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1、、泥浆的一般设计方法较全面的泥浆设计的基本流程是：设计泥浆的重度、流变性、降失水性等主要技术指标；确定泥浆的胶体 率、允许含砂量、固相含量、pH值、润滑性、渗透率、泥皮质量等重要参数；选择造浆粘土和处理剂；进行泥 浆处理剂配方设计；泥浆材料用量计算；确定泥浆的制备方法；拟订泥浆循环、净化、管理措施。(1).按平衡地层压力的要求计算泥浆的重度V。即vh=PC或vh=P0。PC、P0分别为井深H处的地层侧压力 或地层空隙流体压力，它们的确定方法见第三节。那么，究竟是按PC还是按P0计算，要视实际情况下平衡哪那 一种压力更为重要来定。如果两者都需要平衡，就应该分别计算出两种结果，权衡出介于两者之间的
2、某值。一般 钻井泥浆的重度在1.021.40之间。(2).考虑悬排钻碴、护壁堵漏的要求确定泥浆的流变性。流变性的指标主要是粘度n和切力t。n和t的 调整范围很宽，一般n的范围在iocPioocP , t的范围在，应视不同钻井情况具体确定，详见第二章和本 章第六节至第十节的介绍。另外，在一些情况下，还要考虑泥浆的剪切稀释作用和触变性。(3).泥浆的其他设计指标的参考范围为：失水量一般应不大于15ml/30min,含砂量不大于8%,胶体率不 小于90%，pH值视不同泥浆在611之间变化，润滑性必要时应控制在。各种钻进情况下的钻进目的、地层特点、钻进工艺方法等差异甚大，因而对钻井泥浆性能等有明显的不
3、同 的要求，设计重点也因此而不同。例如，在钻碴粗大及井壁松散的地层中，泥浆的粘度和切力等流变性指标成为 设计重点；在稳定的坚硬岩中钻进，泥浆设计的重点是针对钻头的冷却和钻具的润滑，而此时护壁和排粉等则处 于次要位置。又如在遇水膨胀塌孔的地层中钻进，泥浆的设计重点则应放在降失水护壁上；在对压力敏感的地层 中，泥浆的重度设计又显得尤为重要。似此，针对特定的钻进情况，在全面设计中找出相应的设计要点，是做好 泥浆设计的关键所在。在泥浆性能设计中可能会遇到一些相互矛盾的情况，满足一些设计指标时，另一些指标则得不到满足。对 此，应该抓住主要问题，兼顾次要问题，综合照顾全面性能。在一些要求不高的场合，可以酌
4、情精简对泥浆性能的设计，适当放宽对一些相对次要指标的要求，以求得 最终的低成本和高效率。二、泥浆材料用量计算(1)泥浆总体积的计算所需泥浆总量V是钻孔内泥浆量V1、地表循环净化系统泥浆量V2、漏失及其它损耗量V3的总和:V=V1+V2+V3（4-13）卩=1加丹其中钻孔内泥浆量为：地表循环净化系统泥浆量为泥浆池、沉淀池、循环槽和地面管汇的体积之和。漏失及其它损耗量应根据实际情况确定。2）粘土粉用量计算配制 1m3 体积的泥浆所需粘土重量 q 按以下过程推导计算：4-14)式中：一一粘土的比重，2.62.8；泥浆的比重;水的比重3）配浆用水量计算配制 1m3 体积的泥浆所需水量 Vw 为：人=1
5、000- “X14-15)4）增加比重加土（或重晶石）量的计算配制加重泥浆时，加重1 m3泥浆所需加重剂的重量W（Kg）为:4-16)式中：启加重剂的比重；丫2 加重泥浆的比重；一一原浆的比重5）降低泥浆比重所需加水量 x（m2）（4-17）FV -y_.式中：V原浆体积，（m3）；：原浆比重；一一加水稀释后的泥浆比重；一一水的比重.6）泥浆处理剂的用量计算总的来看，处理剂在泥浆中的加量较少，按体积含量计一般只占泥浆总体积的0.1%1%。具体数 值由不同的配方决定。值得注意的是要澄清处理剂的加量单位，粉剂一般是以单位体积泥浆中加入的重量来计， 而液剂则是以单位体积泥浆中加入的体积量来计。在一些
6、特殊情况下，还有以单位粘土粉重量中加入多少处理剂 来计算。三、泥浆的配制无论是井场制备或泥浆站集中制备供应各井场，制备泥浆的设备有两种：一是用泥浆搅拌机（卧式或 立式的）；一是用水力搅拌。勘探岩心钻探用的泥浆搅拌机，卧式的容量一般为0.30.5m3；立式的一般为0.51m3（图牛19）。 搅拌机速度一般为 80100r/min。使用粘土粉造浆时，最好采用水力搅拌器（图 4-20）。粘土粉加入漏斗中，并利用水泵排出管的液流 与粘土粉在混合器中混合，混合液在混合器中沿螺旋线上升至容器上部，输出泥浆。反复循环几次后，便可配得 所需性能的泥浆。为使泥浆有较好的性能，用粘土粉配得的泥浆最好在储浆池中陈化一天，然后放入循环系统中，由水 泵送入孔内使用。1-输水管； 2-工作轮； 3-齿轮箱； 4-轴承；1-漏斗； 2-三通管； 3-喷嘴； 4-容器； 5-钢板5-传动轴；6-伞齿轮；7-机架；8-搅拌轴9-搅叶；10-搅拌桶
