鉆井工程中鉆井液對鉆井速度的影響

賈海平

摘 要：結合實際，分析了鉆井工程施工中鉆井液對鉆井速度產(chǎn)生的影響。先是對鉆井液的作用，其次對鉆井施工過程中對鉆井液性能的影響進行分析。希望論述后，可以給相關工作人員提供幫助。

關鍵詞：鉆井工程;鉆井液;鉆井速度;影響

0引言

在鉆井工程中，其處于不同地形條件、不同井型狀態(tài)之下，所應用的鉆井液種類也是不同的，但是必須要達到安全性、環(huán)保性的要求，不會給地層造成任何的污染問題。因此，需要加強鉆井液的研發(fā)，需要在原油性能基礎上加入一定量促進鉆井順利進行的組分，同時需要達到綠色環(huán)保、節(jié)能降耗等要求。本文主要研究鉆井液的主要作用，深入分析鉆井液的性能，為鉆井液的全面發(fā)展奠定堅實的基礎。

1 鉆井液的作用分析

鉆井施工環(huán)節(jié)，鉆井液所產(chǎn)生的作用主要是以下幾點：

①要想全面的提升鉆井施工的效率，對于井底巖屑進行必要的清理，鉆井液其中一個重要作用就是清理巖屑，這是在鉆井液循環(huán)過程中所產(chǎn)生的作用。首先鉆井施工階段，鉆頭會連續(xù)高速旋轉，鉆頭硬度要大于巖石，井底巖石就會被直接切割成大量的細小碎屑，而因為碎屑會存在比較大的摩擦力，進而導致鉆井速度降低，所以在鉆井環(huán)節(jié)需要及時清理碎屑，鉆井液會隨著鉆頭壓力直接進入到鉆具與井壁內(nèi)，將碎屑直接返回到地面，然后在整個鉆井環(huán)境中循環(huán)進行，以確保鉆井可以高質(zhì)量的完成。

②鉆頭在鉆進施工環(huán)節(jié)的速度非常高，在與巖石碰撞之后就會產(chǎn)生相對較大的阻力，此時鉆頭溫度會相對較高，會給鉆井施工造成比較大的負面影響，嚴重者會直接導致鉆頭報廢，而鉆井環(huán)節(jié)并不能采取有效的降溫措施，而鉆井液則可以使鉆頭溫度降低。首先鉆井液主要是液態(tài)形式存在于井內(nèi)，可以使得鉆頭增加冷卻面積，實現(xiàn)連續(xù)降溫;其次，鉆井液會連續(xù)循環(huán)，此時會將熱量帶出去，可以保證鉆頭溫度不至于過高[2] 。

③鉆井施工環(huán)節(jié)，大直徑的巖石在經(jīng)過鉆頭高速研磨的作業(yè)之下會形成細小的碎屑，而此時由于碎屑所存在的離心力作用而直接粘附到鉆頭上，造成鉆頭摩擦力相對較大，而鉆頭在井內(nèi)并不能進行清理處理，長期影響之下會導致卡鉆或者鉆進速度下降等問題，而鉆井液可以將碎屑直接帶出，且能夠達到潤滑劑的效果，能夠有效的消除摩擦，保證鉆進順利進行。

④鉆井液主要是以液態(tài)的形式存在于井內(nèi)，但是也還會轉化成為固體顆粒的形式，這些顆粒物的滲透性比較小，并不會進入到巖石結構中，而是會逐步的沉積到井壁上，能夠有效的平衡巖石外側壓力。

2 鉆井施工過程中對鉆井液性能的影響

綜合以上分析，鉆井液的應用可以大大提升鉆井效率與質(zhì)量。但是因為鉆井液在制作的過程中，使用的是多種材料混合之后所形成的，所以其使用時會有很多的限制條件，酸堿度的不同也會影響最終的使用效果，且鉆井液的應用并不會只會產(chǎn)生有利的效果，也許會造成一定的危害性，鉆井液內(nèi)通常會含有部分的固體顆粒物，如果沉積下去，會給鉆井施工產(chǎn)生積極的影響，但是還有部分會游離在井內(nèi)空間中，比如礦渣，有部分的巖屑會給鉆井液的流動性產(chǎn)生不利的影響，導致其綜合性能相對比較差。除了鉆井施工過程中所產(chǎn)生的影響之外，外部自然環(huán)境、天氣條件等因素也會給鉆井液性能造成較大的影響，溫度如果過高，則會造成粘度、密度發(fā)生一定的變化，內(nèi)部壓力也會出現(xiàn)變化，所以需要結合外部環(huán)境來合理的調(diào)配鉆井液，合理的使用符合要求的鉆井液，以達到提高施工效率的最終目的。鉆井液應用效果的好與壞，都會受到其性能的影響，所以應該結合實際情況來適當?shù)募尤脬@井液，一旦錯誤使用，會造成比較嚴重的負面影響，甚至還會造成嚴重的事故問題。

2.1 鉆井液的穩(wěn)定性

鉆井液內(nèi)存在一定比例的固體顆粒物，其直徑一般來說都比較小，基本行會處于0.1～0.2μm之間，很少能夠達到0.1μm～1nm，從這個角度出發(fā)，鉆井液主要的組成部分就是溶膠與懸浮液。鉆井液內(nèi)膠體顆粒的存在會給其穩(wěn)定性造成較大的影響，膠體含量的高低會和黏土在鉆井液內(nèi)的分散形式有著直接的關系，其會影響二者的結合性能，通常會以相互分離、部分聚集、全部聚集等形式所存在，因為重力的作用，有些膠體分子會逐步的在內(nèi)部聚沉。膠體顆粒分布的越細，其穩(wěn)定性也就會越強，如果膠體顆粒相對比較粗，則鉆井液會存在明顯的分層，也容易出現(xiàn)絮凝或者聚結的情況，從而導致鉆井液的穩(wěn)定性變差。對于細微顆粒來說，因為其表面積相對來說比較大，同時也會隨著時間的變化而逐步減小，進而導致小顆粒聚結變大，最終就會下沉到底部。然后處于分散狀態(tài)的顆粒會因為外部因素的影響而逐步的結合變大，二者存在相互的作用和影響而達到平衡狀態(tài)，鉆井液也會處于穩(wěn)定的條件下。

2.2 對鉆井液的危害

鉆井作業(yè)環(huán)節(jié)，選擇符合實際需要的鉆井液是極為關鍵性的工作，鉆井液并不會直接進入到巖石內(nèi)部結構而導致污染問題的存在，而卻能夠達到井壁內(nèi)外壓力平衡的效果，但是井筒中的壓力會給鉆井液產(chǎn)生一定的作用力，使得其進入到井壁與地層結構中，進而導致失衡或者儲層清潔度下降等問題。因此，需要嚴格控制地層給井筒所產(chǎn)生的壓力影響，應該保證地層達到穩(wěn)定性要求。在鉆井作業(yè)環(huán)節(jié)，如果發(fā)現(xiàn)存在壓力差過大的問題，通常應該進行鉆井萍兒還能夠處理，可以防止鉆井液給地層產(chǎn)生不利的影響。鉆井時間也需要有效的控制，保證井筒在鉆井液中的浸泡時間不能過長，否則將會導致坍塌情況的發(fā)生，甚至還會引發(fā)嚴重的事故。鉆頭啟動的過程中，旋轉速度會快速的增加，此時會給鉆井液的性質(zhì)造成比較大的影響，轉速比較快的情況下，會造成鉆井液出現(xiàn)溢流的情況，導致鉆井液受到嚴重的污染問題，且循環(huán)系統(tǒng)無法有序的開展工作，導致井眼溢流而污染，同時也會直接給井壁穩(wěn)定性造成不利的影響，產(chǎn)生比較嚴重的后果。

3 結語

綜上所述，鉆井施工環(huán)節(jié)，鉆井液的作用是非常重要的，可以保證鉆井施工安全、高效的進行，避免出現(xiàn)嚴重的安全事故問題。但是在鉆井液制作過程中，應該綜合分析鉆井實際情況與外部的影響因素，消除不利的影響，切實提升鉆井液的質(zhì)量水平，同時也需要避免給井液造成污染的影響，保證鉆井施工的安全性和高效性，滿足當前鉆井施工技術標準要求，為我國石油事業(yè)的全面發(fā)展奠定堅實基礎。

參考文獻：

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