鉆井質(zhì)量對鉆井液的要求及解決方法

陳宇

【摘 要】在鉆井過程中，鉆井液都起著非同尋常的作用，隨著鉆井液工藝技術(shù)的廣泛應(yīng)用，石油鉆井工藝已加快了研發(fā)速度，鉆井液是鉆井的“血液”，鉆井質(zhì)量的好壞對鉆井液的使用有著直接關(guān)系，所以了解鉆井液對鉆井的諸多影響很必要，從而達(dá)到配置出最合適的鉆井液，為國家創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益發(fā)揮重要作用。

【關(guān)鍵詞】鉆井質(zhì)量；鉆井液；解決方法

鉆井液又稱鉆孔沖洗液，是在石油鉆探過程中，孔內(nèi)使用的循環(huán)沖洗介質(zhì)。鉆井液按組成成分可分為泥漿、清水、無粘土相沖洗液、泡沫、壓縮空氣乳狀液等。清水適用于完整巖層和水源充足的地區(qū)。泥漿是現(xiàn)在廣泛使用的鉆井液，主要適用于裂隙發(fā)育、松散、遇水膨脹剝落等孔壁不穩(wěn)定的巖層地區(qū)。

鉆井液是鉆井的“血液”，在鉆井作業(yè)中起著非同尋常的作用。那么石油鉆井的質(zhì)量對鉆井液有哪些方面的要求呢？

1.鉆井進(jìn)度對鉆進(jìn)液密度的要求

通俗點(diǎn)說，就是在鉆井實(shí)際進(jìn)度操作中粘度升高，鉆速就降低。即粘度較大，流動(dòng)阻力增大，功率消耗就大，泵功率排量就降低。還有，粘度高的鉆井液在井底巖石表面形成一個(gè)粘性表層，它減慢了鉆頭牙齒對井底巖石的沖擊和切削作用這樣就降低了鉆進(jìn)的進(jìn)度和效率，但粘度高鉆進(jìn)液卻有利于攜帶巖屑，保持井底清潔。因此，鉆井液粘度不宜太高或太低。應(yīng)根據(jù)鉆進(jìn)速度、進(jìn)度，設(shè)備功率所鉆地層的特點(diǎn)來確定所用鉆井液的粘度。

2.必須做鉆井液地層測試

在地下的油氣層是非常脆弱的，當(dāng)鉆井鉆到儲(chǔ)油層時(shí)，對鉆進(jìn)液的要求也不同，鉆井液必須滿足鉆井工程和地址的要求，如果不測試，會(huì)造成油氣層的損失，更也會(huì)影響石油鉆井的質(zhì)量，使鉆井成廢井，或者產(chǎn)油產(chǎn)氣低，既埋下了安全隱患，又影響了鉆井的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

3.鉆井質(zhì)量對鉆進(jìn)液切力的要求

在鉆井過程中，如果鉆井液切力太大，那么清除砂礫，鉆屑就困難，密度上升快，含雜質(zhì)多，使鉆速降低，造成設(shè)備壽命短；流動(dòng)阻力大，開泵困難，這樣會(huì)造成憋漏地層或憋泵，轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩大，浪費(fèi)動(dòng)力，濾餅質(zhì)量差，濾失大，易引起縮徑，井漏，卡鉆等事故。但是鉆井液切力太小也不行，攜帶和懸浮巖屑能力降低，停泵易造成沉砂，下鉆鉆不到井底而卡鉆，從而造成動(dòng)力浪費(fèi)。

4.鉆井質(zhì)量對鉆井液固相含量的要求

鉆井液固相分兩種，一是惰性固相二是活性固相?；钚怨滔嗍侵笇Ω鞣N化學(xué)劑引起反應(yīng)的固相，如粘土。惰性固相是指對化學(xué)劑不起反應(yīng)的固相叫如鉆屑等。鉆井液固相對鉆井的影響有以下三方面的影響：

（1）鉆井液固相高密度就大，鉆速下降，鉆頭壽命縮短。

（2）鉆井液固相高，濾餅質(zhì)量差，摩擦系數(shù)高，導(dǎo)致起下鉆受阻，引起卡鉆。底層膨脹，井壁坍塌，也會(huì)影響固井質(zhì)量，原有生產(chǎn)量低等。

（3）影響地質(zhì)資料和電測資料錄取。

（4）鉆井液固相高含砂量增高，對鉆井設(shè)備損壞太大。

那么鉆井液中固相含量多少才算好呢？最好在5%左右。下面是控制鉆井液中固相的方法，一是用替換辦法，用清水和低固相含量的鉆井液替換掉部分高固相含量的鉆井液。二是不斷用清水稀釋中固相含量高鉆井液，增加其體積，以降低其中的固相高含量。三是沉淀方法，把鉆屑從鉆井中分離出來，就能清除在鉆井過程中產(chǎn)生的鉆屑和劣質(zhì)粘度等有害固體，讓地層中各種有用固體維持在合適的范圍，保持低固相含量和膠體含量指標(biāo)，提高鉆速又能保持鉆井液良好，保證工程安全正常。

5.鉆井質(zhì)量對鉆井液濾失濾餅的要求

鉆井過程中，一旦鉆井液濾失量過大，濾餅質(zhì)量差，會(huì)引發(fā)鉆井的很多連鎖反應(yīng)。一是如果濾餅在井壁堆積很厚，管內(nèi)循環(huán)空間隙變小，泵壓升高，二是易造成地層孔隙堵塞損壞油氣層，濾液大量進(jìn)入油氣層，會(huì)引起油氣層的滲透率，降低產(chǎn)油產(chǎn)氣量，三是易造成泥包鉆頭，下鉆遇阻，遇卡，堵死水眼，四是在高滲透地層濾餅增厚減壓差卡鉆，如果電測不順利、不準(zhǔn)確將造成漏掉油氣層，六是對松軟地層，易泡垮地層，造成不規(guī)則井眼，引起井漏等事故。

為了保證鉆井的進(jìn)度進(jìn)掘不受影響，如果測試濾失量和濾餅不利于鉆井時(shí)，就要降低濾失量方法如下：一是加入濾失劑，依靠高分子化合物的保護(hù)作用增加濾液粘度，從而降低濾失量。二是控制鉆井液的固體含量，清除巖屑和劣質(zhì)粘土等有害固相，使膨潤土含量保持在要求的范圍內(nèi)。三是鉆井液污染后應(yīng)加電解質(zhì)清除污染物，恢復(fù)粘土良好的水化分散狀態(tài)。

現(xiàn)在，鉆井工藝已逐步加快了研發(fā)速度。國內(nèi)外聚合物鉆井液發(fā)展的技術(shù)路線，他們一方面從優(yōu)化鉆井液體系的組成組分方面入手，提出了控制固相含量極其分散度的觀點(diǎn)，來適應(yīng)噴射鉆井的要求，另一方面從優(yōu)化鉆井液體系的流變性性能入手，優(yōu)選優(yōu)配處理劑，提出了優(yōu)選鉆井液流變參數(shù)，實(shí)現(xiàn)泵功率的合理分配的理論，他們從處理機(jī)的分子結(jié)構(gòu)，性能特點(diǎn)著手，研制新型聚合物類處理劑，提高鉆井質(zhì)量。

在我國聚合物鉆井液的發(fā)展技術(shù)已經(jīng)逐步成熟，并建立了聚合物鉆井液生產(chǎn)廠，由單一聚丙烯酰胺發(fā)展到多種金屬鹽復(fù)配及多種單體聚合的共聚物，相應(yīng)的聚合物鉆井液體系也包括低固相聚合物鉆井液，聚合物防塌鉆井液，保護(hù)油氣層的聚合物鉆井液與完井液和聚合物鉆井液，可見，好的鉆井液對石油鉆井質(zhì)量影響極大，所以我們必須加大技術(shù)研發(fā)，采取有效措施，讓鉆井液發(fā)揮正確作用。

6.鉆井液對鉆井影響的解決方法

6.1在管理中用發(fā)展的眼光看問題

鉆井工作是一項(xiàng)艱巨而責(zé)任重大的工作，肩負(fù)著國家能源開發(fā)的使命。這就要求管理層在工作實(shí)際中要發(fā)揮先進(jìn)的政治思想作用，加大科學(xué)技術(shù)的研發(fā)，達(dá)到經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的雙贏，更需加強(qiáng)員工政治思想教育和職業(yè)技術(shù)教育，員工的積極性將會(huì)大大提升。因此，管理層在工作中既要樹立長遠(yuǎn)眼光，又要抓安全生產(chǎn)，缺一不可。

6.2持續(xù)強(qiáng)化對員工的技能培訓(xùn)

一個(gè)優(yōu)秀的企業(yè)定會(huì)為每名員工定制持續(xù)的、實(shí)用的培訓(xùn)內(nèi)容，這對員工是繼續(xù)學(xué)習(xí)提高的過程。

（1）這需要企業(yè)為員工提供學(xué)習(xí)技能的定期培訓(xùn)。

（2）在實(shí)際工作中，采取師帶徒手把手的培訓(xùn)同樣具有實(shí)效，必須師徒雙選滿意后建立師徒關(guān)系，師徒同獎(jiǎng)同罰，這樣既調(diào)動(dòng)了老師傅們的責(zé)任感，又激發(fā)了徒弟們的工作熱情，全員技能會(huì)大幅提升。

（3）建立獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，對優(yōu)秀的員工進(jìn)行物質(zhì)獎(jiǎng)勵(lì)，還要對其更高層次的獎(jiǎng)勵(lì)，如把這樣的員工送到有國家資質(zhì)的培訓(xùn)地去學(xué)習(xí)，讓他們發(fā)揮先鋒模范作用，鼓勵(lì)更多的員工向他們學(xué)習(xí)。

6.3開展員工經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)

管理者和員工在工作中遇到的各種難題在交流會(huì)中進(jìn)行交流，不但會(huì)避免會(huì)出現(xiàn)同類事故，而且會(huì)提高大家的操作經(jīng)驗(yàn)和處理問題的能力。只有減少失誤，才能保證企業(yè)平穩(wěn)運(yùn)行。

6.4加強(qiáng)典型教育

著名的鐵人王進(jìn)喜家喻戶曉，他的事跡是石油戰(zhàn)線上的典型，讓員工們走進(jìn)鐵人紀(jì)念館，走進(jìn)大慶第一口井-松基三井，讓員工親身走進(jìn)老會(huì)戰(zhàn)們激戰(zhàn)嚴(yán)寒，勇退井噴事故的永不服輸?shù)拇缶?。?huì)讓我們進(jìn)步的還有反面典型，如違反操作規(guī)程，出現(xiàn)大事故，給企業(yè)造成不必要的損失，讓員工提高警惕。

7.結(jié)論

現(xiàn)在，各個(gè)國家的石油科學(xué)技術(shù)都在迅猛發(fā)展，特別是石油鉆井工藝的進(jìn)步，我們國家的石油鉆井工藝將會(huì)引領(lǐng)世界的舞臺(tái)。只要鉆井液符合安全地質(zhì)要求和鉆井技術(shù)要求，配制優(yōu)質(zhì)鉆井液就能高效安全地進(jìn)行試井、鉆井、測井和產(chǎn)油產(chǎn)氣，為國家提供優(yōu)質(zhì)能源。