聚炳烯酰胺无固相冲洗液在复杂地层中的应用研究.pdf

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1、第42卷第1期探矿工程(岩土钻掘工程)VoI_42No．12015年1月ExplorationEngineering(Rock&SoilDrillingandTunneling)Jan．2015：34—37聚炳烯酰胺无固相冲洗液在复杂地层中的应用研究姜桂春(辽宁省冶金地质勘查局四O四队，辽宁辽阳111000)摘要：根据多年对聚丙烯酰胺无固相冲洗液钻进技术在地质岩心钻探中的应用情况，进一步分析聚丙烯酰胺无固相冲洗液钻进所具有的技术优势，以及如何发挥其优势，利用聚丙烯酰胺无固相冲洗液钻进水敏地层及其它复杂地层，解决难以钻进的问题。同时，为进一步完

2、善、选择适宜的钻井冲洗液提供一些可供借鉴的建议，使该技术的快速发展和地质岩心钻探钻进技术全面提高。关键词：聚丙烯酰胺；冲洗液；复杂地层；地质岩心钻探中图分类号：P634．6文献标识码：A文章编号：1672—7428(2015)01—0034—04ApplicationofPolyacrylamideSolid-freeDrillingFluidinComplexStrataDrilling／JIANGGui—chun(404Team，MetallurgicalGeologyExplorationBureauofLiaoningProvince

3、，LiaoyangLiaoning111000，China)Abstract：Basedontheapplicationofdrillingtechnologywithpolyact~clamidesolid-freedrillingfluidforyears，furthera—nalysisismadeonthetechnicaladvantagesofpolyacrylamidesolid—freedrillingfluidandhowtotaketheseadvantagesfordrillinginwatersensitiveform

4、ationandotherdificultformations．Keywords：polyacrylamide；flushingfluid；complexformation；geologicalcoredrilling钻探不仅是地质勘探的最重要手段之一，而且在矿产采掘和一些大型的现代化施工中，也不乏应用。钻探效率往往决定了勘探和开发的速度。冲洗液被誉为钻井工程的“血液”，加强对钻井冲洗液的研究有助于保证钻井工程顺利进行、提高钻井效率、加快钻井速度。餐凰聚丙烯酰胺无固相冲洗液技术已在我国各类地A一用清水钻出的孔壁，水敏地层遇水溶解扩大的孔壁；质

5、勘探、钻井施工中应用多年，现已开拓国际地质市B一用PHP无固相冲洗液钻出的孔壁，高聚物渗透半径大，场，将有着广阔的发展和应用前景。吸附在破碎裂隙中，隔水性好，阻止了水敏地层的水化，保持住近乎原孔蹙尺寸图1PHP无固相冲洗液防塌对比示意图1聚丙烯酰胺无固相冲洗液的作用机理PAM(水解的聚丙烯酰胺)和PHP(部分水解的2聚丙烯酰胺无固相冲洗液的特点聚丙烯酰胺)的护壁防塌机理，在于其分子链上有2．1润滑性能好很多吸附基，由于无固相冲洗液渗透半径大，吸附基聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺聚合而成的线型高聚与孔壁的破碎带之间形成多点吸附，使得在孔壁上物，具有絮凝

6、和润滑作用，利于冲洗液固相控制，摩形成有长链分子结合的吸附壁，增加了孔壁的塑性阻相对较低。钻头进尺有明显提高，减轻了机械设强度，覆盖孔壁岩石表面，隔水性，粘结性就大大增备的磨损，并使卡钻事故大量减少，钻具磨损程度减强，有阻止和抑制岩层分散、水化和膨胀作用，因此小，同时因孔内阻力小，可开高转速，钻机转速可提起到护壁防塌作用。另外，PHP无固相冲洗液的pH高40％(参见表1)。值偏低，这本身也是稳定水敏地层的一种措施，再加2．2具有较好的护壁防漏性能上高聚物作用就起到了稳定孔壁的作用(参见图1)。收稿日期：2014—07—14；修回日期：2014

7、—12—12作者简介：姜桂春，男，满族，1964年生，高级工程师，硕士，从事钻探生产工作，辽宁省辽阳市太子河区地质路8号，hansong881006@163．corn。第42卷第1期姜桂春等：聚炳烯酰胺无固相冲洗液在复杂地层中的应用研究35表1辽阳弓长岭铁矿高山深部2012-2013年钻孔漏失严重地层时，可变化一下冲洗液的性能，即采用2类冲洗液所使用的转速比较可达到堵漏作用。如在鞍山黑石砬子工区ZK一418号钻孔当施工至97m时钻孔出现漏失，低固相泥浆供应不上，出现了多次等待。改用聚丙烯酰胺无固相冲洗液钻进后，仅用4h钻孑L漏失减轻至微漏。在

8、钻进水敏地层等复杂地层时，聚丙烯酰胺无2．4降低了施工成本固相冲洗液能防止钻孔漏失，在钻进不十分严重的由于配制聚丙烯酰胺无固相冲洗液使用的聚丙渗透性漏失孔段时，聚丙