深孔钻探护壁堵漏工艺制造技术

本发明专利技术涉及深孔钻探护壁堵漏工艺包括以下至少一种工况处理方案：工况处理方案一，在小口径深孔岩心钻探初始钻孔时，加注钻孔冲洗液，该钻孔冲洗液配方包括15Kg的皂化油、0.75Kg的吐温‑80、0.05Kg的聚丙烯酰胺、以及0.01Kg的粘土粉；该钻孔冲洗液配方的性能参数为：pH=8，含砂量<0.4%，失水量为6ml，泥皮厚为0.05mm，密度为1.009克/cm3，漏斗粘度为16秒；工况处理方案二，当小口径深孔岩心钻探钻孔工进到松散水敏地层时，预先复配出并使用初始泥浆体系的一种。

【技术实现步骤摘要】
深孔钻探护壁堵漏工艺
本专利技术涉及深孔钻探护壁堵漏工艺。
技术介绍
目前，随着深部找矿的进程不断加快，钻孔越来越深，技术要求和难度越来越大，迫切需要钻探技术的快速发展，以适应深部找矿工作的需要。在钻探生产中冲洗液如同人体的血液，发挥着极其重要的作用。这就要求我国钻探工作者对深部钻探冲洗液的性能研究给予更多的关注，根据不同地层类型和钻孔实际情况，因地制宜，如何进行有针对性地进行实践探索和研究，产生新的突破，从而推动深部找矿钻探专业技术水平的提高，大大加强钻探生产力急需解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题总的来说是提供一种深孔钻探护壁堵漏工艺及泥浆体系的配制方法；详细解决的技术问题以及取得有益效果在后述内容以及结合具体实施方式中内容具体描述。为解决上述问题，本专利技术所采取的技术方案是：本专利技术的深孔钻探护壁堵漏工艺包括以下至少一种工况处理方案，工况处理方案一，在小口径深孔岩心钻探初始钻孔时，加注钻孔冲洗液，该钻孔冲洗液配方包括15Kg的皂化油、0.75Kg的吐温-80、0.05Kg的聚丙烯酰胺、以及0.01Kg的粘土粉；该钻孔冲洗液配方的性能参数为：pH=8，含砂量&lt;0.4%，失水量为6ml，泥皮厚为0.05mm，密度为1.009克/cm3，漏斗粘度为16秒；工况处理方案一，适用于所有地层小口径施工，主要作用提高泥浆循环减阻能力，提高小口径的钻进效率及钻进深度。工况处理方案二，当小口径深孔岩心钻探钻孔工进到松散水敏地层时，预先复配出并使用以下初始泥浆体系的一种：泥浆体系a、Na-CMC（钠羧甲基纤维素）泥浆体系，在其组分中包括钙土、碱、以及CMC，其重量份比为5.5~6：0.02：0.5~0.6；该泥浆体系其钻孔冲洗液性能参数：表观粘度50ηa，失水量（API/30min）＜10ml，pH值为8。泥浆体系b、DFD泥浆体系，在其组分中包括钙土、碱、以及DFD，其重量份比为6.5~7：0.02：0.8；该泥浆体系其钻孔冲洗液性能参数：六速旋转粘度计600r/min，读数13.5，失水量（API/30min）15ml以下，PH值为9；泥浆体系c、高聚物泥浆体系，在其组分中包括：钙土、碱、以及复合聚合物，其重量份比为5：0.02：0.6；该泥浆体其钻孔冲洗液性能参数：表观粘度约65ηa，失水量（API/30min）＜15ml以下；泥浆体系d、PAM-KCl泥浆体系，在其组分中包括:1m3的水，30～50kg的预水化粘土，分子量300×104以上、水解度30%的PAM加量为1.5kg~3.5kg，KCl为30~150kg，1kg的（NH4）2SO4；泥浆体系e、LG植物胶泥浆体系；工况处理方案二适用于水敏性地层和松散性地层，这种地层往往会造成垮渣尺寸大于环空尺寸无法排除；泥浆粘切力不够，较大尺寸颗粒悬浮不上来；孔壁垮塌、卡钻、埋钻；泥浆失水量过大引起缩径抱钻；钻头和钻杆泥包；绳钻杆内壁结垢；孔壁软化加剧孔斜等等问题。而采用合理的泥浆处理技术将有效的解决以上复杂问题，使小口径深孔钻进顺利进行。工况处理方案三、当小口径深孔岩心钻探钻孔工进到粘土层或页岩层时，在泥浆中加入添加剂，该添加剂组分包括钠土、CMC、以及表面活性剂（例如皂化油等），其中各组分重量份比为6%：4‰：2‰；工况处理方案三，适用于粘土层或页岩层等较软地层,反结垢抗泥包泥浆体系一般在普通泥浆加入特殊的添加剂以增加泥浆的润滑系数，减小粘土在钻头切削刃表面的粘附系数，从而达到预防钻头泥包。工况处理方案四，当小口径深孔岩心钻探钻孔工进到弱胶结地层或破碎带、裂隙发育地层，发生钻孔冲洗液漏失时，首先，在泥浆搅拌设备中配制符合钻探标准规定的原浆，并在原浆中加入起泡剂和稳泡剂并搅拌均匀；泥浆搅拌设备为泥浆搅拌机或循环喷射搅拌的高压水枪；其次，待泥浆充气膨胀后，测量充气泥浆的比重、粘度和失水特性，将泥浆通过泥浆泵送入井内循环使用。工况处理方案五，根据加重材料在钻孔冲洗液中的悬浮分散性能，以及承压流塑层与涌水地层的护壁堵漏机理，当小口径深孔岩心钻探钻孔工进到高压地层地层时，预先复配出并使用以下初始泥浆体系的一种：第一种泥浆体系包括1m3的水,30kg的预水化膨润土，3kg的XC，400~500kg的800目的重晶石粉，以及15kgDFD/CMC/LG；该种泥浆体系性能为：表观粘度为32mPa.s,失水量为9ml/30min,pH值为9，密度为1.34kg/m3。第二种泥浆体系包括：1m3的水，200kg的800目的重晶石粉，500kg的膨润土，5kg的CMC，3kg的纯碱，6kg的腐殖酸钾该种泥浆性能：比重为1.40~1.65g/cm3；粘度为35~45s；失水量为5~10ml/30min；含砂量&lt;0.75%。深孔钻进中，遇到高压地层时，需要增加泥浆比重来平衡地层压力，在高压地层等一些需要明显增大泥浆比重的场合，仅靠增加泥浆中粘土粉含量已经不能解决问题。因为过量的粘土势必使泥浆粘度、切力增大，导致泥浆在流动性方面不符合要求；同时，粘土的重度并不很高，用它增加泥浆的比重，效果不显著。因此，应该用专门的加重剂增加泥浆比重。本专利技术较全面地针对深部钻探冲洗液的应用问题，解决了在实践中孔壁不稳、回转阻力大、钻杆内壁结垢与环空压力大、冲洗液漏失及粘附卡钻等问题。探索出各种适用特殊地层特性的不同的冲洗液配制方法，充分利用现阶段国内外对冲洗液研究中的新材料、新方法。本技术具有针对深部小口径钻孔冲洗液的润滑减阻效果、地层松散水敏程度、反结垢抗泥包性能、抗高温性能、护壁堵漏效果等多种特殊的评价体系和实验方法，全方位评价深部小口径钻孔冲洗液的特殊性能特点，为小口径钻探泥浆配方的开发研究提供了方法；针对深部小口径钻探的技术特点，研发出一系列的泥浆配方体系，获得了数套性能稳定的减阻润滑、耐超高温（200℃）、护壁堵漏、大比重、充气泥浆等泥浆配方体系。本专利技术的有益效果不限于此描述，为了更好的便于理解，在具体实施方式部分进行了更加详细的描述。具体实施方式本专利技术的深孔钻探护壁堵漏工艺包括以下至少一种工况处理方案，工况处理方案一，在小口径深孔岩心钻探初始钻孔时，加注钻孔冲洗液，该钻孔冲洗液配方包括15Kg的皂化油、0.75Kg的吐温-80、0.05Kg的聚丙烯酰胺、以及0.01Kg的粘土粉；该钻孔冲洗液配方的性能参数为：pH=8，含砂量&lt;0.4%，失水量为6ml，泥皮厚为0.05mm，密度为1.009克/cm3，漏斗粘度为16秒；工况处理方案一，适用于所有地层小口径施工，主要作用提高泥浆循环减阻能力，提高小口径的钻进效率及钻进深度。工况处理方案二，当小口径深孔岩心钻探钻孔工进到松散水敏地层时，预先复配出并使用以下初始泥浆体系的一种：泥浆体系a、Na-CMC（钠羧甲基纤维素）泥浆体系，在其组分中包括钙土、碱、以及CMC，其重量份比为5.5~6：0.02：0.5~0.6；该泥浆体系其钻孔冲洗液性能参数：表观粘度50ηa，失水量（API/30min）＜10ml，pH值为8。泥浆体系b、DFD泥浆体系，在其组分中包括钙土、碱、以及DFD，其重量份比为6.5~7：0.02：0.8；该泥浆体系其钻孔冲洗液性能参数：六速旋转粘度计600r/min，读数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种深孔钻探护壁堵漏工艺，其特征在于，包括以下至少一种工况处理方案：工况处理方案一，在小口径深孔岩心钻探初始钻孔时，加注钻孔冲洗液，该钻孔冲洗液配方包括15Kg的皂化油、0.75Kg的吐温‑80、0.05Kg的聚丙烯酰胺、以及0.01Kg的粘土粉；工况处理方案二，当小口径深孔岩心钻探钻孔工进到松散水敏地层时，预先复配出并使用以下初始泥浆体系的一种：泥浆体系a、Na‑CMC泥浆体系，在其组分中包括钙土、碱、以及CMC，其重量份比为5.5~6：0.02：0.5~0.6；泥浆体系b、DFD泥浆体系，在其组分中包括钙土、碱、以及DFD，其重量份比为6.5~7：0.02：0.8；泥浆体系c、高聚物泥浆体系，在其组分中包括：钙土、碱、以及复合聚合物，其重量份比为5：0.02：0.6；泥浆体系d、PAM‑KCl泥浆体系，在其组分中包括:1m

【技术特征摘要】
1.一种深孔钻探护壁堵漏工艺，其特征在于，包括以下至少一种工况处理方案：工况处理方案一，在小口径深孔岩心钻探初始钻孔时，加注钻孔冲洗液，该钻孔冲洗液配方包括15Kg的皂化油、0.75Kg的吐温-80、0.05Kg的聚丙烯酰胺、以及0.01Kg的粘土粉；工况处理方案二，当小口径深孔岩心钻探钻孔工进到松散水敏地层时，预先复配出并使用以下初始泥浆体系的一种：泥浆体系a、Na-CMC泥浆体系，在其组分中包括钙土、碱、以及CMC，其重量份比为5.5~6：0.02：0.5~0.6；泥浆体系b、DFD泥浆体系，在其组分中包括钙土、碱、以及DFD，其重量份比为6.5~7：0.02：0.8；泥浆体系c、高聚物泥浆体系，在其组分中包括：钙土、碱、以及复合聚合物，其重量份比为5：0.02：0.6；泥浆体系d、PAM-KCl泥浆体系，在其组分中包括:1m3的水，30～50kg的预水化粘土，分子量300×104以上、水解度30%的PAM加量为1.5kg~3.5kg，KCl为30~150kg，1kg的（NH4）2SO4；泥浆体系e、LG植物胶泥浆体系；工况处理方案三、当小口径深孔岩心钻探钻孔工进到粘土层或页岩层时，在泥浆中加入添加剂，该添加剂组分包括钠土、CMC、以及表面活性剂，其中各组分重量份比为6%：4‰：2‰；工况处理方案四，当小口径深孔岩心钻探钻孔工进到弱胶结地层或破碎带、裂隙发育地层，发生钻孔冲洗液漏失时，首先，在泥浆搅拌设备中配制符合钻探标准规定的原浆，并在原浆中加入起泡剂和稳泡剂并搅拌均匀；其次，待泥浆充气膨胀后，测量充气泥浆的比重、粘度和失水特性，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘炜，李志华，
申请(专利权)人：中国煤炭地质总局第一勘探局，
类型：发明
国别省市：河北,13