專利名稱：一種非開挖鉆井液用膨潤土的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供了一種膨潤土，具體涉及一種非開挖工藝中的鉆井液所用膨潤土，特別適合水敏性地層非開挖水平定向鉆進(jìn)，屬于地質(zhì)鉆探領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
非開挖水平定向鉆進(jìn)在穿越城市管網(wǎng)、江河湖泊、農(nóng)田等障礙物時(shí)，經(jīng)常會(huì)鉆遇粘土層、淤泥粉砂土層、泥頁巖等水敏性地層，此時(shí)孔壁的穩(wěn)定性則成為一大難題，往往因?yàn)殂@井液使用不當(dāng)或膨潤土質(zhì)量差而引起孔壁失穩(wěn)甚至工程報(bào)廢。而通過選用優(yōu)質(zhì)高效的膨潤土，可以有效的提高鉆井液粘度、切力和抑制效果，降低濾失量，增強(qiáng)鉆井液護(hù)壁效果，防止因水敏性地層吸水膨脹而導(dǎo)致的縮徑、坍塌、掉塊等孔內(nèi)復(fù)雜情況，從而提高非開挖水平定向鉆進(jìn)工程的安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種非開挖鉆井液用膨潤土，采用該膨潤土所配制的鉆井液具有較好的流變性、降濾失性和抑制效果，可以滿足水敏性地層非開挖水平定向鉆進(jìn)巖屑攜帶和孔壁穩(wěn)定的要求。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明上述目的所采用的技術(shù)方案為:一種非開挖鉆井液用膨潤土，該膨潤土由鈉基膨潤土、聚合物、頁巖抑制劑三者的干粉混合而成，鈉基膨潤土、聚合物和頁巖抑制劑之間的質(zhì)量比為15 17:1.75
2.25:2.75 3.25，其中聚合物為魔芋。鈉基膨潤土、聚合物和頁巖抑制劑干粉三者之間的質(zhì)量比為16:2:3。
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鈉基膨潤土為山東濰坊產(chǎn)鈉基膨潤土或新疆夏子街產(chǎn)鈉基膨潤土。所述頁巖抑制劑為聚乙二醇PEG-10000或聚合醇JLX。采用該膨潤土配置鉆井液時(shí),每IOOmL水中膨潤土的加入量為3g。本發(fā)明所提供的非開挖鉆井液用膨潤土與現(xiàn)有技術(shù)相比有以下優(yōu)點(diǎn):(1)該膨潤土的造漿率不小于30m3/T，相對于普通鉆井液用膨潤土來說，其造漿率更高，使用更方便，性價(jià)比更優(yōu)。(2)該膨潤土所配置的鉆井液具有良好的流變性、降濾失性能和抑制效果，表觀粘度不低于20mPa s,塑性粘度不低于14 mPa s, API濾失量小于18ml/30min,并顯著提高滾動(dòng)回收率，從而滿足水敏性地層非開挖水平定向鉆進(jìn)巖屑攜帶和孔壁穩(wěn)定的要求。


圖1為實(shí)施例1中代表性粘土巖樣與本發(fā)明所提供鉆井液接觸時(shí)的膨脹量曲線；圖2為實(shí)施例2中代表性粘土巖樣與本發(fā)明所提供鉆井液接觸時(shí)的膨脹量曲線；圖3為實(shí)施例3中代表性粘土巖樣與本發(fā)明所提供鉆井液接觸時(shí)的膨脹量曲線。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明做詳細(xì)具體的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下實(shí)施例。以下實(shí)施例中主要研究用非開挖鉆井液用膨潤土所配制的鉆井液的基本性能參數(shù)，主要包括流變性和濾失量；同時(shí)測試用該膨潤土所配置的鉆井液與代表性粘土巖樣接觸時(shí)的膨脹量和滾動(dòng)回收率。實(shí)施例1本實(shí)施例所提供的非開挖鉆井液用膨潤土由鈉基膨潤土、聚合物、頁巖抑制劑三者的干粉混合而成，鈉基膨潤土、聚合物和頁巖抑制劑之間的質(zhì)量比為15:1.75:2.75，其中鈉基膨潤土鈉基膨潤土為山東濰坊產(chǎn)鈉基膨潤土，聚合物為魔芋，頁巖抑制劑為聚乙二醇PEG-10000。采用本實(shí)施例中所提供的膨潤土配置鉆井液的方法包括如下步驟: 根據(jù)中華人民共和國石油天然氣行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《鉆井液試驗(yàn)用膨潤土》(SY5490-93)配制鉆井液:在容器(泥漿杯)中加入水，再加入非開挖鉆井液用膨潤土，每IOOmL水中膨潤土的加入量為3g,高速攪拌5min,暫停刮干凈杯壁,繼續(xù)攪拌15min,加蓋靜置16h,測試前再高攪5min,得到非開挖專用膨潤土鉆井液。同時(shí)，按照相同方法配制普通鈉基膨潤土鉆井液以作對比。以每100毫升水中加入量計(jì)算:6克山東濰坊產(chǎn)鈉基膨潤土，與非開挖專用膨潤土作性能對比。測試使用本實(shí)施例中的膨潤土所配制鉆井液的基本性能參數(shù)，并與鈉基膨潤土鉆井液作對比，見表I。表I膨潤土鉆井液的基本性能參數(shù)對比
權(quán)利要求
1.一種非開挖鉆井液用膨潤土，其特征在于:該膨潤土由鈉基膨潤土、聚合物、頁巖抑制劑三者的干粉混合而成，鈉基膨潤土、聚合物和頁巖抑制劑之間的質(zhì)量比為15 17:1.75 2.25:2.75 3.25，其中聚合物為魔芋。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非開挖鉆井液用膨潤土，其特征在于:鈉基膨潤土、聚合物和頁巖抑制劑干粉三者之間的質(zhì)量比為16:2:3。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非開挖鉆井液用膨潤土，其特征在于:鈉基膨潤土為山東濰坊產(chǎn)鈉基膨潤土或新疆夏子街產(chǎn)鈉基膨潤土。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非開挖鉆井液用膨潤土，其特征在于:所述頁巖抑制劑為聚乙二醇PEG-10000或聚合醇JLX。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的非開挖鉆井液用膨潤土，其特征在于:采用該膨潤土配置鉆井液時(shí)，每IOOmL水中 膨潤土的加入量為3g。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種非開挖鉆井液用膨潤土，該膨潤土由鈉基膨潤土、聚合物、頁巖抑制劑三者的干粉混合而成，鈉基膨潤土、聚合物和頁巖抑制劑之間的質(zhì)量比為15～17∶1.75～2.25∶2.75～3.25，其中聚合物為魔芋。該膨潤土的造漿率不小于30m3/T，相對于普通鉆井液用膨潤土來說，其造漿率更高，使用更方便，性價(jià)比更優(yōu)。采用該膨潤土所配制的鉆井液具有較好的流變性、降濾失性和抑制效果，可以滿足水敏性地層非開挖水平定向鉆進(jìn)巖屑攜帶和孔壁穩(wěn)定的要求。
文檔編號C09K8/14GK103242811SQ20131013658
公開日2013年8月14日 申請日期2013年4月18日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月18日
發(fā)明者蔡記華, 袁野, 曹偉建 申請人:中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)