CN102079972A - 饱和盐水泥浆 - Google Patents
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Abstract
本发明的一种饱和盐水泥浆。该饱和盐水泥浆包括下列组分：钠基膨润土55～65Kg/m3、纯碱15～25Kg/m3、烧碱25～40Kg/m3、分子量为1700-2000万的聚丙烯酰胺2.4～2.6Kg/m3、羧甲基纤维素钠2.6～3.1Kg/m3、5＃白油润滑剂2.8～3.2Kg/m3、双咪唑啉季铵盐缓蚀剂1～2Kg/m3及平衡量的饱和盐水或海水。本发明的饱和盐水泥浆适合海洋或盐溶地层条件下进行水平定向钻进。为在海洋或海岸区域及盐性溶岩施工条件下，完成大口径长距离的管道水平定向钻进。
Description
技术领域
本发明涉及大口径长距离的管道水平定向钻进所用的水泥浆，特别是涉及一种饱和盐水泥浆。
背景技术
目前，在水平定向钻进的过程中所应用的泥浆是由钙基膨润土单组份组成的淡水泥浆，不适应在海洋或盐溶地层水平定向钻进。淡水泥浆在海洋或盐溶地层易遭受盐水侵蚀，使泥浆分散性变坏，泥浆失效，存在被钻的孔洞塌方、卡钻，造成水平定向钻进的失败。
发明内容
本发明的目的就是克服现有技术的不足，提供了一种饱和盐水泥浆。本发明的饱和盐水泥浆适合海洋或盐溶地层条件下进行水平定向钻进。为在海洋或海岸区域及盐性溶岩施工条件下，完成大口径长距离的管道水平定向钻进。
本发明所采用的技术方案是：该饱和盐水泥浆包括下列组分：钠基膨润土55～65 Kg/m3、纯碱15～25 Kg/m3、烧碱25～40 Kg/m3、分子量为1700-2000万的聚丙烯酰胺2.4～2.6Kg/m3、羧甲基纤维素钠2.6～3.1Kg/m3、5＃白油润滑剂2.8～3.2Kg/m3、双咪唑啉季铵盐缓蚀剂1～2Kg/m3及平衡量的饱和盐水或海水。
上述方案中钠基膨润土其主要成分为蒙脱石，水化能力强，造浆率高，所造泥浆是一种带有电荷的亲水胶体，通过颗粒静电斥力保持稳定的悬浮状态。具有相对密度低、粘度低、含砂量少、失水量少、泥皮薄、稳定性强、固壁能力高、钻具回旋阻力小、钻进率高、造浆能力大等优点；纯碱（Na2CO3）作为一种分散剂主要作用是使进入水中的膨润土分散开来，形成外包水化膜的胶体颗粒，提供钠离子和碳酸根离子，调整泥浆pH值，使粘土颗粒分散、表面负电荷增加，更好地吸收外界的正离子，增加水化膜的厚度，提高了泥浆的交替率和稳定性，降低失水率，并且使钻具处于弱碱性环境中，对钻具的锈蚀起到保护作用；烧碱（NaOH）主要控制泥浆的PH值；聚丙烯酰胺用作防塌剂，聚合物有絮凝、防塌、剪切三大作用；钠羧甲基纤维素CMC用作降失水剂，能与粘土细颗粒粘结，参与网架结构的形成，避免了粘土颗粒相互间的聚结，从而起到了护胶作用，大大的提高了粘土颗粒聚结稳定性，有利于保持和提高细粘土颗粒含量，提高泥饼质量从而降低失水；咪唑啉型金属缓蚀剂能够延缓和防止海水对钻具的腐蚀，延长钻杆的使用寿命，防止发生断杆事故。
本发明具有如下有益效果：本发明使用钠基膨润土多组份盐水泥浆，在水平定向钻在海洋或盐溶地层钻进过程中，可以避免出现遭受盐水侵蚀问题或在盐性溶岩施工时为防止水基泥浆受侵，保证水平定向钻进的顺利进行。本发明解决运输淡水费用高、浪费资源的问题，节约了成本，提高了经济效益；保证水平定向钻在钻进过程中不产生被钻的孔洞塌方、卡钻、造成水平定向钻进失败的问题；应用该泥浆配方可以大大的降低工程成本，提高施工企业的经济效益。
具体实施方式：
下面结合实施例对本发明作进一步的说明：
下述实验或实施例所用的饱和盐水泥浆配方如下：钠基膨润土60 Kg/m3、纯碱20Kg/m3、烧碱30 Kg/m3、分子量为1700-2000万的聚丙烯酰2.5Kg/m3、羧甲基纤维素钠2.8Kg/m3、5＃白油润滑剂3.0Kg/m3、双咪唑啉季铵盐缓蚀剂2Kg/m3及平衡量的海水。
在实验室对饱和盐水泥浆进行性能试验，实验结果如下：密 度1.3 g·cm-3，技术要求1.35-1.41 g·cm-3；粘 度65 10-3Pa·s，技术要求60-70 10-3Pa·s；失水（中压）4ml，技术要求4-5ml；PH 值9-11；泥 饼-2.0 mm，技术要求1.5-2.0 mm。
实施例1、本发明的饱和盐水泥浆应用于卡拉巴海沟水平定向穿越工程，穿越管道直径φ1016mm，穿越长度1420m。穿越工程应用饱和盐水泥浆没有出现孔洞塌方、卡钻等现象，水平定向钻进顺利完成。
实施例2、本发明的饱和盐水泥浆应用于耶罔春海沟水平定向穿越工程，穿越管道直径φ1016mm，穿越长度759m。穿越工程应用饱和盐水泥浆没有出现孔洞塌方、卡钻等现象，水平定向钻进顺利完成。
Claims (1)
1.一种饱和盐水泥浆，包括下列组分：钠基膨润土55～65 Kg/m3、纯碱15～25 Kg/m3、烧碱25～40 Kg/m3、分子量为1700-2000万聚丙烯酰胺2.4～2.6Kg/m3、羧甲基纤维素钠2.6～3.1Kg/m3、5＃白油润滑剂2.8～3.2Kg/m3、双咪唑啉季铵盐缓蚀剂1～2Kg/m3及平衡量的饱和盐水或海水。
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