化学泥浆堵住水路怎么办

㈠ 洗碗池被米饭堵住了怎么办

被米饭堵住了。只能把洗碗槽底下的弯管下掉，把里面的米饭倒出来就行。张筷子筒开水烫是没有用的。因为米饭。他再捅她也捅不下去开水烫她也不会化掉的。只有把底下的软管换掉，是最快最简单的办法。
洗碗渠道常塞，油渍很难造成堵塞不会是油渍影响，多是盆底部位的弯曲段积聚了饭菜的渣太多所致。
因此，解决的办法如下：
1、定是拧开弯曲处倾倒清洗;如果您家的下水管还不是双U型，你应把下水管改成“双U型”（可以买到，别省这个钱）；
2、在水槽里注满水，用一手按盆侧气孔，一手用泵抽压，也可以买一个皮塞子，就是和马桶堵时用的一样的东西，令杂物浮上清理。
我提供以下方法仅供参考1、苏打加醋疏通。2、圆木疏通法。3、打气筒疏通法。4、利用水压疏通法。
工具/原料
手套 疏通弹簧/圆木 苏打加醋
方法/步骤
1/4分步阅读
苏打加醋疏通把半杯熟苏打粉倒入下水道，再倒半杯醋，苏打与醋发生反应能去除管道中黏糊糊的东西。

2/4
圆木疏通法把一根直径接近排水口的圆木插入水管，在水池中放入一定量的水，不间断地迅速上下抽动圆木，在吸力和压力的作用下，管道中的污物就会被冲走。

3/4
打气筒疏通法厨房下水道堵塞时，可将打气筒的胶管塞入下水道，再放入少量的清水，不断地向时打气，管道就能疏通。

4/4
利用水压疏通法取一根直径为10毫米，长1米左右的塑料管，一端紧套在水龙头上，另一端插到水池的堵塞处，用布绕在橡皮管外，塞紧水池的下水口，打开水龙头并拧至最大，水的压力足以将堵塞物冲走。

注意事项
如果上面方法不能解决，只能等专业师傅

㈡ 打桩把膨润土和化学泥浆在一起用后，沉渣特别厚，冲不上来，在怎么办

桩基施工时 膨润土和化学泥浆是不能混用的。因为二者作用的机理不一样。目前化学泥浆的代表 可利尔。

㈢ 洗井方法与管井腐蚀、堵塞和结垢的防治

管井的成井工艺，包括从钻进开始直至下管、回填、洗井等多道工序。一般流程为：选择冲洗介质、配制泥浆→终孔物探测井→井孔斜度测量→井管安装→填砾及管外封闭→洗井。其中的任何一道工序处理不当或完成质量不高，都会影响水井的成井质量。

洗井是管井成井工艺中最后和最重要的一道工序。洗井的好坏对管井出水量有很大的影响。对于使用时间较久的井孔，由于泥沙淤塞、化学腐蚀、结垢和堵塞等原因，造成井孔出水量减少，也可采用洗井的方法恢复和增大井孔的出水量。下面着重对洗井方法作一简要介绍。

洗井的方法基本上可分为机械洗井和化学洗井两大类。前者目前普遍使用，而后者很有发展前途。

1.机械洗井法

对于泥皮、泥沙淤积堵塞过滤器等，均可采用机械洗井方法处理。目前使用最广泛的机械选井方法主要有：活塞洗井法、空压机洗井法和水泵抽压洗井法（或称泵抽振荡洗井法），其次是冲孔器洗井法和各种联合洗井法。

机械洗井法的共同原理是：通过洗井设备在井中产生的强大抽、压作用和冲击振荡作用，加大井内外的水压力差和加快地下水流速，从而破除井壁泥皮、带出阻塞于含水层空隙与过滤器中的细粒物质，以达到疏通含水层、增加水井出水量的目的。

（1）活塞洗井法：所需设备少，方法简单，成本较低，洗井效率亦可。但当井管强度不高时，易被活塞拉坏；在细粒含水层中洗井时，可能引起大量进砂。

（2）空压机洗井：具有工作安全、洗井干净等优点，但洗井成本较高，且受地下水位深度限制。因此，动水位过深或井深较浅的水井，皆不适于空压机洗井。

（3）水泵抽压洗井法（也称泵抽振荡洗井法）：就是在井孔中间歇性抽水，抽水、停抽（每次停抽一般应在2小时以上）反复进行，抽水使井中水位下降，停抽后水位又迅速回升，二者结合可对井孔产生强烈的冲击振荡作用，可较好的破除井壁泥皮，疏通含水层，从而达到洗井目的。

当条件适合时，用空压机与活塞联合洗井，可以取得很好的洗井效果。

2.化学洗井法

它是近年来国内外正在发展的一种新式洗井方法。这种方法操作简便，成本低廉，对于因腐蚀（主要是电化学、溶解氧、细菌造成的腐蚀）、结垢（腐蚀产物附着在过滤器上形成结垢、化学或生物化学结垢）和化学作用形成的堵塞（沉淀物，胶结物），化学洗井效果远比机械洗井为佳；而在某些碳酸盐岩含水层中，化学洗井还可起到扩大含水层裂隙、溶隙通道的作用。常用的化学洗井方法有：

（1）多磷酸钠盐洗井法

目前在洗井中使用的多磷酸钠盐有：六偏磷酸钠［（NaPO₃）₆］、三聚磷酸钠（Na₅P₃O₁₀）、焦磷酸钠（Na₄P₂O₇）和磷酸三钠（Na₃PO₄）等。现以洗井中经常使用的工业用焦磷酸钠（即无水焦磷酸盐）为例，说明其原理及使用方法。

无水焦磷酸钠为白色粉末状，易溶于水，呈碱性（pH=9.2），无毒，对钢材腐蚀性较弱。由于其价格比较便宜，故宜于野外批量使用。焦磷酸钠洗井的作用机理是：由于焦磷酸钠与泥浆中的粘土粒子发生配合作用，可形成水溶性的配合离子，其反应式如下：

Na₄P₂O₇+Ca²⁺➝［CaNa₄（P₂O₇）］^2-

Na₄P₂O₇+Mg²⁺➝［MgNa₄（P₂O₇）］^2-

上述反映形成的配合离子［CaNa₄（P₂O₇）］^2-和［MgNa₄（P₂O₇）］^2-是一些惰性离子。这些离子既不发生化学的逆反应，也不会自身聚结沉淀，更不与其他离子化合沉淀，故易于在洗井、抽水时随水排出。同时，这种带负电荷的配合离子，还可以吸附在粘土粒子上，使粘土粒子表面的负电性加强，从而加大了粘土粒子之间的斥力、降低了泥浆的粘度与剪切力。这是焦磷酸钠能够分解、破坏井壁泥皮和含水层泥浆沉淀的主要原因。

焦磷酸钠洗井的大致步骤如下：首先下置井管，待砾料填至设计高度后，即用泥浆泵将浓度为0.6%～0.8%的焦磷酸钠溶液注入井管内、外（先管外、后管内），然后继续完成管外的止水回填工作。待静置5～6h，焦磷酸钠与粘土粒子充分结合后，即可用其他方法进行洗井。焦磷酸钠盐溶液的注入量，应与含水层井筒的体积大致等同（扣除井管与砾料骨架所占体积）。

由于不同的多磷酸盐，在不同化学性质的水溶液中具有不同的化学活性，因此须根据当地地下水的化学性质和土壤的含盐成分确定所选用的多磷酸盐种类。

（2）液态CO₂洗井法

根据实验可知，CO₂气体在压力为5.099×10⁵Pa、温度为零下37℃（即-37℃）的条件下即可液化；也能在压力为71.44×10⁵Pa、温度为31.19℃的条件下液化。液态CO₂在瓶内的压力，随着温度的变化而剧烈变化。当温度由-25℃上升至0℃、45℃时，其压力则相应由16.2×10⁵Pa上升到30.4×10⁵Pa、109.43×10⁵Pa。

液态CO₂洗井的基本原理是：通过高压管送入井下的液态CO₂，经过吸热和降压后气化，并在井内产生强大的高压水气流，从而破坏井壁泥浆皮，疏通含水层的孔隙、裂隙通道，并使井内岩屑、泥浆等充填物拌随高压水流喷出地表，达到洗井和增加水井出水量的目的。

在碳酸盐岩和石膏等可溶地层中洗井时，可先向井中注入一定量的盐酸，静止1.5～5h后，再灌入液态CO₂。这时，液态CO₂由于吸热膨胀而产生气体，将先把盐酸压入岩层裂隙深处，起到加速溶解可溶岩石和扩大裂隙的作用，而后所溶解的物质又随着井喷被带出井口。有时，在揭露碳酸盐岩的水井中，即便只注入盐酸，也可因化学反应生成大量CO₂气体而产生井喷。

为了防止金属管材在洗井过程中被酸腐蚀，必须在酸液中加入一定比例的甲醛、丁炔二醇［C₄H₄（OH）₂］和碘化钠［NaI］、碘化钾［KI］等防腐蚀剂。此外，当孔内（特别是施工期较长的深孔）泥浆皮较厚时，亦可加入能够减缓泥皮凝固、硬化的多磷酸钠盐，以加强洗井效果。洗井设备的安装可参看图11-13。

液态CO₂洗井法，是目前诸种洗井方法中比较先进的方法。方法简单，节省时间，成本低廉，对于松散孔隙含水层或基岩裂隙含水层，以及不同深度、不同材质、不同结构的新、老管井均有较好的洗井效果。但洗井时应注意安全工作。

（3）盐酸洗井及其他化学洗井方法

当过滤器因化学作用堵塞时，一般可采用酸化处理。例如，当过滤器被碳酸盐类沉淀、氢氧化物沉淀或胶结物堵塞时，一般可用盐酸作为酸化处理液（同时为减少管井中金属材料的腐蚀，可加入适当的防腐剂）。盐酸酸化处理时的化学反应过程如下：

CaCO₃+HCl➝CaCl₂+H₂O+CO₂

FeCO₃+HCl➝FeCl₂+H₂O+CO₂

Fe（OH）₃+3HCl➝FeCl₃+3H₂O

图11-13 液态CO₂洗井安装平面示意图

如果堵塞物是硅酸盐类（粘土）时，则需用盐酸（HCl）与氢氟酸（HF）混合液处理。

当过滤器因细菌作用而堵塞时，一般可采用往孔内输送氯气灭菌的方法，或者采用输送氯气与酸化处理相结合的方法加以处理。

㈣ 安信帕克化学泥浆怎么用

使用方法：
在非开挖定向钻施工时，可将化学泥浆加入射流器内，加入量可调节每立方0.5-1公斤。
旋挖施工
在旋挖钻施工时，按现场设备情况投加泥浆助剂。最原始简单的就是直接加入施工基坑，优势是简单方便弊端是加入数量无法计算造成浪费等情况。
地质勘探
地质勘探钻井施工时，可将化学泥浆缓慢加入泥浆混合灌里进行混合用量0.3-0.8，用量可根据泥浆润滑度调节。

㈤ 堵漏材料及作用

目前,国内堵漏材料以桥堵材料为基础,并辅以化学和复合方法,种类齐全,基本能满足现场堵漏需求。

(一)桥堵材料

桥堵材料是不同形状、尺寸的惰性材料,以不同的配方混于泥浆中直接注入漏层。应根据漏层性质选择不同的桥堵材料,及其级配和浓度。颗粒状、鳞片状和纤维状堵漏材料的配比一般为2∶1∶1,使之互补以增强堵漏效果。要求有5%的惰性材料尺寸大于缝隙尺寸。纤维状材料长度一般为所堵裂缝宽度的2～3倍,直径为漏层孔径的1/2左右。强度低柔性大的材料应选稍长尺寸,强度高柔性小的材料应选短尺寸。惰性材料在泥浆中的加量一般控制在4%～6%。如用常规尺寸的颗粒状材料堵漏不成功,可换用较大尺寸颗粒并适当增加用量。颗粒状材料有核桃壳、橡胶粒、硅藻土、沥青等;纤维状材料有锯末、棉纤维、亚麻纤维等;片状材料有云母片、谷壳等。

(二)大漏失堵漏材料

大漏失堵漏剂配成的浆液进入漏失段后,在泥浆液柱和地层压力差作用下迅速失水,浆液中的固相组分聚集、变稠,形成滤饼,继而压实堵塞漏失通道。同时由于形成的堵塞具有高渗透性的微孔结构和整体充填特性,能透气透水,但不能透过泥浆,因此泥浆在塞面上迅速失水形成光滑平整的泥饼,起到进一步封堵漏失通道的作用。此方法适用于随钻堵漏,处理漏失带的渗漏、部分漏失及不太严重的全漏失。大漏失堵漏材料有渗滤性材料、纤维状材料、硅藻土、多孔惰性材料、助滤剂和聚凝剂等。

(三)软硬塞堵漏材料

软硬塞堵漏材料靠形成的不流动黏稠物质封堵漏层。由于软塞切力大,流动阻力大,因此可限制人为裂缝的发展。且软塞不固结,在人为裂缝稍增大的情况下也会变形而起堵漏作用。挤压时,软塞既可堵住大裂缝,也可堵住小裂缝,适用于较大裂缝或洞穴漏失,特别是人为裂缝漏失。软塞类主要包括柴油膨润土浆、剪切稠化液、重晶石(或赤铁矿)塞、石灰乳;硬塞类主要指各种水泥类固化材料,堵塞后能产生一定抗压强度的堵漏材料。

(四)水泥胶凝堵漏剂

包括各种特殊水泥、混合水泥稠浆等。近年来在水泥添加剂和灌注工艺改善方面有了长足进步,特别是各种快干水泥、触变性水泥、膨胀水泥以及速凝剂、缓凝剂的应用拓宽了水泥的适用范围。这种方法适于处理张开值8mm～30cm的自然横向裂缝、破碎石灰岩及砾石层的漏失。

(五)暂堵材料

暂堵材料是泥浆中的固相颗粒堵剂,进入地层后使漏层渗透率下降,在储层浅部形成有效的屏蔽环,防止储层进一步损害,投产时可解除堵塞恢复地层渗透率,从而减小因井漏造成的油气层损害,达到有效保护储层的目的。根据屏蔽环的不同,分为外屏蔽环、内屏蔽环暂堵技术。外屏蔽环广泛采用单向压力封闭剂;内屏蔽环采用易酸溶、油溶的堵漏剂进行堵漏。这种方法主要用于随钻堵漏中处理渗漏和局部漏失。暂堵材料有不同粒级的碳酸钙,磺化沥青、氧化沥青、磺化酚醛树脂及其改性产品,兼有桥堵、涂敷和黏接作用的油溶性树脂等。

(六)广谱型屏蔽暂堵保护油气层材料

广谱型屏蔽暂堵保护油气层材料可在油气层被钻开时,借助泥浆液柱与油气层之间的压力差,在极短时间内迫使泥浆中各类固相粒子进入油气层孔喉,在井壁附近形成渗透率接近于零的屏蔽暂堵带。依据油气层孔喉直径变化规律,采用多种粒径匹配的广谱型屏蔽暂堵保护油气层泥浆技术,能减少泥浆对油气层的损害。由于该类泥浆主要用于裸眼井段,因此要求具有更强的页岩抑制性、稳定井壁和保护油层的能力。目前国内多采用正电胶泥浆体系。

(七)化学堵漏材料

化学堵漏材料利用高聚物在界面上的静力、界面分子间作用力、化学键力,使聚合物黏接在界面处,在漏层完成堵漏。其优点是堵漏浆液密度低,凝固时间调整范围大,渗滤能力强,能固化堵塞微孔漏层。在井底固化的塑胶堵塞强度高,稳定性好,堵漏后对泥浆性能无不良影响。适用于部分漏失和全漏失的高渗透砂岩层和裂缝发育的砂岩及灰岩地层。化学堵漏材料分为凝胶、树脂和膨胀聚合物三大类。

(八)其他堵漏材料

1.高温堵漏材料

高温堵漏材料以桥堵为主,包括云母、蛭石、石棉、贝壳等。目前已有改性GS-高温暂堵剂产品。

2.复合堵漏材料

主要用于处理复杂漏失,尤其是水层漏失、气层漏失和长段裸眼井漏失及大裂缝、大溶洞漏失。例如高水堵剂-桥接剂混配复合堵漏材料、单项压力封闭剂-桥接剂混配复合堵漏材料、高失水堵剂-桥接材料-水泥复合堵漏材料等。

3.漏、防水两用堵漏剂

该堵漏剂以调整固化时间的无机凝胶和各类树脂为基础,根据孔内漏失情况配合常规堵漏剂组成。堵剂具有抗水性,干缩率低,有较好的结构强度。例如:有机硅堵漏剂、聚乙烯醇改性脲醛树脂与石膏或硅酸组成的堵漏剂等。

㈥ 管道堵塞后的处理步骤是什么

管道疏通的步骤：

1、降水排水

该步骤需要用泥浆泵将检查井内污水排出至井底淤泥。将需要疏通的管线进行分段，分段的办法根据管径与长度分配，相同管径两检查井之间为一段。

2、稀释淤泥

该步骤需要高压水车把分段的两检查井向井室内灌水，使用疏通器搅拌检查井和污水管道内的污泥，使淤泥稀释;人工要配合机械不断地搅动淤泥直至淤泥稀释到水中。

3、吸污

该步骤需要吸污车将两检查井内淤泥抽吸干净，两检查井剩余少量的淤泥向井室内用高压水枪冲击井底淤泥，再一次进行稀释，然后进行抽吸完毕。

4、截污

该步骤需要设置堵口将自上而下的第1个工作段处用封堵把井室进水管道口堵死，然后将下游检查井出水口和其他管线通口堵死，只留下该段管道的进水口和出水口。

5、清洗车疏通

该步骤需要使用高压清洗车进行管道疏通，将高压清洗车水带伸入上游检查井低部，把喷水口向着管道流水方向对准管道进行喷水，污水管道下游检查井继续对室内淤泥进行吸污。

6、通风

该步骤需要施工人员进入检查井前，井室内必需使大气中的氧气进入检查井中或用鼓风机进行换气通风，测量井室内氧气的含量，施工人员进入井内必需佩戴安全带、防毒面具及氧气罐。

7、清淤

该步骤需要在下井施工前对施工人员安全措施安排完毕后，对检查井内剩余的砖、石、部分淤泥等残留物进行人工清理，直到清理完毕为止。

管道疏通注意事项

如今，市面上有很多专门疏通管道的商品，例如管道疏通剂等，可以购买一瓶，使用非常方便。假如是因油脂、菜渣、纸屑以及毛发等造成的堵塞，那可以用这种方法疏通，同时还能解决管道异味问题，且具有杀菌和消灭寄生虫等功效。

㈦ 钻孔灌注桩中，常使用化学泥浆，化学泥浆是什么成份，怎么样检查

目前工地使用最带多的就是可利尔化学泥浆。是多种高分子聚合而成的，同时添加多种添加剂。可利尔分为金装、银装化学泥浆。其粘度检测使用1006马氏漏斗检测。

㈧ 化学泥浆的详细说明

中文名:化学泥浆

英文名:Chemicalmud

别名:聚合物泥浆、无固相泥浆

外观：白色粉末

气味：无味

热稳定性：温度超过100度时易分解

溶解性：溶于水，几乎不溶于有机溶剂，如苯、乙醇、酯类等，仅在乙二醇、甘油、甲方酰胺、乳酸、丙烯酸中溶解

腐蚀性：无腐蚀性

吸湿性：固体有吸湿性

化学泥浆理化性状:

化学泥浆是以多种单体或共聚物为基础人工合成的聚合电解质，系有机高分子聚合物材料，常见的化学泥浆产品形式分固体和液体。固体形式的又分颗粒状和粉末状，液体形式主要为反相乳液材料。按溶解速度又分为普通型和速溶性。

化学泥浆在水中充分溶解后成半透明糊状，粘度大，渗透能力强，能有效调节泥浆液的流变性，在孔内沉淀钻屑速度非常快，在孔壁周围经过渗透和胶联行成了一层薄透明糊状保护层，化学泥浆的优点是提高钻进速度，防止井漏和孔壁坍塌，保持井径规则。

化学泥浆分类：

钻探专用化学泥浆（分散钻井化学泥浆、钙处理钻井化学泥浆、盐水钻井化学泥浆、甲基钻井化学泥浆、保护油气层钻井化学泥浆等）、旋挖钻机专用化学泥浆。

主要品牌：

钻探专用化学泥浆：中国石化、中国石油等

旋挖钻机专用化学泥浆：奈普顿、顺邦等

化学泥浆使用方法（旋挖钻机施工专用）：

目前在旋挖钻机施工中使用较多的是奈普顿化学泥浆，市场占有率第一位，质量稳定，在国内及国外普遍使用较多，以下就奈普顿化学泥浆为例，列举使用方法。

1、使用配量及方法：0.1‰–1‰千克/立方米水（根据土质条件、施工孔径、施工长度可酌情加、减实际用量）；在搅拌条件下均匀撒入，不得结块或者成团。

2、水质要求：水中无杂质（pH值7–9）因为化学泥浆在弱碱性条件下能达到最好的分散溶解效果，如果你在调配化学泥浆时，加适量纯碱粉（碳酸钠Na2CO3）或者片碱（片状NaOH）,使泥浆的pH值达9为宜，泥浆发挥效果会更好。

3、水溶时间：普通型化学泥浆溶解不少于1小时，需采取泥浆池内空压机吹气或循环泵循环造浆法；速溶型化学泥浆溶解时间不少于5分钟，一般采用孔内直接造浆法，也可采用泥浆池内造浆。

4、特性：白色颗粒粉末状，水溶性高分子聚合物，由于其分子链中含有一定量的极性(阳)基团，可加速泥浆液中的钻屑的沉降，有非常明显处理沉渣效果；能提高泥浆粘度和抑制泥岩膨胀；化学泥浆分子可较好地包围粘土颗粒，渗透能力强，护壁效果好，沉渣量小。

5、包装

牛皮纸纸箱25kg/箱（内销）

塑料包装2.5kg/塑料袋（内销出口）

纸塑复合双层袋包装25kg/袋（内销，出口）

纸塑包装1t/袋750KG/袋（出口）

6、针对地层特点化学泥浆的配方

一般情况下比例按0.01%~0.1%配制，根据现场实地情况试验确定配合比例。参考指标:如下

7、注意事项：

(1)奈普顿化学泥浆为白色颗粒粉末状，根据国家法律法规无法空运或空运手续复杂、时间长，最便捷方式是通过公路货运专线运输。特别着急的客户请致电公司全国统一客服专线4006-110-178，咨询所在地是否有现货或库房后再下单。

(2)为了保证产品的质量和稳定性，公司一般情况统一由北京厂区发货，个别急用客户可从国内一些分库发货调货。

(3)注意防水防潮、摆放层数不高于5层。

通常在下列情况要及时加化学泥浆，以保障工程的顺利进行：

A.砂层地质比较多时

B.用清水或者膨润土造浆护壁效果不理想时

C.钻孔后沉渣量比较大，达不到规范要求，清孔时间比较长时

D.对环保要求高时，不允许有扬尘现象，禁止膨润土施工时

E.城市内施工或场地狭小时，不方便做大型泥浆池时。

F偏远地区如新疆西藏等项目，运输费用高，人工费用高

G严寒地带，膨润土易结冻，膨润土保存、造浆困难时。

㈨ 泥浆处理剂

目前我国已有几十种泥浆处理剂用于泥浆的处理。地质钻探也普遍采用了烤胶、纤维素、木质素、聚丙烯酰胺等有机处理剂和多种无机处理剂如烧碱、纯碱等,同时也使用部分惰性材料。

(一)无机处理剂的作用原理

无机处理剂在泥浆处理中应用很广泛,其作用原理有如下几个方面。

1.分散作用

这是按双电层理论进行泥浆处理的原理。在基浆中加入纯碱或磷酸钠盐等处理剂,提供了钠离子,以钠离子置换黏土中原有的钙离子,把钙土变为钠土,使泥浆的分散度增加,水化好,可起降低失水和提高泥浆黏度的作用。对泥浆质量要求不高的地层,单独采用碱处理泥浆是可以达到要求的。

2.控制絮凝作用

对泥浆进行钙处理,盐水处理时,形成适度絮凝的粗分散体系,可用来抑制黏土的水化膨胀,防止水敏性地层造浆和坍塌,此外,单独加入石灰或食盐等无机处理剂,则会因絮凝作用而提高泥浆的切力和黏度,可满足漏失层的需要。

3.调节泥浆酸碱度(pH值)

泥浆pH值的变化对黏土在泥浆中的分散和稳定,各种处理剂在泥浆中的溶解度,泥页岩钻屑的分散与孔壁的膨胀均有较大的影响,各种泥浆都有自己适合的pH值范围。加入烧碱等提供了氢氧离子,可使泥浆pH值增加,使泥浆处于偏碱性范围内,有利于黏土的稳定。钻进水泥塞时,泥浆的pH值也会增高,而钻进盐层时,泥浆pH值将会降低。

4.沉淀去钙作用

在泥浆中加入碳酸钠(纯碱)或碳酸氢钠时,发生反应可以形成碳酸钙沉淀,达到从泥浆中去钙的目的。配制基浆的水中钙、镁离子偏高,也可用其进行处理,使水质软化,造出优质的基浆。

5.对有机处理剂溶解或水解

丹宁酸、腐殖酸等有机酸在水中的溶解度较小,黏土不易吸附它们。如加入适量烧碱和水配成丹宁酸钠和腐殖酸钠,成为水溶性处理剂,此时它容易被黏土颗粒吸附,可起到稀释剂和降失水剂的作用。

为了使具有可水解极性基如酯基、腈基、酰胺基等的有机处理剂变为水溶性泥浆处理剂,可加无机处理剂,先进行水解和中和反应。如聚丙烯腈在水中不溶解,经过用烧碱加热水解并中和后形成水溶性的水解聚丙烯腈,作为抗高温降失水剂使用。

6.其他作用

如饱和盐水泥浆可抑制盐层的溶解;无机盐化学反应后可形成凝胶物用于堵漏,加入重晶石等高密度的惰性材料可提高泥浆密度平衡高压地层压力,以达防止井喷井涌的目的等等。

(二)无机处理剂简介

1.氢氧化钠(烧碱)

它属碱类处理剂。碱类的分子结构共性是含有能电离的OH^-离子,这类处理剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙等。

氢氧化钠分子式为NaOH,分子量40,又名火碱,苛性钠。

它是一种乳白色的晶体,常温时密度2.0～2.2g/cm³。在空气中易潮解,存放时应注意密封或加盖,以防潮解变质。

氢氧化钠是一种强碱,其固体和浓溶液能腐蚀衣物和皮肤,故使用时必须注意安全。若衣物或皮肤沾上它,应立即用清水冲洗,再用3%的硼酸溶液冲洗。

其易溶于水,溶解度随温度的升高而增加。其水溶液呈强碱性,在配制水溶液时要注意搅拌,否则易在罐底重结晶。

把氢氧化钠(NaOH)加入泥浆后,由于其属强电解质而完全电离出Na⁺和OH^-离子。正是电离出的Na⁺和OH^-离子在泥浆中起作用。其作用如下:

1)调节泥浆的pH值。由于NaOH在泥浆中电离提供了Na⁺和OH^-,因而使泥浆的pH升高。随NaOH加量的增多,则电离的OH^-离子越多,泥浆的pH值就越高。

2)促进黏土水化分散。由于泥浆中加入了NaOH,使泥浆中的Na⁺离子增多,与黏土表面进行离子交换。当黏土表面吸附的Na⁺离子较多时,黏土就显示了钠土的性质,使之亲水性更强,分散性更好,故一般称其为分散剂。同时由于OH^-增多,还可增加黏土颗粒的负电荷,使其吸附阳离子的能量增大,从而也增加了其水分解性能和分散度。

3)增加某些有机处理剂的水溶性。如NaOH与丹宁配成丹宁酸液,与烤胶配成烤胶酸液,既能提高pH值,又能增大这些有机处理剂的溶解度,从而达到改善泥浆性能的目的。

4)在钙处理泥浆中,由于相同离子效应,可控制Ca²⁺离子的浓度。

5)氢氧化钠在泥浆中作用剧烈,故现场一般不直接加入固体氢氧化钠,而是配成溶液使用。浓度一般为1/5或1/10(质量体积比),若单独使用NaOH溶液,可提高泥浆的黏度和切力。

6)能沉淀泥浆中有害的或多余的阳离子,使泥浆质量得以保证。

2.碳酸钠(纯碱)

碳酸钠属盐类处理剂,又名纯碱,其分子式为Na₂CO₃,分子量106。

无水碳酸钠是白色粉末,常温下密度为2.5g/cm³左右,易受潮,吸潮后会结成硬块,因而存放时应保持干燥,切忌受潮。

泥浆中常用的是无水碳酸钠,其易溶于水,水溶液呈强碱性,浓度3%的碳酸钠水溶液的pH值约为11。Na₂CO₃水解可产生Na⁺,OH^-,HCO^-离子,由于这种特性,它在泥浆中可起下列作用:

1)促进黏土的水化和分散。在泥浆中加入纯碱后,提供的Na⁺通过离子交换改变了黏土颗粒表面吸附的Na⁺/Ca²⁺之比,黏土由钙质黏土转变成了水化强、分散好的钠黏土,从而提高了黏土的造浆率。如在清水作冲洗液钻进时加入一定量的纯碱,能加快黏土的造浆。配制原浆时,加入纯碱可使黏土预水化,同样提高黏土的造浆率。

2)清除泥浆中由于石膏或水泥浸而产生的过剩Ca²⁺离子。当泥浆被石膏或水泥浸时或者钙处理时石灰过量,黏土颗粒水化变差,相互间易结成网状结构,切力和黏度上升,失水量增大,此时在泥浆中加入碳酸钠后,就可恢复泥浆原来的性能。

3)调节pH值。碳酸钠水溶后可提供OH^-离子,因此能提高泥浆的pH值,但不及氢氧化钠强。

3.氯化钠(食盐)

它也属盐类处理剂,又名食盐,分子式为NaCl,分子量55.45,呈白色立方晶体或粉末,常温下密度2.17g/cm³左右。纯NaCl不潮解,但粗盐中常含氯化锰、氯化钙等吸水杂质,故粗盐易吸潮,NaCl易溶于水,其水溶液呈中性,pH值6.7～7.3,温度对NaCl在水中的溶解度影响很小。其在泥浆中的作用为:

1)去水化或盐析作用。盐水泥浆可抑制孔壁泥页岩水化膨胀或坍塌,有时加入NaCl可提高泥浆的黏度和切力。

2)抑制溶解作用。用NaCl配制盐水泥浆或饱和盐水泥浆可防止岩盐段溶解成大肚子,以利顺利钻穿盐层。

3)作有机处理剂的防腐剂。

4.硫酸钠

硫酸钠有两种,带10个结晶水的硫酸钠分子式为Na₂SO₄·10H₂O,分子量322.2,又叫作芒硝。不带结晶水的硫酸钠粉末叫无水芒硝,分子式为Na₂SO₄,分子量为160.2。

芒硝呈无色针状结晶或白色颗粒,在空气中易风化,失去结晶水变成无水硫酸钠,芒硝在常温下密度为1.46g/cm³,无水芒硝在常温下密度为2.7g/cm³。芒硝易溶于水。

在泥浆处理中,常用硫酸钠来提高泥浆的黏度和切力。足量的硫酸钠加入泥浆后,由于Na⁺和SO₄2-离子水化会降低黏土颗粒的水化,黏土颗粒间形成的网状结构增强,从而增加了泥浆的黏度和切力。并且硫酸钠是堵漏的原材料,把无水硫酸钠粉末加入泥浆后,可形成10水芒硝。每142kg无水芒硝变成10水芒硝能吸收180kg水,同时生成针状物,在泥浆中增加了很不规则的固体颗粒;还有,当硫酸钠浓度比较大时,对黏土颗粒有聚结作用,这些作用使泥浆加入芒硝后变成了稠泥浆,用于钻孔堵漏。

在芒硝层孔段钻进时,可选用芒硝配制的泥浆,以抑制芒硝层在泥浆中的溶解,保持孔径规则。

5.硅酸盐

硅酸盐中只有Na和K盐等碱金属盐能溶于水,其他硅酸盐都不溶于水。用作泥浆处理剂的一般是硅酸钠,又叫水玻璃。其分子式可用Na₂O·XSiO₂来表示,X是SiO₂与Na₂O的比值。

水玻璃一般为黏稠状的半透明液体,由于其含杂质的不同,常显出无色、棕黄色或青绿色,水玻璃的组成比较复杂。其比值X越大,其pH值越低,密度越大,其黏度越大。钻探现场一般采用比值X为200左右,密度1.5～1.6范围的水玻璃,它碱性较大,pH值可达11.5～12。

水玻璃对玻璃有腐蚀性,故存放时切忌使用玻璃容器。水玻璃溶于水和碱性溶液中,并能与盐水混溶,可用饱和盐水来调节水玻璃的黏度。

水玻璃在泥浆中的作用:

1)水玻璃在水中分解,可形成低分子聚合物,使黏土絮凝沉淀,是泥浆絮凝剂。

2)用盐酸适当降低水玻璃溶液的pH值,当其pH值小于9时,整个溶液将形成不流动的冻胶,叫作凝胶。形成凝胶的作用,叫作水玻璃的凝胶作用。把水玻璃配成pH值5～8.5的各种混合物,则随着pH值的不同,这些混合物的胶凝作用(从调好pH值到胶凝状态所需的时间)有很大的差别,可从几秒钟到几天时间不等。钻孔过程中便利用水玻璃这一特点,可据实按所需要的凝胶条件加以选择,使水玻璃和石灰、烧碱、黏土等配制成石灰乳堵漏剂,注入预定孔段进行胶凝堵塞,因此,水玻璃是泥浆中很好的堵漏剂。

3)配制的水玻璃泥浆,还可防止孔壁坍塌,起到较好的护壁作用。

6.铬酸盐

铬酸盐类泥浆处理剂常用的有:铬酸钠、铬酸钾、重铬酸钠、重铬酸钾。

铬酸盐有毒,皮肤破伤处禁止接触,并注意勿将其粉尘吸入口鼻之中。

铬酸盐在泥浆中主要是通过氧化还原反应起作用的。其在泥浆中的作用主要有:

1)具有良好的稀释作用。不论泥浆黏土含量高或低,铬酸盐与一般的有机稀释剂合用都是有效的泥浆稀释剂,并且稀释作用不受溶液矿化度高低的影响。特别是当常用稀释剂如丹宁碱液、栲胶碱液及煤碱剂等失去稀释作用时,其稀释效果更为有效。铬酸盐可直接加入泥浆,一般配成浓度为0.5%的溶液使用,可大大降低泥浆的黏度和切力,但加量切不可太多,以免引起泥浆性能发生大幅度变化,使孔内情况出现异常。

2)有降失水作用。由氧化还原反应生成的Cr₃₊离子,能与某些有机处理剂形成络合物,尤其是多官能团处理剂(如煤碱剂)更为有效。

3)能提高泥浆的热稳定性。可抗温度达到180℃～190℃,可用于深孔或地热井成孔。

4)具有防止泥页岩水化膨胀,防止地层坍塌等稳定孔壁的作用。还可防止钻具的黏附卡钻等事故。

用于处理泥浆的无机处理剂种类繁多,如表2-1所示。

表2-1 泥浆无机处理剂种类表

续表

(三)有机处理剂的作用原理

有机处理剂被广泛地用于泥浆处理,其作用也是多方面的。一般按其作用分为三大类,即稀释剂(主要用来控制泥浆流动性),降失水剂和絮凝剂三大类。其品种比无机处理剂要多得多。

有机处理剂对于泥浆具有分散稳定、絮凝、发泡、消泡、乳化、减摩润滑的作用,同时能抑制黏土质岩石的水化、膨胀和造浆,抑制水敏地层的坍塌,减轻对钻具的腐蚀,并能起到杀菌的作用。在调节泥浆性能方面,它们可用来降低泥浆失水量,降低泥浆黏度和切力(稀释作用),增加泥浆黏度和切力(增稠作用),增加泥浆润滑性能等。需要注意的是,不是每种有机处理剂都同时具有多种作用,而是以某一作用为主,或同时兼有其他作用。

事实上有机处理剂在泥浆中的主要作用是使泥浆分散、凝聚从而引起泥浆的失水量、流变性等发生改变。现就其作用原理简述如下。

1.稀释作用

丹宁酸钠、腐殖酸钠、铁铬木质素磺酸盐等处理剂在它们的分子链上皆有一定数量的吸附基团,还有一定的水化基团。这些稀释剂以其分子链上的吸附基团吸附在黏土颗粒水化较差的棱角边缘处,同时它们的水化基团使黏土颗粒棱角、边缘处水化膜增厚。由于黏土颗粒棱角、边缘处水化膜增厚,从而减弱了黏土颗粒形成网状结构的能力,使泥浆的动切力和视黏度都降低;因为拆散了黏土颗粒形成的网状结构,就释放出了包在网状结构中的自由水;再者,处理剂分子给黏土颗粒带来的吸附水化层使黏土颗粒之间的摩擦由固相之间的摩擦变为液相之间的摩擦,降低了流动阻力。

泥浆稀释剂不但破坏了泥浆的网状结构,而且始终使其保持分散状态,从而使泥浆由稠变稀,泥浆黏度和切力降低,这样就大大提高了泥浆的流动性。

2.降失水作用

泥浆失水量的大小主要取决于其所形成的泥皮质量,泥皮质量又取决于泥浆中黏土颗粒有适当的大小分布,而保证黏土颗粒有适当大小分布靠的是泥浆中黏土颗粒的聚集稳定性。钠羧甲基纤维素(Na-CMC)等降失水剂就具有使黏土颗粒聚集稳定的作用。其主要原因是下列四点:

1)在黏土颗粒表面形成吸附溶剂化层。降失水剂分子链上的水化基团使处理剂分子水化,而依靠其分子链上的吸附基团吸附在黏土颗粒上,这样就给黏土带来吸附水化层,使黏土不易聚拢形成大颗粒,从而保持泥浆中黏土的多级分散度。另外,吸附在黏土颗粒上的已经水化的处理剂分子,以其分子链上的各个极性基团之间相互吸引,形成黏土颗粒周围的结构性吸附水化层(又称结构性溶剂化层)。这种结构性吸附水化层,可隔离各个黏土颗粒,避免黏土颗粒的聚结,保持泥浆黏土颗粒的多级分散性;由于处理剂分子本身吸附了泥浆中的一部分自由水,使泥浆中自由水减少,又保持了泥浆中黏土的多级分散度。黏土周围的吸附水化层可以变形,堵塞了黏土颗粒间的孔隙,从而使泥浆的泥皮结构致密,孔隙少,渗透率低,故使泥浆失水量降低。

2)高分子聚合物的保护作用。当高分子聚合物的浓度达到一定值之后,除了高分子聚合物的每个分子与一些黏土颗粒黏附外,每个黏附有黏土颗粒的大分子链之间还通过黏土颗粒的桥接,形成布满整个体系的混合结构网。在这样的混合结构网中的黏土颗粒就不易黏结和沉降了。当CMC等处理剂加量少时,非但不起稳定作用,反而会降低泥浆的聚集稳定性,这是因为处理剂大分子在泥浆中的浓度太低,不足以形成大的混合结构网造成的。这种加少量高分子化合物反而引起不稳定的现象,在泥浆化学上叫絮凝作用。

3)有机降失水剂皆为线型高分子聚合物,加入泥浆后能提高泥浆的液相黏度,从而使泥浆失水量降低。

4)部分降失水剂还可以与泥浆中一些离子形成细小的沉淀物,堵塞了泥浆所形成的泥皮的孔隙,降低了泥皮的渗透率,使泥浆失水量下降。

3.絮凝作用

为了减少或清除泥浆中的无用固相(或称杂质),可加入高分子絮凝剂,对这些钻屑进行絮凝。絮凝后钻屑颗粒变粗,然后通过地面泥浆沉淀系统或固相控制系统将其清除,从而保持泥浆的低固相或控制钻进过程中的自然造浆。水解聚丙烯酰胺等絮凝剂有此作用。

4.增稠作用

增稠主要是为了提高泥浆,特别是低固相泥浆或无固相泥浆的黏度和切力,从而增强其悬浮和携带钻屑的能力,同时也有利于预防小的漏失。有机增稠剂主要是一些高分子化合物,如高分子胶类,高黏度CMC、高聚合度、高水解度聚丙烯酰胺等,增稠是利用它们具有的长分子链间能形成网状结构的特性来实现的。使用高分子增稠剂,往往同时具有降失水的作用。

5.抑制泥页岩水化作用

主要是抑制含黏土质地层的水化、膨胀缩径和造浆,同时也对这类地层起稳定孔壁,防止坍塌的作用。除前面提到的使用钙处理泥浆、盐水泥浆、硅酸钠泥浆等能起这一作用外,还可以采用有机处理剂如磺化沥青、木质素磺酸钾、腐殖酸钾等处理剂。

6.乳化作用

配制水包油乳化泥浆或油包水反相乳化泥浆时,均需要乳化剂。除了一些专用的表面活性剂起乳化剂的作用外,许多泥浆有机处理剂也同时具有乳化作用。如腐殖酸钠、铁铬木质素磺酸盐等可以作为水包油的乳化剂来使用。

7.发泡和消泡作用

为了配制充气泡沫轻密度泥浆,需要加入发泡剂。发泡剂吸附在气液相界面上,使气泡能均匀稳定地分散在泥浆中。许多表面活性剂和部分泥浆有机处理剂均有发泡性能。反之,为了使泥浆中的气泡除去,应加入消泡剂。消泡剂能进入气泡膜,从相界面上吸附层中顶替出泡沫稳定剂,使气泡合并或消失,从而达到消泡的目的。消泡剂有高碳醇类、硬脂酸铝等。

8.减摩润滑,防卡减卡作用

在泥浆中加入磺化妥尔油沥青、皂化溶解油等,可增加泥浆润滑性能或减少泥皮、泥浆的黏滞性,起防卡、减卡和使钻具润滑,便于开高转速的作用。

9.其他作用

加入除氧剂等抑制对钻杆、钻具的腐蚀,加入多聚甲醛、五氯酚钠等可防止泥浆中的多糖处理剂发酵、防污染、抗盐抗钙、抗高温等。

(四)常用有机处理剂常识

有机处理剂种类繁多,结构十分复杂,其作用机理有些至今还未弄清楚,在此,我们只介绍一些常识性的东西,供大家在使用中参考。

1.钠羧甲基纤维素(Na-CMC)

钠羧甲基纤维素(Na-CMC)是一种白色粉粒状或纤维状物质,无臭、无味、无毒。它易溶于水,水溶液呈中性或弱碱性。它是目前使用得最多的最有效的泥浆降失水剂。它有高、中、低三种黏度的产品,除用作泥浆处理剂外,还广泛应用于印染、医药、炸药、合成洗涤剂、造纸的行业。用于处理泥浆时,高黏度CMC适用作低固相泥浆的悬浮剂,中黏度CMC适于一般泥浆降失水用,低黏度CMC适于加重泥浆的降失水剂。

Na-CMC对泥浆的作用是其分子结构中的羧钠基的电离和水化,可给黏土颗粒事带来良好的水化膜,并增加黏土颗粒的电动电位,即增加黏土颗粒间的排斥力,致使黏土颗粒分散和稳定。同时,由于Na-CMC水化作用强,泥浆中的自由水减少,形成的泥皮致密,均有利于泥浆失水量的降低。

如果单纯用Na-CMC做泥浆的降失水剂用,则泥浆的pH值应大于8.5,并选用中、低黏度的Na-CMC。如低固相泥浆用其提高黏度时,则要求泥浆的pH等于7为最佳,并选用高黏度的Na-CMC,而在碱性的水溶液中,Na-CMC的分子链节会产生断裂,泥浆黏度会降低,即泥浆的碱性强时,Na-CMC的提黏效果不明显。在高温下,Na-CMC易产生氧化使其分子链断裂降解,并发酵而失效,因此,Na-CMC的抗温性是不够高的,一般只能在井温小于130～140℃(相当于3500m井深的温度)时使用。

由于羧甲基纤维素的碱金属(Na、K)和碱土金属(Ca、Mg)盐均可溶于水中,因此,Na-CMC可用于盐水泥浆和一般钙处理泥浆中,当泥浆发生水泥侵、盐侵时,可用Na-CMC来降低泥浆的失水量。但当泥浆的含盐量达5%以上时,Na-CMC降失水的效果会降低,此时需要增加其用量才能达到降失水的目的。

由于Na-CMC能增加泥皮的致密性,因而它还具有抑制泥页岩水化膨胀,稳定孔壁的作用。由于其具有两亲结构,因此它还对混油泥浆有稳定乳化的作用,由于Na-CMC能吸附在金属表面上,因此它可减少泥浆对金属用品的腐蚀作用。除高温外,一般情况下Na-CMC泥浆是不会发酵和发泡的。

当Na-CMC在泥浆中的加入量过小时,由于分子链彼此之间距离太远,不能形成网状结构,此时易引起对黏土颗粒的絮凝,并使泥浆失水量增大。因此,用Na-CMC处理泥浆时,其加入量要达600×10^-6～1000×10^-6以上。

一般淡水泥浆用Na-CMC降失水时,其加入量为泥浆质量的0.5%以下。用它来降低钙处理泥浆或盐水泥浆的失水量时,其用量要增加,处理饱和盐水泥浆时,其用量高达2%～5%。

地质钻探中使用Na-CMC时,一般都将其预先配成浓度2%～3%的NaCMC水溶液以备应用。

2.铁铬木质素磺酸盐(简称铁铬盐)

铁铬木质素磺酸盐是一种棕黑色粉状物质,能溶于碱性、中性和酸性水溶液中,其水溶液呈弱酸性。它是泥浆稀释剂。

铁铬盐的分子大小不一,但主要部分是高分子化合物。铁铬盐中的铁〔Fe⁺²和铬(Cr⁺²)〕可同时和木质素磺酸分子中的两个或三个极性基团结合,形成稳定性较高的内配合物。它和黏土颗粒吸附后,拆散了泥浆的网状结构,降低了泥浆的黏度和切力,从而起到了良好的稀释泥浆的作用,同时也能降低一点泥浆的失水量。由于其分子链长的原因,它能抑制黏土岩的水化膨胀,稳定孔壁。因其具有两亲结构,在泥浆中又能起乳化作用。

由于铁铬盐具弱酸性,加入量多时会使泥浆的pH值下降。因此,使用时要另外加烧碱调整泥浆pH值至9～10之间。pH值过低时,铁铬盐中糖类等杂质易发酵分解,使泥浆起泡。由于烧碱不可与铁铬盐混溶或直接接触,加碱时不要和铁铬盐混在一起加,而应分别加入泥浆中。

由于铁铬盐的抗盐抗钙能力强,热稳定性高,一般把它用作盐水泥浆和钙处理泥浆的稀释剂。

铁铬盐加入泥浆中的数量,淡水泥浆为0.1%～1%,盐水泥浆可达5%不等。可直接往泥浆中加入粉状物,也可配成浓度为10%～20%的水溶液加入泥浆中。

为了提高此类处理剂的稀释和降失水效果,可采用铁铬盐和铬腐殖酸联合对泥浆进行处理。

3.聚丙烯酰胺

聚丙烯酰胺(PAM)是一种无味、无臭粉末或结晶固体,属线状非离子型高分子聚合物,目前产品多为浓度7%～8%的透明胶状物。其平均分子量可从几万至几百万,甚至上千万。目前的产品有5万～7万,70万～150万,150万～300万,300万～500万,500万～800万几类分子量的。

聚丙烯酰胺可溶于水,但分子量大时,溶解速度慢。它能和大多数水溶物质包括盐类混溶,还可与各种表面活性物质迅速混溶。

在烧碱溶液中,聚丙烯酰胺(PAM)可水解成水解聚丙烯酰胺(HPAM或PHP)。

其水解方法可采用高温(90～100℃)或常温(20～30℃)下水解。高温水解较快,一般只需3～4小时,而常温水解往往要几天时间。水解过程中要进行搅拌。高温水解时,可先在50℃下搅溶PAM,再加入烧碱。

由于水解条件的影响,实际水解度往往与理论水解度不一致。特别是理论水解度大于40%～60%时,这一差别更大。即实际水解度要比理论水解度小得多。因此,水解后的PHP,最好进行实际水解度的测定,方可投入使用。

未水解或低水解度的聚丙烯酰胺,可作为泥浆的完全絮凝剂使用。其加入量为10×10^-6～50×10^-6时,即可达到絮凝或聚沉泥浆中的钻屑的目的。水解度为30%的PHP絮凝效果最好,加入量为50×10^-6～300×10^-6。而水解度大于60%～80%的PHP,可起增加泥浆黏度和降失水的作用,并兼有絮凝作用。完全水解的PHP,已成为聚丙烯酸钠,只能作为泥浆降失水和增加黏度之用,起不到絮凝剂的作用。

PHP分子量在30万以下时,絮凝效果较差,分子量在50万～500万时絮凝效果较好。分子量超过500万以上时,由于分子链过长一方面难于溶解在水中,另一方面分子链易产生卷曲,影响其“架桥”,从而影响絮凝效果。

PHP的水解度过大,即吸附基太少,水化基太多时,则PHP所吸附的黏土颗粒少,虽然分子链伸张较好,也不能顺利地“桥接”絮凝,只有利于泥浆的增黏和降失水作用。

在溶液或泥浆中,PHP的加量多少对泥浆的性能也有重大影响。加量太少不利于“桥接”和絮凝;加量过多,黏土颗粒表面被高分子物覆盖很多,也将会影响“桥接”,此时会产生高分子物间的溶剂化作用,对黏土颗粒起保护和稳定作用,即有利于降失水和增黏。

使用PHP处理泥浆时,泥浆的pH 值在7～9之间为宜。pH 值过小时,羧钠基(-COONa)会变成羧基(-COOH),从而使水化减弱和分子链卷曲,这样对絮凝不利。pH值过大时,会使PHP继续水解,酰胺基继续减少,也会影响絮凝效果。

PHP的抗温性能较好,并有一定的抗盐、抗钙能力。而当泥浆中的钙离子超过200×10^-6时,则需事先加入纯碱除钙。但少量钙离子的存在,对黏土颗粒的絮凝是有利的。即无机絮凝剂和有机絮凝剂配合使用,能收到更好的絮凝效果。

PHP可直接吸附在水敏性地层孔壁的表面上,有利于防止水敏地层的水化膨胀,即起防塌和稳定孔壁的作用。因此,高浓度(400×10^-6～700×10^-6以上)的PHP水溶液(不是泥浆)也可以起防塌的作用。此外,使用PHP处理泥浆时,还能增加泥浆的润滑作用(特别是加量大时)。

PHP除用作泥浆絮凝剂外,高水解度的PHP还作为泥浆降失水和提高黏度之用。还可用聚丙烯酰胺进行钻孔堵漏。

常用泥浆有机处理剂的种类如表2-2所示。

表2-2 泥浆有机处理剂种类

续表

(五)惰性材料添加剂

泥浆惰性材料添加剂,即不起化学反应的处理泥浆的有机或无机材料,对泥浆可起加重(增加密度)、增黏和润滑作用,对漏失钻孔进行堵漏等。

1.泥浆加重剂

其主要作用是提高泥浆的密度。

(1)重晶石粉

重晶石又叫硫酸钡(BaSO₄),纯品为白色粉末,含杂质时带绿色或灰色,常温下其密度为4.3～4.6g/cm³,硬度2.5～3.5。用于泥浆中的重晶石粉末细度要求99.9%都能通过200目筛子(74μm),重晶石有轻微毒性,不溶于水、有机溶剂、酸或碱液,而只溶于浓硫酸中。重晶石是目前最好的泥浆加重材料。

(2)其他加重材料

石灰石粉(密度2.2～2.9g/cm³)、方铅矿粉(密度7.5～7.6g/cm³)、磁铁矿粉(密度4.9～5.9g/cm³)、碳酸钡粉(密度4.28～4.35g/cm³)等。

2.泥浆堵漏材料

为了防止钻孔漏失或堵塞已漏失的钻孔,可在泥浆中加入纤维状、片状、粒状的堵漏材料,堵漏材料的品形要根据钻孔漏失通道的大小及形状来选择。其大小从几十微米至几十毫米不等,加入量由百分之几到百分之几十不等;还有具膨胀性的堵漏材料。各类堵漏材料规格、形状如表2-3所示。

表2-3 堵漏材料规格、形状表

3.无机惰性增黏剂

膨润土粉等可作为增黏剂,它可提高淡水或盐水泥浆的黏度,但不能控制失水,可增加泥浆的携砂和悬浮能力,并具有抗钙、抗高温和在广泛的pH值范围内保持稳定的特点。加入量0.5%～3%不等,视泥浆增黏要求而定。

4.无机润滑材料

加入泥浆后可降低泥皮的摩擦系数、增加泥浆润滑性能,又不致影响泥浆其他性能的材料主要有二硫化钼、石墨等。

(1)二硫化钼(MoS₂)

二硫化钼是银白色或浅灰色粉末,密度4.8～5g/cm³,摩氏硬度1～1.5。它是非磁性材料,但与金属有极强的亲和力。在68～400℃温度范围内,它有良好的润滑性,摩擦系数通常为0.05～0.09,并在一定范围内,负荷越大,摩擦系数变得越小。它的化学稳定性强,不溶于水、油、醇、脂中,而只有硝酸和pH值大于10的碱性水溶液或强氧化剂才会使它氧化成钼酸。

泥浆中加入0.2%的二硫化钼即可减摩而不影响泥浆其他性能。

(2)石墨粉

化学分成是碳,密度2.2g/cm³,摩氏硬度1～2,摩擦系数0.15～0.20,化学稳定性好,加入泥浆中的量为0.1%～0.3%之间。