淺談鉆井液配置技術(shù)及工藝與維護

田娟鋒，吳兆清

（中國石油集團西部鉆探工程有限公司吐哈鉆井公司，新疆吐魯番 838200）

淺談鉆井液配置技術(shù)及工藝與維護

田娟鋒，吳兆清

（中國石油集團西部鉆探工程有限公司吐哈鉆井公司，新疆吐魯番 838200）

通過研究鉆井液處理劑的基本功能、作用原理、技術(shù)配置等，運用實證研究方法詳細地介紹了現(xiàn)場鉆進液的配置技術(shù)、工藝及維護，使能夠更好地做好預(yù)防孔內(nèi)事故工作，達到節(jié)能增效的作用。

鉆井液配置技術(shù)；工藝及維護；節(jié)能增效

1 鉆井液的配置技術(shù)

鉆井液的配置具有很強的技術(shù)性和科學(xué)性，所以一般由經(jīng)驗豐富的施工者來完成配置。根據(jù)不同的地質(zhì)、施工要求、施工目的、施工工藝配置符合施工要求的鉆井液功能體系。鉆井液功能體系主要按以下步驟進行設(shè)計：

1）明確要求，了解工藝。鉆井液配置的前期工作：影響鉆井液的配置的重要因素有很多，所以要考慮地質(zhì)特點、施工設(shè)備、方法、目的和鉆孔設(shè)計等進行科學(xué)配置。根據(jù)不同的施工要求，配置不同的鉆井液是非常重要的。例如，不同孔深要求也不一樣，深孔深度越大對鉆井液的潤滑、密度、黏度、要求越高。

2）熟悉地質(zhì)構(gòu)造特點，并預(yù)測井內(nèi)會出現(xiàn)的各種問題。一般認為井內(nèi)發(fā)生漏失、坍塌等問題是由不同層次地層特性引起的。不同的地層引起的問題也不同，地層的膠結(jié)性差會引起掉塊。巖性較軟的地質(zhì)可能會導(dǎo)致擴徑、縮徑，反之可能會導(dǎo)致燒鉆、糊鉆。泥頁巖地層易造成井塌。為避免發(fā)生此類問題，必須深入了解地質(zhì)特點，制定科學(xué)的解決方案。

3）制定周密的解決方案，確定鉆井液的配置。鉆探施工時孔井壁失衡造成的縮徑和擴徑、漏失和坍塌的原因。鉆探施工時，地層的性態(tài)、形態(tài)發(fā)生改變導(dǎo)致地層壓力失衡，造成鉆孔井壁失衡。充分了解地層是預(yù)防和阻止此類問題發(fā)生的主要措施，根據(jù)不同的地層特點選擇不同的添加劑，如抑制性護壁劑可以預(yù)防地層水化膨脹引起的井塌，具有膠結(jié)性的防塌劑可以預(yù)防地層膠結(jié)性不良造成坍塌[1]。

2 鉆井液的配制工藝

配制過程中，鉆井液的配制工藝是最重要的部分。要配置符合鉆探施工要求的鉆井液，必須由固定的施工人員采用正確的方法、規(guī)范操作、準確配量，確保鉆井液功能體各項功能指標合格。鉆井液的配制工藝分為以下幾步：

1）準確了解處理劑的使用方法、作用機理、配制情況、性能指標是配制工藝中的關(guān)鍵點之一。根據(jù)處理劑不同的物理、化學(xué)性質(zhì)調(diào)整配制程序，例如，配制前，低速攪拌、充分浸泡多效天然植物膠；KP共聚物、聚丙烯酰胺等都是先溶解后再進行稀釋，這些都有利于處理劑性能的充分釋放。

2）鉆井液的各項性能指標要達標。為確保性能達標、配量準確，應(yīng)進行室內(nèi)配制實驗，并根據(jù)鉆井液配置及性能指標和方案進行調(diào)整。實驗過程要注意做好詳細記錄。

3）配制方法操作、程序要嚴格。①嚴格精確計量。在配制鉆井液時，為防止處理劑添加過量和不足，一定要精準配量，較小添加量的配量，要求更為精確，才能使鉆井液各項性能指標達到設(shè)定值，減少井內(nèi)事故的發(fā)生。②各自溶解。根據(jù)各種處理劑的物理、化學(xué)性質(zhì)的不同，采用分開溶解的方法，避免配制過程相互發(fā)生反應(yīng)而造成不溶解、溶解緩慢的現(xiàn)象。③按順序加入。在配制過程中，嚴格按照分散—增稠—增黏的順序依次加入。鉆井液的配置是處理劑與溶質(zhì)的混合組合，是由多個單功能組成多功能體系，即多種處理劑相互混合組成。④性能調(diào)整。在配置過程中，可能會存在人為、環(huán)境、條件等因素導(dǎo)致按劑量配制出來的鉆井液體系性能指標出現(xiàn)偏差，不符合功能體系要求，此時，應(yīng)進行調(diào)制以達到性能調(diào)整的目的，才能滿足功能體系的需要。⑤攪拌要充分。要使各個單功能體系均勻、快速地溶入大的功能體系中，必須進行充分攪拌，最后才能順利形成完整配制體系。

4）配制記錄要完整、詳細，以便總結(jié)經(jīng)驗。

3 鉆井液的維護

鉆進液的維護是后期順利進行鉆進工作的保障。在施工當中，施工人員應(yīng)嚴格按照維護標準，規(guī)范操作，還要定人、定時對鉆進液進行檢測，發(fā)現(xiàn)問題及時維護、補充和配制，才能保障鉆井液性能穩(wěn)定。維護鉆井液的工作程序分以下幾步進行：

1）返漿的檢測要認真做好。要保持鉆井液的各項功能指標的最佳值，必須由特定的人在規(guī)定的時間內(nèi)認真進行返漿性能檢測。悉知極小的鉆井液性能的變化對鉆進工作造成的影響，及時進行有效的維護和處理。

2）在施工過程中，鉆井作業(yè)會使地層發(fā)生改變，應(yīng)該及時補充或替換鉆井液。在外界和人為因素下鉆井液的性能也會發(fā)生改變，應(yīng)進行及時調(diào)整或重新進行配置，才能確保鉆井作業(yè)順利進行。

3）針對地層特性對鉆井液的侵害制定解決和預(yù)防的方案。這是鉆井液維護的一個重要措施。采取相應(yīng)的預(yù)防措施和解決方法制止地層中的鈣、鎂、鹽等對鉆井液的侵害。加入適量的Na2CO3粉末，緩解因過多的鈣和鎂造成的黏土分散、水化能力下降，出現(xiàn)過度絮凝的狀態(tài)。Na、Ca進行離子交換生成固體CaCO3，有利于黏土造漿率的提高。

4）室外溫度、地表的泥沙和水流等都會不同程度地損害鉆井液。施工人員的意外或無知、其他物質(zhì)的加入也會造成鉆井液損害。預(yù)防和阻止自然因素和人為因素是保護鉆井液的關(guān)鍵。

5）及時將有害固相進行有效清除。鉆井液固相偏高，會給施工帶來困難甚至造成井下事故，使鉆井液固相、設(shè)定比重處于較低狀態(tài)，可以保持鉆井液性能穩(wěn)定。

4 結(jié)語

鉆井液的配置技術(shù)和配置工藝及使用中的維護，對鉆井液的性能是否能滿足鉆探施工需要起著重要的作用。在鉆探施工前設(shè)計鉆井液的配置技術(shù)和配置工藝時，應(yīng)結(jié)合施工場地的地質(zhì)特點，選擇適合處理劑，采用合理的配置工藝進行科學(xué)的配置，才能使其效能得到充分發(fā)揮，預(yù)防和減少孔內(nèi)事故發(fā)生，保障施工人員生命安全，減輕勞動強度，節(jié)約施工成本，減少材料消耗，縮短施工周期，給施工單位帶來可觀的經(jīng)濟效益，實現(xiàn)國家富強。

[1] 劉向君，羅平亞.測井在井壁穩(wěn)定性研究中的應(yīng)用及發(fā)展[J].天然氣工業(yè)，1999，（6）：33-35.

Talking about the Technology and Maintenance of Drilling Fluid

Tian Juan-feng，Wu Zhao-qing

Through the study of the basic functions，working principle and technical configuration of drilling fluid treatment agent，the configuration technology，process and maintenance of on-site drilling fluid are introduced in detail by using empirical research method to make it easier to prevent hole accident Work，to achieve the role of energy efficiency.

drilling fluid configuration technology；process and maintenance；energy efficiency

P634.6

A

1003–6490（2017）05–0231–02

2017–04–06

田娟鋒（1983—），女，新疆吐魯番人，助理工程師，主要從事小井眼側(cè)鉆井鉆井液維護處理以及攜帶性方面的工作。