油服船上盐水系统的主要功能是输送盐水调配水基泥浆,而水基泥浆也是目前最常使用的泥浆。据美国环境保护局估计,几乎所有的浅井(<3048m)以及大约85%深于3048m井均是使用水基泥浆。

水基泥浆典型的特点就是泥浆、钻屑可就地排放且具有良好的经济性。这就决定了水基泥浆过去、现在及可预见的未来都处于主导地位。86632

粘土,又称膨润土,是配制水基泥浆的基础材料,其质量的优劣对泥浆性能和成本影响很大。目前主要有钙膨润土和钠膨润土2种。国外一般选用钠膨润土,并制定了世界通用标准——API(美国石油学会)标准和OCMA(欧洲石油材料商协会)标准。我国1985年研制成功钙土钠化技术,人工钠土达到API标准并获得API证书,并推广到全国,钠膨润土的使用在我国的工程施工中占据主导地位[5]。

化学处理剂是决定水基泥浆性能的关键。我国在处理剂种类的开发上基本达到国际水平。

目前,国内外常用的处理剂主要有以下几大类[5]:

(1)聚合物类。聚合物类处理剂是水基泥浆的主剂,是泥浆材料研制开发的重点。国外钻井将聚合物类处理剂一般称为Plus,分为高粘、中粘、低粘3个品种,国内品种繁多,如不同分子量的聚丙烯酰胺系列,两性离子系列等。论文网

(2)沥青类。以磺化沥青、沥青粉及其他改性沥青为主。国外以使用磺化沥青为主,对磺化沥青的水溶性要求很高,一般要达到90%以上。国内则追求沥青的封堵及抑制效能,近年来成功研制出新型的沥青处理剂。

(3)树脂类。主要有磺化酚醛树脂,磺化酚醛树脂与褐煤的缩合物褐煤树脂等。

(4)腐植酸类。腐植酸钾类、高价盐及有机硅化合物。

(5)天然化合物类。淀粉类,纤维素类,植物胶类。

(6)无机盐类。为了提高泥浆的电阻率,研发了磷酸钾、醋酸钾、硅酸钾等。近年来,为了抑制石膏的溶解,又选用了硫酸钾。

(7)醇类。近年来开发了多元醇,聚酯类等新品种。

(8)润滑剂、堵漏剂、消泡剂、发泡剂等等。

水基泥浆的污染是世界性难题,避免水基泥浆对环境的污染将是未来的技术要求。盐属于电解质,当低浓度的盐侵入泥浆中,由于电解质含量的增加,电解质会压缩膨润土水化形成的双点层,造成电解质压双点层作用,从而影响膨润土水化作用。盐无法用化学方法使其沉淀,盐浓度的降低只能通过清水稀释的方法解决,如何在船舶盐水系统中,通过对盐水的处理,降低盐的浓度,避免环境污染,仍然有很长的路要走。总之,环保无污染型盐水系统将是未来船舶系统的主流,也是今后的主要发展方向。

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