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      硫酸鋇可以當加重劑嗎

      來源:河南鋇豐化工有限公司   時間:2019-04-22

      硫酸鋇的生產工藝和物理、化學性質本站已經介紹頗多,本文不再贅述。主要介紹下加重劑是什么產品和硫酸鋇的相似和區別在什么地方。

      什么是加重劑

      加重材料(WeightingMaterial)又稱加重劑,由不溶于水的惰性物質經研磨加工制備而成。為了對付高壓地層和穩定井壁,需將其添加到鉆井液中 以提高鉆井液的密度。加重材料應具備的條件是自身的密度大,磨損性小,易粉碎;并且應屬于惰性物質,既不溶于鉆井液,也不與鉆井液中的其它組分 發生相互作用。

      鉆井液的常用加重材料有以下幾種:
      (1)重晶石粉(Barite)
      重晶石粉是一種以BaSO4為主要成分的天然礦石,經過機械加工后而制成的灰白色粉末狀產品。按照API標準,其密度應達到4.2g/cm3,粉末細度要求通過200目篩網時的篩余量<3.0%。重晶石粉一般用于加重密度不超過2.30 g/cm3的水基和油基鉆井液,它是目前應用很廣泛的一種鉆井液加重劑。
      (2)石灰石粉(Limestone)
      石灰石粉的主要成分為CaCO3,密度為2.7-2.9 g/cm3。易與鹽酸等無機酸類發生反應,生成CO2、H20和可溶性鹽,因而適于在非酸敏性而又需進行酸化作業的產層中使用,以減輕鉆井液對產層的損害。但由于其密度較低,一般只能用于配制密度不超過1.68 g/cm3 (14PPg)的鉆井液和完井液。

      (3)鐵礦粉(Hematite)和鈦鐵礦粉(1lmenite)
      前者的主要成分為Fe2O3,密度4.9~5.3 g/cm3;后者的主要成分為TiO2·Fe2O3,密度4.5~5.1 g/cm3。均為棕色或黑褐色粉末。因它們的密度均大于重晶石,故可用于配制密度更高的鉆井液。如果將某種鉆井液加重至某一給定的密度,當選用鐵礦粉時,加重后鉆井液中的固相含量(常用體積分數表示)顯然要比選用重晶石時低一些。例如,用密度為4.2 g/cm3的重晶石將某種鉆井液加重到2.28 g/cm3,其固相含量為39.5%;而使用密度為5.2 g/cm3的鐵礦粉將該鉆井液加至同樣密度時,固相含量僅為30.0%。加重后固相含量低有利于流變性能的調控和提高鉆速。此外,由于鐵礦粉和鈦鐵礦粉均具有一定的酸溶性,因此可應用于需進行酸化的產層。
      由于這兩種加重材料的硬度約為重晶石的兩倍,因此耐研磨,在使用中顆粒尺寸保持較好,損耗率較低。但另一方面,對鉆具、鉆頭和泵的磨損也較為嚴重。在我國,鐵礦粉是用量僅次于重晶石的鉆井液加重材料。

      著重介紹下重晶石粉作為加重劑和硫酸鋇的區別。

      在一些油井、氣井鉆探時,一般使用的鉆井泥漿、粘土比重為25左右,水的比重為1,因此泥漿比重較低,有時泥漿重量不能與地下油、氣壓力平衡,則造成井噴事故。在地下壓力較高的情況下,就需要增加泥漿比重,往泥漿中加入重晶石粉是增加泥漿比重的有效措施。做鉆井泥漿用的重晶石一般細度要達到325目以上,如重晶石細度不夠則易發生沉淀。鉆井泥漿用重晶石要求比重大于4.2,BaSO4含量不低于95%,可溶性鹽類小于1%。


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