關于石油鉆井起鉆灌鉆井液技術的思考

鐘凱陳璽

中石化勝利石油工程有限公司海洋鉆井公司 山東東營 257000

鉆井液作為鉆井工作的核心動力，在復雜井與深井施工的過程中，灌鉆井液技術是維持平穩施工的核心技術。在鉆井施工越發困難的同時，灌鉆井液技術在合理、科學和穩定的前提下也發揮出了非常大的作用。

一、灌鉆井液技術發展現狀

鉆井液在整個鉆井過程中具有不可或缺的作用。就當前我國的灌鉆井液技術來看，往往存在參差不齊的情況，但總體上國內油田現場使用的灌鉆井液裝置有四種形式：

（一）鉆井液池加流量計自流式灌鉆井液裝置

這一裝置使用了1#泥漿罐經灌鉆井液管線，與井筒間建立聯系，采取流量計來計算其灌入量。在絞車軸一側設有游車高度測量器，并且在液壓大鉗上還設有卸扣測量設備，可以智能化分析起下鉆的情況，核算出鉆桿數量，還能夠展開智能化灌鉆井液的相關施工操作。如果灌入液和預先設置的鉆桿大小不一致，那么就會給出報警的提示。其智能化水平較高，易于操作。

（二）計量罐附流量計自動式

該結構和鉆井鉆井液池加流量計自流式灌鉆井液裝置較為類似，而二者的區別點體現為前者存在計量罐，首先是把鉆井液泵放進計量罐之后，再將其置于井筒中，有著良好的計量效果，能夠以手工和自動兩種方式來進行操作，合理性較高。在自動化技術尤其是可編程芯片技術得到進一步發展與鉆夾施工在穩定、安全和成本上的要求有所提高的背景之下，起鉆灌鉆井液裝置的發展更加高效化、合理化和安全化，從而降低了井場操作的難度和施工事故發生的可能性，使得鉆井施工更為安全。

（三）計量罐自流式

該種灌鉆井裝置為一般性的灌井裝置，主要是在鉆臺的右側設置一個計量罐，其兩側分別和鉆井泵與井眼環空相接，之前還要在灌內泵入一定的鉆井液，一旦起出3到5個鉆桿，那么就應該向其中灌入一定量的鉆井液，需要對每次的灌入深度進行登記，保證灌入量是可控的。若灌入的量過多，那么就很可能出現了井漏；若灌入的量過少，那么就可能出現了溢流。這一操作全部是采取手工的方式來實現的，不會涉及有機器的干預和影響，人工操作穩定性較高。而如果出現操作失誤，沒有定時灌井，那么可能會出現井噴等不良情況；井筒的泥漿液面變化情況未能得到及時的了解，譬如出現井漏和井涌等情況易于被忽略。

（四）附流量計定時自動式

該裝置主要是由灌井系統、液流傳感器和鉆臺顯示箱等構成。按照氣鉆的速度，需要實現裝置定時器，隔3到5個鉆桿就向井中注入一定的鉆井液。如果沒有滿足預設灌入量的要求，則設置在出口槽中的液流傳感器顯示的數據會回饋到系統，之后鉆臺控制箱就會給出相應的報警提示。這一系統達到了半自動化操作的效果，其中裝配有井涌報警系統，可以讓鉆井事故被及時的發現。然而在操作的過程中，沒有及時發現鉆井液性能的變化情況，以及人工操作水平的約束等原因，從而導致設置時間存在誤差等情況出現。

二、鉆井作業對灌鉆井液技術的要求

灌鉆井液在石油鉆井的過程中起著至關重要的作用，所以必須加以重視：

（一）起鉆灌鉆井功能是使得井筒頁面高度和液柱壓力保持穩定，所以，灌入井筒的鉆井液相關性質是不變的。

（二）鉆井液既具備平衡底層壓力的功能，還有著冷卻與潤滑的功能，能夠避免在氣鉆中出現鉆桿偏磨的現象，從而使得井口受損，所以需要起鉆及時灌井。

（三）灌滿鉆井液之后，起鉆卸扣不可以存在鉆井液溢出的現象。

（四）鉆井泵是鉆井液循環系統的核心動力裝置，不可以多次的進行啟停操作。

三、灌鉆井液的具體實施措施

（一）起鉆之前，副司鉆檢查指的是液壓大鉗、灌井管線和流量計等都要保證計量精確，灌井管路無阻，盡可能的防止虛報而降低鉆井的安全性。

（二）起鉆之前，首先需要在鉆桿中灌入重鉆井液，其密度應該相對于原來鉆井大0.3g/cm3。需要控制鉆桿液柱比環空低，防止其出現井噴的現象。

（三）在灌入鉆井液的過程中，需要保證鉆桿與套管間的潤滑性良好，避免受到過度摩擦。

（四）在起鉆的過程中，泥漿罐上的攪拌器需要正常工作，避免鉆井液下沉，從而降低鉆井液性能。若起鉆過程中發生溢流關井，那么需要把自動灌鉆井液系統進行復位，直到起鉆正常后再利用。

（五）應該讓專項人員來歸納灌井記錄，施工完成后交付隊長來進行審核。

（六）施工完成后需要對砂泵進行維護，若在冬天施工，還應該對灌井管線進行防凍操作。

結語

起鉆灌鉆井液系統是保持井筒內靜液柱壓力的必要措施，每起出3～!5根鉆桿必須灌井一次。但灌井系統不能跟泥漿罐直接相連，以免井下情況復雜，發生溢流而不能及時發現；亦不能使鉆井液靜置時間過長，影響灌井鉆井液性能。隨著電子技術的迅速發展，起鉆灌鉆井液系統越來越趨向于自動化、智能化，操作簡便，灌井及時，而起鉆施工過程中時需要有專人來開展，施工完成后要進行保養，從而防止井漏等不良情況的發生。