SM

       植物胶在钻探中应用

 

 

软弱、破碎的岩心十分不利，因此应根据岩石的性质选择冲洗液的种类，保证冷
却钻头和排除岩粉的条件下，应尽量采用最小的泵量。

在生产实际中，在松散破碎带的金刚石钻探中，为了保证岩心质量，泵量

越小越好。

泵压在正常条件下不作为钻进参数的要求，但是泵压在不正常时，会影响

取心质量，应引起操作者注意，查明原因，采取措施排除。如泵压迅速增高或蹩
泵，其原因如果是孔壁缩径坍塌或者粘性岩层糊钻及钻头磨损后水口太浅，钻
具内泵压增高，冲洗液在高压下会破坏软弱、破碎和松散的岩心，因而会降低取
心质量。如果是钻具或钻杆内堵塞，则可能产生烧钻或金刚石微烧。

施工工艺包括施工设计方案和具体操作细则，内容较多，这里不再叙述。

 

2.3 人为因素
人为因素对取心质量的影响是人们对取心质量的要求和付出的努力的程度。

由于工程勘探的目的不同，对取心质量的要求不一样，对于取心质量要求不高
的钻孔，自然毋须花大的代价去追求高的取心质量。但对于取心质量要求高的工
程和钻孔，特别是取心难度大的钻孔，不花代价是较难达到目的的。

这个代价包括单位领导直到机组人员的重视程度、组织措施和经费的付出。
S 系列植物胶钻井液最早创硏于 1984 年，当时只有唯一的一个产品，商品

名称叫

SM 植物胶钻井液，系发明专利。在国内地质勘探中畅销二十余年，由于

原料资源减少，故已逐渐淘汰。

2005 年以来新研制开发的产品有 SH 和 ST 两种

类型的植物胶，与

SM 胶一起统称为 S 系列植物胶。

SH 和 ST 与 SM 胶一样，它们配制的钻井液，都是粘弹性钻井液，不仅具

有其他钻探冲洗液的基本性能，而且具有与其他冲洗液不同的特殊功能；它们
不仅可以配制无固相钻井液，而且是多功能的泥浆处理剂。

SH 和 ST 植物胶配制的钻井液，与 SM 胶一样，由于胶体的吸附成膜作用，

失水量较低，一般在

10 毫升/30 分钟左右，在钻孔中，尤其是软、酥、脆地层和

砂卵石地层护壁效果较好；使用中因为配制的表观粘度比较高，即使采用较小
的泵量，排粉的能力也很强，可以排除

3 毫米以上的砂砾；它本身具有一定的

润滑性，可降低水的润滑系数，起到润滑钻具的作用。在采用必须的泵量保证冷
却钻头的条件下，它们能够充分地起到普通钻探冲洗液四大功能的作用。

值得深入探索和充分利用的是

S 系列植物胶（也包括其他较好的植物胶）

配制的钻井液的特殊功能，这些特殊功能起到了普通钻探冲洗液不能起到的作
用，因而解决了岩心钻探中一些较难解决的难题。

3 植物胶配制的粘弹性钻井液

S 系列植物胶配制的粘弹性钻井液表现出突出的特殊功能有三项：1、护胶作

用（也叫护心作用）；

2、粘弹性减振作用；3、减摩阻效应。

3.1 护胶作用
S 系列植物胶是天然多糖类支链型高分子材料，用水溶胀后形成体型网状结

构，在岩心表面吸附形成胶膜，防止水份渗入和穿透，避免液化和崩塌，因此
也避免岩心被冲刷，起到隔水的作用。浓度越高，网状胶膜越厚而密实，因而护
心、护壁的效果好。同时这种粘弹性胶体在砂样和软弱岩心表面及一定深度的表
层具有胶结作用和粘弹性强度，抵抗钻具的振动破坏和地表其他外力的破坏，
保持原状结构，而泥浆产生的泥皮是粘塑性体，胶体很少，大多是固体颗粒，
护壁原理不一样，效果也就不一样，因而不能护心。

培训教材

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