유체 손실 감소제, 백유, 휴믹산, 중정석 등이 일부 처리제로 사용되며, 이들 중 일부는 진흙 특성을 조정하는 데 사용되며 각 처리제는 모두 중정석입니다. 다양한 기능을 갖고 있는 졸업 프로젝트를 작성하려면 드릴링 유체 및 지질공학 슬러리, 지질공학 드릴링 엔지니어링 등과 같은 관련 책을 직접 읽어야 합니다.

I I 제가 예전에 작성한 강좌 리포트를 보내드립니다,

1. 콜로이드 비율

공극 형성 액체의 콜로이드 비율은 액체 물질의 수화 및 분산 정도와 서스펜션 안정성. 간단하고 효과적인 지표. 8.5 콜로이드 비율 측정 8.5 메스실린더에 진흙 100ml를 넣고 병을 단단히 막은 후 24시간 방치한 후 메스실린더 꼭대기에 모인 투명한 액체의 부피(ml)를 관찰한다. 8?5 콜로이드 비율은 백분율로 표시됩니다.

2. 비중

기공액의 비중은 기공이 형성되는 액체의 무게에 대한 비율을 나타냅니다. 같은 양의 물의 무게로 액체를 만드는 것.

3. 고형분

조공액의 고형분이란 조공액에 포함된 고체 입자의 중량 또는 부피 백분율을 말한다.

조공액 중의 고상에는 유용한 고상과 쓸모없는 고상이 있으며 전자는 펄프화 점토, 중정석 등이고 후자는 드릴커팅이다.

조공액 속의 고상은 고상중력에 따라 크게 무거운 고상으로 나눌 수 있다(중정석은 비중이 4.5, 적철석은 6.0, 갈레나는 6.9, 방연석은 비중이 6.9, 등) 및 가벼운 고체상(점토의 비중은 일반적으로 2.3~2.6이고, 암석 조각의 비중은 일반적으로 2.2~2.8임)입니다. 8.3 고상 함량 측정 방법

"증류 분리 원리":

A. 조공액을 일정량(20ml) 취하여 증류관에 넣는다.

B. 고온에서 전기 가열을 사용하여 증발 건조시킵니다.

C. 수증기가 응축기로 들어가고 눈금 실린더를 사용하여 응축된 액체 단계를 수집합니다.

D. 그런 다음 증류기에서 건조된 고체의 무게를 측정합니다.

E. 눈금 실린더에 있는 액체의 부피를 읽습니다.

F. 고상 함량을 계산합니다.

G. 단위는 중량 또는 부피 백분율입니다.

4. 모래 함량

굴착 유체의 모래 함량은 200메쉬 스크린을 통과할 수 없는 굴착 유체의 모래 입자, 즉 모래 입자의 비율을 나타냅니다. 74μm보다 큰 입자 크기는 드릴링 유체의 전체 부피를 차지합니다. 현장 적용에서는 값이 작을수록 좋으며, 일반적으로 0.5% 이하로 제어하는 ​​것이 요구됩니다. 이는 과도한 모래 함량이 드릴링에 다음과 같은 위험을 초래하기 때문입니다.

(1) 드릴링 속도를 높이는 데 해로운 드릴링 유체의 밀도를 높입니다.

(2) 형성된 진흙 케이크는 부드러워져 필터 손실이 증가하여 우물 벽의 안정성에 도움이 되지 않고 접착 품질에 영향을 미칩니다.

(3) 진흙 케이크에 거친 모래가 과도하게 함유되어 있으면 진흙 케이크의 마찰 계수가 증가하고 쉽게 차압 드릴이 달라붙는 원인이 됩니다.

(4) 드릴 비트와 드릴링 도구의 마모가 증가하고 서비스 수명이 단축됩니다.

굴착 유체의 모래 함량을 줄이는 가장 효과적인 방법은 진동 스크린, 탈수기, 탈수기 및 기타 장비를 최대한 활용하여 굴착 유체의 고형 모래 함량을 효과적으로 제어하는 ​​것입니다.

굴착 유체의 모래 함량은 일반적으로 특별히 설계된 모래 함량 측정기를 사용하여 측정됩니다. 기기는 원심분리 시험관과 유사한 눈금이 매겨진 유리 용기와 깔때기가 있는 체 실린더로 구성됩니다. 사용되는 체는 200 메쉬입니다. 측정 시 유리용기에 일정량의 드릴링 유체를 주입한 후 표시선까지 깨끗한 물을 주입합니다. 세게 흔든 후, 용기의 액을 스크린 실린더에 붓고 체로 쳐냅니다. 체로 쳐낸 후 깔때기를 스크린 실린더 위로 돌리고 깔때기 입구를 유리 용기에 삽입합니다. 체를 통과하지 못하는 모래를 깨끗한 물과 함께 유리용기에 부어주세요. 모든 모래 입자가 가라앉은 후 부피 눈금을 읽으십시오. 마지막으로 굴착 유체의 모래 함량 N은 다음 공식으로 계산됩니다.

N= (V 모래 알갱이/V 굴착 유체) × 100%

5 유변학

기공유체의 레올로지는 굴착유체의 흐름과 변형특성을 말하며, 기공유체의 점도를 주요 연구대상으로 삼고 있습니다. 액체의 점도를 반영하는 지표는 액체의 흐름 패턴에 따라 표현 방법이 다르며, 그 근거는 유변학적 구성 관계에 기초합니다. 홀 형성 유체의 점도는 트렌치 없는 드릴 홀 확장의 영향에 매우 중요합니다.

8?3 유변학적 성능 시험 장비: 깔때기 점도계, 회전 점도계 8?3 6단 회전 점도계

참고:

외부 실린더를 로드 및 언로드하려면 외부 실린더를 다음과 같은 도구로 잡으십시오. 한 손으로 외부 실린더를 잡고 외부 실린더의 총검이 외부 실린더의 핀과 정렬될 때까지 시계 방향으로 돌린 다음 외부 실린더를 제거합니다. 외통을 설치할 때는 외통의 노치를 외통의 핀과 맞춘 후 외통을 시계 반대 방향으로 회전시켜 내통과의 충돌을 피하십시오.

내부 실린더를 싣고 내릴 때 한 손으로 내부 실린더 샤프트를 단단히 잡고 다른 손으로 내부 실린더 샤프트를 구부리지 마십시오.

장거리 운반 시에는 반드시 내부 실린더를 제거하고 외부 실린더를 설치하여 내부 실린더 축이 휘어지지 않도록 하세요.

토션 스프링 강성 조정은 마음대로 허용되지 않습니다.

6. 수분 손실 및 벽 형성 특성

기공의 액체 압력과 형성 기공 유체 압력의 차이에 따라 기공의 자유수는 형성 유체가 공극 또는 공극 벽의 균열을 통해 흐르는 것을 지층에 침투하는 것을 공극 형성 유체의 수분 손실이라고 합니다. 물이 손실되는 동안 공극 형성 유체에 있는 고체 입자가 우물 벽에 부착되어 진흙 껍질(머드 케이크)을 형성하는데, 이를 벽 건물이라고 합니다. 8.3 시추에 대한 물 손실의 영향: 8.5 시추에 대한 기공 형성 유체의 물 손실의 유익한 영향은 다음과 같습니다. 초기 물 손실은 암석과 토양을 적시고 강도를 감소시켜 드릴 비트가 이를 분쇄하는 데 도움이 됩니다. 8.5 진흙 셰일, 황토 및 점토층에서 과도한 수분 손실로 인해 구멍 벽이 물을 흡수하여 팽창, 수축, 벗겨짐 및 붕괴가 발생합니다. 8.5 균열 영역 및 균열이 있는 지층의 경우 침투 물은 파손된 물체의 접촉 표면 사이의 결합을 세척하여 마찰 저항을 감소시킵니다. 파손된 물체는 쉽게 구멍 안으로 미끄러져 들어가 구멍 벽 붕괴, 드릴 고착 및 기타 사고를 일으킬 수 있습니다. , 구멍 벽 형성의 용해 정도가 높을수록 8.5 두꺼운 진흙 피부는 드릴링 도구의 흡착을 증가시키고 드릴 파이프의 회전 저항을 증가시킵니다. 8.5 두꺼운 진흙 피부는 고리 모양의 흐름 영역을 감소시켜 순환 저항과 압력을 유발합니다. 증가하다.

7. 억제성

공극형성유체의 억제성이란 공극형성유체가 암석과 암석의 수화, 팽창, 분산을 억제하는 능력을 말한다. 구멍 벽의 흙. 8.5 평가 방법: 8.5 침지 시험 방법 8.5 롤러로 압연 회복 방법 8.5 셰일 안정성 지수 실험 방법 등

8. 윤활성

기공 형성 유체의 윤활성은 드릴링 도구 마모, 순환 흐름 저항, 장비 전력 소비 등과 밀접한 관련이 있습니다.

기공 형성 액체의 윤활성 향상 - 오일, 폴리머, 윤활제 및 흑연 분말을 첨가합니다.

기공 형성 액체의 윤활성은 윤활 계수 측정으로 측정됩니다. 기구.

9. pH 값

굴착 유체 여과액의 pH 값은 일반적으로 굴착 유체의 산성도와 알칼리성을 나타내는 데 사용됩니다. 산도와 알칼리도의 강도는 굴착 유체의 점토 입자 분산 정도와 직접적인 관련이 있으므로 굴착 유체의 점도, 전단력 및 기타 성능 매개변수에 큰 영향을 미칩니다.

pH 값이 9보다 큰 경우 pH 값이 증가함에 따라 겉보기 점도가 급격히 증가합니다. 그 이유는 pH 값이 증가하면 더 많은 OH-가 점토 결정층 표면에 흡착되어 표면의 음전하를 더욱 강화하여 전단력에 의해 점토가 더 쉽게 수화되고 분산되기 때문입니다.

실제 적용에서 대부분의 굴착 유체의 pH 값은 8에서 11 사이로 제어되어야 합니다. 즉, 약알칼리성 환경을 유지해야 합니다. 이는 주로 다음과 같은 이유 때문입니다. (1) 드릴링 도구의 부식을 줄일 수 있습니다. (2) 수소 취화로 인한 드릴링 도구 및 케이싱의 손상을 방지할 수 있습니다. (3) 칼슘, 마그네슘 염의 용해를 억제할 수 있습니다. (4) 탄닌, 갈탄, 리그노술폰산염 처리제와 같이 효과를 충분히 발휘하려면 알칼리성 매체가 필요한 방부 처리제가 꽤 많이 있습니다.

굴착 유체의 종류에 따라 필요한 pH 범위도 다릅니다. 예를 들어 분산된 굴착 유체의 pH 값은 일반적으로 10 이상이어야 하며 칼슘 처리된 굴착 유체의 pH 값은 다릅니다. 11~12에서는 석고를 함유한 칼슘 처리 굴착액의 pH 값이 대부분 9.5~10.5로 제어되는 반면, 폴리머 굴착액의 pH 값은 7.5~에서만 제어되어야 하는 경우가 많습니다. 8.5.

4장 일반적으로 사용되는 기공 형성 유체 처리제

섹션 1: 기공 형성 유체의 주요 유형

시추 기술의 지속적인 발전으로 드릴링 유체의 종류가 점점 더 많아지고 있습니다. 현재 국내외 굴착 유체에 대한 다양한 분류 방법이 있습니다.

그 중 더 간단한 분류 방법은 다음과 같습니다. 8.3 밀도에 따라 비가중 굴착유체와 가중 굴착유체로 나눌 수 있습니다. 8?3 점토의 수화 강도에 따라 비억제성 굴착액과 억제성 굴착액으로 나눌 수 있습니다. 8?3 고형분 함량의 차이에 따라 고형분 함량이 낮은 굴착유체를 저고형체 굴착유체라고 하며, 기본적으로 고형분이 없는 굴착유체를 무고형 굴착유체라고 합니다.

그러나 일반적으로 언급되는 분류 방법은 굴착유체의 유체 매질과 시스템의 구성 특성을 기준으로 합니다. 다양한 유체 매체에 따라 일반적으로 영구 굴착 유체, 석유 기반 굴착 유체 및 가스 기반 굴착 유체의 세 가지 유형으로 구분됩니다. 최근에는 일종의 합성 기반 굴착 유체가 나타났습니다. 보다 구체적으로는 그림 1-1과 같이 7가지 유형으로 나누어진다.

수성 굴착 유체는 실제 응용 분야에서 항상 지배적인 위치를 차지해 왔기 때문에 시스템 구성에 따라 여러 유형으로 구분됩니다. 다음은 외국 굴착유체 분류 표준을 참조하여 중국에서 인정되는 다양한 굴착유체 유형입니다.

공극형성유체의 주요 종류는 표 4-1-1과 같다

표 4-1-1

유형명 재료구성

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맑은 물, 맑은 물

머드 벤토나이트, 물, 처리제

복합화합물, 물

유화수, 오일, 유화제

폼 슬러리 공기, 발포제, 폼 안정제

식염수 슬러리 NaCl, 벤토나이트, 물, 처리제

시멘트 슬러리 시멘트, 물, 첨가제

섹션 2 일반적으로 사용되는 무기 처리제

1. 소다회

학명은 탄산나트륨, 소다회라고도 하며 분자식은 Na2CO3이다. 백색 분말, 밀도는 2.5g/cm3이며 물에 쉽게 용해됩니다. 수분을 흡수하여 뭉치기 쉬우므로 습기가 발생하지 않도록 주의하십시오. 수용액은 알칼리성(pH값 11.5)이며 물에 쉽게 이온화되어 가수분해됩니다. 그 중 이온화와 1차 가수분해가 강하므로 소다회 수용액에는 주로 Na+, C032-, HCO3- 및 OH- 이온이 있습니다. 반응식은 Na2CO3=2Na+입니다. +CO32-

CO32-+H2O=HCO3-+OH-

소다회는 이온 교환과 침전을 통해 칼슘 점토를 나트륨 점토로 바꿀 수 있습니다. 즉,

Ca-clay + Na2CO3→ Na-Clay + CaCO3

기능:

A. 점토의 수화성과 분산성을 향상시키므로 적당량의 소다회를 첨가한다. 새로운 슬러리의 필터 손실을 줄이고 점도와 전단력을 크게 높입니다.

B. 소다회가 너무 많으면 점토 입자가 뭉쳐서 굴착 유체의 성능이 저하됩니다.

C. 굴착용 시멘트 마개나 굴착액에 칼슘이 침입할 경우 적당량의 소다회를 첨가하여 Ca2+를 CaCO3로 침전시켜 굴착액, 즉 유기화합물의 성능을 향상시킨다. 카르복실산나트륨 관능기(-COONa)를 함유한 처리제로서, 칼슘침입(또는 과다한 Ca2+ 농도)으로 인해 처리제의 용해도가 저하된 경우에는 일반적으로 소다회를 적당량 첨가함으로써 효과를 회복할 수 있습니다.

2. 가성소다

가성소다는 수산화나트륨이며, 분자식은 NaOH입니다.

특성: 외관은 유백색 결정이며 밀도는 2.0~2.2g/cm3이며 물에 쉽게 용해되며 용해시 열을 많이 방출합니다. 수용액은 강알칼리성이다. 가성소다는 공기 중의 수분과 이산화탄소를 쉽게 흡수하며, 이산화탄소와 반응하여 탄산나트륨을 생성하므로 방습커버에 보관해야 합니다.

기능:

a. 주로 굴착 유체의 pH 값을 조정하는 데 사용됩니다.

b. 탄닌, 갈탄 및 기타 산성 처리제와 함께 사용됩니다. 이를 각각 탄닌 나트륨 및 부식산 나트륨과 같은 활성 성분으로 변환합니다.

c. 칼슘 처리된 굴착 유체의 Ca2+ 농도를 제어하는 ​​데에도 사용할 수 있습니다.

3． 석회

생석회는 산화칼슘이며 분자식은 CaO입니다. 물을 흡수한 후 소석회, 즉 수산화칼슘 Ca(OH)2로 변합니다.

특성: 물에 대한 용해도는 상온에서 0.16%로 낮고 수용액은 알칼리성이다. 그리고 온도가 높아질수록 용해도는 감소합니다.

기능:

a. 칼슘 처리된 굴착 유체에서 석회는 Ca2+를 제공하여 점토의 수화 및 분산 능력을 조절하여 적당한 응집 상태를 유지하는 데 사용됩니다. /p>

b. 유중수 에멀젼 굴착 유체에서 CaO는 나트륨 알킬벤젠 설포네이트와 같은 유화제를 칼슘 알킬벤젠 설포네이트로 전환하고 pH 값을 조정하는 데 사용됩니다.

참고: 석회 굴착 유체는 고온 조건에서 응고 반응을 거쳐 성능이 요구 사항을 충족하지 못할 수 있으므로 고온 깊은 우물에서는 주의해서 사용해야 합니다. 또한, 석회는 누출층을 밀봉하기 위해 석회유 밀봉제로 배합될 수도 있습니다.

4. 석고

석고의 화학명은 황산칼슘이고, 분자식은 CaSO4이다. 소석고(CaSO4?6?12H2O)와 무수석고(CaSO4)의 두 가지 유형이 있습니다.

특성: 석고는 밀도가 2.31~2.32g/cm3인 백색분말이다. 실온에서의 용해도는 낮지만(약 0.2%) 석회보다 약간 높습니다. 40℃ 이전에는 온도가 증가함에 따라 용해도가 증가하고, 40℃ 이후에는 온도가 증가함에 따라 용해도가 감소합니다. 수분을 흡수하면 딱딱한 덩어리가 생기므로 보관 시 습기가 차지 않도록 주의하세요.

기능: 칼슘 처리된 굴착액에서 석고와 석회는 대략 동일한 기능을 가지며 둘 다 적절한 양의 Ca2+를 제공하는 데 사용됩니다. 차이점은 석고가 석회보다 더 높은 칼슘 이온 농도를 제공한다는 것입니다. 또한 석고로 처리하면 굴착 유체의 pH 값이 너무 높아지는 것을 방지할 수 있습니다.

5. 염화칼슘

특성: 무수염화칼슘은 수분 흡수성이 매우 뛰어나며 일반적으로 6개의 결정수를 함유하고 있습니다. 외관은 밀도가 1.68g/cm3인 무색 사방정계 결정입니다. 쉽게 조해성이고 물에 용해됩니다(상온에서 약 75%). 용해성이 매우 높습니다.

기능: 온도에 따라 용해도가 증가합니다. 굴착 유체에서 CaCl2는 붕괴 방지 특성이 더 우수한 고칼슘 굴착 유체를 준비하는 데 주로 사용됩니다. CaCl2로 굴착 유체를 처리하면 종종 pH가 감소합니다.

섹션 3 일반적으로 사용되는 유기 처리제

1. 휴믹산

휴믹산(Hunfic Acid)은 주로 갈탄에서 추출됩니다. 갈탄은 연소 가치가 상대적으로 낮은 미성숙 석탄입니다. 활성 성분은 부식산입니다. 좋은 갈탄의 부식산 함량은 70-80%에 이릅니다. 휴민산의 구조는 매우 복잡하고 상대분자량이 균일하지 않습니다.

주요 작용기 : 페놀성 수산기, 카르복실산기, 알코올성 수산기, 퀴논기, 메톡시기, 카르보닐기 등. 일반적으로 분자량이 크기 때문에 물에 잘 녹지 않으며, 그러나 알칼리 용액에 쉽게 용해되어 부식산나트륨을 형성합니다. 굴착 유체의 유체 손실 감소제로서 활성 성분입니다.

강한 수화 효과를 갖는 카르복실산 나트륨 그룹과 같은 수화 그룹은 휴민산 나트륨이 우수한 필터 손실 감소 효과를 가질 뿐만 아니라 특정 점도 감소 효과를 갖도록 합니다.

2． 셀룰로오스

셀룰로오스는 많은 고리형 포도당 단위로 구성된 장쇄 고분자 화합물입니다. 일련의 굴착 유체 유체 손실 첨가제는 셀룰로오스에서 생산될 수 있으며, 그중 가장 일반적으로 사용되는 것은 나트륨 카르복시메틸 셀룰로오스입니다. CMC로, 하이드록시에틸셀룰로오스를 HEC로 지칭합니다.

(1) 카르복시메틸셀룰로오스나트륨의 물리적 특성

순수한 카르복시메틸셀룰로오스나트륨은 흡습성이 있고 물에 용해되면 겔을 형성하는 백색 섬유질 분말입니다. 우수한 성능을 지닌 널리 사용되는 유체 손실 감소제입니다.

(2) 구조적 특성 및 특성

셀룰로오스로부터 카르복시메틸셀룰로오스나트륨을 만드는 과정에서 중합도가 명백히 감소하는 것 외에 또 다른 변화는 -CH2COONa이다. (카르복시메틸 나트륨)은 에테르 결합을 통해 셀룰로오스의 포도당 단위에 연결됩니다. 일반적으로 셀룰로오스 분자의 각 포도당 단위에 있는 세 개의 수산기 중에서 치환되어 에테르를 형성하는 수산기의 수소 수를 치환도 또는 에테르화도라고 합니다. 연구에 따르면 카르복시메틸셀룰로오스 나트륨의 특성과 용도를 결정하는 두 가지 주요 요소가 있습니다. 하나는 중합도 n이고 다른 하나는 치환도 d입니다.

(3) 카르복시메틸셀룰로오스나트륨의 유체 손실 감소 메커니즘

CMC는 굴착 유체에서 이온화되어 장쇄 다가 음이온을 생성합니다. 분자 사슬의 수산기와 에테르 산소 그룹은 흡착 그룹이고 나트륨 카르복실레이트 그룹은 수화 그룹입니다.

수산기와 에테르 산소 그룹은 점토 입자 표면의 산소와 수소 결합을 형성하거나 점토 입자의 결합 파괴 가장자리에서 Al3+와 배위 결합을 형성하여 CMC가 점토에 흡착될 수 있도록 하며, 다중 카르복시나트륨 그룹은; 수화를 통해 CMC가 점토에 흡착되게 함으로써 점토 입자 표면의 수화막이 두꺼워지고, 점토 입자 표면의 전위 절대값이 증가하여 음전하가 증가하여 점토 입자가 흡착되는 것을 방지한다. 충돌로 인해 큰 입자로 뭉치는 현상(겔 보호 효과)과 여러 개의 미세한 점토 입자가 동시에 CMC의 분자 사슬에 흡착되어 전체 시스템을 덮는 혼합 네트워크 구조를 형성하여 유착 안정성을 향상시킵니다. 점토 입자로 시추 유체의 미세 입자 함량을 유지하고 밀도가 높은 필터 케이크를 형성하는 데 도움이 됩니다.

3. 아크릴 폴리머

아크릴 폴리머는 저고형분 폴리머 굴착 유체용 처리제의 주요 유형 중 하나입니다. 이러한 폴리머를 제조하는 주요 원료는 아크릴로니트릴, 아크릴아미드, 아크릴산 및 프로필렌 설폰산입니다.

도입된 작용기, 상대 분자량, 가수분해 정도 및 생성된 염을 기반으로 일련의 굴착 유체 처리제를 합성할 수 있습니다.

4장: 일반적으로 사용되는 유기처리제의 작용 원리

1. 수분 손실 감소: 우물 벽에 낮은 투과도, 유연하고 얇고 조밀한 필터 얼음을 형성함으로써, 물 손실을 최대한 줄일 수 있습니다. 굴착 유체의 필터 손실을 줄일 수 있습니다.

2. 희석: 점토 입자 사이의 끝면 구조를 분해하고 진흙 시스템 내부의 네트워크 구조를 파괴합니다. 자유수를 방출하고 점토를 분산시켜 점도와 전단력을 감소시킵니다.

3. 응집: 거대분자의 흡착 기반이 절단 입자를 흡착하거나 포획하여 절단 입자를 응집시킨 후 제거합니다. 고체 제어 시스템을 통해;

4. 농축: 강한 친수성 그룹을 가지고 있고 물에 용해되며 점도가 높은 장쇄 고리형 고분자 화합물은 수소 결합 또는 결합으로 인해 네트워크 구조를 형성할 수 있습니다. 가교제를 사용하여 점도를 높입니다.

6. 흐름 패턴 조정: 긴 분자 사슬을 가진 선형 고분자 화합물은 유연성이 뛰어나고 더 많은 물 분자를 결합하며 분자 사이의 내부 마찰이 작아서 개선될 수 있습니다. 진흙의 전단 희석 기능과 진흙의 절단 능력을 향상시킵니다.

5장: 기공 형성 유체의 설계 및 준비

1장: 기공 형성 유체의 기본 설계 과정

실제 엔지니어링 조건에 따르면, 8.4 조공액의 주요 기술 지표 및 중요한 성능 매개변수 설계 8.4 조공액 유형 선택 8.4 펄프화를 위한 기본 재료 및 처리제 선택 8.4 조공액 제형 설계 처리제 8.4 조공액의 재질 투여량 계산 8.4 조공액 조제방법 결정 8.4 조공액 순환, 정화, 관리방안 수립 8.4 기타 주의사항

Section 2: 일반적으로 사용되는 기공 형성 유체의 설계 원리

1. 현수 시추 밸러스트 및 벽 밀봉에 대한 요구 사항을 고려하여 기공 형성 유체의 유변학을 결정합니다. 겉보기 점도는 일반적으로 10mPa·6·1s~100mPa·6·1s 사이이고, 전단력은 0~20Pa 사이이다.

2. 형성 압력의 균형 요구 사항에 따라 기공 형성 유체의 비중을 계산합니다. 일반적으로 기공형성액의 비중은 0.60~1.30이다.

3. 기공 형성 유체의 기타 설계 지표의 참조 범위는 다음과 같습니다. 수분 손실은 15ml/30분을 초과해서는 안 되며, 모래 함량은 8%를 초과해서는 안 됩니다. 콜로이드 비율은 8%를 초과해서는 안 됩니다. 90% 미만이고 pH 값은 조건에 따라 다릅니다. 6~11 사이에서 조정하고 윤활 계수는 0.02~0.50 사이에서 제어해야 합니다.

섹션 3 지층별로 분류된 기공 형성 유체의 유형

해당 조건에 따라 기공 형성 유체는 모래층, 자갈층, 파쇄층의 경우 8~4개로 나눌 수 있습니다. 느슨한 층 진흙과 같은 기계적으로 분산된 지층을 위한 진흙 8.4 토양, 이암, 셰일 등과 같은 물에 민감한 지층을 위한 진흙 - 물에 민감한 억제성 진흙 8.4 암염, 칼륨염, 수용성 지층을 위한 진흙; 트로나(trona) - 수용성 억제성 진흙; 8.4 누출이 적은 상대적으로 안정적인 단단한 암석 굴착에 사용되는 진흙 - 단단한 암석 굴착 진흙 8.4 비정상적으로 낮은 압력 또는 비정상적으로 높은 압력 형성에 사용 저 비중 진흙 또는 중량 진흙; >

섹션 4 기공 형성 유체 준비

보다 포괄적인 진흙 설계의 기본 프로세스는 다음과 같습니다. 진흙의 무게, 유변학 및 손실 감소를 설계합니다. 물 특성과 같은 주요 기술 지표; 진흙의 콜로이드 비율, 허용 모래 함량, 고체 함량, pH 값, 윤활성, 투과성, 진흙 피부 품질 및 기타 중요한 매개변수를 결정하고 진흙 제조 점토 및 처리제를 선택하여 진흙 재료의 공식 설계를 수행합니다. 진흙 준비 방법 결정, 진흙 순환, 정화 및 관리 조치 수립.

(1). 평형 형성 압력의 요구 사항에 따라 진흙 무게 ν를 계산합니다. 즉, νh=PC 또는 νh=P0입니다. PC와 P0는 각각 우물 깊이 H에서의 지층 측면 압력 또는 지층 공극 유체 압력입니다. 이들의 결정 방법은 섹션 3에 나와 있습니다. 따라서 PC를 기준으로 계산할지 P0을 기준으로 계산할지 여부는 실제 상황에서 어떤 압력 균형이 더 중요한지에 따라 달라집니다. 둘 다 균형을 맞춰야 하는 경우 두 결과를 별도로 계산하고 둘 사이의 값을 평가해야 합니다. 일반적으로 드릴링 머드의 중력은 1.02에서 1.40 사이입니다.

(2). 매달린 드릴링 밸러스트 및 벽 밀봉에 대한 요구 사항을 고려하여 진흙의 유변학을 결정합니다. 유변학의 주요 지표는 점도 θ와 전단력 τ입니다. eta와 τ의 조정 범위는 매우 넓습니다. 일반적으로 eta의 ​​범위는 10cP에서 100cP 사이이고, τ의 범위는 ~ 사이입니다. 이는 다양한 드릴링 조건에 따라 결정되어야 합니다. 이 장의 섹션 6~10에서 소개합니다. 또한 어떤 경우에는 진흙의 전단 담화 효과와 요변성도 고려해야 합니다.

(3). 진흙의 기타 설계 지표의 기준 범위는 다음과 같습니다. 수분 손실은 일반적으로 15ml/30분을 초과해서는 안 되며, 모래 함량은 8%를 초과해서는 안 되며, 콜로이드 비율은 90% 미만이어야 하며, pH 값은 6~11 사이에서 다양합니다. 다양한 머드에 따라 윤활성은 필요한 경우 제어되어야 합니다.

다양한 굴착 조건에서 굴착 목적, 형성 특성, 굴착 공정 방법 등이 매우 다르기 때문에 굴착 이수 성능 등에 대한 요구 사항도 분명히 다르며 설계 초점도 다릅니다. 예를 들어, 두꺼운 굴착 밸러스트와 느슨한 우물 벽이 있는 지층에서는 진흙 점도 및 전단력과 같은 유변학적 지표가 설계의 초점이 됩니다. 안정된 단단한 암석을 굴착할 때 진흙 설계의 초점은 드릴 비트의 냉각과 드릴링 도구의 안정성. 윤활, 벽 보호 및 분말 배출은 현재 보조 위치에 있습니다. 또 다른 예는 물에 노출되면 팽창하고 붕괴되는 지층을 시추하는 경우입니다. 진흙 설계의 초점은 물 손실을 줄이고 벽을 보호하는 것이어야 하며, 압력에 민감한 지층에서는 진흙의 무거운 설계가 특히 중요합니다. 이와 같이 특정 굴착 조건의 경우 종합 설계에서 해당 설계점을 찾는 것이 좋은 머드 설계의 핵심입니다.

머드 성능 설계에서는 일부 설계 지표가 충족되면 다른 지표는 충족되지 않는 모순된 상황이 발생할 수 있습니다. 이런 점에서 우리는 주요 이슈를 파악하고, 부차적인 이슈를 고려하며 전반적인 성과를 종합적으로 관리해야 합니다.

요구 사항이 높지 않은 일부 상황에서는 머드 성능 설계를 적절하게 간소화할 수 있으며 상대적으로 사소한 일부 지표에 대한 요구 사항을 적절하게 완화하여 궁극적인 저비용 및 고효율을 달성할 수 있습니다.

섹션 5: 재료 소비 계산

1. 총 진흙 양 계산

필요한 진흙의 총량 V는 시추공에 있는 진흙의 양입니다. V1, 표면의 진흙 양 순환 정화 시스템의 진흙 양 V2, 누출 및 기타 손실 V3의 합: V=V1+V2+V3

그 중, 표면의 진흙 양 시추공은:

표면 순환 정화 시스템 진흙 부피는 진흙 탱크, 침전조, 순환 탱크 및 표면 매니폴드의 부피의 합입니다. 누출 및 기타 손실은 실제 조건에 따라 결정되어야 합니다.

2. 점토 가루의 양 계산

진흙 1m3을 준비하는 데 필요한 점토의 무게 q는 다음 과정에 따라 추론되고 계산됩니다.

공식에서: ――점토 비중, 2.6 ~ 2.8

——진흙의 비율

——물의 비율

3. 슬러리 준비를 위한 물 소비량 계산

진흙 1m3을 준비하는 데 필요한 물의 양 Vw는

4 비를 증가시키기 위해 추가된 토양(또는 중정석)의 양을 계산합니다. 중력

가중 진흙을 준비할 때 1m3의 진흙을 추가하는 데 필요한 물의 양 필요한 가중제의 무게 W(Kg)는 다음과 같습니다.

공식에서: —— 가중제의 비중 ——가중된 진흙의 비중 ——원래 펄프의 비중

5 감소 진흙 비율의 비중에 필요한 물의 양.

6 진흙 처리제의 양 계산

일반적으로 진흙에 첨가되는 처리제의 양은 적으며 일반적으로 전체 부피의 0.1%만을 차지합니다. 부피 함량 측면에서 진흙의 비율은 ~1%입니다. 특정 값은 다른 공식에 의해 결정됩니다. 일반적으로 처리제의 투여량 단위를 명확히 할 필요가 있습니다. 분말은 일반적으로 진흙 단위 부피당 첨가되는 중량을 기준으로 계산되는 반면, 액상 제제는 진흙 단위 부피당 첨가되는 용량을 기준으로 계산됩니다. 특별한 경우에는 점토분말 단위중량당 처리제를 첨가한 양을 기준으로 계산하기도 한다.