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抗盐膨润土在海洋天然气钻探中发挥着极为关键的作用,具体适用范围和作用如下:
- 稳定井壁:海洋环境复杂,海水盐度高,海底地质条件多变。天然气钻探时,抗盐膨润土配制成的钻井液,能够在井壁形成一层坚韧且稳定的泥饼。这层泥饼可有效阻隔地层流体侵入井眼,防止因压力失衡导致的井壁坍塌,维持井眼的稳定,保障钻探作业顺利进行。比如在南海的天然气钻探项目中,就利用抗盐膨润土维持井壁稳定,克服了复杂的地质条件。
- 调节钻井液性能:海洋天然气钻探时,海水会混入钻井液,普通膨润土难以适应盐度变化,而抗盐膨润土能在高盐环境下保持良好性能。它可以调节钻井液的流变性,使钻井液具有合适的粘度和切力。在起钻时,足够的切力能将钻屑携带出井眼;下钻时,又能保持较低的流动阻力。同时,抗盐膨润土还能有效控制钻井液的滤失量,防止过多水分渗入地层,保证钻井液性能稳定。
- 应对高温高压环境:随着海洋天然气钻探向更深海域发展,会遇到高温高压的地层条件。抗盐膨润土具有较好的热稳定性和化学稳定性,在高温高压下,依然能够维持钻井液的性能,防止因温度和压力变化导致钻井液性能恶化,确保钻井作业安全。例如在北海海域的一些深海天然气钻探作业中,抗盐膨润土就经受住了高温高压的考验。
- 环保需求:海洋生态环境脆弱,钻探结束后,钻井液的排放需满足环保要求。抗盐膨润土无毒无害,可自然降解,用其配制的钻井液在满足钻探需求的同时,能减少对海洋环境的污染,符合海洋天然气钻探的环保标准。
- 悬浮与携带钻屑:在海洋天然气钻探过程中,会产生大量钻屑。抗盐膨润土分散在钻井液中,能增加钻井液的悬浮能力,使钻屑均匀地悬浮在钻井液里,避免钻屑在井底堆积。这样在循环钻井液时,就能及时有效地将钻屑携带到地面,防止钻屑重复研磨钻头,提高钻探效率,同时也减少了卡钻等事故的发生几率。比如在墨西哥湾的天然气钻探作业中,凭借抗盐膨润土出色的悬浮与携带钻屑能力,保障了钻探流程的连续性。
- 抑制地层造浆:海洋地层情况复杂,有些地层含有易水化膨胀的黏土矿物,容易造成钻井液性能恶化,这种现象称为地层造浆。抗盐膨润土配制的钻井液具有抑制性,它可以抑制地层中黏土矿物的水化膨胀和分散,防止过多的地层黏土混入钻井液,维持钻井液性能的稳定,确保钻探作业不受地层因素过多干扰。
- 配合固控设备工作:在海洋天然气钻探平台上,配备了多种固控设备,如振动筛、除砂器、除泥器等。抗盐膨润土所配制的钻井液性能稳定,能与这些固控设备协同工作。它可以使钻屑更好地在固控设备中被分离出来,提高固控效果,减少钻井液中的固相含量,保证钻井液的纯净度,进而提高钻探作业的整体效率和质量。
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