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鑽孔沖洗液,主要功能是冷卻鑽頭、排出岩屑、保護孔壁等。按介質的成分不同可分為「清水鑽孔沖洗液(drilling water fluid)」、「泥漿鑽孔沖洗液(drilling mud fluid)」、「泡沫鑽孔沖洗液(drilling foam fluid)」等。

1 鑽孔沖洗液 -科技名詞定義

中文名稱:鑽孔沖洗液 

英文名稱:drilling fluid 

定義:鑽探過程中孔內使用的循環沖洗介質。

所屬學科:煤炭科技(一級學科);煤田地質與勘探(二級學科);煤田鑽探(三級學科) 

本內容由全國科學技術名詞審定委員會審定公布 

2 鑽孔沖洗液 -鑽孔沖洗液正文

  鑽探過程中孔內使用的循環沖洗介質,也稱鑽井液。其主要功用是冷卻鑽頭、清凈孔底、帶出岩屑;潤滑鑽具;停鑽時懸浮岩屑保護孔壁防止坍塌;平衡地層壓力、壓住高壓油氣水層;以及用於輸送岩心,為孔底動力機傳遞破碎孔底岩石需用的動力等。
  鑽孔沖洗液按其組成成分分為清水、泥漿、無粘土相衝洗液、乳狀液和泡沫以及壓縮空氣等。
  清水  它是使用最早的沖洗液,無需處理,使用方便,鑽速較高,適用於完整岩層和水源充足的地區鑽探。
  泥漿  它是優質粘土粉(膨潤土)分散在水(或油)中的膠體-懸浮體分散體系,其性能可在較大的範圍內調節以適應不同岩層的需要。為此需往泥漿中加入無機、有機或高分子化學處理劑。泥漿主要用於鬆散、裂隙發育、易坍塌掉塊,遇水膨脹剝落等孔壁不穩定岩層。水基泥漿是泥漿的主體,種類多,常用的有細分散淡水泥漿,鈣處理和鹽水等粗分散泥漿,不分散低固相聚合物泥漿和鉀基強抑制性防塌泥漿等。油基泥漿是一種強抑制性泥漿,一般很少使用,只用於抑制粘性泥頁岩等,對水敏性強的岩層使用效果較好。
  無粘土相衝洗液  也稱無粘土相鑽井液,是指含無機、有機和高分子化合物而不含粘土的鑽井液。其性能也可在一定範圍內加以調節。它的比重比泥漿低,利於提高鑽速,日益發展用於中等複雜程度的岩層和鑽開油氣、地熱層。
  乳狀液  有水包油和油包水兩種。以水為外相、油為內相用表面活性劑作乳化劑配製成穩定的水包油乳狀液具有良好的潤滑性,廣泛用於固體礦床金剛石鑽探。
  泡沫  是利用表面活性劑作起泡劑,用空氣配成穩定地分散在水中的泡沫分散體系。比重低(小於1),攜帶和懸浮岩屑能力強。用於漏失岩層及乾旱缺水地區鑽探和鑽開低壓油氣、地熱層。
  鑽井液必須有一定的性能且能按要求予以調節,才能起多種功能,適應不同岩層的要求。以泥漿性能為例主要指密度(或比重)、固相含量、流變特性(粘度和切力)、濾失量、潤滑性、穩定性、酸鹼度和礦化度(離子種類和含量)等。加入鑽井液的化學處理劑有無機、有機和高分子化合物,它們主要起分散、稀釋、降失水、絮凝(或選擇性絮凝),中和及調整pH值,潤滑、防塌、加重、防腐、抗溫等作用。
  隨著鑽探技術和鑽井液的發展,形成了泥漿膠體化學、鑽井液流變學、鑽頭水力學和環空水力學等分支學科。鑽井液的發展有賴於鑽探工藝學、膠體化學、有機高分子化學和流體力學的發展。
  參考書目
 G.R.Gray et al.,Composition and Properties of Oil Well Drilling Fluid,4th ed.,Gulf Publishing Co.,Houston-London,1980.
 G.V.Chilingarian et al.,Drilling and Drilling Fluids,Elserier Scientific Publishing Co.,Amste-rdam-Oxford-New York,1981.

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