金刚石钻进泥浆的性能要求
金刚石钻进泥浆的性能要求
摘要：本文作者结合多年工作经验，对金刚石钻进对泥浆性能的要求与特点，及金刚石钻进用泥浆类型作了分析，供相关人员参考。
关键词：金刚石钻进；泥浆；特点
（一）金刚石钻进对泥浆性能的要求与特点
1. 低固相与低比重
这是金刚石钻进用泥浆应掌握的主要之点。只有钻进过程中维持低固相（主要是指低纯土含量），才有可能当泥浆在狭小的环状间隙循环流动时，减少钻具回转阻力，开上高转速，同时减少泵压损失。
金刚石钻进要求低固相的目的与石油钻有不同之处，它主要是为了减少回转阻力，使钻具能开上高转速。同时，金刚石岩心钻进的岩粉颗粒直径比石油钻全面钻进的岩屑要小德多，岩粉量也少得多。因此，就不必按不分散低固相泥浆所要求的固相含量中岩屑与膨润土的比例控制在2:1左右的指标来控制固相，而可以尽可能降低粘土用量，使粘土用量控制在4%（重量比）以下，即泥浆比重1.03以下。钻进漏失层时，为了防漏和减少漏失，可以加入发泡剂，进一步使泥浆比重降低至0.98以下，并同时能开上高转速。
2. 泥浆的流变性
主要是指泥浆粘度，切力和剪切稀释作用等问题。
在正常情况下金刚石钻进用泥浆的粘度要求不高，表现为相对漏斗粘度（Ф5）为17~18秒，或塑性粘度为3~5厘泊即可。而在漏失层钻进时，泥浆粘度要升高，但不要用增加粘土用量的方法来提高泥浆粘度，而是要用高效增粘剂（瓜尔胶···等）来提高低固相泥浆的粘度，这样才不会使钻具回转阻力增加。
为了提高低固相泥浆的悬浮和携带岩粉的能力，还需保持一定的泥浆切力。
剪切稀释作用，在石油钻用泥浆中已得到重视。它是指在高的剪切速度（流速梯度，dv/dx）下（如泥浆从牙轮钻头水眼排出时，特别是高压喷射钻井时），泥浆的表现粘度（视粘度）低如清水（即变稀作用），这时可以获得高的钻速及冷却钻头的效果；而在较低剪切速率下（如石油钻环状空间较大，上返泥浆速率较低时），同一泥浆的表现粘度变大，这是有利于提高悬浮和携带岩屑的能力。