[其他]田菁胶钻井冲洗液配方及配制方法

说明书

本发明属于含有机或无机化合物的水流体的配制方法领域(C09K7 02)。

目前田菁胶主要用于石油、采矿等行业，例如在石油工业上，用作配制水 基压裂液和井下临时封堵剂，在采矿工业上，用作浆状炸药的胶凝剂。到目前 为止，国内外尚未发现有关于田菁胶用于钻井冲洗液方面的报导和专利。英国 有一项关于用瓜尔胶、木质素磺酸盐和氧化镁配制的无粘土钻井冲洗液的专利 (6B1542960)。田菁胶与瓜尔胶有相似之处都属于半乳甘露糖 但是，田菁胶是由田菁植物的种子加工而成瓜尔胶是由瓜尔豆植物加工而成 田菁与瓜尔豆是两种不同的植物。田菁胶的分子量为39万而瓜尔胶的分子 量为20万，这说明它们在结构组成上也不相同。用瓜尔胶配制的无粘土钻井 冲洗液成本高、失水量大(18-176毫升/30分钟)不适合用于金刚 石钻进和绳索取心钻进。

本发明的任务是用田菁胶配制新型的廉价、低失水量的无粘土钻井冲洗液。

田菁胶钻井冲洗液是以田菁胶粉为基本厚料加入含锌、钾离子的可溶性 无机盐(例如氯化锌和氯化钾)和氢氧化钠等添加剂配制而成也可用硼砂 (四硼酸钠)代替含锌离子无机盐。一般配方是：田菁胶粉2-10公斤/立 方米、氯化锌0.1-1.5公斤/立方米、氢氧化钠0.1-1.2公斤/ 立方米、氯化钾0-50公斤/立方米。性能：表观粘度5.5-47厘泊、 塑性粘度5-22厘泊、动切力4.8-240达因/平方厘米、失水量 6-30毫升/30分钟、酸碱度7-12。

对于一般复杂地层的配方：田菁胶粉2-6公斤/立方米、氯化锌0.4 -0.8公斤/立方米、氢氧化钠0.3-0.7公斤/立方米。性能：表 观粘度8.5-24.5厘泊、塑性粘度8-14厘泊、动切力4.8-100. 8达因/平方厘米、失水量7.5-16毫米/30分钟、酸碱度8-9。

对于水敏性地层的配方：田菁胶粉4-8公斤/立方米、氯化锌 0.4-0.8公斤/立方米、氢氧化钠0.3-0.6公斤/立方米、氯化 钾10-30公斤/立方米，性能：表观粘度16.5-35.5厘泊、塑性 粘度11-19厘泊、动切力52.8-158.4达因/平方厘米、失水量 7-8.2毫升/30分钟、酸碱度8-9。

对于松散破碎及流砂砾石地层的配方：田菁胶粉4-8公斤/立方米、硼 砂0.05-0.4公斤/立方米、氢氧化钠0.05-0.1公斤/立方米、 甲醛0.3-0.5公斤/立方米。性能：冲洗液呈凝胶状、漏斗粘度流不下 失水量8-9毫升/30分钟、酸碱度8-9。

配制方法：

1.用田菁胶粉、氯化锌(或者硼砂)及氢氧化钠等配制。

先将田菁胶粉边搅拌边均匀地分散于清水中，搅拌半小时，待其溶解后即可作 为冲洗液基浆。把氯化锌和氢氧化钠分别溶于少量清水中使其分别成为氯化 锌溶液和氢氧化钠溶液。先把氯化锌溶液加入基浆中，搅拌5分钟使其充分混 匀后边搅拌边加入氢氧化钠溶液搅拌2分钟使其混匀后即可配成田菁胶钻 井冲洗液。如需加氯化钾只要在上述已配成的田菁胶钻井冲洗液中按配方加 入混匀即可。用硼砂代替氯化锌配制田菁胶钻井冲洗液，其步骤与上述相同 但最后需加入甲醛防腐剂，为防止田菁胶粉结团可采用筛子或喷射器喷粉 促使其分散也可先将田菁胶粉分散于某种有机溶剂(例如酒精)中然后加 水稀释至所需浓度。

2.用田菁胶-氯化锌混合粉和氢氧化钠等配制。

先把田菁胶粉与氯化锌均匀混合，配成田菁胶-氯化锌混合粉，然后把这种混 合粉边搅拌边均匀分散溶解于水中，搅拌半小时待其溶解后即可作为冲洗液 基浆。把氢氧化钠溶于少量清水中成为氢氧化溶液，边搅拌边向基浆中加入氢 氧化钠溶液，搅拌2分钟待其混匀后即配成田菁胶钻井冲洗液。如果需加氯化 钾时，在已配成的田菁胶冲洗液中按配方加入氯化钾混匀即可。同理，为防止 混合粉结团不分散，可采用筛子、喷粉器、或者用有机溶剂分散加水稀释的方 法配制钻井冲洗液。

田菁胶钻井冲洗液具有适用性强、固相含量低、良好的剪切稀释作用和流 变特性、降失水防塌效果好、抗钙镁盐侵能力强、润滑减阻效果好、性能稳定 易调等特点，并具有提高钻速、降低成本等优点。

实施例：一煤系地层，主要由泥岩、粉砂岩、粘土岩、砾石层等组成。胶 结疏松、稳定性差、水敏性强，易产生水化膨胀，引起掉块、坍塌事故等。在 该地层钻进采用的田菁胶钻井冲洗液配方是：田菁胶粉2-6公斤/立方米、 氯化锌0.5-1公斤/立方米、氢氧化钠0.5-1公斤/立方米，氯化钾 10-30公斤/立方米。用此冲洗液钻进，成功地在此煤系地层打出一口深 达1102米的深井。