饱和盐水泥浆配方
饱和盐水泥浆配方
一、四川常用饱和盐水泥浆配方 1、 组成 1.04轻浆+5%SMP-2+5%SMC+1%FCLS+1%CMS+0.5%CMC-LV+0.1~0.3%PAC(或
CMCHV)+0.1~0.2%烧碱+0.1~0.2%AS+NaCL 至饱和,视要求加重。
必要时加入0.5~1%RHS 等润滑剂加入0.1%盐结晶抑制剂（井深时必用）
3、注意事项
1）转化前对井浆进行性能调节的同时，高效率地用好固控设备循环除砂8小时，并全面掏罐一次。
2）钻进中用好振动筛和除砂清洁器（密度小于1.60g/cm 3）。
3）固控工作中防因清洗固控设备导致水进入钻井液。
二、已实践饱和盐水钻井液
1、 主要成：坂土基浆中加入聚合物和SMP 护剂，然后加NaCL 至饱和。
2、 主要材料：坂土、纯碱、烧碱、SMP 、PAC-HV 、ABS 表面活性剂（或RH-4清洁器）、
RH-3润滑剂、CMS 、消泡剂、铁铬盐、NaCL 3、 配方方法及加量：
1） 清水+10%坂土
+0.6%纯碱配成新浆予水化8小时以上备用。
2） 新浆稀释成4~5（重量）后加入5%SMP （干粉3%）、0.1~0.2%PAC-HV ，0.2~0.4%CMS,
然后加NaCL 至饱，若粘切过高加0.3~1%FCLS 调至合适，循环中加入清洁器0.2%、润滑剂0.4~0.5%，在此处理中用烧碱调节PH 值到10~11并在钻进中保持。
1）CL -保持在日常维护中的NaCL 补充。
2）失水偏大以SMP 配合CMS ，比例约3：1，配成溶液加入为好，超深井段淀粉效果差时可改用部分PAC-LV 。
3）使用中粘度大多不会偏低，若偏低可用PAC-HV 增粘。
4）补充新浆保持坂土含量，钻盐泥浆由不应补充坂土而应稀释。
5）每补充100方溶液，应相应含有润滑剂200~500公斤，清洁剂100~200公斤。
6）井深超过两千米使用时，应加0.1~0.2%以盐抑制剂。
维护要点：
1）处理中必须补充NACL以保证含盐饱和。
2）循环罐沉砂超过1千米时进行清掏，但应尽量避免一次全部掏罐。
3）振动筛筛布40目，100%在钻进中运转。
4）除砂器、除泥器（清洁器）至少50%钻进时间使用，离心机可间断使用。
5）加干剂时，每带的混入速度不能低于10分钟。
饱和盐水聚合物泥浆的研制及应用
饱和盐水聚合物泥浆的研制及应用赵宗昌１，邹海江２，李鹏飞２（１．陕西澄合天宇勘探建井工程有限责任公司，陕西澄城 ７１５２００；２．陕西省煤层气公司天宇地质研究院，陕西西安 ７１００６５） 摘 要：钻探作业中，常常遇到盐膏、盐溶地层，给钻进带了许多麻烦及孔内事故，其主要的原因是地层中盐的溶解。
为了顺利钻穿盐膏层，应采取有效的措施以控制盐的溶解速率。
若利用现场的水源或在泥浆中预先加入工业食盐，可使水基泥浆具有更强的抗盐能力和抑制性。
浓度高的盐水泥浆矿化度极高，抗污染能力强，可使盐膏层中盐的溶解减至最小程度，避免大肚子井眼的形成和井塌等复杂情况的发生，从而使井眼规则，确保钻探施工的顺利进行。
本次研究以青海省茫崖镇大浪滩东北部深层卤水钾盐矿普查项目中钾盐井钻探施工为例，对饱和盐水聚合物泥浆的研制及应用予以说明。
关键词：饱和盐水聚合物泥浆；盐膏层；钻探；钾盐井 中图分类号：ＴＥ１４２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—７９８１（２０１６）０８—００２０—０３ 在地层含有易溶矿层情况下，常规泥浆配比容易造成矿层溶化，耗费泥浆材料增大，这样往往钻探工作量增大，资金投入增多，导致所需的工期延长，人力增加及材料的虚耗等。
本研究项目直接服务于青海省柴达木盆地钾盐勘探项目，为了保障钾盐井的顺利施工，我公司拟通过更换原有的泥浆材料，改变配置泥浆的工艺，以达到有效控制孔壁缩径、坍塌等一系列井内事故的目的，旨在针对目标地层配置出相应的聚合物饱和盐水泥浆，从而有效控制矿层溶化，保证钻孔质量，节省时间，减少资金投入等。
１ 盐水泥浆的应用背景凡ＮａＣｌ含量超过１％的泥浆统称为盐水泥浆。
一般将其分为欠饱和盐水泥浆、饱和盐水泥浆和海水泥浆三种类型，其中饱和盐水泥浆是指含盐量达到饱和状态（含盐３５％左右）的泥浆。
在２０世纪８０年代中期，我国就研究成功饱和盐水泥浆体系，使其顺利钻进盐膏层，基本解决了盐膏层的盐溶、缩径、井塌及卡钻等井下复杂情况。
4 水基钻井液技术
• 2.固相类型的影响 搬土>劣土>砂，重晶石。（对粒度影响不同）
• 3.粒度分布的影响 塑粘大小主要由小于1um粒子浓度来决定，如果亚微米粒子 浓度愈大，因此，使用分散泥浆和不分散泥浆体系将会得到不 同的钻速。
• (2)影响因素 • ①分子量
目前国内使用的=300～600万 • ②水解度
H=30%效果最佳 • ③絮凝剂浓度
小于临界浓度 • ④PH值
PH=7～8.5时（此时H=30%）PHP的絮凝效果最 佳。 • ⑤分散剂 分散剂抵消PHP的絮凝效果
⑥电解质
电解质加入，如CaCl2 、NaCl等加入，使PHP成 为完全絮凝剂。
三、无固相钻井液（聚合物清水）
• (一)聚合物清水使用条件
• 1.所钻井段无高压油气层
• 2.所钻井段无力学不稳定而需要用高比重泥浆来克 服井塌地层。
• (二)聚合物清水钻井工艺
• 1.对于井壁稳定的地层，可以絮凝为主，尽可能降 低比重，最大限度提高钻速。简单工艺如下：
• (1)使用PAM=50～100PPm.或者使用 PAP=10～30PPm。H=30%，即可将所有钻屑 全部絮凝，保证r=1.01
700ppm的Ca2+，而只要200ppm的Ca2+ 就可使泥浆失去聚结不稳定性。
• 2.性能变化 第一阶段：粘、切、失水↗，泥饼增厚 第二阶段：粘、切↘失水↗，泥饼增厚 • 3.作用机理 阳离子交换 Ca2+与Na交换→钠土转换为钙土→粘土ξ电 势减小，水化膜变薄。 • 4.石膏侵，水泥侵区别 石膏侵，PH值一直下降 水泥侵：PH值增加
饱和食盐水的精制
20度下，36g/100gH20饱和食盐水的质量分数为36------------- * 100% = 26.47%100+36则配制500g饱和食盐水需要食盐500*26.47%=132.35g饱和食盐水的精制由原盐在化盐桶中所制得粗盐水后，其中含有①钙盐和镁盐等杂质，含量虽然不大，但在后续盐水吸氨及碳酸化过程中能和NH3及CO2作用生成沉淀或复盐[Mg(OH)2 、NaCl·MgCO3·Na2CO3、MgCO3·Na2CO3等]，不仅会使设备和管道结垢甚至堵塞，同时还会造成氨及食盐的损失。
在碳化之前若不将这些杂质除去，便会影响纯碱的质量。
②若采用含SO42- 较高的地下卤水制碱，硫酸根虽然不会进入纯碱之中，但会在蒸馏塔中与氯化钙反应生成石膏沉淀，使蒸馏塔严重结疤，缩短塔的生产周期。
因此，粗盐水必须经过精制才能用于制碱。
那么我们用什么方法来除去Ca2+、Mg2+呢？（提问）使之转化成沉淀。
除去粗盐水中的Ca2+、Mg2+可以添加沉淀剂使之沉淀除去。
加入什么沉淀剂最好呢？（提问）提示：我们加入的沉淀剂最好是氨碱法过程中用到的或产生的，这样可以不引人其它离子。
由于CaCO3和Mg(OH)2的溶解度都很小，因此氨碱厂都使之生成这两种沉淀物来精制盐水。
镁离子的沉淀剂可以用NH3、Ca(OH)2等碱性物质，但用NH3时生成的Mg(OH)2不易沉降，最便宜的沉降剂是Ca(OH)2，它是氨碱厂中自己生产的。
（请同学们写出反应方程式）用石灰乳除Mg2+反应为：Mg2++Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+Ca2+（1-2-12）Ca2+的沉淀剂有(NH4)2CO3和Na 2CO3，也是氨碱厂自身生产的：Ca2++Na 2CO3→CaCO3↓+2Na+（1-2-13）Ca2++(NH4)2CO3→CaCO3↓+2NH4+（1-2-14）我们根据除钙方法的不同将盐水精制的方法分为两种：石灰一纯碱法和石灰一氨一二氧化碳法(一)石灰一纯碱法用石灰乳先除去粗盐水中的镁盐，而后再用纯碱除去一次盐水中的钙盐，其反应式为：Mg2++Ca(OH)2→Mg(OH)2↓+Ca2+ (17)Ca2++Na 2CO3→CaCO3↓+2Na+ (18)在化工生产中，钙镁沉淀、加入、脱除可以一次完成。
饱和盐水钻井液配制
聚合物盐水钻井完井液工艺技术规程1 主题内容和适用范围本规程规定了聚合物盐水钻井完井液的应用范围，基本组成及性能指标和施工工艺。
本规程适用于聚合物盐水钻井完井液现场施工。
2 聚合物盐水完井液使用范围该完井液适用于井底温度120。
C以内的中、低渗透油气层。
3 完井液性能的指标见表1表1项目漏斗粘度S 表观粘度mPa.s 塑性粘度mPa.s 动切力Pa 失水量mL 固相含量% PH值指标60--80 45--60 30--50 7--15 3--54 7.5-9注：1.密度根据地层的压力而定，最大密度为1.20g/cm3.2.漏斗粘度为马氏漏斗。
3. 固相含量指低密度固相。
4 基本组成及处理剂的质量标准4．1 基本组成4．1．1 基本配方见表2表2处理剂KCL NaCL SK LV-CMC FT-1NaOH加量（％）3--6 3--36 0.2-1.2 0.2—1.2 1--6 根据PH值要求定4． 1.2 SK系列产品可用PAC系列代替。
4．2 处理剂的的质量标准4．2．1 KCL质量符合GB6549-19864．2．2 NaCL质量符合GB5462-19854．2．3 SK质量符合Q/ZY0811-20024．2．4 LV-CMC质量符合SY/T5093-19924．2．5 FT-1或FT-70质量符合SY/T5794-19934．2．6 NaOH质量符合GB209-19895 配制程序5．1 用清水清洗干净配制容器、设备及管汇。
5．2 配制方法5．2．1 无技术套管的井由泥浆厂配制5．2．1．1 循环罐内加入清水100m3。
5．2．1．2 开泵低循环，从混合漏斗中缓慢加入SK 1000Kg，LV-CMC 1000Kg，NaCL 3000-5000Kg，KCL 2500-3000Kg，NaOH根据PH值要求。
5．2．1．3 加完后继续循环2小时左右，使药品充分溶解，取样测完井液性能，直至达到性能指标。
泥浆材料含用途
泥浆资料及用途加重资料指标名称主要成份分子式密度数量可配最高密度石灰石粉碳酸钙超细粉碳酸钙 CaCO3 2.8-3.1 600 1.80 重晶石粉硫酸钡活性重晶石粉硫酸钡 BaSO4 3.9-4.2 200 3.1 铁矿粉氧化铁 Fe2O3 4.9-5.3 150 4.0 方铅矿粉硫化铅三无机盐类一、碳酸钠1、物理性质碳酸钠（ Na2CO3 ）又称纯碱、苏打，白色粉末结晶，密度2.5 ，易溶于水，水溶液呈碱性，在空气中易吸潮结块，要注意防潮。
2、化学性质a、电离：Na2CO3=2Na + ＋CO32 –b、水解：CO32 –+ H2O = HCO3 –+ OH –HCO3 –+ H2O = H2CO3 + OH–c、积淀钙离子、镁离子Ca2++ CO32 –= CaCO3↓ Mg2++ CO32 – = MgCO3↓↓3、作用积淀膨润土中的钙离子、镁离子，改进水化性能，促使膨润土分别造浆，降低泥浆的失水，提升泥浆的粘度和切力，改善泥饼的质量。
4、加量正确加量应依照膨润土质量经过实验确定，一般为膨润土重量的 5% 。
5、测试1% 水溶液 PH 值大于 12 为合格品。
二、氢氧化钠1、物理性质氢氧化钠又称烧碱、火碱或苛性钠。
白色结晶，有液体、固体片状三种产品，纯度从50% 至99% 不等，密度，易吸潮，有强烈的腐化性，裸露在空气中，会吸取CO2 ，变成Na2CO3 。
2、作用a、调治泥浆PH 值。
b、促使膨润土分别造浆。
c 、加快有机办理机溶解。
3、加量依照产品纯度和需要决定加量，一般加量为泥浆的0.1% — 0.5%.4、测试1% 水溶液 PH 值大于 14 ，证明纯度为96% 。
三、氢氧化钾KOH同氢氧化钠周边。
不同样一点是氢氧化钾供应的K+ 对泥页岩有必然控制作用。
四、氯化钾KCl氯化钾外观为白色立方晶体，密度 1.98 ，易溶于水，拥有较强的控制页岩浸透水化性能，对防治井壁缩径特别有效。
五、硅酸钠（ Na2SiO3或Na2OnSiO2）硅酸钠又称水玻璃或泡花碱，有固体水玻璃、水合水玻璃和液体水玻璃，能溶于水，水溶液呈碱性。
泥浆配方举例
泥浆配方举例
提高泥浆粘度，主要通过使用细分散泥浆，通过增
加泥浆中的粘土含量，再加入提粘剂、降失水剂和防 絮凝剂（稀释剂）。
依所加处理剂的不同，可有不同种类，如钠羧甲基纤 维素泥浆、铁铬盐泥浆、木质素磺酸盐泥浆、腐植酸 泥浆和LG植物胶泥浆等 。
典型泥浆性能为：马氏漏斗粘度30-35s、比重1.23-1.28、失 水 量6-10ml、 泥皮厚0.8-1.0mm、pH 值9-11、波美度22-26 （表征钻井液是否饱和的参数，大于等于23时为饱和）。
泥浆配方举例
四、硬岩钻进液
坚硬的岩石是钻进经常遇到的地层，像花岗岩、石英岩、 榴辉岩、片麻岩、闪长岩等属于非常坚硬的岩石，像大理岩、 白云岩、千枚岩、板岩、密实的泥页岩等中等硬度的岩石也 比粘土和砂、砾要硬得多。
详见教材P110~111。
泥浆配方举例
Na-CMC（钠羧甲基纤维素）泥浆
这是一种最普通的提粘型泥浆，Na-CMC起进一步提粘 和降失水作用。
在煤田勘探、固体矿床勘探、水井（地热井）等地质勘 探领域使用极为广泛。
配方：1m3水，优质造浆粘土60~80kg，纯碱3~5kg， Na-CMC 10~20kg左右。
泥浆配方：1m3水＋20kgLG植物胶，苏式漏斗粘度20s
泥浆配方举例
泥浆配方举例
工程实例6－武汉市工业四路非开挖铺管工程 该工程位于武汉市青山区工业四路，由于铺设Φ250mm
的PE煤气管道，采用Case 6060型水平定向钻机，整个 非开挖工程分4段进行，累计铺管总长近1200m。
饱和盐水泥浆PPM计算方法
在氯化钠的水溶液中，氯化钠分子能够能够吸引3个三水分子团而形成分子数为1：9的饱和食盐水溶液，因此，饱和食盐水溶液实际上是氯化钠的饱和液体水合物，因此，这样就局限了氯化钠分子的继续溶解，因此，氯化钠的百分比浓度是：
溶解度= 溶质/ 溶剂x100% = 氯化钠的分子量x1 / 水分子量x9 = 58.44274 / 162 = 36.076 / 100 = 36%
也就是说，100克水中最多可以溶解36克的氯化钠。
氯离子占氯化钠含量为23/（23+35.5）=39.3%
所以饱和食盐水中的氯离子含量为36%*39.3%=14.1%
PPM表示一百万份重量的溶液中所含溶质的质量，百万分之几就叫做几个PPM，PPM=溶质的质量/溶液的质量×1000000。
因此饱和食盐水中氯离子含量的PPM值是141480PPM。
简述饱和盐水的配制方法
简述饱和盐水的配制方法饱和盐水是指在一定温度下，溶液中溶解了最多量的盐，无法溶解更多的盐。
饱和盐水的配制涉及到溶解过程的研究以及配制方法的选择。
下面将详细介绍饱和盐水的配制方法。
饱和盐水的配制方法主要有以下几种：1. 反复溶解法：这是一种常用的配制饱和盐水的方法。
首先在容器中加入适量的溶剂，如水，然后向其中加入少量的盐，搅拌使其溶解。
随后加入更多的盐，再次搅拌，重复此过程直到盐无法继续溶解为止。
这样得到的溶液即为饱和盐水。
2. 加热溶解法：某些盐物质在较高的温度下溶解度较高，因此可以通过加热溶解的方式来制备饱和盐水。
首先在容器中加入适量的溶剂，如水，然后将其加热至一定温度。
随后逐渐加入盐，同时搅拌溶解，直到溶液中无法再溶解更多的盐为止。
然后将溶液冷却至室温，得到饱和盐水。
3. 蒸发法：某些盐物质的溶解度随温度的变化而变化，溶解度随温度升高而增大，不溶于盐水。
因此，可以通过将溶液中的溶剂蒸发掉一部分，使得溶质含量超过饱和溶解度从而得到饱和盐水。
首先在容器中加入适量的溶剂，如水，然后加入盐，搅拌使其溶解。
随后将容器放置在相对低温的环境中，溶剂逐渐蒸发，直到盐水中溶解度达到饱和为止。
4. 收缩法：这是在制备饱和盐水过程中一种特殊的方法。
首先准备两个容器，一个装有盐水，另一个为空的容器。
然后将两个容器通过一根导管或直接相连，使盐水能够自由流动。
随着时间的推移，由于盐水的溶质浓度较高，会自动从盐水容器流入空容器。
当盐水容器中的溶质浓度无法继续提高时，空容器就会得到饱和的盐水。
5. 多次浓缩法：对于某些溶解度较高的盐物质，可以通过多次浓缩的方式得到饱和盐水。
首先在容器中加入适量的溶剂，如水，然后加入适量的盐，搅拌使其溶解。
随后，将溶液慢慢升温，水分逐渐蒸发，溶液浓缩。
然后将浓缩后的溶液继续加热，溶液中的水分继续蒸发，重复这个过程直到溶液中的盐饱和。
在配制饱和盐水的过程中需要注意以下几点：1. 选择合适的溶剂：一般来说，水是一种常用的溶剂。
饱和盐水的配制方法
饱和盐水的配制方法饱和盐水是指在特定温度下，溶解了最大量的溶质（盐）而不能再溶解的溶液。
配制饱和盐水需要掌握一定的实验方法和技巧。
本文将介绍一种简单有效的饱和盐水配制方法。
我们需要准备一定量的水和所需的盐。
选择纯净的水，可以使用蒸馏水或去离子水。
至于盐的选择，可以根据需要配制的饱和盐水种类进行选择，例如氯化钠、硫酸铜等。
接下来，我们需要准备一个容器，可以是玻璃烧杯、烧瓶或试管等。
确保容器干净无杂质。
第一步，将容器放在天平上，调零。
第二步，根据所需配制的饱和盐水的溶解度，称取适量的盐。
可以先称取较小的质量，例如10克。
第三步，将称取的盐缓慢加入容器中，同时用玻璃棒或玻璃杯底部的圆形磨砂研磨均匀，以促进溶解。
第四步，将容器放入热水中加热。
加热的目的是提高溶质（盐）在溶剂（水）中的溶解度。
可以使用热水浴或加热板进行加热。
温度的选择应根据所需配制的饱和盐水的溶解度来确定。
一般来说，温度越高，溶解度越大。
但要注意，不同的盐有不同的溶解度温度范围。
第五步，持续加热和搅拌，直到盐完全溶解。
可以用玻璃棒或玻璃杯底部的圆形磨砂进行搅拌，以加快溶解速度。
第六步，一旦溶液中的盐完全溶解，停止加热。
此时的溶液就是饱和盐水。
将饱和盐水倒入干净的容器中，并封闭好以防止水分蒸发。
需要注意的是，饱和盐水的浓度是随温度变化的，温度越高浓度越大。
因此，在使用饱和盐水时，需要根据实际需要进行适当的温度调整。
通过以上简单的步骤，我们就可以轻松地配制出所需的饱和盐水。
配制饱和盐水的方法可以用于学校实验教学、科研实验以及工业生产等领域。
只要掌握了这个方法，就可以根据需要方便地配制出各种类型的饱和盐水。
盐水泥浆的配制
盐水泥浆的配制盐水泥浆是粘土悬浮液中氯化钠含量大于1%，或用咸水（海水）配制的泥浆，它是靠氯化钠的含量而促使粘土颗粒适度聚结并用有机保护胶维持此适度聚结的稳定粗分散泥浆体系。
依含盐量的高低，分为盐水泥浆，一般含盐量3%～7%；海水泥浆，总矿化度一般3.3%～3.7%的饱和盐水泥浆，氯化钠约为33%～36%。
盐水泥浆的粘度低，切力小，流动性好，抗盐侵，抑制岩盐地层的溶解，抗粘土侵的能力强，抑制泥页岩水化膨胀，坍塌和剥落的效果好。
溶蚀性地层以氯化钠盐层最为典型，其他还有钾盐、石膏、芒硝、天然碱等。
这类地层又称为水溶性地层，它遇到钻井液中的水，就会发生溶解，使钻井井壁溶蚀掉，其结果经常导致井眼超径、垮塌。
对付水溶性地层，主要从两方面入手解决：一是降失水；二是降低钻井液对地层的溶蚀性。
盐水泥浆的配制有两种情况：其一是先用淡水制备分散性泥浆，然后加盐转化为盐水泥浆；其二是直接用咸水或海水配制泥浆。
前一种情况相当于盐侵后泥浆的处理，容易配制；后一种情况，由于膨润土和普通粘土在盐水中不易分散，故配浆困难。
为此，对于用盐水或海水直接配浆，宜用抗盐粘土，如凹凸棒土，海泡土等。
1. 由淡水泥浆转为盐水泥浆淡水泥浆中加入NaCl，随NaCl含量的增加，泥浆中Na+增多，这样粘土吸附层中阳离子数目增多，扩散层厚度减小，泥浆由细分散向聚结方向转变，水化膜变薄，粘土颗粒间形成聚结结构，因而粘度、切力上升，由于聚结，水化膜变薄，自由水增多，失水量也上升。
当NaCl超过某一值时（3%左右），粘土颗粒聚结明显，分散度下降，致使粘度切力下降，失水量继续上升。
若配制NaCl含量1%～3%的盐水泥浆，则泥浆处理应着重于降粘度和切力，而配制含盐量大于3%的盐水泥浆，泥浆处理主要应降失水。
pH值下降的原因，是由于Na+从粘土中把氢离子和其他酸性离子交换下来的结果。
淡水泥浆加盐转为盐水泥浆的配制方法为：①粘土（加碱）预水化，制备淡水粘土悬浮液；②加有机处理剂处理，低盐泥浆主要加稀释剂铁铬木质素磺酸盐，高盐泥浆主要加降失水剂CMC；③加盐转为盐水泥浆，并用有机处理剂调节泥浆性能，如加CMC以降失水；④加NaOH以提高pH值到需要的范围；⑤钻进中，随盐的消耗（岩屑和孔壁吸附）需补加盐水溶液（含有机处理剂）。