1 重晶石
（中国粉体技术网/班建伟）重晶石主要的工业用途是作石油和天然气钻井泥浆加重剂。作钻井泥浆加重剂的重晶石, 质量要求是比重和细度两方面。重晶石比重越大, 效率就越高, 加入量就越少。这样, 在较少地改变钻井泥浆粘度等性质的条件下, 就可以获得高比重的泥浆。细度方面要求重晶石在泥浆中能均匀分散而不致发生沉降, 以保持泥浆稳定。钻井泥浆用重晶石一般细度要达到- 325目, 比重大于4.2, BaSO4含量不低于95% , 可溶性盐类小于1%。
石油工业比较发达的国家, 重晶石产量的50%以上用于石油和天然气工业的钻探工程。据统计, 钻井每钻进30m就要消耗1 t重晶石粉, 因此重晶石消耗量较大。
2 膨润土
膨润土是一种以蒙脱石为主要组分的粘土类矿物, 具有强烈的吸水性, 能吸收相当于本身体积8倍的水, 体积膨胀10~30倍, 在水溶液中呈悬浮和胶凝状态。膨润土分散性好、出浆量大, 因此是制造钻井泥浆的理想材料。用作钻井泥浆的膨润土, 最重要的技术要求是悬浮性质、湿筛分析和水分含量。
3 硅藻土
硅藻土是一种生物成因的硅质沉积岩非金属矿物, 化学式为SiO2nH2O, 它用作油气井减轻剂是近几年刚刚开发出来的新产品。经在大庆油田和我国西部的塔北地区塔河油田的固井试验, 效果良好。
在石油钻井过程中, 常用的固井材料是水泥。由于水泥制浆密度较大, 很容易压裂地层, 造成水泥浆大量漏失, 影响固井质量, 而且极易堵塞油气孔道, 污染地层, 降低产率。减轻剂硅藻土加入到水泥中制浆, 不仅增加造浆量, 节约水泥, 而且水泥浆流变性变好, 析水降低, 提高固井体系沉降稳定性, 不仅流动度高, 早期强度和静胶凝强度发展快, 而且有利于防气窜、防水窜, 因而提高了固井质量。硅藻土减轻剂经在塔北5 409. 52m 的钻井中使用, 优质率达到5%, 合格率达92%, 与不使用硅藻土减轻剂的钻井相比, 固井质量显著提高。
4 海泡石/凹凸棒石
海泡石/凹凸棒石是一种富镁的纤维状粘土矿物。它不仅热稳定性能高(在350℃时晶体构造无变化) , 而且又是一种适应性强的触变增粘剂。海泡石/凹凸棒石是地热钻井、超深钻井和海上钻井最理想的钻井泥浆原料, 用它配制的钻井泥浆在高温下不发生絮凝, 在盐水中不受带电荷离子的影响。
自1977年至1979年, 美国有89口钻井, 加拿大有3口钻井均使用海泡石制备的泥浆。对这90多口钻井进行调查的结果表明: 用海泡石制备的泥浆无毒,不会引起水质污染; 作为深井的触变增粘剂, 能获得最佳的钻井速度和经济效果; 在地热石油钻井中, 具有高的抗盐性能和热稳定性能。如美国加利福尼亚州南部英佩里尔谷一带进行地热钻探时, 在10口钻井中利用了海泡石作主要增粘剂, 使泥浆成本降低5% ~ 10%。美国采用由海泡石和经加工的多糖聚合物及氢氧化钙制备的一种新的盐水泥浆系统, 使钻探费用降低15% ~ 25% 。北科他州使用海泡石泥浆使钻探成本降低30%, 并节省了钻井时间。
5 球粒石英砂
球粒石英砂是油田防止井喷所用的一种型砂,年用量1万多吨, 过去主要从美国贝克休斯顿公司进口, 每吨价格折合人民币6 000元。每年用外汇6 000多万元。球粒石英砂是一种球粒状无色透明的石英砂, 很稀少。目前在国内仅发现两处: 一是河北省行唐县; 二是甘肃省兰州市的安宁堡。这两处都已建厂。
河北行唐的球粒石英砂, 是以球粒石英砂岩为原料, 加工成球粒石英砂。年生产规模为5 000 ,t 成本1 400元/ ,t 售价2 600多元/ ,t 比进口价低57%。行唐产的球粒石英砂, 与美国产品相比,一是颜色为无色透明, 美国的产品为暗黄色; 二是主要指标破碎率、酸溶解度均较美国产品低, 综合对比, 优于美国产品。兰州安宁堡的型砂, 均呈圆形颗粒, 品质优良。产品不仅销往全国各大油田, 还出口埃塞俄比亚、土库曼斯坦、美国等国家。
6 云母粉
石油、天然气钻井行业是云母粉应用的一个传统市场, 用粗目数云母粉( 8~20目)作钻井工程中的泥浆填加剂, 可增加泥浆在孔壁的附着力, 有利于固壁扩壁和减少循环水的渗透损失, 对于提高工作效率, 防止塌陷事故有着极好的作用。尽管将更多地使用云母代用品, 但在短期内, 云母在油、气钻井行业中的应用量还会略有增加。
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