楊鋮
中原石油工程有限公司鉆井二公司,中國·河南 濮陽 457001
中國有關部門明確下達指令,在石油開采過程中,務必將安全作為第一要素,保障所有人員的生命安全。然而,當前由于各種意外事故,加上地質、氣候等條件的影響,造成石油開采過程中塌方事故頻發。并且在鉆井過程中,由于井塌、井漏等現象頻繁發生,使得鉆井的難度進一步加大,并且會延長鉆井的工期。隨著當前石油勘探領域的進一步延伸,使得鉆進的深度以及水平段長度不斷增加,大大提升了鉆井的難度。因此,開展防塌鉆井液技術的研究是十分必要的。
復合鹽防塌鉆井液的應用對于整個工程來說有著十分重要的意義。在石油開采過程中,由于井塌問題突出,很多土壤中富含的粘土礦物吸附水分之后使其產生水化應力,改變了周圍的孔隙壓力,造成井壁的巖石強度降低。一旦周圍的水化應力超過巖石的屈服強度時,就會使得井壁不穩定,造成井塌,加上在處理井漏過程中需要耗費較大的人力、物力和財力,使得整個工程受到影響。所以在利用復合鹽防塌鉆井液的過程中,能夠有效地改善井塌問題,為磚井人員提供必要的技術支持。
復合鹽防塌鉆井液的使用方法簡單,維護方便,且其性能優越,能夠表現出較強的防塌性能,所以在鉆井施工中可以廣泛應用。相較于其他的鉆井液來說,復合鹽防塌鉆井液的性能更為優越,并且在一些較深的水平井、非常規井等有著良好的應用前景。因此,鉆井的施工人員必須要認識到復合鹽防塌鉆井液的重要性,進一步將復合鹽防塌鉆井液應用在鉆井過程中加以推廣。
隨著井塌事故的增加,使得人們越來越重視如何將鉆井液應用到鉆井之中避免安全事故發生。復合鹽防塌鉆井液是近年來的全新研究成果,相較于其他的鉆井液,有著更優越的性能,并且能夠滿足不同類型的鉆井工程的實際需求,因而得到了施工人員的高度認可。
在選擇復合鹽防塌鉆井液的過程中,施工單位必須要選擇無毒環保型的磚井液,從而能夠在施工過程中貫徹執行中國“既要金山銀山,也要綠水青山”的理念,并且在實際的使用過程中復合鹽防塌鉆井液被廣泛應用在大斜度井、大位移井等高難度的磚井施工過程中,充分展現了其良好的性能,能夠使得鉆井工程取得良好的效果。
目前通過分析,復合鹽防塌鉆井液的抑制機理主要表現在三個方面。
首先,復合鹽防塌鉆井液能夠中和電荷。在鉆井過程中,由于地層的黏土物質膠土顆粒雙電層能力較強,而復合鹽防塌鉆井液的中和離子濃度較高,在使用復合鹽防塌鉆井液過程中,能夠使得粘土物質的負電性大大減弱,進一步降低其水化反應能力,避免因為各種客觀因素造成井塌。
其次,復合鹽防塌鉆井液的活度較低,因為其中包含的中和離子濃度較高,自由水的含量較少,使得水的活度很低,根據科學理論可知,通過復合鹽防塌鉆井液,能夠使得巖石孔隙中的水反向流動,使得其形成反滲透,最終使得鉆井液中包含的水分流向頁巖的流量減少,結果會導致頁巖水化降低,毛細管壓力上升緩慢,有助于保障井壁的穩定,避免出現井漏現象。
最后,由于復合鹽防塌鉆井液的井液粘度較高,使得其他水分不易進入到地底下面,避免井塌事故發生。如果在固相含量較低的情況之下,井的密度較高,因此會減少一些固相顆粒對地表造成的損害。其粘度較高,使得其儲層的滲透率較高,避免井內發生各種坍塌事故。
將復合鹽防塌鉆井液技術應用到現場施工過程中的技術要點:
首先,在鉆井工程開展過程中,要求施工隊伍必須要召開會議,制定好完善的施工方案,明確責任制,要求每一個鉆井人員都提前學習安全知識,了解復合鹽防塌鉆井液技術的使用步驟,為復合鹽防塌鉆井液技術的具體應用奠定堅實的基礎。當前在使用復合鹽防塌鉆井液技術過程中,由于相關人員的知識理解不到位,致使后續工作開展困難,嚴重的情況之下會誘發安全事故,所以在具體應用復合鹽防塌鉆井液技術之前,必須對所有的施工人員進行一定的安全教育培訓,提升所有施工人員的安全意識[1]。
其次,利用現有工藝堵漏,防止復合鹽防塌鉆井液技術在應用過程中受到其他因素的干擾。需要相關人員在開展鉆井之前鉆下光鉆桿,從而能夠實現工藝堵漏,避免由于其他的因素造成井內出現塌方現象。同時將復合鹽防塌鉆井液與井漿混合在一起,按照相關步驟開展后續工作,使得鉆井液性能達到相應的標準。之后在鉆井過程中,要求施工人員可以利用相關溶液配成鹽水膠液,不斷地對復合鹽防塌鉆井液進行補充,使得鉆井液中CL的含量始終能夠保持在穩定數值,不斷地增加復合鹽防塌鉆井液檢驗的抗溫和抗鹽性。
最后,在整個施工過程中,需要相關人員充分做好清潔工作,不斷的清除在鉆井過程中產生的廢屑和有害固相,并且每鉆100m左右就需要及時安排人員下井清理鉆屑,從而能夠使得鉆井人員在鉆進過程中及時觀察到井內的情況。在鉆井過程中,很多人員為了提升進度并沒有注重清潔工作,事實上做好清潔工作不僅不會阻礙施工進度,反而會大大提升鉆井的效率,所以在復合鹽防塌鉆井液技術應用過程中,相關人員需要同樣重視清潔工作[2]。
復合鹽防塌鉆井液技術的應用能夠有效減少安全事故發生,但是在具體應用過程中,由于很多人員對于復合鹽防塌鉆井液技術了解不深,導致其具體應用受到阻礙。因此,當前有關單位必須要不斷加強人員的培訓力度,為施工人員提供一定的接受教育的平臺,要求其通過上網查閱資料,翻閱書籍等等完成自己的學習任務,進一步加深自己對復合鹽防塌鉆井液技術的了解。同時,在鉆井過程中,要積極配合專業人員應用復合鹽防塌鉆井液技術,通過理論知識的學習和實踐的應用,不斷地提高自己的綜合素質,使得復合鹽防塌鉆井液技術能夠在鉆井工程中得到廣泛應用[3]。
此外,復合鹽防塌鉆井液技術在應用過程中需要不斷地優化,使得復合鹽防塌鉆井液的綜合能力和性能能夠得到穩步提升。所以有關單位必須要配合專業的技術人員積極開展實驗,對復合鹽防塌鉆井液的封堵性能、防塌能力、抑制能力等進行測試,通過對比不同的結果,了解最佳配比,使得應用在鉆井過程中的復合鹽防塌鉆井液具有最優性能,最大程度保障鉆井工程的順利實施。
綜上所述,復合鹽防塌鉆井液技術的應用能夠有效減少井塌、井漏等現象發生,避免人員傷亡。并且當前市面上的復合鹽防塌鉆井液的使用方法較為簡單,能夠應用在一些難度較大的專業工程過程中,且性能優越,具有良好的應用前景。因此,在鉆井過程中,需要施工單位高度重視復合鹽防塌鉆井液的應用,并且在具體應用過程中,嚴格按照相關步驟有序進行,保障鉆井人員的生命安全,大幅度提升鉆井的效率,滿足市場對于能源的需求。