用, 可降低泥岩的瞬时吸水和初始膨胀量。 室内研究 证明, 当 PTV 加量大于 015% 时, 对泥页岩有明显的 膨润土也不会对流变性、 滤失产生任何影响。

　　都会使纯膨润土浆生成凝胶, 同时, 复合硅酸盐与 KC l 配伍性最好, 与 CaC l2 配伍性差。 由于 CaC l2 与复合硅 酸盐反应生成硅酸钙沉淀, 使复合硅酸盐失效, 且回 收率略有下降。

　　此外, SLA 22B 能吸附在膨润土颗粒表面, 可增强钻井 液抗固相污染能力, 提高复合硅酸盐钻井液的高温稳 定性, 保持钻井液的防塌性能稳定。 313氯化钾对钻井液防塌性能的影响 钾离子与泥页岩中的粘土矿物反应, 通过晶格固 定作用和离子交换作用, 使粘土矿物的组分发生变化, 从而起到抑制泥页岩水化膨胀的作用。 另外, 复合硅 酸盐能提高页岩的膜效率, 氯化钾能降低钻井液中水 的活度[ 3 ] , 通过两者协同作用, 通过控制钻井液中水的 活度低于页岩中孔隙流体中水的活度, 使页岩中的水 流向钻井液以稳定井壁。 岩心浸泡实验显示, 用含有 5% 氯化钾和 3% 复合硅酸盐的钻井液浸泡岩心 7d, 岩 心内部还是干的。 314SPN H 、 SM T 对钻井液性能的影响 降粘剂 SM T 和高温降滤失剂 SPN H 对钻屑有分

　　回收率最高, 其它无机盐普遍会使膨润土浆絮凝形成 凝胶, 只有复合硅酸盐对纯膨润土浆有降粘作用。 据 文献介绍[ 2 ] , 复合硅酸盐在ຫໍສະໝຸດ Baidu散纯膨润土浆网状结构 的同时使膨润土浆中细颗粒聚结, 减少细颗粒数目, 增 加粗颗粒数目。 因此, 复合硅酸盐尽管对纯膨润土浆 有降粘作用, 但同时滤失也增加。

　　分别将 N aC l、KC l、CaC l2 及 A lC l3 与模数为 311 的硅酸钠加入到 6% 的预水化膨润土浆中, 比较它们 对钻井液性能的影响和回收率, 结果见表 1。

　　研究表明, pH 值对复合硅酸盐钻井液性能影响 与对常规钻井液性能影响情况不同。 对双赢购彩平台 双赢彩票网页于常规钻井液, 当 pH 值小于 9 时, 对泥页岩水化影响不大, 当 pH 值

　　继续增加时, 泥页岩水化膨胀加剧, 促使泥页岩坍塌。 而对于复合硅酸盐钻井液, 当 pH 值低于 11 时, 钻井 液中的复合硅酸盐会以原硅酸或者以低聚硅酸的形式 从钻井液中析出[ 4 ] , 使复合硅酸盐钻井液粘度增大, 同 时失去防塌作用; 当 pH 值高于 11 时, 钻井液中具有 防塌作用的复合硅酸盐以硅酸根离子或者聚合硅醇离 子的形式存在, 在钻开地层时, 滤液中的硅酸根或者 硅络合醇与地层流体发生反应而封堵地层, 钻井液中 的硅酸根或硅络合醇吸附沉积在钻屑表面, 与钻屑发 生反应, 提高泥页岩的膜效率, 从而起到抑制钻屑分 散膨胀的作用。 泥页岩中释放出的氢离子会消耗掉钻 井液中的部分碱, 使体系的 pH 值下降, 钻井液粘度上 升, 因此, 应经常补充碱和复合硅酸盐, 保持其防塌

　　模数的定义是 SiO 2 的摩尔数与 M 2O 摩尔数的比 值, 所得产物的模数范围一般是 115 313 之间。 ～ 112可溶性硅酸盐的结构 1970 年以来, 应用29 Si 傅立叶变换核磁共振法, 在 认识硅酸盐玻璃体和液体结构方面有了很大进展。 合 成硅酸盐是由硅酸盐基本结构单元 SiO 4 4- 的低聚体组 成, 呈典型的硅氧四面体结构。 113一般特性 硅酸盐溶液的 pH 值是组分和体积百分数的函 数。当模数为 2 4 时, 硅酸钠溶液的模数和溶液最高 ～ 值间呈一线溶解 碱金属玻璃体的溶解可分为 2 个步骤。 第一步是 离子交换进程:

　　摘要: 对硅酸盐及硅酸盐钻井液的性能进行研究, 比较了不同无机盐的防塌能力, 分析了各组分对硅酸盐钻井液

　　性能的影响。实验结果表明, 在相同加量下, 硅酸盐的防塌能力优于其它无机盐, 硅酸盐与其它防塌剂复配能提高钻井 液的防塌能力, pH 值是影响硅酸盐防塌能力的主要因素。 关键词: 钻井液; 硅酸盐矿物; 井眼稳定 ; 机理; 钻井液性能

　　井眼失稳是钻大段泥岩过程中遇到的主要问题之 一, 为此, 国内外在化学稳定井壁方面做了大量工作, 研制出了包括多元醇钻井液、 甲酸盐钻井液、 合成基 钻井液、 油基钻井液、 盐水钻井液、 正电钻井液、 硅 酸盐钻井液等钻井液体系, 其中硅酸盐钻井液因具有 固壁防漏、 材料费用低、 不污染环境等优点, 日益受 到国内外钻井界的重视。 笔者对硅酸盐钻井液中的各 组分相互作用情况及其影响因素进行了研究, 分析了 其作用机理。

　　作者简介: 魏新勇 (1962—) , 男, 1984 年毕业于西南石油学院 联系电线

　　(11 中国石化新星公司西北石油局, 新疆乌鲁木齐830011; 21 中石化勘探开发研究院石油钻井研究所, 山东德州253005; 31 华北石油管理局钻井工艺研究院, 河北任丘062552)

　　络合硅醇的凝聚过程能用下列经验式表示: ≥SiO H ≥SiO - →≥SiO Si≤ O H 当 pH 值和参与的硅醇基团的 Pka 值相等时, 凝 聚作用发生的非常快。 模数大于 2 的除了刚配置的属 于真溶液外, 在储放过程中会因聚合作用生成正硅酸 与硅酸胶粒的混合分散体系而老化。

　　111制取可溶性硅酸钠、 硅酸钾的一般方法 将纯碱、硫酸钾和石英砂 ( 40 60 目) 按照一定 ～

　　抑制作用, 复合硅酸盐和 KC l 可降低泥页岩的最终吸 水分散膨胀量。 在复合硅酸盐钻井液体系中, 护胶剂 与无机盐协同作用, 效果明显, 在该体系中加入 5% 的

　　中析出, 以小颗粒的形式存在于钻井液中, 可直接堵 塞地层微裂隙; 复合硅酸盐钻井液滤液中的复合硅酸 盐与孔隙流体发生反应, 在 pH 值低时生成凝胶, 或者 与地层水中的钙、 镁离子发生反应生成沉淀, 堵塞地 层微裂隙, 防止滤液侵入泥页岩深部, 阻止压力传递。

　　散作用, 使钻井液的防塌能力降低, 但这两种处理剂的 加入对于保持钻井液性能稳定, 降低滤失有重要作用。 实验表明, 在其它条件相同的情况下, 不添加 SPN H 、 SM T 的复合硅酸盐钻井液在 130℃老化 24h 后, 可以 看到加入的预水化膨润土浆呈块状、 团状漂浮在钻井 液中, 且略有分层, 滤失也略有增大; 而添加了 SPN H 、 SM T 的复合硅酸盐钻井液没有出现上述现象, 滤失也 较低。 这一方面证明了复合硅酸盐钻井液具有很强的 防塌能力, 另一方面也证实了复合硅酸盐钻井液中应 添加 SPN H 、 T 来调节双赢购彩平台 双赢彩票网页钻井液的综合性能。 SM