新型的泥浆处理剂_生物聚合物

、
、
能力
;
对 4 Ε 位 不 教感
Φ、气 Γ
碑
一
Η
Β 人仙 ∃ 习
犷八 力Ι Ι
#?# 。
一
…
∃
;( Λ
。
。 一
剪切 稀 释 指 数 瑞
稠 度 系数 Α ϑ 吕 吕
流 性 指数 要 ! 忿
/
” 1 八
. 的丹 ‘ ,上 空− 甘! 0 。
…
。
/ …
‘ 勺 内 !
Ο 产 厅
飞
上 Γ Λ八 自 , 介 Β / , Ο
,
据分 析
与甘 露 糖
,
∀ ) ∗
Χ ,
生 物 聚合物 的组份 主要 是葡萄 糖
,
侧链有 酮 酸和 葡萄糖醛 酸
,
后 二者在 水 溶
8 ∃
生物 聚合 物 处理剂 在青 海省盐 湖 地 区大 浪
。
。
液 中 电离后带有多价聚 阴离 子
从而在溶液 中有 静电
滩 矿 区 试用
该 区 地 层 以 第 四 系 钾钠盐为主 所 钻 岩 石多 为 盐矿层 含 盐粘土 钾矿 芒 硝 淤 泥 及 粉
。
,
,
高石 油开发 能 力 我所与 南 开大学生 物 系协作 经 过 近几 年 科研实践 研 制 出 生 物聚 合 物 泥 浆处理 均 接近 于 美 国 ∀ # 生 物聚 合物 样 品 剂 其各 项性 能
, ,
。
低 钻 井总 成本
发
,
。
随着该处 理剂 的开 发 与进一 步 应 用
,
,
可 望 在海洋 钻 井
抗 钙能 力
∋ 天 后未 垮
!。 ∀
, 678
,
& # 分 钟垮 塌
∀ 一 & 秒垮 塌
∀ , 搬 土 泥浆
2 3 450 67
抗饱 和 盐 水
#
9 6:
& #
99 6 6 44
:
4
自来 水 & ∋ , = 3 %, ∋
。 ∀ 召,
8
,6 8 7
,
∀
, 搬土 泥 浆
& # 天 后未 垮 & 天 后 垮塌
初切 终 视 塑 动切 力 Μ达 力 Μ达初力 Μ 性,粘 Μ 粘 度Μ 达 因 Μ 动 , , Π , 因 度 厘
。 9
∀, 2 3
。
Δ
・
5
Ε ∋ ∀%
, 重晶 粉
上 月 口材 通 品 Β 匕Β 峡 泣∋内 !
. ‘
∋ Φ
。
。
&
」 比 ‘ ? 曰 ,
‘ . . 孟” ! 兮乃 口 上曰 ? 二 生 . , 4 甘 Β甘 几1
。 。
一 丹 七! 泣>
)+
自 ,
, 重 晶 石粉
无
测
/
。
.&
Β 占
表 & 材
ΓΓ 润滑
Γ
“
Γ
Γ
Γ = 3 ”, ∗ 系 数 Γ 浓度 4
火飞…
压
。
%Φ
,
。
+&
,
。
∋&
,
%
,
! ),
2 3 ;,
;
。
%# ∀+
! #
。 。
。
∋& ∀∋
。
∋#
一
Φ
= 3 。/
与 ∀ , 搬 土泥 浆
∀)
。
。
% (
。
#∀
表
稠度系 数Α 和流性 指 数 见 表 ∃
∀ ) ∗
, ΒΧ
通 过 发 酵 工 程 制成 发 酵产物 为 含有 效物 ∃ 9 : ; 。< 的 胶 液 利 用 沉 淀 分 离 法 可 进一 步 制 成 抵 末 状 产
。
从表 中 可 以看 出
好
,
在 喷 射 钻 进 中 钻头 水
, ,
,
眼及 切 削 面上 的 流速高
, , ,
、
、
,
、
大
,
使 生 物 聚合 物 多 点 吸 附 在 土 颗粒 表面
,
,
形成 吸 附
。
水化 层 或 水 化 膜 护 胶作 用
,
从而起 到 增 粘
,
降失 水作 用
,
另外
,
。
线性大 分 子还 能与 细土 粒 形成 网 状结构 成 的 泥 饼致密
,
泥浆
,
无 法 顺 利 钻进
, ,
。
试 用∀
。
)
∗Χ ∃
一
∋& & ∋% Φ
。
#)
。
∋ ∋+
Φ+
。
。
%
%#
∋, ∋
。
。
& ∋
%# & ∋& &
。
#∋ &
。
。
&
∋#%
#
一
一
#+
。
∋+
一
&
∋% &
。
&
%∋
塌能力
9
。
效 率 比采 用 = > ? 泥 浆钻 进时 高 出一 倍 左右 是 浮 加 皿 荆 能 力 明显
,∃
中水 泵 的易损 件 比使 用 =
=>
∀ ) ∗
+∗
二
∃
、
生 物聚 合物 主要特 点
= >
/
生物 聚合 物 以 甘兰黑腐病 黄单 胞 杆 菌 ,∀
)
−
− .
.
∀
剪 切稀 释 作 用 强 。 和 美 国∀ # 样 品
,
,
?,
Байду номын сангаас
#
? ) 的 剪 切 稀释 指
。
01
2 / + +
。
−
3
2 4
5 3
0
6
7 8 为 菌种
3
,
以 玉 米淀粉 为碳 源
2 数≅
,
粘 度低
因而 排 除 岩 粉 效 果
,
品
。
从而可 加 快钻 速
,
室内 试 验以 及 在盐 湖 地 区钻 井
,
砂 砾 卵石层水文
、
低
粘 度高
。
,
∀
∗ )
! Χ
而在环 空 间隙 处 由 于 流 速 能 保持 良好 悬 浮岩 屑 及携带 岩 屑
Δ
钻井
明
,
,
∀
∗ )
岩 盐 矿 石 膏矿 煤 系 地层 钻 井 中的应 用 效果 表 。 生 物 聚合 物是一 种优 良 的 多 效 能的 泥 浆
年 代趋 于 工 业 化生产
国 内处理剂 的这项
, “
,
并 广 泛 用 于钻 井作 业
”,
为填补
,
空白
加快地质 勘 探速度 和 提
! 、
少 用 搬土或 不 用搬 土 就 能达 到 充分 洗孔 目的 在钻 井 作 业 中一 般 加量为 。 ∃ : 。 ! < 恰 当使 用该 处理剂 可 大大 提 高 钻 速 降 敏 性 页 岩 膨胀和垮塌能 力 较好
、
试用
Κ
。
云 南安宁矿 区主要矿体 段 为石 膏
! Κ <
( Λ
一Τ −
钙芒 硝 芒
,
润 滑性 及泥饼 枯滞系 数
+∗
硝
9
,
& 岩盐 , 其中石 膏 矿 品 位 为 9
; %
,
芒 硝矿 品位
<
。
∀ ) ∗
润 滑性 和泥 饼 粘滞 系数 测 定情况分别 见表
和表 Κ
作用
。
,
由上二表 可见它具有 较 好的 润 滑 减 阻 和 防 卡 抗温 与 离温 离压性能 较 好
陆 上 石 油 钻井
,
煤炭 资 源 勘 探 开
。
盐 井钻井诸 方面得到 较 广 泛 应 用
地矿部 于 ∃ % & ∋ 年 ( 月底
,
在 四 川 成都市组 织召 开 了复
。
杂岩 层 护 孔 与堵漏 技术 攻关 项 目部分成 果 技 术 鉴 定 会 ,’ 对 该处 理剂进 行 了 技 术鉴定
∀ ) ∗
/
∃ !
, ,
以 往队 + Ε 上 主 要 采 用 饱 和 盐 水 或# ? ) 甲 ) Σ 3 处 理 的饱和 ∗ 盐水钻进 使用 ∀ ) 生 物 聚合 物 泥 浆 不 仅 提 高钻 进
为
;%
<
,
岩盐矿 中 氯化 钠 品位 为
! ∃
9;
。
(
, ; 率率 ∃ ∃ < 同 时 泥 浆 性 能也大大改 善 还 解决 了过去
由表
;
=>
?
水 溶液及 泥 浆 中
3Χ
∀ #Χ
和
=>
浸 抱 试验 情 况 见表
!
。
∗ 从表 可 知 ∀ )
!
有 明 显 的防 垮
表
∋
剪 数 指 切 释 稀 2 ≅
常
比 重
规
胶 体 率
性
能
宾 汉参 数
试验 编 号
配
方
失 水量 泥 皮 ,毫 升 Π ! Λ 分 8 ,毫 米8
# #∋
。
漏 斗粘
∗ 因 Μ “ 度 ,秒 8Θ厘 米
新 型 的泥 浆处 理 剂 一 生 物 聚 合 物
探 矿 工 艺所 生 物 聚 合 物 组 处理剂
一
、
胡梅 海执 笔
。
它 的 突出优 点是 剪切 稀释作 用 强
,
,
抗盐
、
钙
棍述
生物 聚 合物 是 一 种新 型 的 泥 浆处理剂
,
污 染 能 力强
国 外六 十
。
悬 浮 加 重剂能 力 显著
,
,
抑 制 劣 质 土和 水
,
.
; 生 物 聚 合物 泥浆能抗 ∃ 。℃ 高 温 高温 高压 + 下 泥 浆 失水也 比 原基浆低 得多 情 况 如表 ( 和表 &
裹 &
∀ ) ∗
饱和 盐 水溶蚀岩矿心 问 题 , 包括 岩盐
、
扔 乙 8 所用 泥 浆 配 方是 ∀
。
5Χ
! ∃
Λ
;9
:
Λ
芒硝 !<
,
,
石 膏等
5
.
?5
+
Υ
:
Λ
9
生 物 聚合 物加 重 卤
:
从而 有利于 保 持与 提高 细 土粒含量 失水 降低
,
。
对 土 粒起 到 使形
,
水泥 浆 所变 化
; 。< ,
压 喷钻进效果 良好 Χ ∗ 一般 为 ∀ ) Λ ! <
Χ
具体配 方按地 层压力有
,
重 晶 石Κ 一 Λ < Λ
;
, ,
− Τ
# ?) + ∃
9
<
&
搬土 泥浆
分 钟垮 塌
经 试验
!
,
∀
,
∃ #
!Χ
性 能 基本 不 变
抗盐
。
、
∗ 表 明介 质 的4 Ε 价 为 ∀ )
Λ 水溶液在 = Φ 一 ∃ 范围内 Ε
Χ ,
,
各项
。
可 见抗污 染 能 力 很 强
∋
。
影 响很小
;
。
防 垮塌能 力 良好
#Χ
。∃ ,
钙 污 染能 力强
? 最 大 抗盐
、
水 敏 性 页 岩试样 在∀ 抗钙 能力见 表
Κ%( Λ
。
, ; ‘,
%
。
一
;( &( Λ
;
。
。
%
!
Μ
Ν
’
一
Ν
Μ Λ
Λ;
。
Μ
∃ Λ
’ “‘
。
;Λ( ;
。
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Λ
。
Κ ∃
Κ
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∃
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∃
∃
Λ
。
Λ ΛΛ ! ∋ &(
。
∀# ∃
。
%&
∋
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∗
∋
∋
。
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Λ
。
99
。
+%
。
&&
表
! ∀,
。
#
表 %
使 用浓 度
编号
。
垮塌 时间
∋&, 2 3;
5<
抗盐 能力
Θ
∗ Π
塑
比
。
9 ∃ !
(9
Λ% ∀)
乙勺 ? ∋, ∋
。
9 ∃ Κ & ∃ %
Β > 4 一 Χ
。
∀& , 2 3<// Ε ##
石粉
・
, 重晶
%#
∋+
。
& ) 法
+
。
。
! ∀ , 6 人8 十 ∀ # , 重 ! ∀ , 383 十∀ #
・
晶石 粉
() ∋ ∋ #∀Φ )% & ∋ ∋ # + Φ
∀&, 2
岛
,」
石粉
。
Ε ∋∀ % ,
重晶
瓜 嘿 沙 巨Μ
4
≅ 8臀” Μ
∗ Π
泊,
山己 ∋ ! 弓口 吮 ‘ ? 匕内 4 氏
∗
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Μ
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胜 山
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+
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。
&
沙 沐 嘿 >
厘 厘 卜 塑】米 ” ∃
%( ∃∋ ;
∋(+
一
。
<
,
高 阳土 9 <
,
,
Τ
−
5 ∗! Κ
,
<
通过这 些现 场应 用试验
可 见生 物聚合物 处理 剂
,
‘
使用 起 来简 单 但是
∋<
,
方便
,
有效
。
一 般不 需要 再 加其 它处
,
理剂来 调 节泥浆 的性 能
泥浆使 用 时
斑 土基 浆
与∋
< 搬土 泥 浆
9Κ
。
需要指 出的一 点是
, ,
作 为 低 固相 或无 固 相
)
材
料
∋&
%
∀&
)
+
魂 搬 土基 浆 , 。 #,
。
Φ
。
)
∋∋
。
。
(
(
。
∋ ()
Φ
。
)
Φ
。
) ()
=
Α 3
Η/
与 ∀ , 搬 土 泥浆
。
∀Φ
()
。
。
()
。
表 +
试
编 验 号
试 温 验 度
比 重
常
规
性
能
视 漏 初切 力 终切 力 塑 动切 力 Ι 达 因Κ 达 达 粘 斗 〔 因Κ ‘ 因 Κ 性 # # ϑ 厘米 “ ϑ 粘 厘米 粘 度 厘米 ϑ 度 度 Ι 厘泊ϑ Ι 秒ϑ Ι 厘泊ϑ
, ,
、 、
吸附 能力 , 加上 主链 与侧 链 上 糖 中经 基易与搬 土 表面 的 氧 形 成氢 键 , 以 及 大分子 之 间 的作用力 本 身 也 较
砂 , 盐 湖 沉 积物 松
,
散 脆 易 垮 易缩 径 矿 区地 下 卤水极 为 丰 富 承 压 水层压 力 高 达 & 一 % 公斤 Π 厘 米 流量 达 ! 升 Π 秒 时 常 发 生 卤水 井 喷 以 往 使用 普通 &
,
为 促 使 岩屑 从 泥浆 中分离 出来
单靠沉
,
Λ
; 下 回 压( 公斤 Π 厘 米 ; 下 回压 ( 公 斤 Π 厘 米
淀池
甲醛
,
、
沉淀 槽是 不够 的
。
宜配上 除砂 器
,
除 泥 器 等机
例如
。 ; < ∀ # ∗3 Χ Λ
一
!; Λ
。
械净化 设施
另外
,
使 用 中应 加 入 适量 防 腐 剂
,
。
# ## )
%(
。 。
Ι ℃ϑ
皮 失 水量 泥皮 胶 体 率 Ι 毫升 Ι 毫 米 ϑ Ι , ϑ % 分ϑ Κ
动 塑
比
口 Μ 自
基
浆
∋
上 ,
曰 − ?八 , ‘ , Λ
%#
孟 上 ,‘
∋ ∋ ∋ ∋
。
∋# %
/
。 。 。
八 六 白 ‘八Λ 1 巴 , ! ?
#Φ
%& ∀∀ # ∋ ##
#% # ∋
用 于加 重泥 浆 中
)
,
加 重能 力 比
?,
#
?#
∀ )
∃ ! Χ
Λ
; !
<
,
安 丘土 ∋ <
。
钻 进过 霍 时减 少许 多 该 井 配方 是 ? >
,
强 得多 表
∋
Λ
。
∀ ) ∃! ∃与=> ? ,
? # 悬 浮加 重 剂 能 力 比 较 如
,
8 生物 聚 合 物 泥 浆 在云 南 岩盐和 石 膏矿 层 中
;<∀ #Ρ
3
∃ ! ∃ 与搬 土 泥 浆
;%
。
Λ
下 回 压( 公 斤 Π 厘 米
;
五氯苯 酚 钠 等
以 防止生物聚 合物 受地 表 或地
下 水 中微 生 物的 侵 入而降解减效
三
、
生物 聚合物 处 理荆 的使 用
。
四
、
生 物 聚 合 物 在 泥 浆 中作 用 机 理
,
现将 三 个 不 同 类型的地 质钻 孔 使 用 该处 理 剂 的 情 况 简 介 如下
∀
∀
∋ ∋
。
∀
# %
。
&& & & # ∀& %
∀+
。
∀
。
。
) & & #
。
+& +&
。
#+ &
## &
。
。
) % + +
。
ΦΦ
Φ# Φ# %# #Φ
&
+
∋∋
。
。
。
#∋ )∋ Φ%
基浆 Ε
%
,
= 3
Δ
5
#
%#
∋ ∋ ∋ ∋
∋ ∋ ∋ ∋
#
。
。
% Φ Φ
Φ+
。
& &
。
∋# %
。
∀+ & ∀%
。
## &