1、歡迎閱讀本文檔，希望本文檔能對您有所幫助！PAGE PAGE 168感謝閱讀本文檔，祝您工作順利，步步高升！降失水劑如：Na-CMC、HPAN、NaC、SPA、高水解度低分子量PHP，淀粉 FCLS。具有兩親結構的泥漿有機處理劑（如CMC、NaC、FCLS、NaT等）也有乳化作用。 紊流減阻作用：PHP絮凝劑：PAM或低H（40%以下）PHP。聚丙烯酰胺PAM或含水量H80%的PHP作降失水劑及增粘劑。稀釋劑：NaT，NaC KC，FCLS。增粘劑：Na-CMC、高分子量PHP(HPAM)、淀粉 HPAN 不抗鈣鎂離子： KC NaC PHP HPAN Na-CMC抗鈣： FCLS （TLM）

2、 CPA抗鹽：HPAN CPA FCLS （TLM）抗高溫： FCLS HPAN PHP NaC（深井） KC 海泡石、不抗高溫： Na-CMC 多糖類（淀粉 發酵）潤滑:CMC NaC PHP NaT FCLS鹽水泥漿：PAC HEC （NaCl KCl海水配制，用FCLS做稀釋劑，HPAN做降失水劑） 第一章 鉆孔沖洗第一節 概述鉆孔沖洗是鉆進中不可缺少的一個環節，鉆孔鉆進的三項主要工序破巖、排粉及保護孔壁，沖洗液在這三方面都起著十分重要的作用，因此在鉆探中素有鉆孔的“血液”之稱。下面具體講：沖洗液的功用及沖洗方式。一. 沖洗液的功用：1. 冷卻鉆頭：鉆頭與巖石摩擦產生高熱量，需及時冷卻，

3、否則就會降低鉆頭壽命，甚至燒鉆。尤其是金剛石鉆進。2. 潤滑鉆具：目的是開高轉速（千rpm以上）以提高破巖效果。3. 清洗孔底，排帶巖粉：保持井底清潔，防止重復破碎，否則鉆孔壽命及效率下降，甚至燒鉆。排粉與上返速度有關。石油鉆0.5m/s 。巖芯鉆 0.3m/s 。金剛石鉆0.10.8m/s。4. 保護孔壁：泥漿還具有護壁作用。5. 破碎巖石：高壓噴射鉆井直接利用沖洗液射流（達100m/s）來破碎巖石，也可用高壓自射流（1000kg/m2以上）破碎中硬以上的巖石。6. 井底動力鉆進時作動力傳送介質：如沖擊回轉、渦輪、螺桿鉆等。7. 輸送巖芯：水力連續返芯。8. 降低泵壓：起紊流減阻作用。降泵壓

4、，尤其是井底動力鉆進。9. 傳遞信息：隨鉆技術，傳遞井底脈沖信號。10. 保護油氣層及巖礦芯（如鹽礦、石膏等）。二、根據以上作用，鉆探對沖洗液提出如下要求：（沖洗液要求）1. 良好的冷卻散熱能力及潤滑性，保證鉆具正常工作。2. 清洗排帶分離巖粉的能力強，保持井底及沖洗液清潔。3. 良好的剪切稀釋作用。4. 護壁作用好，能護壁、防噴、防漏、堵漏。5. 抗污染能力強，自身穩定性好。防鈣、鎂、鹽及粘土浸溶。高溫高壓下能保持穩定。6. 利于返芯、測井、防斜及泵送，無污染。第二節 鉆孔沖洗液的分類及發展一、沖洗液的分類根據洗井介質，以氣體、水、油為基礎分成氣體、液體及氣液混合三大類。具體為：1. 清水及

5、清水溶液：a. 清水：是最早使用的一種沖洗液，用于鉆進穩定地層。特點：鉆進效率高，冷卻好，成本低，護壁排粉差。b. 各種鹽水溶液：如飽和鹽水溶液用于鉆進鹽層。c. 表面活性劑水溶液：如松香酸鈉水溶液等用于金剛石小口徑鉆進，起潤滑作用。d. 各種高分子聚合物溶液：如減阻液用于降泵壓等。2. 乳狀液：a.水包油乳狀液：水是連續相，油是分散相。HBS7b.油包水乳狀液，油是連續相，水是分散相。乳狀液用于小口徑金剛石鉆進穩定巖層時起潤滑減摩鉆具作用。3. 泥漿：粘土分散在清水中并加入合適的處理劑形成的沖洗液，用于鉆進不穩定地層起護壁作用，但效率較低。具體分類見第二章。4. 無粘土沖洗液：由高聚物及其處

6、理劑配制的沖洗液，兼有泥漿的護壁作用和清水的低比重高鉆效作用，是沖洗液發展的主要方向之一，逐步在巖芯鉆中推廣應用取代泥漿。5.氣液混合鉆進：a.泡沫鉆進：以氣體為主。由氣 + 水 + 發泡劑組成。多用于漏失缺水地層b.混氣水鉆進：以水為主。由水 + 氣 +發泡劑組成。6.空氣鉆進：a.壓縮空氣洗孔：鉆速高，多用于缺水及漏失地層。b.高壓天然氣洗孔：鉆速高，多用于缺水及漏失地層。沖洗液的發展：* 1. 公元前250 1122年以來，最早采用清水作沖洗液鉆鹽井取鹽（我國四川自貢），當時是向井內注水。* 2. 1860年以來開始采用循環沖洗液排巖粉，隨著十九世紀九十年代回轉鉆進的出現，粘土自然造漿，

7、逐步轉入泥漿護壁。上世紀二十年代以來，開始出現泥漿原料及處理劑商品，泥漿儀器，逐步走上了科學應用泥漿的道路。 1922年開始采用重晶石加重泥漿，控制地層應力。 1928年開始廣泛采用膨潤土泥漿鉆井。 1930年開始采用高PH泥漿，鹽水泥漿及油鉆井。1935年采用硅酸鈉泥漿鉆井，均是解決頁巖水敏性地層。* 1940年以來先后發展了木質素泥漿，丹寧y泥漿，聚合物泥漿。隨后發展了油乳化泥漿及深井泥漿。為了提高鉆進效率，發展應用了不分散低固相泥漿和無粘土沖洗液。并取得了較好的效果。* 小口徑金剛石鉆進在巖芯鉆中發展較快，其沖洗液也從清水發展到目前使用的各種潤滑沖洗液。如乳狀液、乳化泥漿及表面活性劑水溶

8、液。為了解決高價離子破乳問題，七十年代以來發展應用了多種抗高鈣離子的各種復合型乳狀液。空氣鉆進等也得到了較大的發展，尤其缺水的西北高原地區。* 全世界目前有數百家泥漿公司，粘土有60多種，各種處理劑超過2600種。* 從1931年以來，先后發展應用了各種泥漿儀器如粘度計，失水儀、固相含量測定儀等。且許多泥漿性能監測已廣泛采用電腦控制，泥漿參數采用電子計算機設計。泥漿理論在化學、流變學，生物工程學等各方面都得到了發展。* 鉆井沖洗液目前的國內外動態深入研究各種處理劑的作用機理，爭取在理論上有所突破，進而發展高效處理劑；研制多功能處理劑，做到一劑多用；粘土處理劑的改型；超深井泥漿及處理劑；巖芯鉆探

9、逐步研究推廣無粘土沖洗液；泥漿凈化，尤其是小于2m的固相粒子的凈化；鉆井現場泥漿監測系統的配套及現代化。巖心采取率：75%85% 礦心采取率：85%95%第三節 鉆孔沖洗方式1. 正循環：全孔正循環是目前常用的循環方式。沖洗液通過水泵及鉆桿進入孔底，經鉆頭水口返出，沿鉆桿與井壁的環空上返攜帶巖粉排出井口。如圖1.1 a所示特點：1）循環系統簡單，應用廣泛；2）有利于破巖及排粉；3）沖洗液直接沖刷巖芯，影響采芯率及巖芯質量。2. 反循環：全孔反循環如圖1.1 b 所示，沖洗液的流動方向正好與正循環相反。為了將沖洗液壓入孔內，孔口必須加密封裝置密封。孔口密封器同時要能讓鉆桿自由回轉和上下提動。優點

10、：1）由于鉆桿內徑斷面較小，沖洗液上返流速較較大，有利于排粉（較大的）。尤其是大口徑鉆進和空氣鉆進；2）能實現水力連續取芯，提高巖芯采取率和鉆速；3）由于反循環沖洗液流動方向與巖芯進入巖芯管方向一致，并使其處于懸浮狀態，沖洗液不能直接沖刷巖芯，故有利于提高巖芯采取率，防止堵芯缺點：1）沖洗液流速過大時可能使巖芯次序顛倒；2）孔壁漏失時，不適合用之，但可采用雙層或三層鉆桿隔離實現全孔反循環鉆進，可同時解決漏失與孔壁坍塌問題。3. 孔底局部反循環：如圖1.1 c 所示，它是在正循環的基礎上在井底加上一個噴反接頭，沖洗液自鉆桿內輸入，由噴反接頭處流出，在下面的巖芯管內產生負壓抽吸力，從而形成井底部分

11、是反循環，井上部分是正循環結構。由于其結構簡單效果較好，目前在巖芯鉆探中也廣泛使用，尤其是鉆進破碎地層。優點：1）避免沖洗液直接沖刷巖芯，可提高采取率，防止堵芯；2）由于只限于井底局部反循環，故克服了全孔反循環受鉆孔漏失的限制，可用于破碎難采芯地層鉆進。缺點：同反循環一樣，巖芯次序易顛倒。小結：本章主要介紹了鉆孔沖洗液的功用及分類。主要有10大功用，分成六大類。在此基礎上介紹了沖洗液的三種循環方式及其特點。簡介了沖洗液的發展。要求了解掌握各類沖洗液的特點、功用及適用范圍。能合理選擇合適的鉆井沖洗液洗井及合適的鉆孔循環方式鉆進。 第二章 泥漿 第一節 概述一、泥漿的組成及類型：它是以粘土為分散相

12、，水為分散介質組成的固液分散體系，其中粘土大多大于0.2m(10-6m)屬懸浮體，少量小于0.2m屬膠體粒子。為使粘土粒子更好地分散穩定，以滿足鉆進工藝的要求，常加入各種泥漿化學處理劑對泥漿進行處理。所以說：泥漿是由粘土、化學處理劑及水組成的一種多相分散體系。此外油基泥漿以油為分散介質。隨著泥漿工藝的發展，泥漿類型不斷增加，泥漿的發展趨勢是：細分散淡水泥漿粗分散泥漿不分散泥漿；高固相泥漿低固相泥漿無粘土（無固相）泥漿；水基泥漿混油泥漿油基泥漿；淺井泥漿深井泥漿；液固體系氣固液體系。目前泥漿主要分成兩大類：（一）水基泥漿1. 細分散淡水泥漿（Fresh Water Muds） （加堿予水化）含鹽

13、1%，含鈣9的叫高PH泥漿。特點：配制簡單，成本較低，一般地層鉆進常用。2. 粗分散抑制泥漿1）鹽水泥漿：含鹽量1%，包括鹽水泥漿，飽和鹽水泥漿及海水泥漿。2）鈣處理泥漿：含鈣120ppm，包括石灰、石膏、CaCl2處理泥漿3）鉀基泥漿：含KCl1%粗分散抑制泥漿 特點：粗分散泥漿抑制水敏性泥巖、頁巖水化膨脹能力強，適用性廣，主要用于水敏、水溶性巖石鉆進護壁如頁巖、石膏、鹽層等。3. 不分散低固相泥漿（Non-dispersed low solid muds）粘土（重量計）10%(體積計7%)的泥漿叫低固相泥漿。粘土含量Na+K+Rb+Cs+；Mg2+Ca2+Sr2+Ba2+2）吸附陽離子電價

14、的影響離子半徑相近時，電價越高水化能力越強。如Ca2+Na+。但粘土顆粒按等當量計算吸附，如吸附一個Ca2+就可吸附兩個Na+。Na+ 的水化數為8.4個，Ca2+為10.0個。所以吸附Ca2+時的吸附水分子數為10個，而吸附等當量的Na+時的吸附水分子數為28.4=16.8個，所以Na膨潤土的水化膨脹能力比Ca膨潤土強得多。一般常用加Na+（Na2CO3）取代Ca2+來將自然界中的的Ca土改型成Na土以提高其水化分散能力，這就是我們泥漿用Na2CO3進行堿處理的目的。（泥漿堿處理原因）3. 鈣膨潤土為什么要進行堿處理？3）可溶鹽的影響可溶鹽類使粘土吸附水分子的能力降低。4）溫度及時間的影響溫

15、度越高水化越快 時間越長水化越完全4. 粘土水化過程粘土吸水產生水化膨脹分散1）吸水膨脹：短距離作用2）分散：遠距離作用，可達120。四、粘土的吸附性能泥漿中廣泛存在著粘土水這一固液界面吸附，粘土的水化、泥漿處理劑對泥漿性能的作用、可溶鹽對泥漿性能的影響等都是通過吸附作用改變粘土顆粒表面性質來進行的。1. 吸附的分類根據吸附理論，可將其分成以下三類：1）物理吸附由分子間相互作用力（即范德華力）所產生的吸附。特點：a. 吸附力弱并易解吸 b. 吸附速度快 c. 無選擇性 d. 分散度高，比表面大則吸附量大泥漿中PAM、CMC等有機處理劑分子與粘土間廣泛存在物理吸附2）化學吸附吸附物質之間靠化學鍵

16、力（離子鍵、共價鍵、配價鍵）所產生的吸附。該吸附可看作是兩相界面上發生化學反應。特點：a. 吸附力強，不易解吸 b. 吸附速度慢 c. 有選擇性吸附 d. 可逆泥漿中廣泛存在化學吸附，粘土與處理劑間大量存在化學吸附。如丹寧酸鈉與粘土的吸附，焦磷酸鈉與粘土的吸附。3）離子交換吸附 （泥漿進行化學處理和性能調節的依據）粘土顆粒表面吸附的陽離子同泥漿中的另一種陽離子進行等當量交換的過程叫離子交換吸附。它是一種物物理化學吸附，整個過程中既有物理吸附又有化學吸附。特點：a. 可逆 b. 等當量交換離子交換吸附是泥漿進行化學處理和性能調整的依據。如 2Na+Ca土Na土+Ca2+ 就是用Na+將Ca2+交

17、換出來。2. 粘土產生陽離子交換的原因1）礦物晶格內部的離子交換作用，產生負電荷最多，一般交換量蒙脫石伊利石高嶺石。2）在堿性條件下，礦物晶格表面OH層中的H+的電離，使粘土帶負電，但不大。高嶺石以此為主。相反在酸性條件下則產生OH-的電離，使粘土帶正電，變為吸附外界的陰離子。3）斷鍵作用，能產生少量的負電荷或正電荷，吸附外界陽離子或陰離子。交換量隨粘土分散度增大而增加，是高嶺石、伊利石、海泡石產生離子交換的主要原因。3. 陽離子交換吸附的特點1）同號離子等電量交換，正與正交換，負與負交換。如一個Ca2+與兩個Na+交換。2）交換是有順序的、可逆的、并受濃度效應的影響。 陽離子交換順序是：H+

18、Fe3+Al3+Ba2+Ca2+Mg2+NH4+K+Na+Li+濃度越高，交換反應能力越強 ，所以反應是可逆的。陽離子交換順序的原則是：離子電價高，離子半徑大，水化能力弱的的離子容易被吸附，按影響從大到小排列。其中H+是個例外，因其體積小，水化差，容易被吸附，但只能在酸性條件下存在。3）幾何效應對交換有影響。離子直徑與前述SiO四面體六角環空穴大小相當（如K+、NH4+）時，離子進入后不易出來，成為不可交換的離子。故常用KCl泥漿防止井壁粘土質巖石水化膨脹，維持井壁穩定。4）溫度及時間效應的作用。溫度越高則交換容量越低，交換反應速度越快；溫度越高則交換量越大，尤其是層面反應時間較長（一天），而

19、側面快些。4. 陽離子交換容量在中性條件下（PH=7），粘土所能吸附離子的總量叫陽離子交換容量或吸收容量。以mg當量/100g土表示。一般交換性陽離子為H+及鹽基Na+、K+、Ca2+、Mg2+影響因素：1）粘土礦物本身成分的影響蒙脫石 80150 伊利石 1040 海泡石 2030 高嶺石 315用下列指標區分鈉膨潤土和鈣膨潤土：Na+/ Ca2+1 或 Na+K+Ca2+Mg2+ 時，為鈉土Na+/ Ca2+1 或 Na+K+Ca2+Mg2+ 時，為鈣土Na+K+Ca2+Mg2+ / Na+K+Ca2+Mg2+H+1 PH7時，交換容量越大。5. 陽離子交換速率原則：晶體側面交換速率快，而

20、晶體層間交換速度慢。所以高嶺石交換速度快，加堿處理瞬間即見效，而蒙脫石等交換速度慢，加堿處理需要一天時間攪拌方可加快反應速度。6. 陽離子交換的其它作用粘土可吸附有機陽離子，由此可進行染色反應，粘土可吸附陽離子表面活性劑，使親水粘土變為親油粘土。某些粘土在PH7時帶負電，在PHNa+ Ba2+Ca2+Mg2+3）陽離子水化程度的影響離子水化弱易吸附在吸附層電位降低。由雙電層理論可知：a. 適量加入Na+可使粘土改型，促使其水化分散，使泥漿穩定；b. 加入高價離子（Ca2+ Mg2+ 等），使電位降低，泥漿失穩；c. 加入過量低價離子也會壓縮雙電層，降低電位，使泥漿失穩。六. 泥漿的穩定與聚結泥

21、漿的穩定與聚結作用對泥漿性能影響很大，所以是十分重要的。它主要受粘土本身及電介質的影響。泥漿中粘土顆粒的分散與穩定是相對的，而凝聚與聚結是絕對的。泥漿中主要存在沉降穩定性和聚結穩定性兩方面的問題。1. 泥漿的沉降穩定性泥漿中的粘土顆粒抵抗由于自重產生的沉降，而分散穩定于泥漿中的能力。如現場粗粒土攪拌分散，停攪沉淀，水土分層現象。影響粘土沉降的因素：1）分散相（粘土）粒子的大小，形狀。 大沉降快 層狀沉降慢 球狀沉降快2）分散相與分散介質（水）的密度（比重）差，差越大沉降越快；3）分散介質的粘度，越大沉降越慢，如東西在水中比在油中沉的快；4）溫度t，t越高越小沉降速度越快。為了減少泥漿中顆粒的沉

22、降速度，可提高泥漿的粘度，增加其沉降穩定性。2. 泥漿的聚結穩定性泥漿中的粘土顆粒間不產生相互凝聚或聚結在一起的特性。失穩過程：小顆粒聚結大顆粒成團沉降失穩影響因素：1) 分子間力（范德華力）產生的吸力作用；2) 電介質的聚結作用；電介質電價高，濃度大壓縮雙電層電位降低水化膜變薄聚結。3) 粘土顆粒間同性電荷（負電荷）的斥力作用；負電多電位高斥力（2）大聚結。4) 吸附層水化膜的穩定作用；吸附層水化膜越厚聚結。泥漿的粘土顆粒發生聚結作用，形成的空間網狀結構。若結構是連續的，則屬于凝膠體系；若結構是一團一團不連續的，結構松散，內有大量水，呈絮狀物，這就發生絮凝物體系，會失去沉降穩定性。泥漿中加入

23、少量電介質時電位降低斥力降低網狀結構多泥漿黏度變大。加入稀釋劑吸力減低網狀結構少泥漿黏度變小。七. 粘土的尋找與鑒定（略講）粘土是配漿的主要材料，其質量好壞影響很大，國外有專門的泥漿公司生產商品化粘土及處理劑，國內也向此方向發展。1. 粘土的尋找（略講）主要以找膨潤土為主。膨潤土主要由中酸性火山凝灰巖蒙脫石化而成，故應在火山巖地區尋找。一般規定蒙脫石含量達7080%以上才算膨潤土礦。自然界中大都為Ca土（如浙江余抗土），少數為Na土（如新疆夏子街）凹凸棒石應在富含Mg的蛇紋巖、白云巖等堿性介質中尋找；海泡石應在含Mg的強堿性介質中尋找，如湖南瀏陽、石門；高嶺石是由長石分化而成，多存在于酸性介質

24、中，如江西景德鎮。2. 粘土的鑒定（略講）1) 有復雜的較精確的鑒定方法：a. 電子顯微鏡法：將粘土晶體放大一萬部以上觀察晶形的區別；b. X-光衍射分析法：利用各粘土礦物的X射線衍射圖譜的差異來區別；c. 差熱分析法：各種粘土礦物加熱時產生不同的吸熱及放熱效應來區別；d. 熱失重法：利用各種粘土礦物在加熱過程中，不同的失水溫度來區別。2) 有一般的較簡易的鑒定方法：a. 如化學分析法：分析粘土的化學組成；b. 離子交換試驗：利用各種粘土陽離子交換量不同，測定其離子交換量來區別，如亞甲基藍吸收法；c. 粘土的染色試驗：這是一種簡易而又有效的方法，簡易中常用。它是利用粘土顆粒帶負電荷，能吸附可染

25、色的有機陽離子的原理使不同的粘土染上不同的顏色來區別；d. 粘土的膨脹試驗及浸泡試驗：利用各種粘土水化膨脹性能不同，通過測定其膨脹性或膨潤度來區別。一般Ca土吸水12倍，Na土吸水512倍。e. 粘土評價方法：造漿試驗：就泥漿而言，造漿率粘土質量造漿率：API標準規定，不加任何處理劑時，每噸粘土能配制ya為150CP的泥漿量。單位 m3/T土。利用不同粘土造漿率的差異來區別：高嶺土15 m3/T土，膨潤土可達830 m3/T土。總之，粘土鑒定方法很多，必須靠多種方法綜合鑒定才行。八、鉆探用水（略講）鉆井沖洗液多用水配制，所以水質對沖洗液影響很大，故應對水質進行分析。主要是分析水的硬度和總礦化度

26、。水的總礦化度是指水中離子，分子及各種化合物的總含量。常以每L水在105110下烘干時所得的干涸殘渣重量來表示。單位 g/L水。按其總礦化度大小，可將水分成三類：淡水 干涸殘渣 50g/L水水的硬度是指水中Ca、Mg鹽的含量。其中分暫時硬度和永久硬度，以mg當量/L水表示或德國度（1=1/2.8mg當量/L水）。暫時硬度是指水中Ca、Mg的重碳酸鹽和碳酸鹽。這類鹽經煮沸后生成沉淀物可除去Ca、 Mg：M（HCO3）2 MCO3+CO2+H2O M=Ca. Mg永久硬度是指水中Ca、Mg的硫酸鹽，氧化物等。煮沸后這部分不能除去，只能外加碳酸鹽等沉淀Ca、Mg而軟化水：MSO4+Na2CO3MCO

27、3+Na2SO4 M=Ca. Mg此外，水中的Na、K鹽叫負硬度。水的總硬度=暫時硬度+永久硬度按總硬度可將水分為：極軟水 Mg. Ca 1.5mg當量/L水（或 21.0mg當量/L水硬水軟化：用純堿處理小結本部分為泥漿的基礎理論知識，是學習泥漿知識的基礎，應了解掌握。概述部分主要分析介紹了泥漿的組成、分類及特點：組成：由粘土、水及泥漿處理劑組成的多相分散體系。類型：分水基和油基兩大類，具體分成8個小類，并分別介紹了其特點和適用方法。第二節主要分析介紹了粘土的組成、類型、結構、性能及尋找鑒定方法，同時介紹了鉆探用水。組成：化學成分主要為SiO2、 Al2O3，礦物成分為粘土礦物及少量雜質（構

28、成含砂量部分）。類型：依其各種粘土礦物含量不同分成四類，泥漿以膨潤土類為主。結構：四類粘土礦物均是由Si-O四面體和Al-O八面體構成的層片狀或棒狀結構。粘土的性能主要包括：1. 水化膨脹作用：粘土顆粒表面吸附水分子而產生膨脹一致分散的作用，吸水方式有直接吸附水分子水化和吸附水化陽離子而水化膨脹兩種方式。水化規律是：離子半徑小，電價高水化強，反之亦然。例：一價Na+吸水8.4個，二價的Ca2+吸水10個。2. 吸附作用：分物理吸附和化學吸附及離子交換吸附三種方式，各有特點。三種方式在泥漿配制及處理中均廣泛存在，以后者為主。離子交換吸附特點：同號離子等當量交換2Na+Ca2+; 有順序；且離子濃

29、度越高交換吸附越強。陽離子交換的原則：離子電價低，半徑大，水化弱易被吸附。陽離子交換容量：蒙脫石 伊利石 海泡石 高嶺石。且分散度高、PH高交換容量大。3. 雙電層理論：粘土表面吸附的水化膜分成吸附層和擴散層。吸附層越厚擴散層越薄電位越小水化膜越薄分散性越差吸附層越薄擴散層越厚電位越大水化膜越厚分散性越好吸附陽離子電價高、濃度大電位小分散差聚結沉淀例Ca2+侵、鹽侵，使泥漿B直至水土分離破壞.4. 尋找與鑒定：以找膨潤土為主。有精確及簡便鑒定方法。鉆探常用染色法鑒定。5. 鉆探用水：主要分析水的總礦化度及硬度，減少水中有害物質（如Ca2+,Mg2+,Cl-,SO42-）對泥漿的侵蝕。第三節 泥

30、漿性能及其測量方法一、泥漿的流變性泥漿流變學是研究在外力的作用下，泥漿流動與變形的科學。具體是研究泥漿的黏度、切力及觸變性等問題。泥漿流變性直接影響鉆速、泵壓、排量、攜帶與懸浮巖粉固井等工藝。本部分主要從液流的基本概念流型分析泥漿流變性測量計算流變性討論泥漿流變性與鉆井的關系。在外力作用下，液體在管內流動是不均勻的，如圖2.7所示流速分布從管中心到管壁由最大逐漸減小到零。用流速梯度來表示流速梯度=dv/dx （秒-1）鉆井中，由于各循環部位V不同，也不同：鉆頭水眼達1000070000 s-1 ，鉆桿內 1001000 s-1 ，環空內 50250 s-1，沉砂池 1020 s-1流體流動時，

31、由于各層間V不同，在流體內部產生內摩擦，使液體具有粘滯性（剪切變形）。內摩擦力F與液層間接觸面積S和剪切速率（dv/dx）成正比關系：即: F Sdv/dx F=Sdv/dx令=F/S 單位面積上的剪切力，叫剪切應力=dv/dx 或 =/ 粘度. 是度量液體的粘滯性大小的常數，泊或厘泊 1P=100cP=/ 叫液體的內摩擦定律。它只適用于牛頓流體。的單位為達因/厘米21. 流型分析一般流體分為牛頓流體（如清水）和非牛頓流體（如泥漿）。不同的流體用不同的流變方程來表示。一般將流體歸納成四種流型，并用流變曲線（關系曲線）來表示。（1) 牛頓流型 2) 塑性流型3) 假塑性流型 4) 膨脹流型1)

32、牛頓流型特點：a. 流變曲線過原點，且為直線； b. 屬于單相均勻流體； c. 遵循內摩擦定律； d. 是常量不變，與、無關，是流變參數。=/ = 常數符合牛頓流型的流體叫牛頓流體，如水、油、低分子化合物溶液等。20時，水的=1 cP。2) 塑性流型特點：a. 流變曲線不過原點； b. 曲線向上凹； c. 屬于多相不均勻流體； d. 隨變化 e. 不服從牛頓定律而服從賓漢公式=+p f. 整個流動過程經歷了5個狀態：靜止 - 塞流 - 塞流向層流過渡 - 層流 - 紊流解釋： 靜切力或凝膠強度，表示泥漿靜止時內部結構的強度 動切力或屈服值，表示泥漿層流狀態時塑性流體內部結構的強度。達因/cm2

33、 或 磅/1000R2 1磅/1000R2=4.8dyn/cm2 p 塑性粘度，P 或 cP A 表觀粘度，P 或 cP服從塑性流型的流體叫塑性流體，如泥漿、瀝青、油漆等。3) 假塑性流型特點：a. 流變曲線通過原點； b. 曲線向上凹； c. 屬于多相不均勻流體； d. 隨增加而下降，=0 e. 服從冪函數關系 =KnK 稠度系數，與粘度對應 越大K越大 單位 達因秒n/cm2n 流性指數，無因次。n 1 ，屬于膨脹流體K、n 是假塑流體的兩個流變參數服從冪函數方程的流體叫假塑性流體。如高分子化合物溶液，低固相泥漿、乳狀液等。4) 膨脹流型特點：a. 流變曲線過原點 b. 曲線向下凹 n 1

34、 c. =0 隨增大而增大，體積增大 d. 服從冪函數 =Kn符合膨脹流型的流體叫膨脹流體，如淀粉糊等。2. 粘度（滿足地層護壁與攜帶巖粉的情況下，泥漿的粘度越小越好）粘度表示泥漿流動時，其內部各相介質之間內摩擦力的總和：分p、A （將泥漿看成塑性流體時）塑性粘度 p=/表觀粘度 A=p+/特點：p不隨變化，但A隨的增大而降低。這種A隨的增大而降低的性質叫泥漿的剪切稀釋作用。意義：泥漿經過鉆頭水眼時 增大A減小沖洗液破巖能力增強 泥漿經過環空時，減小A增大懸浮攜帶巖粉能力增強 由 A=p+/討論：p降低、增大，即/增大，后部分對A的影響大，則A隨變化愈大，故用動塑比表示泥漿的剪切稀釋作用。一般

35、要求泥漿的/p=1，且1.5m/s時，泥餅被沖毀，動失水量快速上升。一般情況下，動失水靜失水，當較大時，動失水占7090%，而靜失水只占1030% 。2. 失水評介方法1) 泥漿失水的影響因素根據達西定律，可推導出如下計算累計失水量B的公式： （1）其中： K 常數 R=B/V 固相含量因素 V 泥餅中固體體積 P 壓差（atm） t 失水時間（秒） u 濾液粘度(cP)由（1）式可得出如下三式：B B B以上（1）式是泥漿靜失水的基本方程，由此方程討論泥漿失水量B的影響因素：a. t對B的影響 B t Bb. P對B的影響 B P B 但P 泥餅致密度 B故應結合考慮兩方面因素。c. 溫度對

36、B的影響T u，且粘土水化差 B Bd. 泥漿性能對B的影響泥漿中粘土水化強分散好，細顆粒多，外加合適處理劑（降失水劑）形成薄而致密的泥餅滲透率K Be. 固相含量對B的影響固相含量 泥餅增厚V R B，但泥餅厚而松易被沖毀，B動2) 常規方法測失水量B采用氣壓式或柱塞式普通失水儀測泥漿的靜失水，國內目前有1009型柱塞式ZNS-3型氣壓式（采用液態CO2或N2作氣源）直接測泥漿的濾失量（具體實驗中講）。由泥漿靜失水基本方程知：B即 B1=K B2=K 即 時間內的B 時間內的B這樣可測定任一時間（如=1、2、3分鐘）的，而計算出=30分鐘的。一般巖芯鉆探要求B15ml，而石油鉆井要求B10m

37、l以上的理論計算公式，考慮到瞬時失水（測定時，最初一下子的連續初失水）的誤差，實際計算公式為： （ml）因若=7.5分，=30分，=2 . 故常測量7.5分鐘失水來計算30分的B即： B=2+ （ml） 例: =5ml =3ml , 求30分時的B值B=2+ =25+3=13m3) 作失水曲線評價B：作失水B-t曲線，然后用斜率k和截距b作指標評定泥漿的BkB增長泥餅質量好，失水性能好，反之亦然。通常可用計算機處理并作圖分析（先編程序輸入作圖模式，然后輸入不同的及即可自動作出圖）這種方法考慮了泥漿的整個失水過程，比較全面。4) 高溫高壓失水：考慮到深井高溫高壓的需要，采用高溫高壓失水儀測B，T

38、可達260。P達49.72atm。如美國的40、42、70、71型多種。5) 二次失水為了簡單評價泥餅質量測定其滲透性大小，采用測泥漿二次失水的方法。一般是用術塞式失水儀先測泥漿的30分鐘失水量后，將泥漿倒掉，不換濾紙（上有一層泥餅），再加入清水，再測其失水量大小作為泥漿二次失水值。由的大小可以定性評價泥餅質量的好壞。當小泥餅滲透性小泥餅質量好反之亦然。一般聚丙烯酰胺泥漿的=35ml6) 動失水目前尚無測量動失水的精確測量儀器，國內外均提出了幾種測試方法，如模擬進口量內循環沖刷裝置等。目前國外常用“滾子爐”測試指標來表示動失水性能。7) 濾液性能濾液性能對井壁穩定影響很大，清水或分散性泥漿的濾

39、液使井壁巖石產生水化膨脹，導致井壁失穩；濾液PH愈高，巖石越易水化膨脹，濾液礦化度（含Ca、Mg、鹽）越高，抑制巖石水化膨脹能力越強。如前述K+抑制性最強，故常用含K+沖洗液鉆進水敏性地層。濾液中高聚物含量越高，粘度u越大，則膠結巖石的能力越強，越有利于護壁。此外，無粘土沖洗液的成膜作用等有利于降失水防塌，以后再講總之，泥漿的失水與造壁性能對鉆進影響很大。失水大，泥餅厚，一方面會引起孔壁巖石水化膨脹而失穩，別一方面過厚的泥皮會使泥漿不穩定，損害地層，產生縮徑現象，增加鉆桿回轉阻力，產生抽吸作用和激動壓力，造成壓差卡鉆，引起事故。此外，在失水理論研究方面仍存在許多問題。動失水的測定與評價，井底失

40、水過程的模擬評定及計算機控制處理，動失水與靜失水的關系（目前測定的動、靜失水相關性甚差），如何正確評價失水與井壁穩定的關系等等問題都有待今后進一步深入研究解決。泥漿的其它性能漏水降低泥漿比重（減少固相成分，充氣泡沫）涌水提升泥漿比重（加高重度礦粉，提高動切力）1. 泥漿比重泥漿重量與同體積水重量之比值叫泥漿比重單位：英制 磅/加侖（Pound/gallon or PPg） 公制 g/cm3 1g/ cm3 = 8.33 PPg主要取決于泥漿中固相含量的多少及固相比重的大小。用比重秤測定，單位“g/ cm3” ，具體實驗課講。是維持井內壓力與地層壓力平衡的重要手段，對于漏失地層應采用低固相、充氣

41、、泡沫或低比重材料等降低泥漿比重（可降到0.7 g/ cm3），減少或防止漏失。相反，地壓較高時，應加入加重劑，如重晶石粉、氧化鐵粉等增加，以平衡地壓，防止井噴和涌水，維護井壁穩定。泥漿比重（重度）對鉆速影響較大，V鉆，故正常情況下應盡可能采用低固相低泥漿鉆進，以提高鉆速。一般膨潤土低固相泥漿=1.021.052. 泥漿含砂量Q（除有效成分外其他所有成分，主要指巖粉 粘土粉內的石英）泥漿中大于74u（不過200目）的顆粒（包括粘土及非粘土礦物）占泥漿總體積的百分含量叫Q。Q 泵，鉆頭及鉆具磨損，一般Q14%合格現場常采用旋流除砂器及除泥器等機械方法，配合化學絮凝沉降法除砂。一般采用篩析法（如Z

42、NH型），沉降法（如含砂量杯）來測量泥漿的Q。具體實驗課講。3. 固相含量W （所有非溶解質含量總和）W系指泥漿中所有固相（包括粘土、巖粉、處理劑等）含量的總和。常采用泥漿蒸餾法來分離固相進行分析（如ZNG型分析儀）。W可直接影響，泥漿流變性及鉆速V鉆。W大大、大、大V鉆低現代鉆井研究表明，泥漿中的W，尤其是小于2u的顆粒含量是影響V鉆的主要因素。V鉆隨W的增加而急降。如圖2.10所示所以應設法清除泥漿中多余的固相，尤其是小于2u的細顆粒。4. PH值 （酸性環境下 會聚結）如前述，泥漿及濾液的PH值對其性能及井壁影響都很大，同時PH高低也是泥漿進行化學處理的依據，泥漿一般在堿性情況下保持穩定

43、，故：一般泥漿PH=810 鈣處理泥漿PH=1011PH測量：PH試紙簡易測量，酸度計精確測量。5. 泥漿膠體率及穩定性膠體率是泥漿靜置24小時后析水分層，其泥漿部分所占的百分比率。它粗略地表示泥漿中粘土顆粒的水化與分散程度。如靜置1天后上部折水3ml，則泥漿膠體率為97%，一般要求泥漿膠體率大于96%。但它并不能說明泥漿中膠體顆粒的多少、B的大小及其性能指標的好壞。泥漿穩定性是指泥漿靜置一天后，上下兩層的比重差大小。它表示泥漿中粘土顆粒分散的均勻程度，反映了泥漿沉降穩定性的好壞。一般要求比重差0.02，加重泥漿為0.5)剪切稀釋作用好冷卻鉆頭、沖洗井底、破碎巖石效果越好鉆效高。泥漿的觸變性越

44、好停泵懸浮巖粉能力越好、排粉效果更佳、堵漏效果更好。、大懸浮攜帶巖粉能力強、鉆效低、故應適中。失水造壁：粘土分散性好、自由水含量減少、加入降失水劑形成的泥餅薄而致密泥皮滲透性減小B小護壁作用好。泥漿PH值低（78）、礦化度高，含K+高，含高聚物抑制粘土質泥頁巖水化膨脹能力強護壁作用好。固相含量、含砂量，鉆頭、鉆具、泵磨損鉆效。所以應采取絮凝除砂除泥措施維護低固相。思考題：2. 影響泥漿護壁作用的因素有哪些？（流變性，護壁性）5. 討論泥漿的p 、對鉆井的影響。第四節 泥漿處理劑(泥漿化學處理）為了適應鉆進過程中的各種需要，提高泥漿的各種性能，必須對泥漿進行化學處理。而處理所用的藥劑就叫泥漿化學

45、處理劑。通常，泥漿的化學處理工作包括兩個方面：初步處理：對新配泥漿（即原漿）進行化學處理，使其性能達到鉆進要求的過程。一般是加入化學處理劑幫助粘土顆粒分散或適度絮凝，配成合乎鉆進工藝要求的各類泥漿（如加Na2CO3幫助分散，加CaCl2適度絮凝成粗分散體系）。初步處理一般較容易，花費藥劑亦較少。補充處理：鉆進過程中對泥漿性能進行調節，使其合乎鉆進工藝要求的處理過程。如粘土或巖粉侵使泥漿、增大后，加水、稀釋劑及降失水劑調節泥漿性能，降低、及B以提高鉆速V鉆。通常補充處理較復雜，花費藥劑量較大。化學處理劑來源有天然產品（如瓜爾膠、鉆井粉等），改性產品（如各種改性腐植酸等）及人工合成產品（如CMC、

46、PAM等）。目前40多個國家有140多家泥漿公司2600多種泥漿處理劑商品。我國的泥漿處理劑近幾年來也得到了不斷發展。今后的工作是進一步深入研究處理劑理論，不斷發展完善各種鉆進工藝所要求的處理性能，研究多功能綜合處理劑，做到一劑多用。用處理劑調節泥漿性能主要是：（泥漿處理內容）（1）降失水B；（2）稀釋、；（3）增粘、；（4）絮凝；（5）加重或減重或；（6）頁巖穩定；（7）防漏堵漏；（8）發泡、消泡；（9）潤滑減阻；（10）乳化泥漿；（11）調節PH值；（12）增表面活性；（13）防卡減卡；（14）防腐殺菌；（天然植物膠放置時間久會發酵，在堿性條件下才起作用）（15）去鈣等。常用處理劑分成三大

47、類：無機、惰性材料及有機處理劑。以下分別介紹之。一、無機處理劑1. 作用原理 無機處理劑在泥漿中應用廣泛，泥漿處理中最先使用的也是無機處理劑，其作用原理有如下幾方面：1) 分散作用如前所述粘土能進行陽離子交換，故常加入適量的能電離的可溶性電介質提供可交換的陽離子，幫助粘土顆粒水化分散。（鈣土堿處理）例：因大部分澎潤土是Ca土，而Ca土的水化分散作用差，造漿率低，故常采用純堿Na2CO3或NaHCO3等處理泥漿，以Na+取代Ca2+而使Ca土改型成Na土，幫助粘土顆粒水化分散，提高造漿率，同時達到去Ca2+的目的：2Na+ +Ca土 Na土 +Ca2+此時除了陽離子（Na+）作用外，陰離子影響也

48、較大。如用Na2CO3或NaHCO3處理泥漿：Na2CO3+Ca土 Na土 +CaCO32NaHCO3+Ca土 Na土 +Ca(OH)2而Ca(OH)2在水中能部分溶解，電離出Ca2+，所以上面反應是一可逆反應。當達動平衡時，泥漿中除了一部分Ca土 Na土外，尚存一部分Ca土即泥漿中粘土由Na土和Ca土兩部分組成。故其分散穩定性不如全部改型成Na土時強（Na2CO3），泥漿性能也不如前者好。同樣若用NaCl處理，它提供的Na+也是不可取的：由反應 2NaCl+Ca土 Na土 +CaCl2可知，體系中同時存在NaCl和 CaCl2而二者的溶解度分別為：溫度020306080100NaCl35.7

49、36.036.337.338.439.8CaCl259.574.5102.0136.8147.0159.0在20以上時，CaCl2的溶解度比NaCl大一倍以上，上述動平衡體系中Ca2+濃度比Na+多的多，且Ca2+是二價離子比Na+（一價）高，所以粘土吸附Ca2+的機會大的多，即體系中大多數粘土仍以Ca土形式存在，因此用NaCl達不到改型粘土的目的。這也是粘土在鹽水溶液中不易分散的因素之一。所以目前鉆井中大多用Na2CO3作為泥漿分散劑來處理泥漿以達Ca土 Na土的目的。2) 絮凝作用這種作用也是因粘土的離子交換性，按雙電層理論進行反應。如前述，粘土顆粒表面帶負電荷（PH7）時，當體系中加入一

50、定量的電介質，以提供可交換性陽離子時，粘土顆粒就會吸附陽離子（尤其是高價陽離子如Ca2+、Mg2+），引起雙電層壓縮。使電位減小，水化膜變薄，從而引起粘土顆粒之間產生絮凝作用。所以鉆井中就利用這一理論，有意加入Ca鹽或食鹽，提供Ca2+或過量的Na+,壓縮雙電層，降低電位，使粘土顆粒進行適度絮凝，形成粗分散體系泥漿或網狀結構，前者可用于抑制粘土質巖石的水化膨脹和造漿防塌，保護井壁穩定，后者可用于堵漏。如常用的CaCl2、石灰、石膏泥漿及鹽水泥漿等。3) 水解或溶解作用許多有機及高分子處理劑在水中的溶解度很小，不易被粘土顆粒吸附，而它們經水解或中和反應后即可成為水溶性泥漿處理劑。溶解中和反應：如

51、丹寧酸、腐植酸等在水中溶解性很小，用堿溶解中和成鹽后就成為水溶性泥漿處理劑，易被粘土吸附而起稀釋和降B作用。即： 丹寧酸 + NaOH 丹寧酸鈉 + H2O腐植酸 + NaOH 腐植酸鈉 + H2O水解作用：高分子處理劑上有一些不溶于水但可水解的極性基，如酰胺基CONH2、腈基CN等，可先用堿進行水解中和反應，使其變成親水性基團如COONa等成為水溶性泥漿處理劑。如，PAN（不溶，人造羊毛）+ NaOH HPAN（可溶）+ H2O 作降失水劑4) 其它作用加堿調泥漿的PH值，在堿性范圍內以保持泥漿穩定。加重、增粘、及無機交聯堵漏。2. 常用無機處理劑1) 燒堿NaOH (分子量40，乳白色 =

52、22.2) 易溶于水T增大溶解度增大，水深液呈強堿性，有強腐蝕性。易吸嘲，從空氣中吸CO2Na2CO3。工業燒堿濃度：固體98%、液體30%。在水中NaOH完全電離：NaOH Na+ + OH-作用：a. 調節泥漿PH值，幫助分散， 加入量0.511kg/m3 b. 溶解、水解有機高分子處理劑 c. 處理非膨潤土泥漿 d. 控制Ca2+處理泥漿中Ca2+濃度 Ca2+ + 2OH- Ca(OH)2 2) 純堿Na2CO3 （分子量106 白色 =2.5左右 ）又名蘇打或面堿，易吸潮結塊，白色粉末。易溶于水，水溶液呈強堿性， T W。 超過36后 T W 。工業Na2CO3 含量一般在98%以上

53、。Na2CO3在水中易電離和水解：Na2CO3 2 Na+ + CO32- 為主CO32- + H2O HCO3- + OH-HCO3- + H2O H2CO3+OH-即Na2CO3可提供Na+、CO32-及OH-。作用：a. 粘土改型 Ca土 + Na2CO3 Na土 + CaCO3 并去Ca2+，幫助粘土水化分散（作分散劑），加入量0.611kg/m3； b. 調節泥漿PH值； c. 硬水軟化及除Ca2+、Mg2+(如石膏侵、水泥侵時)；與其類似的還有酸性碳酸鈉或小蘇打NaHCO3，特點是對PH值影響較小，但溶解較小故用的也較少。主要用于抗水源污染。加量114kg/m3。3) 石灰Ca(O

54、H)2 (分子量74.1 =2.082.24 白色粉末)又名熟石灰，消石灰，由生石灰CaO加水反應而得：CaO + 2H2O = Ca(OH)2易吸潮，在空氣中能吸收CO2 CaCO3，水溶性較小且 T W。水溶液呈強堿性有腐蝕性，水溶液PH=12.4Ca(OH)2在水中部分電離 Ca(OH)2 Ca2+ + 2OH-作用：a. 提供Ca2+配制粗分散的Ca處理泥漿，加量157 kg/m3； b. 作絮凝劑用于配制適度絮凝的粗分散泥漿； c. 生石灰CaO作油包水乳化泥漿的乳化劑。 d. 配制高、的石灰泥漿堵漏。4) 石膏CaSO4(分子量136，=2.312.32)分生石膏CaSO42H2O

55、 白色塊狀 熟石膏CaSO4H2O水溶性較小且T W，超過40后T W在水中部分電離：CaSO4 Ca2+ + SO42-作用：a. 提供Ca2+，配制石膏鈣處理泥漿，加量623 kg/m3； b. 提供SO42-使泥漿PH； c. 石膏水溶性比石灰大，故提供Ca2+能力比石灰強；5) 氯化鈣CaCl2 (分子量111，=2.15)有無水CaCl2（111）及六水CaCl26H2O（219.1），前者常用。極易溶于水，且T W，易吸潮。作用：a. 提供Ca2+能力比石灰、石膏大的多，故用于配制高鈣泥漿； b. 提供Cl-使泥漿PH減小，加量28570 kg/m3； c. 作干燥劑。6) 食鹽N

56、aCl (分子量58.45 =2.165)易溶于水，且T W作用：a. 提供a+，配制鹽水泥漿或飽和鹽水泥漿。鉆進鹽層； b. 壓縮雙電層，抑制井壁巖石的水化膨脹，加量 30360kg/m3； c. 提高泥漿、。7) 氯化鉀KCl（分子量74.55 =1.984）易溶于水，且T W作用：a. 提供K+，抑制井壁巖石的水化膨脹，加量 3050kg/m3；b. 提高泥漿的、。8) 磷酸鈉鹽包括正、偏、焦磷酸鈉鹽及復鹽，酸式鹽。作用：a. 偏、焦磷酸鈉鹽作稀釋分散劑，同時除Ca2+，提高泥漿的，常用的如三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、四磷酸鈉等； b. 正磷酸鈉除Ca2+、Mg2+； c. 洗井除泥皮9)

57、水玻璃Na2SiO3 (PH=1112 =1.51.6)為粘稠狀半透明液體。實際結構Si-O-Si鍵連結的低聚合度無機聚合物。所以其粘度較高。其性質受模數m影響較大：m增大 SiO2增大 化學活性降低、可溶性降低、比重變小、變大。反之亦然。m 3時叫中性水玻璃，反之叫堿性水玻璃。工業上m可為1.54，常用m=2.62.8，鉆井常用低m的水玻璃。其濃度用波美度表示：波美度 = 145-作用：a. PH 9時，作泥漿的結構形成劑，用于配制凍膠泥漿堵漏。因PH 9）; c. 可使部分固相顆粒吸附聚沉，降低泥漿比重及固相含量。10) 氯化鐵FeCl3 (分子量162.1 =2.9)易溶于水，且T W

58、，水溶液呈酸性。水中部分電離 FeCl3 + 3H2O Fe(OH)3 + 3HClFe(OH)3是親水性膠狀物，膠粒帶正電，易與粘土顆粒吸附。作用：a. 分散穩定及減失水量B使泥餅致密光滑； b. 用于配制鐵膠泥漿，加量5-10%此外，可用作為泥漿處理劑的無機處理劑還有許多。如 KOH、Na2SO4、CrCl3、FeSO4、Na2Cr2O7、KCrO4等。二、惰性材料添加劑加入泥漿中后一般不起化學反應的材料，有有機和無機的，主要作用有堵漏、加重、增粘、潤滑等。1. 加重鉆進高壓地層時，為防止井噴或涌水，需加重泥漿以提高泥漿的相對密度，提高液柱壓力，從而達到平衡地層壓力的目的。主要使用的有：1

59、) 重晶石粉BaSO4 (=4.24.6 硬度H=2.53.5)細度200目（74u）。性質很穩定，除濃H2SO4外不溶于其它溶劑。是目前用的最多的加重劑。加量視其比重要求而異。如要求加重到=2.8g/cm3 ，加=4.2的重晶石39.5%（體積比）。2) 除BaSO4外，還可用以下材料加重：方鋁礦粉 PbS =7.57.6 H=2.52.7磁鐵礦粉 Fe3O4 =4.95.9 H=5.56.5菱鐵礦粉 FeCO3 =4.95.3 H=5.56.5石灰巖粉 CaCO3 =2.22.9 H=3碳酸鋇粉 BaCO3 =4.284.35 選用時，一方面本著就地取材，別一方面選用大H小的材料能減少泵、

60、鉆具等的磨損。加入加重劑后泥漿的、增大，以提高其懸浮能力，否則易產生沉淀引起卡鉆。2. 堵漏為了防漏和堵漏，常加入堵漏材料，其選擇應根據漏失通道的大小及形狀來決定，其大小由幾十微米幾十毫米，形狀有纖維狀、片狀及粒狀。加入量幾到幾十kg/m3不等。目前國外堵漏材料已商品化。1) 纖維狀材料：石棉、玻璃纖維或玻璃棉、碎甘蔗、碎木屑、麻纖維、碎稻草、紙漿、橡膠、亞麻皮屑、豬毛、皮革屑等。2) 片狀材料：碎云母片、魚鱗片、塑料片、纖維片、木片、賽璐璐片等。3) 粒狀材料：谷殼、果殼、棉籽殼、膨脹珍珠巖、蛭石、硅藻土、蠔殼粉、各種碎果核、硬瀝青等。在使用中應注意，以各種大小和形狀的堵漏材料混合使用堵漏效