用于建筑，提高保水性和强度7、用于食品工业，食品工业采用高置换度CMC作冰淇淋、罐头、速煮面的增稠剂、啤酒的泡沫稳定剂等，在加工果酱、糖汁、果子露、点心、冰淇淋饮料等做为增稠剂、粘结剂或因形剂。

8、制药业选用适当黏度CMC作的黏合剂、崩解剂，混悬剂的助悬剂等。

延伸羧甲基纤维素(CMC)的高端替代产品为((PAC)亦是一种阴离子型纤维素醚，具有更高的取代度和取代均匀度，分子链较短，分子结构更趋稳定，因此具有更好的抗盐、抗酸、抗钙、耐高温等性能，溶解性亦增强。

应用于羧甲基纤维素(CMC)可应用的所有行业，可提供更好的稳定性能和满足更高的工艺要求。

溶解方法将CMC直接与水混合，配制成糊状胶液后，备用。

在配置CMC糊胶时，先在带有搅拌装置的配料缸内加入一定量的干净的水，在开启搅拌装置的情况下，将CMC缓慢均匀地撒到配料缸内，不停搅拌，使CMC和水完全融合、CMC能够充分溶化。

在溶化CMC时，之所以要均匀撒放、并不断搅拌，目的是“为了防止CMC与水相遇时，发生结团、结块、降低CMC溶解量的问题”，并提高CMC的溶解速度。

搅拌的时间和CMC完全溶化的时间并不一致，是两个概念，一般来说，搅拌的时间要比CMC完全溶化所需的时间短得多，二者所需的时间视具体情况而定。

确定搅拌时间的依据是：当CMC在水中均匀分散、没有明显的大的团块状物体存在时，便可以停止搅拌，让CMC和水在静置的状态下相互渗透、相互融合。

确定CMC完全溶化所需时间的依据有这样几方面：（1）CMC和水完全粘合、二者之间不存在固－液分离现象；（2）混合糊胶呈均匀一致的状态，表面平整光滑；（3）混合糊胶色泽接近无色透明，糊胶中没有颗粒状物体。

从CMC被投入到配料缸中与水混合开始，到CMC完全溶解，所需的时间在10～20小时之间。

泥浆材料聚丙烯酰胺小知识介绍聚丙烯酰胺(ployacrylamide,简称P A M)是丙烯酰胺(acrylamide,简称AM)及其衍生物的均聚物共聚物的统称，是现代水溶性合成高分子聚电质中最重要的品种之一，分为非离子型(N P A M)、阴离子型(A P A M)、阳离子型(C P A M)和两性离子型四大类。

工业上凡含有50%以上的AM单体的聚合物都统称聚丙烯酰胺。

它是一种线型水溶性高分子，具有优异的水溶性、增粘性、流变性、分散性、悬浮性和絮凝作用、减阻作用等，广泛应用于化工、冶金、石油、地质、煤炭、造纸、轻纺、水处理等工业部门。

在石油工业领域，聚合物驱油技术作为油田稳产的重要手段，在原油生产中起着不可替代的作用，其中P A M是聚合物驱油中常用的水溶性聚合物。

作为钻井泥浆材料使用中有以下特性：1、水溶性聚丙烯酰胺的应用大部分是以水溶液的形式出现，水溶性是聚丙烯酰胺应用时首要考虑的问题，在水分子与聚合物的极性侧基之间形成氢键，聚丙烯酰胺能以各种百分比溶于水，它的溶解和其它高聚物一样，须在溶度参数与其相近的溶剂中才能溶解。

2、增粘性增粘性是指聚丙烯酰胺有使别的水溶液或水分散体的表观粘度增大的作用，包括两个方面：1).聚丙烯酰胺通过自身的粘度增加了水相的粘度；2).聚丙烯酰胺和水中的分散相、水中其它高分子化合物发生相互作用，作用大大高于聚合物自身粘度所导致的增粘效果。

3、流变性流变性指物质在外力作用下流动变形的特性，从表观粘度与剪切速率的关系看，在中等剪切速率条件下，聚丙烯酰胺水溶液常常表现出假塑性，即其表观粘度随着剪切速率的增大而减小；从表观粘度与时间的关系看，聚丙烯酰胺水溶液的另一个流变学特性是高触变性，即在剪切力作用下表观粘度降低，剪切作用力撤消时，随时间的延长表观粘度又逐渐恢复。

4、分散性聚丙烯酰胺与其它水溶性高聚物一样都含亲水基团，它还有骨架，因而具有一定的表面活性，可以在一定程度上降低水的表面张力，有助于水对固体的润湿，此外通过聚丙烯酰胺的亲水性，使水－胶体复合体吸附在胶体颗粒上形成外壳，让其屏蔽起来免受电解质引起的絮凝作用，使分散体系保持稳定，从而起到保护胶体的作用。

5、悬浮性悬浮性是指悬浮离子在外加力场作用下与介质发生相对运动时受到的阻力，聚丙烯酰胺本身或与其它物质形成的水基流体的悬浮性在石油和天然气的开采及其它行业都具有重要的意义，如钻井液携带钻屑、完井液加重、压裂液携带支撑剂。

6、絮凝作用聚丙烯酰胺中的极性基团吸附于水中的固体粒子使粒子间架桥而形成大的聚集体，高分子量的聚丙烯酰胺常常被用作净化污水的絮凝剂，使用于聚合物低固相不分散泥浆体系对其流变性具有重要的意义。

7、减阻作用减阻作用是指向流体中添加少量化学药剂以使流体通过固体表面的湍流摩擦阻力得以大幅度减小的现象聚丙烯酰胺的减阻作用及可能的减阻效率与聚合物的结和溶剂化能力对减阻的影响等，指出减阻效率与聚合物分子结构，聚合物分子在溶液中的形态，聚合物浓度等具有密切的关系。

的摩尔比及合成反应催化剂（反应物系PH值）的不同又分为热塑性酚醛树脂和热固性酚醛树脂两大类产品，前者在无固化剂下具有热可塑性，后者则不需固化剂也具有自固化特性（甚至于常温环境）。

酚醛树脂是被人类最早合成的一种树脂。

树脂是高分子化合物，所以酚醛树脂具有高分子化合物的基本特点，即：（1）分子量（相对分子质量）大，且呈现多分散性；（2）分子结构有多样性，在不同条件下可分别制成线型、支链型、网状结构；（3）酚醛树脂处于线型、支链型结构状态，具有可溶可熔可流动的可加工性，当转变为体型（三向网状）结构状态，就固化定型且失去可溶可熔和可加工性；（4）酚醛树脂如同所有高分子化合物一样不能被加热蒸发，过高温度只能使其裂解，甚至炭化。

综上可知，即使同一类型酚醛树脂产品，其性能也可多变的。

没有固化形成网状结构之前的酚醛树脂，其性能是不稳定的，不能作为制品来使用，它对于酚醛树脂生产企业虽然是产品，但实际却是制造各种各样有用材料或制品的中间品。