[發(fā)明專利]一種復(fù)合護壁鉆井泥漿材料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010156155.6
• 申請日: 2010-04-20
• 公開（公告）號: CN101818053A
• 公開（公告）日: 2010-09-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉茂平;牛曉亮;劉敏;任秀娥
• 申請（專利權(quán)）人: 劉茂平
• 主分類號: C09K8/24
• 分類號: C09K8/24;C09K8/467
• 代理公司: 泰安市泰昌專利事務(wù)所 37207
• 代理人: 姚德昌

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種地質(zhì)鉆探技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種鉆探巖層松軟地質(zhì)的復(fù)合護壁鉆井泥漿材料。

背景技術(shù)

鉆井液是指鉆井中使用的工作流體，其中鉆井泥漿是廣泛使用的鉆井液。鉆井泥漿在鉆井液泵的作用下經(jīng)過地面管線，立柱、水龍帶進入鉆桿，然后通過鉆頭水眼噴向井底，再攜帶著鉆頭鉆下來的巖屑，從鉆桿與地層或套管之間的環(huán)空上返至地面，在地面經(jīng)過振動篩等固控設(shè)備將巖屑分離出去后，返回鉆井液池。因此，在鉆井作業(yè)中起著非常重要的作用，這也就對鉆井泥漿的要求較高。傳統(tǒng)的鉆井泥漿制漿材料主要是黏土或膨潤土，這類制漿材料的特點有：粘度較低、攜砂能力較差，潤滑性差，對鉆頭磨損高，只能滿足一般比較正常地質(zhì)條件的鉆探使用，一旦遇到地質(zhì)巖層松軟或有裂隙、斷層、溶洞涌水出現(xiàn)，則易發(fā)生鉆孔巖層坍塌，使鉆探工作停工，造成重大損失。另外市場上還有少數(shù)針對巖層松軟或有裂隙、斷層或溶洞等地質(zhì)而生產(chǎn)的發(fā)泡型鉆井制漿產(chǎn)品，其組份復(fù)雜、成本高，化學(xué)填加劑多，污染嚴重，廢泥漿治理困難，不易大量推廣。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種適用于巖層松軟或有裂隙、斷層、溶洞等地質(zhì)，具有粘度高，制備簡單、成本低，對井壁進行固化增強、防漏堵漏的復(fù)合護壁鉆井泥漿材料。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：一種復(fù)合護壁鉆井泥漿材料，由下述重量百分比的組份組成：

快硬硫鋁酸鹽水泥10％-30％；

膨潤土68％-88％；

聚丙稀酰胺1％-2％；

上述各組份混合磨成細粉，細粉的細度要求比表面積≥380m²/kg，將上述細粉加水?dāng)嚢韬笫褂茫铀颗c上述各組份總重量比為：0.8-1.2倍。

所述的復(fù)合護壁鉆井泥漿材料，是由下述重量百分比的組份組成：

快硬硫鋁酸鹽水泥20％；

膨潤土79％；

聚丙稀酰胺1％；

上述各組份混合磨成細粉，細粉的細度要求比表面積≥380m²/kg，將上述細粉加水?dāng)嚢韬笫褂茫铀颗c上述細粉的總重量比為0.8倍。

本發(fā)明采用無機、有機、膠凝材料復(fù)合生產(chǎn)，制成的泥漿既具有良好的潤滑作用，又具有膠結(jié)加固、保護井壁的作用；快硬硫鋁酸鹽水泥及膨潤土均可提高泥漿粘度，利于填充井壁縫隙，解決地質(zhì)巖層松軟或有裂隙、斷層或溶洞時易出現(xiàn)井壁坍塌的難題；聚丙稀酰胺同時與快硬硫鋁酸鹽水泥和膨潤土作用，可使泥漿快速固化，對井壁起到良好的防漏堵漏保護作用，有效解決鉆井進入涌水和漏漿地層時的施工問題；本發(fā)明組份種類少，制備簡單，成本低，易大量推廣使用。

具體實施方式

實施例1：一種復(fù)合護壁鉆井泥漿材料，是由下述重量百分比的組份組成：快硬硫鋁酸鹽水泥20％；膨潤土79％；聚丙稀酰胺1％。制備方法：將上述各組份混合磨成細粉，也可以各組份單獨磨成細粉后再混合。細粉的細度要求比表面積≥380m²/kg。將上述各組份細粉加水?dāng)嚢韬笫褂茫緦嵤├募铀颗c上述細粉的總重量比為0.8倍，即1000克組份細粉加入800克的水，漿體密度1.6g/cm³。

本發(fā)明采用無機材料膨潤土、有機材料高分子聚丙稀酰胺和水硬性膠凝材料的硫鋁酸鹽水泥復(fù)合制造而成。其中硫鋁酸鹽水泥采用了快硬硫鋁酸鹽水泥，其粘度高、凝結(jié)速度快，可快速有效進行堵漏，凝結(jié)后耐水性強，強度高，比顆粒狀堵漏材料的堵漏效率高，同時降低鉆頭的摩擦力，不磨損鉆頭，使井壁光滑；膨潤土有很好的吸水膨脹性能、潤滑性能以及分散、懸浮和造漿性，是一種天然、環(huán)保的礦物材料，用于鉆井泥漿有很好的粘結(jié)力，也具有良好的攜帶巖屑性能，可凈化井眼。快硬硫鋁酸鹽水泥及膨潤土均可提高泥漿粘度，利于填充井壁縫隙，解決地質(zhì)巖層松軟或有裂隙、斷層、溶洞時易出現(xiàn)井壁坍塌的難題；聚丙稀酰胺是一種凝聚劑，具有吸濕性好、熱穩(wěn)定性好、增稠的作用，在本發(fā)明中，同時作用于快硬硫鋁酸鹽水泥和膨潤土使填充入井壁縫隙的泥漿快速固化，并釋放泥漿中的游離水，減少水泥中含水量，提高強度和耐水性，從而提高防漏堵漏性能，保護了井壁，有效解決鉆井進入涌水和漏漿地層時的施工問題。

實施例2：所述的復(fù)合護壁鉆井泥漿材料，是由下述重量百分比的組份組成：快硬硫鋁酸鹽水泥10％；膨潤土88％；聚丙稀酰胺2％；制備方法與實施例1基本相同，只是加水量與該實施例所述組份細粉的總重量比為1.2倍，漿體密度為1.2g/cm³。實施例2與實施例1的使用效果基本相同。