《表1 加盐前后钻井液性能对比》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《超高密度复合盐水钻井液流变性调控及应用》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

转换前的原井浆胶液维护配方为：水+1%PAC-LV+4%SMP-3+4%FT-1+4%SCL+1%TFT-2+7%KCl+0.2%CaO+0.5%NaOH+BaSO4。转盐经过：钻进至井深3367 m钻井液性能恶化，后将分散钻井液转换成复合盐水钻井液，加入15%KCl后井浆流变性变好，但钻进至井深3528 m性能再次恶化，随后加入22%NaCl，完成复合盐水的转化。如表1所示，加入KCl后，复合盐水钻井液流变性变好，滤失量变小，滤失量为3.8 mL，但维持了12 h。理论分析认为是刚加入大量的钾离子压缩了黏土表面的双电层，导致黏土层面上的负电性降低，从而拆散了黏土颗粒间端-端、端-面网架结构数量和强度，因而黏度、切力下降。但是随着钾离子的消耗且消耗的很快，抑制性逐渐失效，分析其原因为钾离子的抑制作用不具有长效性，其抑制性与黏土层间可交换阳离子数量和黏土自身性质有关，阳离子交换量较小的劣质土对钾离子抑制并不敏感。随着循环周期增加黏土层面上的负电性又逐渐增强，即Zeta电位增加，与带正电的端面电荷不对称，相互吸引又形成更多的网架结构，网架结构增多布满整个空间而胶凝，后黏度、切力大幅增加。继续加入钠离子弥补钾离子消耗，进而又压缩双电层减弱了Zeta电位及斥力，减少网架结构数量。利用这种方法一定程度控制了井浆黏度和切力，但是加盐后却削弱了高分子聚合物的保护作用，导致更多的黏土颗粒絮凝甚至聚结，表现出钻井液流型变差而不稳定，同时钠离子、钾离子对溶液中的氢氧根亦有影响，钠、钾的增多导致黏土层面负电减弱，因而黏土端面负电性增强，致使电离出更多的氢离子，消耗钻井液的pH值，影响了吸附剂如SMP对黏土的保护作用[4-5]。