一、Ca27Mg2+的污染和处理
1、 污染来源：
2、 CaVMg2*的污染钻井液性能变化
总的来说，Ca=7Mg：・的污染会造成水基钻井液流变参数升髙（特别是静切力中初 切增髙）导致流态变差甚至流动困难：滤失疑升髙：泥饼质量变差变厚：污染后的钻 井液性能变化幅度与污染物Ca^/Mgh的浓度、钻井液固相含量及化学成分、钻井液原 来的性能、钻井液护胶好不好、钻井液材料的抗钙污染能力、氯离子含量等有关。
一般来说，钻井液固相越低、钻井液护胶越好、钻井液中氯离子含量越髙，泥 浆抗Ca'7Mg"污染能力越强
3、 处理方法：
（1） 、对配浆水和地层溶解出来的少量Ca"—般用纯碱处理：
Ca" + Na：C05 -* CaCOs I + 2Na
1. 0 mg/L Ca"含量的泥浆每方需要0. 00266kg的纯碱 Mg"—般用烧碱处理：
忒 + 2NaOH - Mg（OH）a I + 2Na
（2） 、硬石膏/石膏的污染（CaSOt/CaSO.. H=0）
石膏地层从只有几米到几百米厚不等，钻这种地层会引起泥浆絮凝和失水失控等 问题，这是因为Ca‘浓度增大所引起的。如果石膏层不太厚，就用纯碱处理：
CaSOi + Na:C05 -* CaCOs I + Na：SO i
可能需要添加抗髙温淀粉或聚阴离子纤维素来控制失水，用铁络盐（FCLS）、 XY-27. GMP-III等稀释剂降低粘度，若是巨厚的石膏层，可能要转换成与石膏相容的 泥浆体系，这可以通过增加铁络盐、烧碱和降失水剂转换成石膏泥浆体系来达到。
（3） 、Mg"的污染
若用海水作为配浆水便会遇到Mg'的污染问题，污染的影响与Ca=污染相似，Mg" 置顶文字怎么设置污染常用烧碱处理，体系中大部分的\1才在pH值大于10. 5时沉淀下来：
+ 2NaOH - Mg（0H）81 + 2Na+
4、 经验与建议
在深井和地层含碳酸盐和co：的情况下，处理cf污染不要使用纯碱和小苏打，最 好用泾询来处理，因为加入纯碱和小苏打引入的C0广和HCO「容易造成泥浆在高温作 用下发酵产生CO'起气泡和CO广和HCO「污染，C0广和HCO；污染比钙污染更难处理。在 处理Cf/Mg"的污染时，建议保留泥浆中存在200-400mg/L的Cf含量，这有助于泥 浆性能的稳左。
二、水泥/石灰的污染和处理
1、 污染来源：
当固井作业或钻开水泥塞时便造成水泥污染，污染的严重性与污染时泥浆状态和 水泥状态有关，泥浆状态包括固相含量、抗絮凝剂的浓度等，水泥状态指水泥的胶结 程度，胶结差的水泥(未凝固好的水泥浆)比胶结好的水泥造成更严重的污染，水泥由 几种复杂的含钙络合物组成，这些络合物与水反应都会生成Ca(0H)=o 100kg水泥会产 生出79kg的石灰。
2、 污染钻井液性能变化
水泥/石灰侵会造成泥浆粘度、流变性大幅度变化和失水的上升，泥饼质量变差 变厚或形不成泥饼：处理Ca(OH)何洁男友：的污染涉及到降低pH值和控制Ca>的浓度。水泥侵 的泥浆在120°C以上会发生固化现象。
较少量的水泥/石灰对淡水泥浆污染后往往粘度上升、流变性变差，甚至流动困 难，形成如豆腐一样的凝胶状态：但随着水泥/仃灰的量逐步增加，当足够多的Ca> 置换出膨润上结构中的Na•时，泥浆粘度和流变性会迅速变化，粘度会逐步降得很低， 泥浆会变得没有结构力，初终切会降得很低，流动状态会变的和水一样，泥浆中的重 晶右•会逐步产生沉降：盐水泥浆基本不会有粘度上升的过程，而是直接变稀。所以在 处理盐水泥浆水泥/仃灰污染时除了以下步骤外还需要加入一些水化好的膨润上浆和 增稠剂配合处理。
3、 处理方法
⑴、废弃
水泥污染严重，处理不实际时，把污染最严重的那部分泥浆废弃不要，排放掉。
(2)、纯碱处理
除非能小心监测pH值的升髙，否则不推荐用纯碱来处理水泥污染，因为纯碱 与水泥反应没有0H•被中和会导致过髙的pH值：
什么是关联词Ca(OH): + Na:C05 -* CaCO, I + 2NaOH
(3)、小苏打(NaHCOj处理：
小苏打与Cf反应生成不溶的CaCO,,由于在钻水泥时pH值较高，Ca=的浓度一
般不超过200〜400mg/ l：
Ca(OH): + NaHCO, -* CaC031 + NaOH + H:0
这反应只中和了一半的OF ,另一半转变为NaOH,这会导致PH值升高，可通 过有机酸(褐煤、单宁酸、腐植酸)或铁络盐与小苏打一起加入来解决。用有机酸 或铁络盐预处理会有助于缓冲pH值的升高。
⑷、焦磷酸钠(SAPP)处理
SAPP与Ca(OH);反应生成不溶的CaPQ：：
Ca(OH)= + Na：P：0： -* CaPA I + 2NaOH + H=0
SAPP与Ca（0H）2的反应不够彻底，所以往往要加过量的SAPP,反应的结果同 样也会造成PH值升髙，如果井底温度大于175°C, SAPP会变成一种絮凝剂。
（5）.硅酸钾（K：SiO：）处理
硅酸钾（K：SiO,）与Ca＞反应生成不溶的CaSiO,,而且不会引入HCO「、CO广污染, 在深井和地层含碳酸盐和CO'的情况下，用硅酸钾（&SiOJ来处理水泥/石灰污染是 比较好的选择；
Ca(0H)2 + KcSiO, - CaSiO41 + 2 KOH
K：SiO,与水泥反应没有OH•被中和会导致过高的pH值，可通过有机酸（褐煤、单 宁酸、腐植酸）或铁络盐与K：SiO,-起加入来解决。
—2・3kg/nf°在深井和地层含碳酸盐和CO'的情况下，不推荐用小苏打和纯碱来处理水 泥污染，因为纯碱和小苏打引入的CO厂和HCO「容易造成泥浆在高温作用下发酵产生
CO：起气泡和CO广和HCO「污染，CO广和HCO「污染比钙污染更难处理
形容人多的成语4.经验与建议：
1在井深小于5000米，井温低于120'C以内的或地层不含碳酸盐和C0°情况下, 可用纯碱、小苏打与有机酸（褐煤、单宁酸、腐植酸）或铁络盐一起加入来处理水泥/ 石灰污染；
2在井深大于5000米，井温高于120C且地层含碳酸盐和C0?的情况下，用硅 酸钾（IGSiOQ与有机酸（褐煤、单宁酸、腐植酸）或铁络盐一起加入来处理水泥/石 灰污染。
3在深井，井温高于140C时严禁单独使用纯碱来处理水泥/石灰污染，因为这 样石灰中所含的氢氧根会全部转化为氢氧化钠，他会使泥浆PH值剧烈升高产生泥浆 固化的风险。
三、盐侵污染和处理
1、 盐侵来源
盐污染可来源于配浆水、盐水侵、盐层或挥发盐层，从化学上讲可以是钠盐 （NaCL）.钾盐（KCL）、镁盐（MgCL2）或钙盐（CaCL=）或是这些盐的混合物，造成盐 侵的主要成分的是食盐氯化钠（NaCL）。
2、 盐侵后钻井液性能的变化。
盐都属于电解质，当低浓度的盐侵后泥浆中由于电解质的含量增加，电解质会 压缩膨润上水化形成的双点层，造成电解质压双点层作用，从而影响膨润丄水化作用， 絮凝淡水泥浆适成泥浆粘度、流变性升髙和失水大幅度上升；泥饼质量变差变厚或形 不成泥饼：如果盐污染更加严重或受二价离子（Ca= MgJ污染严重时，会抑制膨润上 水化导致粘上颗粒的聚沉，表现为泥浆粘度降低，流变参数下降和失水量的进一步大 幅加大。并且PH值会明显
降低，因为伴随盐侵会有大呈的Mg＞侵入，生成Mg（OH）八 沉淀，使氢氧根减少。护胶好的氯根含量髙于30000mg/L的盐水泥浆抗盐侵能力较好, 盐侵对它的影响随着氯根含量增加而减小。
3、处理方法：
（1） 、由于盐无法用化学方法来使其沉淀，盐浓度的降低只能靠加淸水稀释的方法解 决，而稀释会造成泥浆密度较大变化，这对井壁稳定和平衡地层压力是不利的，而且 稀释法会产生大量的泥浆排放，对环保要求也不利：所以当有大量的盐侵时，有效的 办法是加大降絮凝剂（分散剂）和降失水剂在泥浆中的量，可加铁络盐和烧碱、纯碱、 无辂木质素磺酸盐来降絮凝，可加对盐不敏感的淀粉、磺化酚醛树脂（SMP）、磺化褐 煤（SPNH）、和聚阴离子纤维素（PAC）来降失水。
（2） 、岀现大量不断的盐污染导致粘度降低时，补充预水化膨润上浆能提粘和降失水 但随着时间的推移，已水化的般上会发生去水作用，除非能减低盐的浓度。有效的做 法是先用铁络盐和烧碱以及磺化酚醛树脂等处理预水化般土浆护胶好后再加到泥浆 中去。
（3） 、在海水或某些底层水中含有较多的MgCL:,他们与NaCL共存，当盐侵时伴随较 多MgCL：时，应持续加入烧碱以保持PH值，加入烧碱第一可以保持PH值，第二还可 以调控泥浆中钙的溶解度，第三还可以增加泥浆中Na•离子的浓度促进膨润上的分散, 减轻盐侵的絮凝聚沉作用。
（4） 、有时随着盐的增加Ca：*的浓度也增加，这时便需加入纯碱来除钙。同时加入适 量的烧碱，以控制泥浆中钙离子浓度，钙离子浓度同时受滤液中NaCL含量和PH值的 影响。
（5） 、当需加入能起化学作用的粉状化学添加剂材料到盐污染泥浆或盐水泥浆中时， 这些材料应先配成溶液，使其预水化和预溶解，这样能达到较好的处理效果。
四、碳酸根/碳酸氢根（C0J7HC0J）污染
1、 碳酸盐污染来源：
（1） 、处理钙或水泥污染时加入纯碱、小苏打的疑过大。
（2） 、从钻井液混合设备、固控设备、配浆泵和泥浆泵进入泥浆的空气中的co：气的 积累。
（3） 、有机化合物如铁络盐、木质素等在温度大于300°C时的热降解。
（4） 、受污染的重晶石
（5） 、钻遇含CO：气的地层
2、 碳酸根/碳酸氢根（COJ7HCOJ）污染后钻井液性能的变化
当水基泥浆被碳酸盐污染时，流变性与失水便会岀现问题，碳酸盐依泥浆中pH 值的不同以三种不同形式出现，这些形式是吐0,、C0,= HCO二当pH低于5时，主 要是比CO,： pH 8—9时，主要是HCOJ； pH大于12,主要是翡翠怎么分好坏CO广。
CO广、HCO「污染会造成钻井液粘度、流变性、滤失量升髙和PH值降低，泥浆看起 来发虚，泥饼质量很差或基本没有泥饼；在深井和井温高于140°C的井中，还有可能 造成泥浆严重起气泡，泥浆就像可乐一样，一冲击就产生许多微气泡，多搅拌一下气 泡就减少，出
口处录井气测显示CO：含量增加，消泡剂也无法消这种气泡，并影响泵 压和泵上水；有时这些现象迷惑了一些现场泥浆工程师（特别是很多泥浆工程师根本 就不测Mf、Pf昆西杜比性能的），他们忽略了 CO广、HCO「污染会导致这些问题的产生，而认为 是其他污染造成的：
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