微泡沫钻井液研究及其在黄金勘探中的应用
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高效 的钻井液 添加剂 , 配合微 泡 沫技 术 , 出了微 泡 得
沫钻井 液体 系 的 主 要 构 成 : 泡 剂 ( J 、 解 度 稳 wP ) 水
3 %水解 聚丙烯 酰 胺 ( H ) 发 泡剂 ( P ) 润滑 剂 0 PP 、 FJ 、 以及膨润土等 。利用正交实验方法 对配方 进行优选 。 2 1 正交实验 设计 .
力很 人。
关键 词 : 泡 沫 钻 井 液 ; 索 取 心 钻 进 ; 漏 ; 漏 微 绳 防 堵 中 图 分 类 号 :64 6 P 3 . 4 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 7 72 (0 1 0 0 1 0 1 2— 4 8 2 1 ) 3— 0 3— 4 6
滑性 的要求 , 此外微 泡沫 钻井液 可 以保持 孔 内清洁 , 控制 固相含量 , 够 有效 抑 制 钻杆 结 垢 的发 生 。微 能 泡沫钻 进液本 身还 具 有一 定 封 堵裂 隙 的能力 , 其 尤 对绳索 取心钻 进地层 常 出现的微 裂隙非 常有效 j 。
因素
膨 润 土
2 70 3. 5
2 70 5. 5 2 o) 4. ( o
2 00 9. 0
均值 4
极差
3 .5 37 0
41 5 o .o
2 .0 80 0 90 0 .0
2 50 9. 0
2 70 5. 5 5. o Oo
l.5 37 0
6. 5 20
我们 结合 金 刚石 绳索 取 心钻 进特 点 , 择优 质 选
率 、 少孔 内事 故 、 高 钻进 效 率 、 减 提 降低 工 程 成本 等
优点 , 因而被 』 泛应用 。 一
金 刚 石绳 索 取 心钻 进 具 有环 状 间 隙 小 、 回转 速 度 高等 特点 , 常常 难 以 钻进 复杂 地 层 且 容 易 出现 钻 杆 结垢 等问题 , 这就 对 钻井液 有更 高 的要求 , 但现 在
收 稿 日期 :00— 6—1 21 0 2
微 泡 沫钻 井 液 具 有 适 应性 强 、 度 小 、 失 量 密 滤 小、 不易发 生漏 失 和保 护油气 层等 优点 , 且无 须配 备
专用设 备 , 施工 周期 短 , 本较 低 , 面循 环 过 程 中 成 地 不需要 额外 设备 , 本不 影响 泥浆泵 的上水效 率 , 基 因
h s g o r s e t nd g e tp tn ilfrwie ln o e d l n a o d p o p cs a r a oe ta r —i e c r r l g. o i i
Ke r s l r — a d d i ig f i y wo d :ni o f me rl n u d;wi — n o n r l g o tcr u ain c n rl e k g tp a e e o l l r l e c r g d l n ;l s i l t o t ;l a a e so p g ei i i i c o o
拓 展 了绳 索 取 心 钻 进 方 法 在 相 对 复 杂 地 层 中 的应
用, 无论 是从 降低 工 程 成 本 还是 提 高钻 进 效率 上 都
是 比较成 功 的 。
2 室 内实验
到绳 索取 心钻进 液 中 , 同时 配 合 使 用 多种 优 质 高 效
的添 加剂 , 研制 出 了一 种 新 型 微 泡 沫绳 索 取 心 钻 井
r g d l n n mi e a x l rt n w e e mir — rc o th p e s f q e t i h d a tg so o d l b iai n ih i r l g i n r l p o ai h r c o c a k ls a p n r u nl w t t e a v n a e fg o u r t ,h g n i i e o e y h c o c p ct fc t n r n p rain a d c r r tc in e c u t o t e e s y o p ca q i me t Mi r — u be d l n a a i o u t g t s o tt n o e p o e t t .b t h u c s i s e il u p n . y i a o o wi n t f e co b b l r l g i i l d i o d cv o i r v h f in y o i l e c r g d l n n e u i g a cd n s h rf r f i sc n u ie t mp o e t e efce c f w r — n o n r l g a d r d cn c i e t ;t ee oe,t i e h o o y u i e i i i i h s tc n l g
Abs r c t a t:M ir —o m e ili ud h s te a lt o c n rlls ic lto c o f a d dr lngf i a h bii t o to o tc r ua in,whc sm oe a lc b e frwie ln O l y ih i r pp ia l o r —ie C —
S u y o ir -o m e i i g Fl i n p c f n i l p o a i n L U i n t d n M c o f a d Drl n u d a d Ap H a o n Go d Ex l r t / I We ̄i g 一,Z l i o HENG X u h a ,X E i— u I
摘
要: 微泡沫钻井液本身具有 防漏 、 堵漏能力 , 尤其适 用于绳 索取心 在 固体 矿产勘 探 中普遍 存在 的微裂 隙漏失 ,
而且 无需 专门设备 、 不影响正常钻进 , 加之微泡沫钻井液具有润滑性好 、 携带 岩屑能力强 、 岩心保 护好 、 壁稳定等 井 特点 , 更加有利于提高绳索取心钻进效率 、 减少事故发生。因此将 微泡沫技术应用到绳 索取心钻进 中前景很好 , 潜
普 遍采用 的低 固相 不分 散聚丙 烯 酰胺 钻井 液难 以达
固相含 量低 等优 点 , 且具 有 防漏堵 漏效 果 , 并 随钻堵
漏 就可 以起 到很 好 的堵漏 效果 。这 种微 泡沫钻 井液
到 要求 , 而 限制 了绳 索取 心 钻 进 方 法 在 复杂 地 层 从 巾的应用 。笔 者针 对 这 种 情 况 , 微 泡 沫技 术 应 用 将
曰 1 C iaU i ri f e si cs e i 0 0 3 hn ; . o 7 D t h n o eG l A m , A F a t o ( . h n es vo oc n e ,B in 1 0 8 ,C ia 2 N . e c me t f h od r y C P ,Y n i n v t G e jg a t a
1 概 述
个 阶段 : 一是 实 验 室 阶段 , 要 采 用 正 交 试 验 的 方 主
பைடு நூலகம்
金刚石 绳 索取心 钻进 是一 种在 工程 勘察 和地 质
找矿 中应用 非 常广泛 的技 术 , 与普通 钻进 取心 相 比 , 绳索 取心具 有 可以控 制 钻孔 偏 斜 度 、 高 岩 心 采 取 提
法, 结合绳 索 取心对 钻 井液 的要求 , 添加剂 的用 量 对
进行 优选 , 出 实 验 室 最 优 配 方 ; 是 现 场 应 用 阶 得 二
段, 将在 实验 室得 到 的 最优 配 方 在 牡 丹 江金 厂 矿 区 进行 应用 , 并根 据 实 际 钻进 情 况 调 整 钻井 液 添 加 剂 比例 , 到可 以用 于实践 生产 的微 泡沫 钻井 液体 系 。 得 在 Z50 K 5 3孔现 场 实 验 表 明 , 采 用 的无 固相 所 微 泡 沫钻井 液技 术具 有携 带岩 屑能 力好 、 润滑性 高 、
设计 4水平 5因素正交 试验 , 体用 量见表 2 具 。
表 1 无 固相 微 泡 沫钻 井 液 考 查 因 素 及水 平
图 1 滤 失量 效 应 曲线
求是越 低越 好 , 因此 膨 润土 加 量 1 、 J一1加 量 % wP 0 2 、 J一2力 量 0 2 、 HP力 量 6 p F J . % WP Ⅱ .% P Ⅱ 0 p m、 P 加量在 0 0 %失水 最小 。 .5
液体 系 。
本 文 所 介 绍 的微 泡 沫 钻 井 液 主要 包 括 2种 类 型 : 固相 微泡 沫钻井 液体 系 , 无 主要应 用 于孑 壁 稳定 L 地 层钻进 ; 固相 微泡 沫钻 井液 体系 , 低 主要 针对 坍塌 掉 块地层 。对 这 2种钻 井液 类 型 的研 究 主 要包 括 2
21 0 1年第 3 8卷 第 3期
探 矿 工程 ( 岩土 钻掘工 程 )
1 3
微泡沫钻井液研究及其在黄金勘探中的应用
刘维平 , 秀华 谢 郑 ,
丹 江 17 2 ) 5 0 1
博
(. 1 中国地 质大学( 北京) 北京 10 8 ; . , 0 0 3 2 武警黄金第七支队 , 山东 烟 台 24 0 3 武警黄 金第一支队, 60 4; . 黑龙江 牡
从 滤 失量 效应 曲线看 , 随着 膨润 土量 加 大滤 失
量呈先 下 降 后 升 高 的趋 势 , 低 点 膨 润 土 加 量 为 最 1 %左 右 。同理要得 到 最小 的滤失 量 , J wP 一1加 量 0 3 、 J一2力 量 0 1 、 H Ⅱ 5 p F J . % WP Ⅱ . % P P力 量 0 p m、 P
S adn 60 4 C ia 3 N . e cm n fh o r y C P ,M dni gH in jn 50 1 hn ) h no g 4 0 , hn ; . o 1D t h e t eG l A m , A F u aj n e og ag17 2 ,C ia 2 a ot d a l i
本 实验在 保 持 p 值 和润 滑 性 不 变 的基 础 上 , H
考查 膨 润 土 、 J 、 J一 、 HP F J对 钻 井 液 wP 一1 WP 2 P 、 P
性能 的影响 。无 固相 微泡 沫钻井液 设计 4水平 4因
素正交 试验 , 体用量 见表 1低 固相 微泡 沫钻 井 液 具 ;
0. 0 0 0
4 .0 15 0 2 2 0 9. 5
均值 1
均值 2
均值 3
2 .0 05H 0
2 .o 95 o 2 .0 65 0
3 .o 5o 0
2 .o 3 Oo 2 .5 5 2O 21 2 0 .5
2 20 3. 5 2 . o 8 oO
基 金 项 目 : 】 质 调 查 局 地 质 调 查 项 目“ 循 环微 泡 钻探 技 术 的研 究 ” 1 10 0 6 8 2 【 国地 } 可 ( 2 2 16 0 0 )
作者简介: 刘维平 (9 6一) 男 ( 18 , 汉族 ) 山东烟台人 , , 中国地质大学在读研究 生 , 地质工程专业 , 主要从事钻 井液方面 的研究工 作 , 北京市 海
淀 区 学 院路 2 9号 。
1 4
探矿 工程 ( 土钻掘 工程 ) 岩
21 0 1年第 3 8卷第 3期
表 3 滤 失量 直 观 分 析 表
而具有 良好 的应用前 景 _ 。将 微泡沫 技术 运用 到 2 “J
绳索取 心钻井 液 中 , 以满足 绳 索取 心 对 钻井 液 润 可
沫钻井 液体 系 的 主 要 构 成 : 泡 剂 ( J 、 解 度 稳 wP ) 水
3 %水解 聚丙烯 酰 胺 ( H ) 发 泡剂 ( P ) 润滑 剂 0 PP 、 FJ 、 以及膨润土等 。利用正交实验方法 对配方 进行优选 。 2 1 正交实验 设计 .
力很 人。
关键 词 : 泡 沫 钻 井 液 ; 索 取 心 钻 进 ; 漏 ; 漏 微 绳 防 堵 中 图 分 类 号 :64 6 P 3 . 4 文 献 标 识 码 : A 文 章 编 号 : 7 72 (0 1 0 0 1 0 1 2— 4 8 2 1 ) 3— 0 3— 4 6
滑性 的要求 , 此外微 泡沫 钻井液 可 以保持 孔 内清洁 , 控制 固相含量 , 够 有效 抑 制 钻杆 结 垢 的发 生 。微 能 泡沫钻 进液本 身还 具 有一 定 封 堵裂 隙 的能力 , 其 尤 对绳索 取心钻 进地层 常 出现的微 裂隙非 常有效 j 。
因素
膨 润 土
2 70 3. 5
2 70 5. 5 2 o) 4. ( o
2 00 9. 0
均值 4
极差
3 .5 37 0
41 5 o .o
2 .0 80 0 90 0 .0
2 50 9. 0
2 70 5. 5 5. o Oo
l.5 37 0
6. 5 20
我们 结合 金 刚石 绳索 取 心钻 进特 点 , 择优 质 选
率 、 少孔 内事 故 、 高 钻进 效 率 、 减 提 降低 工 程 成本 等
优点 , 因而被 』 泛应用 。 一
金 刚 石绳 索 取 心钻 进 具 有环 状 间 隙 小 、 回转 速 度 高等 特点 , 常常 难 以 钻进 复杂 地 层 且 容 易 出现 钻 杆 结垢 等问题 , 这就 对 钻井液 有更 高 的要求 , 但现 在
收 稿 日期 :00— 6—1 21 0 2
微 泡 沫钻 井 液 具 有 适 应性 强 、 度 小 、 失 量 密 滤 小、 不易发 生漏 失 和保 护油气 层等 优点 , 且无 须配 备
专用设 备 , 施工 周期 短 , 本较 低 , 面循 环 过 程 中 成 地 不需要 额外 设备 , 本不 影响 泥浆泵 的上水效 率 , 基 因
h s g o r s e t nd g e tp tn ilfrwie ln o e d l n a o d p o p cs a r a oe ta r —i e c r r l g. o i i
Ke r s l r — a d d i ig f i y wo d :ni o f me rl n u d;wi — n o n r l g o tcr u ain c n rl e k g tp a e e o l l r l e c r g d l n ;l s i l t o t ;l a a e so p g ei i i i c o o
拓 展 了绳 索 取 心 钻 进 方 法 在 相 对 复 杂 地 层 中 的应
用, 无论 是从 降低 工 程 成 本 还是 提 高钻 进 效率 上 都
是 比较成 功 的 。
2 室 内实验
到绳 索取 心钻进 液 中 , 同时 配 合 使 用 多种 优 质 高 效
的添 加剂 , 研制 出 了一 种 新 型 微 泡 沫绳 索 取 心 钻 井
r g d l n n mi e a x l rt n w e e mir — rc o th p e s f q e t i h d a tg so o d l b iai n ih i r l g i n r l p o ai h r c o c a k ls a p n r u nl w t t e a v n a e fg o u r t ,h g n i i e o e y h c o c p ct fc t n r n p rain a d c r r tc in e c u t o t e e s y o p ca q i me t Mi r — u be d l n a a i o u t g t s o tt n o e p o e t t .b t h u c s i s e il u p n . y i a o o wi n t f e co b b l r l g i i l d i o d cv o i r v h f in y o i l e c r g d l n n e u i g a cd n s h rf r f i sc n u ie t mp o e t e efce c f w r — n o n r l g a d r d cn c i e t ;t ee oe,t i e h o o y u i e i i i i h s tc n l g
Abs r c t a t:M ir —o m e ili ud h s te a lt o c n rlls ic lto c o f a d dr lngf i a h bii t o to o tc r ua in,whc sm oe a lc b e frwie ln O l y ih i r pp ia l o r —ie C —
S u y o ir -o m e i i g Fl i n p c f n i l p o a i n L U i n t d n M c o f a d Drl n u d a d Ap H a o n Go d Ex l r t / I We ̄i g 一,Z l i o HENG X u h a ,X E i— u I
摘
要: 微泡沫钻井液本身具有 防漏 、 堵漏能力 , 尤其适 用于绳 索取心 在 固体 矿产勘 探 中普遍 存在 的微裂 隙漏失 ,
而且 无需 专门设备 、 不影响正常钻进 , 加之微泡沫钻井液具有润滑性好 、 携带 岩屑能力强 、 岩心保 护好 、 壁稳定等 井 特点 , 更加有利于提高绳索取心钻进效率 、 减少事故发生。因此将 微泡沫技术应用到绳 索取心钻进 中前景很好 , 潜
普 遍采用 的低 固相 不分 散聚丙 烯 酰胺 钻井 液难 以达
固相含 量低 等优 点 , 且具 有 防漏堵 漏效 果 , 并 随钻堵
漏 就可 以起 到很 好 的堵漏 效果 。这 种微 泡沫钻 井液
到 要求 , 而 限制 了绳 索取 心 钻 进 方 法 在 复杂 地 层 从 巾的应用 。笔 者针 对 这 种 情 况 , 微 泡 沫技 术 应 用 将
曰 1 C iaU i ri f e si cs e i 0 0 3 hn ; . o 7 D t h n o eG l A m , A F a t o ( . h n es vo oc n e ,B in 1 0 8 ,C ia 2 N . e c me t f h od r y C P ,Y n i n v t G e jg a t a
1 概 述
个 阶段 : 一是 实 验 室 阶段 , 要 采 用 正 交 试 验 的 方 主
பைடு நூலகம்
金刚石 绳 索取心 钻进 是一 种在 工程 勘察 和地 质
找矿 中应用 非 常广泛 的技 术 , 与普通 钻进 取心 相 比 , 绳索 取心具 有 可以控 制 钻孔 偏 斜 度 、 高 岩 心 采 取 提
法, 结合绳 索 取心对 钻 井液 的要求 , 添加剂 的用 量 对
进行 优选 , 出 实 验 室 最 优 配 方 ; 是 现 场 应 用 阶 得 二
段, 将在 实验 室得 到 的 最优 配 方 在 牡 丹 江金 厂 矿 区 进行 应用 , 并根 据 实 际 钻进 情 况 调 整 钻井 液 添 加 剂 比例 , 到可 以用 于实践 生产 的微 泡沫 钻井 液体 系 。 得 在 Z50 K 5 3孔现 场 实 验 表 明 , 采 用 的无 固相 所 微 泡 沫钻井 液技 术具 有携 带岩 屑能 力好 、 润滑性 高 、
设计 4水平 5因素正交 试验 , 体用 量见表 2 具 。
表 1 无 固相 微 泡 沫钻 井 液 考 查 因 素 及水 平
图 1 滤 失量 效 应 曲线
求是越 低越 好 , 因此 膨 润土 加 量 1 、 J一1加 量 % wP 0 2 、 J一2力 量 0 2 、 HP力 量 6 p F J . % WP Ⅱ .% P Ⅱ 0 p m、 P 加量在 0 0 %失水 最小 。 .5
液体 系 。
本 文 所 介 绍 的微 泡 沫 钻 井 液 主要 包 括 2种 类 型 : 固相 微泡 沫钻井 液体 系 , 无 主要应 用 于孑 壁 稳定 L 地 层钻进 ; 固相 微泡 沫钻 井液 体系 , 低 主要 针对 坍塌 掉 块地层 。对 这 2种钻 井液 类 型 的研 究 主 要包 括 2
21 0 1年第 3 8卷 第 3期
探 矿 工程 ( 岩土 钻掘工 程 )
1 3
微泡沫钻井液研究及其在黄金勘探中的应用
刘维平 , 秀华 谢 郑 ,
丹 江 17 2 ) 5 0 1
博
(. 1 中国地 质大学( 北京) 北京 10 8 ; . , 0 0 3 2 武警黄金第七支队 , 山东 烟 台 24 0 3 武警黄 金第一支队, 60 4; . 黑龙江 牡
从 滤 失量 效应 曲线看 , 随着 膨润 土量 加 大滤 失
量呈先 下 降 后 升 高 的趋 势 , 低 点 膨 润 土 加 量 为 最 1 %左 右 。同理要得 到 最小 的滤失 量 , J wP 一1加 量 0 3 、 J一2力 量 0 1 、 H Ⅱ 5 p F J . % WP Ⅱ . % P P力 量 0 p m、 P
S adn 60 4 C ia 3 N . e cm n fh o r y C P ,M dni gH in jn 50 1 hn ) h no g 4 0 , hn ; . o 1D t h e t eG l A m , A F u aj n e og ag17 2 ,C ia 2 a ot d a l i
本 实验在 保 持 p 值 和润 滑 性 不 变 的基 础 上 , H
考查 膨 润 土 、 J 、 J一 、 HP F J对 钻 井 液 wP 一1 WP 2 P 、 P
性能 的影响 。无 固相 微泡 沫钻井液 设计 4水平 4因
素正交 试验 , 体用量 见表 1低 固相 微泡 沫钻 井 液 具 ;
0. 0 0 0
4 .0 15 0 2 2 0 9. 5
均值 1
均值 2
均值 3
2 .0 05H 0
2 .o 95 o 2 .0 65 0
3 .o 5o 0
2 .o 3 Oo 2 .5 5 2O 21 2 0 .5
2 20 3. 5 2 . o 8 oO
基 金 项 目 : 】 质 调 查 局 地 质 调 查 项 目“ 循 环微 泡 钻探 技 术 的研 究 ” 1 10 0 6 8 2 【 国地 } 可 ( 2 2 16 0 0 )
作者简介: 刘维平 (9 6一) 男 ( 18 , 汉族 ) 山东烟台人 , , 中国地质大学在读研究 生 , 地质工程专业 , 主要从事钻 井液方面 的研究工 作 , 北京市 海
淀 区 学 院路 2 9号 。
1 4
探矿 工程 ( 土钻掘 工程 ) 岩
21 0 1年第 3 8卷第 3期
表 3 滤 失量 直 观 分 析 表
而具有 良好 的应用前 景 _ 。将 微泡沫 技术 运用 到 2 “J
绳索取 心钻井 液 中 , 以满足 绳 索取 心 对 钻井 液 润 可