降濾失劑在鉆井液工作中的四大作用
在鉆井過程中,由于鉆井壓力差的原因,鉆井液中的水分就會必然地通過井壁濾失到地層中,造成鉆井液失水。鉆井液濾失量過大對鉆井的危害有:
1、鉆井液濾失量過大容易引起頁巖的膨脹和坍塌,造成井壁不穩定。
2、鉆井液和濾液侵入地層,引起粘土膨脹,堵塞地層油氣流通道,損害地層。
3、在濾失量增大的同時濾餅也增厚,而厚濾餅使井徑縮小,造成鉆具扭矩大,起鉆抽汲,下鉆遇阻,固井質量差等問題。
以上這些問題輕則井眼倒塌,重則造成鉆井事故,因此適當低的濾失量是鉆井液的重要性能之一,降濾失劑就起到至關重要的用。
一. 護膠作用
為了形成滲透率低的泥餅,要求鉆井液中粘土顆粒粒徑有合適的大小分布,同時要求有較多的細顆粒。降濾失劑的護膠作用在于:
1. 吸附在粘土表面形成吸附層,以阻止粘土顆粒絮凝變大。
2. 能把泥漿循環系統攪拌下所拆散的細顆粒通過吸附穩定下來,不在粘結成大顆粒。這樣增加了細顆粒的比例,有利于形成細致泥餅。
二. 提高濾液粘度可以降低濾失量
濾失量與鉆井液濾液粘度的0.5次方成反比。有機降濾失劑加入鉆井液后提高了濾液粘度,使濾失量降低。
三. 增加鉆井液中搬土顆粒的水化程度
這樣可以降低濾失量。降濾失劑吸附在鉆液中的搬土顆粒上,使其水化程度增加顆粒的水化膜增厚,形成的濾餅在高壓下易變形,濾餅的滲透率降低。
四. 降濾失濾劑分子本身的堵孔作用
有機高分子降濾失劑的分子尺寸在膠體顆粒范圍內,加入這些外處理劑后,它們一方面使分子的長鏈楔入濾餅的間隙中,另一方面長鏈子卷曲成球狀,堵塞濾餅微孔隙,使濾餅薄而細致,從而降低濾失量。