鉆井工程中鉆井液對(duì)鉆井速度的影響

賈海平

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

關(guān)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(yīng)用的鉆井液種類也是不同的，但是必須要達(dá)到安全性、環(huán)保性的要求，不會(huì)給地層造成任何的污染問(wèn)題。因此，需要加強(qiáng)鉆井液的研發(fā)，需要在原油性能基礎(chǔ)上加入一定量促進(jìn)鉆井順利進(jìn)行的組分，同時(shí)需要達(dá)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(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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(diǎn)：

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

②鉆頭在鉆進(jìn)施工環(huán)節(jié)的速度非常高，在與巖石碰撞之后就會(huì)產(chǎn)生相對(duì)較大的阻力，此時(shí)鉆頭溫度會(huì)相對(duì)較高，會(huì)給鉆井施工造成比較大的負(fù)面影響，嚴(yán)重者會(huì)直接導(dǎo)致鉆頭報(bào)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(shí)現(xiàn)連續(xù)降溫;其次，鉆井液會(huì)連續(xù)循環(huán)，此時(shí)會(huì)將熱量帶出去，可以保證鉆頭溫度不至于過(guò)高[2] 。

③鉆井施工環(huán)節(jié)，大直徑的巖石在經(jīng)過(guò)鉆頭高速研磨的作業(yè)之下會(huì)形成細(xì)小的碎屑，而此時(shí)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(duì)較大，而鉆頭在井內(nèi)并不能進(jìn)行清理處理，長(zhǎng)期影響之下會(huì)導(dǎo)致卡鉆或者鉆進(jìn)速度下降等問(wèn)題，而鉆井液可以將碎屑直接帶出，且能夠達(dá)到潤(rùn)滑劑的效果，能夠有效的消除摩擦，保證鉆進(jìn)順利進(jìn)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(huì)轉(zhuǎn)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(huì)進(jìn)入到巖石結(jié)構(gòu)中，而是會(huì)逐步的沉積到井壁上，能夠有效的平衡巖石外側(cè)壓力。

2 鉆井施工過(guò)程中對(duì)鉆井液性能的影響

綜合以上分析，鉆井液的應(yīng)用可以大大提升鉆井效率與質(zhì)量。但是因?yàn)殂@井液在制作的過(guò)程中，使用的是多種材料混合之后所形成的，所以其使用時(shí)會(huì)有很多的限制條件，酸堿度的不同也會(huì)影響最終的使用效果，且鉆井液的應(yīng)用并不會(huì)只會(huì)產(chǎn)生有利的效果，也許會(huì)造成一定的危害性，鉆井液內(nèi)通常會(huì)含有部分的固體顆粒物，如果沉積下去，會(huì)給鉆井施工產(chǎn)生積極的影響，但是還有部分會(huì)游離在井內(nèi)空間中，比如礦渣，有部分的巖屑會(huì)給鉆井液的流動(dòng)性產(chǎn)生不利的影響，導(dǎo)致其綜合性能相對(duì)比較差。除了鉆井施工過(guò)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(huì)給鉆井液性能造成較大的影響，溫度如果過(guò)高，則會(huì)造成粘度、密度發(fā)生一定的變化，內(nèi)部壓力也會(huì)出現(xiàn)變化，所以需要結(jié)合外部環(huán)境來(lái)合理的調(diào)配鉆井液，合理的使用符合要求的鉆井液，以達(dá)到提高施工效率的最終目的。鉆井液應(yīng)用效果的好與壞，都會(huì)受到其性能的影響，所以應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況來(lái)適當(dāng)?shù)募尤脬@井液，一旦錯(cuò)誤使用，會(huì)造成比較嚴(yán)重的負(fù)面影響，甚至還會(huì)造成嚴(yán)重的事故問(wèn)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(lái)說(shuō)都比較小，基本行會(huì)處于0.1～0.2μm之間，很少能夠達(dá)到0.1μm～1nm，從這個(gè)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(huì)給其穩(wěn)定性造成較大的影響，膠體含量的高低會(huì)和黏土在鉆井液內(nèi)的分散形式有著直接的關(guān)系，其會(huì)影響二者的結(jié)合性能，通常會(huì)以相互分離、部分聚集、全部聚集等形式所存在，因?yàn)橹亓Φ淖饔?，有些膠體分子會(huì)逐步的在內(nèi)部聚沉。膠體顆粒分布的越細(xì)，其穩(wěn)定性也就會(huì)越強(qiáng)，如果膠體顆粒相對(duì)比較粗，則鉆井液會(huì)存在明顯的分層，也容易出現(xiàn)絮凝或者聚結(jié)的情況，從而導(dǎo)致鉆井液的穩(wěn)定性變差。對(duì)于細(xì)微顆粒來(lái)說(shuō)，因?yàn)槠浔砻娣e相對(duì)來(lái)說(shuō)比較大，同時(shí)也會(huì)隨著時(shí)間的變化而逐步減小，進(jìn)而導(dǎo)致小顆粒聚結(jié)變大，最終就會(huì)下沉到底部。然后處于分散狀態(tài)的顆粒會(huì)因?yàn)橥獠恳蛩氐挠绊懚鸩降慕Y(jié)合變大，二者存在相互的作用和影響而達(dá)到平衡狀態(tài)，鉆井液也會(huì)處于穩(wěn)定的條件下。

2.2 對(duì)鉆井液的危害

鉆井作業(yè)環(huán)節(jié)，選擇符合實(shí)際需要的鉆井液是極為關(guān)鍵性的工作，鉆井液并不會(huì)直接進(jìn)入到巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致污染問(wèn)題的存在，而卻能夠達(dá)到井壁內(nèi)外壓力平衡的效果，但是井筒中的壓力會(huì)給鉆井液產(chǎn)生一定的作用力，使得其進(jìn)入到井壁與地層結(jié)構(gòu)中，進(jìn)而導(dǎo)致失衡或者儲(chǔ)層清潔度下降等問(wèn)題。因此，需要嚴(yán)格控制地層給井筒所產(chǎn)生的壓力影響，應(yīng)該保證地層達(dá)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(guò)大的問(wèn)題，通常應(yīng)該進(jìn)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(shí)間也需要有效的控制，保證井筒在鉆井液中的浸泡時(shí)間不能過(guò)長(zhǎng)，否則將會(huì)導(dǎo)致坍塌情況的發(fā)生，甚至還會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的事故。鉆頭啟動(dòng)的過(guò)程中，旋轉(zhuǎn)速度會(huì)快速的增加，此時(shí)會(huì)給鉆井液的性質(zhì)造成比較大的影響，轉(zhuǎn)速比較快的情況下，會(huì)造成鉆井液出現(xiàn)溢流的情況，導(dǎo)致鉆井液受到嚴(yán)重的污染問(wèn)題，且循環(huán)系統(tǒng)無(wú)法有序的開(kāi)展工作，導(dǎo)致井眼溢流而污染，同時(shí)也會(huì)直接給井壁穩(wěn)定性造成不利的影響，產(chǎn)生比較嚴(yán)重的后果。

3 結(jié)語(yǔ)

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(jìn)行，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的安全事故問(wèn)題。但是在鉆井液制作過(guò)程中，應(yīng)該綜合分析鉆井實(shí)際情況與外部的影響因素，消除不利的影響，切實(shí)提升鉆井液的質(zhì)量水平，同時(shí)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(dāng)前鉆井施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，為我國(guó)石油事業(yè)的全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

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