无机处理剂在钻井液中的作用机理.pptx

无机处理剂在钻井液中的作用机理;目录;无机处理剂在钻井液中的作用机理;其中电离和一级水解较强，所以纯碱水溶液中主要存在Na+、CO32-、HCO3-和OH-离子，其反应式为：

Na2CO3=2Na++CO32-

CO32-+H2O=HCO3-+OH－

纯碱能通过离子交换和沉淀使钙粘土变为钠粘土，这样可有效地改善粘土的水化分散性能，因此加入适量纯碱可使新浆的滤失量下降，粘度、切力增大。

;但过量的纯碱会导致粘土颗粒发生聚结，使钻井液性能受到破坏。其合适加量需通过造浆实验来确定。

此外，在钻水泥塞或钻井液受到钙侵时，加入适量纯碱使Ca2+沉淀成CaCO3，从而使钻井液性能变好，即

Na2CO3十Ca2+＝CaCO3↓+2Na+

???????;?????含羧钠基官能团(一COONa)的有机处理剂在遇到钙侵(或Ca2+浓度过高)而降低其溶解性时，一般可采用加入适量纯碱的办法恢复其效能。

;2．烧碱

????烧碱(CausticSoda)即氢氧化钠(SodiumHydroxide)，分子式为NaOH。其外观为乳白色晶体，密度为2．0一2.2g／cm3，易溶于水，溶解时放出大量的热。溶解度随温度升高而增大，水溶液呈强碱性。烧碱容易吸收空气中的水分和二氧化碳，并与二氧化碳作用生成碳酸钠，存放时应注意防潮加盖。

???;?烧碱主要用于调节钻井液的pH值；与丹宁、褐煤等酸性处理剂一起配合使用，使之分别转化为丹宁酸钠、腐植酸钠等有效成分。还可用于控制钙处理钻井液中Ca2+的浓度等。

;3．石灰

????生石灰即氧化钙(CalciumOxide)，分子式为CaO。吸水后变成熟石灰，即氢氧化钙Ca(OH)2(CalciumHydroxide)。CaO在水中的溶解度较低，常温下为0.16％，其水溶液呈碱性。并且随温度升高，溶解度降低。

;????在钙处理钻井液中，石灰用于提供Ca2+，以控制粘土的水化分散能力，使之保持在适度絮凝的状态；在油包水乳化钻井液中，CaO用于使烷基苯磺酸钠等乳化剂转化为烷基苯磺酸钙，并调节pH值。但需注意，在高温条件下石灰钻井液可能发生固化反应，使性能不能满足要求，因此在高温深井中应慎用。此外，石灰还可配成石灰乳堵漏剂封堵漏层。

;4．石膏

????石膏的化学名称为硫酸钙(CalciumSulfate)，分???式为CaSO4。有熟石膏(Gypsum，CaSO4·2H20)和无水石膏(Anhydrite，CaSO4)两种。石膏是白色粉末，密度为2.31～2.32g／cm3。常温下溶解度较低(约为0.2％)，但稍大于石灰。;40℃以前，溶解度随温度升高而增大；40℃以后，溶解度随温度升高而降低。吸湿后结成硬块，存放时应注意防潮。

????在钙处理钻井液中，石膏与石灰的作用大致相同，都用于提供适量的Ca2+。其差别在于石膏提供的钙离子浓度比石灰高一些，此外用石膏处理可避免钻井液的pH值过高。

;5．氯化钙

????氧化钙(CalciumChloride)的分子式为CaCl2，通常含有六个结晶水。其外观为无色斜方晶体，密度为1.68g／cm3，易潮解，且易溶于水(常温下约为75％)。其熔解度随温度升高而增大。在钻井液中，CaCl2。主要用于配制防塌性能较好的高钙钻井液。用CaCl2处理钻井液时常常引起pH值降低。

;6．氯化钠

????氧化钠(SodiumChloride)俗名食盐，分子式为NaCl，为白色晶体，常温下密度约为2.20g／cm3。纯品不易潮解，但含MgCl2、CaCl2。等杂质的工业食盐容易吸潮．常温下在水中的溶解度较大(20℃时为36.0g／100g水)，且随温度升高，溶解度略有增大。;食盐主要用于配制盐水钻井液和饱和盐水钻井液，以防止岩盐井段溶解，并抑制井壁泥页岩水化膨胀。此外，为保护油气层，还可用于配制无固相清洁盐水钻井液，或作为水溶性暂堵剂使用。;7．氯化钾

????氯化钾(PotassiumChloride)的分子式为KCl，外观为白色立方晶体，常温下密度为1.98g／cm3，熔点为776℃。易溶于水，且溶解度随温度升高而增加。KCI是一种常用的无机盐类页岩抑制剂，具有较强的抑制页岩渗透水化的能力。若与聚合物配合使用，可配制成具有强抑制性的钾盐聚合物防塌钻井液。;8．硅酸钠

????硅酸钠(SodiumSilicate)俗名水玻璃或泡花碱。分子式为Na2O·nSiO4，式中n称为水玻璃的模数，即二氧化硅与氧化钠的分子个数之比。n值越大，碱性越弱。n值在3以上的称为中性水玻璃，n值在3以下的称为碱性水玻璃