专利名称：一种复合护壁钻井泥浆材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种地质钻探技术领域，具体地说是一种钻探岩层松软地质的复合护 壁钻井泥浆材料。
背景技术：
钻井液是指钻井中使用的工作流体，其中钻井泥浆是广泛使用的钻井液。钻井泥 浆在钻井液泵的作用下经过地面管线，立柱、水龙带进入钻杆，然后通过钻头水眼喷向井 底，再携带着钻头钻下来的岩屑，从钻杆与地层或套管之间的环空上返至地面，在地面经过 振动筛等固控设备将岩屑分离出去后，返回钻井液池。因此，在钻井作业中起着非常重要的 作用，这也就对钻井泥浆的要求较高。传统的钻井泥浆制浆材料主要是黏土或膨润土，这类 制菜材料的特点有粘度较低、携砂能力较差，润滑性差，对钻头磨损高，只能满足一般比较 正常地质条件的钻探使用，一旦遇到地质岩层松软或有裂隙、断层、溶洞涌水出现，则易发 生钻孔岩层坍塌，使钻探工作停工，造成重大损失。另外市场上还有少数针对岩层松软或有 裂隙、断层或溶洞等地质而生产的发泡型钻井制浆产品，其组份复杂、成本高，化学填加剂 多，污染严重，废泥浆治理困难，不易大量推广。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种适用于岩层松软或有裂隙、断层、溶洞等地 质，具有粘度高，制备简单、成本低，对井壁进行固化增强、防漏堵漏的复合护壁钻井泥浆材 料。本发明是这样实现的一种复合护壁钻井泥浆材料，由下述重量百分比的组份组 成快硬硫铝酸盐水泥10% -30% ；膨润土68%-88%;聚丙稀酰胺-2%;上述各组份混合磨成细粉，细粉的细度要求比表面积彡380m2/kg，将上述细粉加 水搅拌后使用，加水量与上述各组份总重量比为0. 8-1. 2倍。所述的复合护壁钻井泥浆材料，是由下述重量百分比的组份组成快硬硫铝酸盐水泥20%;膨润土79%;聚丙稀酰胺1%;上述各组份混合磨成细粉，细粉的细度要求比表面积彡380m2/kg，将上述细粉加 水搅拌后使用，加水量与上述细粉的总重量比为0. 8倍。本发明采用无机、有机、胶凝材料复合生产，制成的泥浆既具有良好的润滑作用， 又具有胶结加固、保护井壁的作用；快硬硫铝酸盐水泥及膨润土均可提高泥浆粘度，利于填 充井壁缝隙，解决地质岩层松软或有裂隙、断层或溶洞时易出现井壁坍塌的难题；聚丙稀酰胺同时与快硬硫铝酸盐水泥和膨润土作用，可使泥浆快速固化，对井壁起到良好的防漏堵 漏保护作用，有效解决钻井进入涌水和漏浆地层时的施工问题；本发明组份种类少，制备简 单，成本低，易大量推广使用。
具体实施例方式实施例1 一种复合护壁钻井泥浆材料，是由下述重量百分比的组份组成快硬硫 铝酸盐水泥20% ；膨润土 79% ；聚丙稀酰胺1%。制备方法将上述各组份混合磨成细粉， 也可以各组份单独磨成细粉后再混合。细粉的细度要求比表面积彡380m2/kg。将上述各组 份细粉加水搅拌后使用，本实施例的加水量与上述细粉的总重量比为0. 8倍，即1000克组 份细粉加入800克的水，浆体密度1. 6g/cm3。本发明采用无机材料膨润土、有机材料高分子聚丙稀酰胺和水硬性胶凝材料的硫 铝酸盐水泥复合制造而成。其中硫铝酸盐水泥采用了快硬硫铝酸盐水泥，其粘度高、凝结速 度快，可快速有效进行堵漏，凝结后耐水性强，强度高，比颗粒状堵漏材料的堵漏效率高，同 时降低钻头的摩擦力，不磨损钻头，使井壁光滑；膨润土有很好的吸水膨胀性能、润滑性能 以及分散、悬浮和造浆性，是一种天然、环保的矿物材料，用于钻井泥浆有很好的粘结力，也 具有良好的携带岩屑性能，可净化井眼。快硬硫铝酸盐水泥及膨润土均可提高泥浆粘度，利 于填充井壁缝隙，解决地质岩层松软或有裂隙、断层、溶洞时易出现井壁坍塌的难题；聚丙 稀酰胺是一种凝聚剂，具有吸湿性好、热稳定性好、增稠的作用，在本发明中，同时作用于快 硬硫铝酸盐水泥和膨润土使填充入井壁缝隙的泥浆快速固化，并释放泥浆中的游离水，减 少水泥中含水量，提高强度和耐水性，从而提高防漏堵漏性能，保护了井壁，有效解决钻井 进入涌水和漏浆地层时的施工问题。实施例2 所述的复合护壁钻井泥浆材料，是由下述重量百分比的组份组成快硬 硫铝酸盐水泥10% ；膨润土 88% ；聚丙稀酰胺2% ；制备方法与实施例1基本相同，只是加 水量与该实施例所述组份细粉的总重量比为1. 2倍，浆体密度为1. 2g/cm3。实施例2与实 施例1的使用效果基本相同。实施例3 所述的复合护壁钻井泥浆材料，是由下述重量百分比的组份组成快硬 硫铝酸盐水泥30% ；膨润土 68% ；聚丙稀酰胺2% ；制备方法与实施例1基本相同，只是加 水量与该实施例所述组份细粉的总重量相同，浆体密度1. 4g/cm3。实施例3与实施例1的 使用效果基本相同。本发明适用于岩层松软或有裂隙、断层、溶洞等地质，具有粘度高，润滑性好，制备 简单、成本低，对井壁防漏堵漏效果好等特点。
权利要求
一种复合护壁钻井泥浆材料，其特征是由下述重量百分比的组份组成快硬硫铝酸盐水泥10％-30％；膨润土68％-88％；聚丙稀酰胺1％-2％；上述各组份混合磨成细粉，细粉的细度要求比表面积≥380m2/kg，将上述细粉加水搅拌后使用，加水量与上述细粉的总重量比为0.8-1.2倍。
2.根据权利要求1所述的复合护壁钻井泥浆材料，其特征是由下述重量百分比的组份 组成快硬硫铝酸盐水泥20% ； 膨润土 79% ； 聚丙稀酰胺；上述各组份混合磨成细粉，细粉的细度要求比表面积> 380m2/kg，将上述细粉加水搅 拌后使用，加水量与上述细粉的总重量比为0. 8倍。
全文摘要
本发明公开了一种复合护壁钻井泥浆材料，由下述重量百分比的组份组成快硬硫铝酸盐水泥10％-30％；膨润土68％-88％；聚丙稀酰胺1％-2％；上述各组份混合磨成细粉，细粉的细度要求比表面积≥380m2/kg，将上述细粉加水搅拌后使用，加水量与上述细粉的总重量比为0.8-1.2倍。本发明采用无机、有机、胶凝材料复合生产，制成的泥浆既具有良好的润滑悬浮作用，又具有胶结加固、保护井壁的作用。本发明适用于岩层松软或有裂隙、断层、溶洞等地质条件的钻孔，具有粘度高，润滑悬浮性好，制备简单、成本低，既能保护井壁，又能封堵钻孔漏水等特点。
文档编号C09K8/24GK101818053SQ20101015615
公开日2010年9月1日 申请日期2010年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者任秀娥, 刘敏, 刘茂平, 牛晓亮 申请人:刘茂平