磺化沥青钻井液在贵州地热勘探井中的应用.pdf

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1、第42卷第1期探矿工程(岩土钻掘工程)Vo1．42No．12015年1月ExplorationEngineering(Rock＆SoilDrillingandTunneling)Jan．2015：27—30磺化沥青钻井液在贵州地热勘探井中的应用李勇，陈怡，王虎，吴晓兰(贵州省地质工程勘察院，贵州贵阳550008)摘要：贵州省岩溶裂隙地层发育，地层复杂，地热勘探井施工难度大。根据磺化沥青的基本特性，分析了磺化沥青钻井液护壁防塌机理，确定了性能合理的磺化沥青钻井液配方，并在贵州省铜仁市西部地区地热水资源整装勘查沿河勘查区块地热勘探孔(ZK2)进行了生产应用。实际施工表明，磺化沥

2、青钻井液护壁防塌效果良好，提高了钻井效率，取得了良好的经济效益。结合实际应用情况对磺化沥青在地热井施工中的使用提出了建议。关键词：磺化沥青钻井液；地热钻井；护壁防塌；复杂地层中图分类号：P634．64；TE249文献标识码：A文章编号：1672—7428(2015)01—0027—04ApplicationofSulfonatedAsphaltDrillingFluidinGeothermalExplorationWellofGuizhou／L／y0，CHEN，WANGHu，Xiao—lan(GuizhouInstituteofGeologicalEngineeringIn

3、vestigation，GuiyangGuizhou550008，China)Abstract：ThegeothermalexplorationconstructioninGuizhouisdifficultbecauseofkarstfractureformationsandcomplexstratathere．Accordingtothecharacteristicsofsulfonatedasphalt，theanalysiswasmadeonthewall—protectionandanti—collapsemechanismofsulfonatedasphaltd

4、rillingfluidtodetermineitsrationalformula，andtheproductionapplicationwasalsomadeinZK2ofgeothermalwaterresourcewhole—mountexplorationinwestpartofTonglinginGuizhou．Intheactualconstructioninspection，itisprovedthatsulfonatedasphaltdrillingfluidhasgoodanti—collapseeffectwithhigherdrillingef-fic

5、iency．Therationalsuggestionsareputforwardtotheuseofsulfonatedasphaltdrillingfluidingeothermalwellconstruc—tionbasedonthefieldapplicationexperience．Keywords：sulfonatedasphaltdrillingfluid；geothermalwell；wall—protectionandanti—collapse；complexstrata0引言物组成的混合物。沥青主要由沥青质、树脂、蜡、油在地热井钻进施工中，常常遇到孔内垮

6、塌、掉等化学组分构成，其中胶质成分能溶于油溶液，但沥块、缩径等复杂的构造破碎地层和厚薄不均的泥页青质只能分散于油溶剂中。根据来源的不同，沥青岩层或夹层，在钻井液的冲洗破坏下，很容易造成孔的性质有很大差别。沥青成分中的沥青质和树脂的壁垮塌和缩径，引发憋钻甚至钻杆折断和卡钻等孔化学结构中包含有大量稠环芳烃类化合物以及杂环内事故。特别是在贵州岩溶裂隙发育、以碳酸盐岩化合物，这些环上的一个氢原子比较容易被磺酸基为主的复杂地层中，孔内事故频发、处理难度颇高，(一soH)取代，从而生成磺酸化合物。这一化学过严重影响了生产效率和施工进度。因此，增强孔壁程叫做磺化作用，被磺化的沥青即被称作

7、磺化沥青。的稳定性，处理好复杂地层钻孔的防塌护壁，减少孑L磺酸基团具有极强的亲水性。沥青经磺化后，内事故是钻进生产的重点工作。笔者在贵州省铜仁由于其高分子链上增加了亲水基团，沥青的水溶性市西部地区地热水资源整装勘查沿河勘查区块地热会得到一定程度提高。磺化程度越高，沥青的亲水勘探孔(ZK2)地热钻井的施工中，使用了磺化沥青性越强。当沥青的磺化度达到一定的程度，磺化沥泥浆，有效防止了孔壁垮塌和缩径，提升了安全生产青会变成水溶性物质。质量，取得了良好的经济效益。磺化沥青中的碱金属盐和碱土金属盐均能溶于水，因此其具有较强的