李 勇，陈 怡，王 虎，吴晓兰

(贵州省地质工程勘察院，贵州贵阳550008)

0 引言

在地热井钻进施工中，常常遇到孔内垮塌、掉块、缩径等复杂的构造破碎地层和厚薄不均的泥页岩层或夹层，在钻井液的冲洗破坏下，很容易造成孔壁垮塌和缩径，引发憋钻甚至钻杆折断和卡钻等孔内事故。特别是在贵州岩溶裂隙发育、以碳酸盐岩为主的复杂地层中，孔内事故频发、处理难度颇高，严重影响了生产效率和施工进度。因此，增强孔壁的稳定性，处理好复杂地层钻孔的防塌护壁，减少孔内事故是钻进生产的重点工作。笔者在贵州省铜仁市西部地区地热水资源整装勘查沿河勘查区块地热勘探孔(ZK2)地热钻井的施工中，使用了磺化沥青泥浆，有效防止了孔壁垮塌和缩径，提升了安全生产质量，取得了良好的经济效益。

1 磺化沥青及其护壁防塌机理

1．1 磺化沥青简介

制备磺化沥青的原料沥青是由一些结构复杂的高分子碳氢化合物及其非金属(硫、氮、氧等)衍生物组成的混合物。沥青主要由沥青质、树脂、蜡、油等化学组分构成，其中胶质成分能溶于油溶液，但沥青质只能分散于油溶剂中。根据来源的不同，沥青的性质有很大差别。沥青成分中的沥青质和树脂的化学结构中包含有大量稠环芳烃类化合物以及杂环化合物，这些环上的一个氢原子比较容易被磺酸基(－SO3H)取代，从而生成磺酸化合物。这一化学过程叫做磺化作用，被磺化的沥青即被称作磺化沥青。

磺酸基团具有极强的亲水性。……