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钻井膨润土核心作用:
① 护壁防塌:钻井膨润土遇水膨胀,在井壁上形成一层坚韧且致密的泥饼,像井壁的“保护衣”,能有效阻隔井壁周围的岩石和土壤,使其免受钻井液冲刷以及地层压力变化等因素的影响,维持井壁的稳定性,防止坍塌。
② 携带钻屑:膨润土具有出色的悬浮性能,能让钻头破碎产生的钻屑均匀地悬浮在钻井液中,并随钻井液循环被顺利带出井口,避免在井底堆积,保障钻井进度,延长钻头使用寿命。
③ 润滑冷却:它可在钻头与井壁间形成润滑膜,降低两者之间的摩擦,减少钻头的磨损。同时,循环的钻井液能够及时带走钻头钻进时产生的热量,起到冷却作用,进一步延长钻头的使用时长。
④ 平衡地层压力:通过调整由钻井膨润土配置的钻井液密度等参数,使其与地层压力达成平衡,既能防止地层中的油气水等流体侵入井内引发井喷等事故,又能避免钻井液过度渗入地层,导致地层坍塌或卡钻等问题。
⑤ 优化钻井液流变性:钻井膨润土能让钻井液具备良好的“剪切稀释性”。在钻头高速旋转切削地层时,钻井液受高剪切力,粘度降低,流动阻力减小,能快速到达井底;当循环至环空,剪切力减弱,粘度恢复,增强对钻屑的悬浮能力。而且,通过调整膨润土添加量和处理方式,可灵活控制钻井液的塑性粘度和动切力,满足不同地质条件的钻井需求。
⑥ 提升固控效率:钻井膨润土与固控设备协同工作,其形成的胶体颗粒能包裹细小钻屑,使其在振动筛等设备上更易被分离,提高固控效率,减少钻屑对钻井液性能的不良影响。同时,膨润土还能吸附钻井液中的有害固相,防止其累积导致钻井液性能恶化,降低处理成本和维护难度。
⑦ 协同化学处理剂:膨润土常与各类化学处理剂配合使用。例如与降滤失剂一起增强泥饼致密性,降低滤失量;与降粘剂组合调节钻井液粘度,适应复杂工况。此外,膨润土还可作为载体,帮助化学处理剂均匀分散在钻井液中,提高处理剂的作用效果。
⑧ 应急堵漏与井眼修复:遇到漏失地层时,膨润土与堵漏材料混合,能快速形成堵漏屏障。其粘结性和膨胀性可填充地层裂缝和孔隙,阻止钻井液漏失。若井眼出现轻微缩径,膨润土基钻井液可通过在井壁附着、膨胀,修复井眼形状,恢复井眼尺寸,减少起下钻遇阻等复杂情况,降低钻井风险。
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