鉆井液常見污染問題分析及處理措施

張偉

摘要：鉆井液是指油氣鉆井過程中以其多種功能滿足鉆井工作需要的各種循環(huán)流體的總稱。鉆井液又稱作鉆井泥漿，或簡(jiǎn)稱為泥漿。鉆井液工藝技術(shù)是油氣鉆井工程的重要組成部分。隨著鉆井難度的逐步增大，該項(xiàng)技術(shù)在確保安全、優(yōu)質(zhì)、快速鉆井中起著越來越重要的作用。然而，鉆井過程中，常有來自地層的各種污染物進(jìn)入鉆井液中，使其性能發(fā)生不符合施工要求的變化，這種現(xiàn)象常稱為鉆井液受侵。有的污染物嚴(yán)重影響鉆井液的流變和濾失性能，有的加劇對(duì)鉆具的損壞和腐蝕。輕則影響到井壁的穩(wěn)定、油氣藏的保護(hù)，重則影響到井下安全。當(dāng)污染嚴(yán)重時(shí)，只有及時(shí)地對(duì)配方進(jìn)行有效的調(diào)整，或者采用化學(xué)、機(jī)械方法清除它們，才能保證鉆井工程的正常進(jìn)行。

關(guān)鍵詞：鉆井液;常見污染;處理措施

0 引言

鉆井液是一種常見的鉆井工具，它能降低鉆井的難度，提高鉆井效率，對(duì)油氣業(yè)的發(fā)展有著十分重要的意義。然而，由鉆井液成分帶來的環(huán)境污染問題對(duì)鉆井過程的影響不可小覷，環(huán)境問題不僅會(huì)降低鉆井效率，而且將阻礙油氣業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，鉆井液帶來的常見污染問題亟待解決。

本文根據(jù)鉆井液的常見污染問題，對(duì)鉆井液進(jìn)行介紹，并提出解決措施，以此來促進(jìn)油氣業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

1 鉆井液的概述及作用

1.1 鉆井液概述

迄今為止，在我國(guó)的鉆井工程中，鉆井液是必不可少的一種鉆井工具，它也被叫做鉆井沖洗液。通常狀況下，鉆井液有較多的種類，包括清水、泥漿、乳狀液、泡沫、壓縮空氣等。在這些種類當(dāng)中，最常見的是清水，清水的成本較低，而且適用范圍較廣，主要運(yùn)用于巖石層完整并且水資源較為豐富的地區(qū)，很受大眾青睞，我國(guó)很多地區(qū)都傾向于采用這種鉆井液。泥漿，是當(dāng)前利用率最高的一種鉆井液，它的效果比較好，一般運(yùn)用在一些不穩(wěn)定的巖石層。事實(shí)上，鉆井液在我國(guó)的鉆井工程中占有極其重要的地位，鉆井工程離不開鉆井液。

1.2 鉆井液的作用

（1）一般情況下，鉆井液中會(huì)含有大量的巖屑，使用鉆井液，不僅可以減少磨損，而且可以降低其他工具帶來的消極影響。

（2）鉆井液有降低溫度的作用，使用鉆井液，可以對(duì)鉆頭進(jìn)行冷卻，減少磨損的機(jī)會(huì)，增加使用年限。

（3）井壁一般都會(huì)有保護(hù)層的存在，如果使用其他的工具很可能會(huì)破壞這種保護(hù)層，然而，使用鉆井液能有效避免這個(gè)問題。

（4）鉆井液不會(huì)讓井出現(xiàn)漏的現(xiàn)象，它能有效控制地面下的壓強(qiáng)，不會(huì)出現(xiàn)緊繃的現(xiàn)象。

（5）可以加快水傳遞的速率。

（6）鉆井液的壓力會(huì)對(duì)井壁造成一定程度的破環(huán)，對(duì)鉆井工程起著輔助作用。

2 鉆井液常見污染問題分析

2.1 硫化氫污染問題

在鉆井液中大部分成分都會(huì)有硫化氫物質(zhì)，所以在鉆井中使用鉆井液的時(shí)候會(huì)受到地層的影響，地層中的溫度和壓強(qiáng)都是很高的，所以鉆井液的使用會(huì)很容易引發(fā)硫化氫對(duì)地層的污染，而且硫化氫在進(jìn)行反應(yīng)的時(shí)候會(huì)生產(chǎn)出帶有弱酸性的一些成分，這些成分會(huì)破壞鉆井液的性能，降低鉆井液的p H值，從而讓鉆井液維持不了膠狀的形態(tài)。硫化氫在破壞鉆井液的同時(shí)也會(huì)影響著鉆具的使用年限，因?yàn)榱蚧瘹湓诜磻?yīng)的時(shí)候?qū)饘俚母g很大，所以硫化氫可以在很大程度上降低設(shè)備的性能。

2.2 石膏污染問題

石膏是一種單斜晶系的礦物質(zhì)，石膏以及其制品的微孔結(jié)構(gòu)和加熱脫水性能夠讓石膏具有很好的隔音、隔熱和防火的性能，但是又因?yàn)槭嗍且环N硫酸鈣的水合物，所以當(dāng)我們?cè)阢@油田的時(shí)候，會(huì)很容易發(fā)生石膏污染問題。因?yàn)橛辛耸嗟慕槿?，所以在降低鉆井液的p H值的同時(shí)也會(huì)降低鉆井液的功能，石膏會(huì)讓鉆井液中出現(xiàn)一種絮狀的凝液，這種液體會(huì)增大鉆井液的粘性，從而降低了鉆井液的效果。

2.3 二氧化碳污染問題

二氧化碳污染在鉆井中是最為常見的一種污染，因?yàn)槎趸紵o時(shí)無刻都停留在我們的周圍，當(dāng)我們對(duì)鉆井液進(jìn)行固態(tài)控制的時(shí)候，會(huì)有很多的二氧化碳隨著空氣的流動(dòng)而進(jìn)入到鉆井液里面，而且鉆井液中的成分在使用的時(shí)候有的會(huì)變成二氧化碳，二氧化碳會(huì)影響鉆井液的p H值，從而讓鉆井液的功效失去作用。

2.4 鹽水污染問題

鹽水污染有很多種，但最為主要的有兩種，一種是鈣性的污染，另外一種是鈉性的污染，這兩個(gè)性質(zhì)的污染是在施工中最為常見的，鹽水會(huì)讓鉆井液的膠狀性能失效，而且當(dāng)鈣離子增多的時(shí)候，會(huì)加速鉆井液向絮狀凝液的轉(zhuǎn)變，從而讓鉆井液的功能失去作用。

3 鉆井液污染問題及處理方法

對(duì)于鉆井液如果出現(xiàn)溫度過高的情況，那么在溫度過高的情況下，會(huì)出現(xiàn)鉆井液處理調(diào)整。并且所有的溶液會(huì)進(jìn)行處理調(diào)試，并且會(huì)發(fā)生一系列的氧化的反應(yīng)，這樣才能加強(qiáng)對(duì)施工的簡(jiǎn)易度，并且要不斷提升鉆井施工的進(jìn)程，從而降低鉆井施工的難度，所以為了避免出現(xiàn)氧化反應(yīng)，所以在第一步選擇鉆井液的處理調(diào)試中，要盡可能的選擇全體的抗高溫能力進(jìn)行調(diào)試，必須要避免氧化反應(yīng)的調(diào)試才能夠提高鉆井液，而鉆井液在使用的過程中要時(shí)刻觀察硫化氫的狀態(tài)，而鉆井液如果被污染的話，那么一定要采取相對(duì)應(yīng)的措施進(jìn)行補(bǔ)救，一定要先提升鉆井液的酸堿數(shù)值，提高并且要加量適量的酸堿程度進(jìn)行調(diào)劑。

鉆井液的保護(hù)措施。對(duì)于使用機(jī)器的含量，必須進(jìn)行嚴(yán)格把控，在調(diào)試的過程中，不能出現(xiàn)過多或過少的含量。一定要嚴(yán)格把控進(jìn)行調(diào)試，要確保科學(xué)性合理性，才能夠有效的提升酸堿數(shù)值不斷提高。對(duì)于進(jìn)行調(diào)試，試用機(jī)的含量時(shí)一定要提升酸的數(shù)量，并且要加入適量的堿式碳酸進(jìn)行調(diào)試，有合理的運(yùn)用調(diào)試機(jī)的含量，從而才能進(jìn)行提升鉆井液在施工過程中更為方便。對(duì)于調(diào)試劑的含量要有效的把控，從而才能降低硫化氫的含量，并且要及時(shí)恢復(fù)整體的鉆井液的性能，才能夠提高鉆井的工程能夠順利進(jìn)行。鉆井液如果被石膏所污染的話，要不斷增加鉆井液的酸堿的數(shù)值，從而才能把鉆井液在進(jìn)行施工的過程中，才能確保土質(zhì)顆粒大小的平均性不斷提高，并且也要確保鉆井液的含量一定要保證在標(biāo)準(zhǔn)之內(nèi)才能夠進(jìn)行施工。

如果要預(yù)防石膏被污染的話，就一定要在使用鉆井液的過程中，最好提前使用抗污染的聚磺鉆井液，才能夠有效的確保如果在進(jìn)行鉆井工作時(shí)，就會(huì)避免發(fā)生石膏地質(zhì)層出現(xiàn)污染的情況，并且要提前預(yù)防石膏污染，才能夠有效的開展順利進(jìn)行鉆井工程，要提前做好鉆井的處理工作，才能夠確保鉆井在施工時(shí)的質(zhì)量提高，并且要不斷降低石膏的溶解程度，才能夠使石膏污染的程度能夠大大降低，并且在石膏破壞時(shí)，也會(huì)有相對(duì)應(yīng)的應(yīng)急措施，能夠及時(shí)的解決所有因素的破壞能力，從而才能對(duì)鉆井工程能夠順利開展。然而，為了防止出現(xiàn)二氧化碳的污染時(shí)，一定要不斷加強(qiáng)鉆井液的黏度，而且要不斷增加或調(diào)試使用劑量，避免出現(xiàn)整體含量不斷降低，所以在進(jìn)行使用鉆井液時(shí)，要不斷增強(qiáng)鉆井液的黏度和切力，才能夠提高鉆井液的粘性程度不斷提升，并且要對(duì)所出現(xiàn)的污染情況，要做出相對(duì)應(yīng)的措施進(jìn)行補(bǔ)救，因?yàn)樵谖廴境潭壬喜粩喑霈F(xiàn)問題的話，那么會(huì)對(duì)鉆井工程造成巨大的影響，從而降低工程的進(jìn)度，所以在進(jìn)行鹽水污染時(shí)，一定要加強(qiáng)足夠量的護(hù)膠劑進(jìn)行鉆井液的保護(hù)能力，而如果出現(xiàn)鈣性的鹽水時(shí)，一定要把堿性不斷降低，從而才能讓鉆井液處于凝固狀態(tài)，而鹽水如果滲入鉆井液中，難得鉆井液的使用劑量會(huì)逐漸減少。所以，一定要在使用鉆井液的劑量中不斷調(diào)試進(jìn)行處理，從而才能有效的對(duì)鉆井液被污染時(shí)能夠及時(shí)的處理，不斷提高鉆井工程的進(jìn)程。

結(jié)語

總而言之，在鉆井施工的過程中，巖屑（劣質(zhì)固相），鹽水、鹽巖，鈣、鎂離子，油氣，碳酸根、碳酸氫根，硫化氫，氧等物質(zhì)都會(huì)對(duì)鉆井液造成破壞和污染。因此，為了保障鉆井液的性能穩(wěn)定，確保鉆井施工的順利開展，需要針對(duì)這些污染問題進(jìn)行分析，以便能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并對(duì)鉆井液進(jìn)行處理或提前預(yù)防，以不斷提升鉆井液的抗污染能力，從而促進(jìn)我國(guó)鉆井行業(yè)的高效、穩(wěn)定發(fā)展。

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