淺談鉆井液現(xiàn)場配制與維護

賈小軍

（大慶鉆探工程公司鉆井三公司，黑龍江 大慶 163000）

隨著勘探領域逐漸向深部地層中發(fā)展，需要鉆探的低層也越來越復雜。為了能夠滿足鉆探對鉆井液技術的標準和要求，必須要對性能穩(wěn)定、抗溫能力強、抗污染性能好、密度大的鉆井液技術進行探索。

1 高溫高壓水基鉆井液研究現(xiàn)狀

鉆井深度越深，井下溫度、壓力越來越高，地質情況愈加復雜，遇到的技術困難就越多。而高溫高壓鹽膏層鉆井的技術難度就更大，因此高溫高壓鹽膏層鉆井液的性能穩(wěn)定與否直接關系到鉆井的成敗。

對于深井來說，鉆進井段長且有大段裸眼，同時還要鉆穿許多復雜地層，因此作業(yè)條件較一般井苛刻得多，鉆井液處于井底高溫和高壓條件下，鉆井液中的各種組分都發(fā)生了顯著變化，使鉆井液的性能明顯惡化，嚴重時將導致鉆井作業(yè)無法正常進行。伴隨較高的地層壓力，鉆井液必須具有較高的密度，這勢必造成鉆井液的高固相，造成壓差卡鉆及井漏、井噴等井下復雜情況頻繁發(fā)生，使得保持鉆井液良好的流變性和較低的濾失量變的非常困難。

要克服鉆井液在高溫、高壓條件下流變性惡化這一現(xiàn)象，一般應采取以下措施：（1）研制抗高溫鉆井液處理劑，提高鉆井液體系的抗溫、抗污染能力，有效抑制高溫對粘土的各種作用并把它們的影響降到最低限度，以求使鉆井液在整個溫度循環(huán)過程中具備恒定的流變性能；（2）在高溫下能否保持鉆井液具有良好的流變性和攜帶、懸浮巖屑的能力非常重要，針對井下溫度和壓力嚴格控制鉆井液體系中低密度固相粘土的含量及其分散特性，可以保證鉆井液性能的穩(wěn)定；（3）增強鉆井液體系的抑制性，提高高密度鉆井液中固相顆粒的分散度。（4）具有良好的潤滑性，當固相含量較高時，防止卡鉆尤為重要。此時可通過加入抗高溫的潤滑劑，以及混油等措施來降低摩阻。

2 鉆井液配制工藝

2.1 準確了解處理劑性能參數(shù)、作用機理、使用方法、配伍情況

準確了解鉆井液處理劑的基本情況是配制工藝中重要的一個步驟，根據(jù)處理劑物理或化學特性調整配制程序，使它在配制過程中充分釋放應有的性能。

2.2 確定鉆井液的各項性能指標

根據(jù)鉆井液方案和配置及性能參數(shù)，進行室內配制實驗和調整。確認性能達標和配量準確，并做好詳細的配制實驗記錄。這樣做主要是為后續(xù)施工鉆井液的配制確立準確的方法，杜絕盲目性。

2.3 嚴格按照配制程序、方法操作

2.3.1 嚴格計量。在配制鉆井液時，各種處理劑的配量要準確。特別是加量較小的，更要做到十分精確。這樣可防止因加量不足或過多，造成鉆井液性能指標設定值不達標，而致使誘發(fā)井內事故的發(fā)生。

2.3.2 分別溶解。應特別注意處理劑的物理、化學特性，配制過程應采用分別溶解的方法。避免相互制約而造成溶解緩慢或不溶解。

2.3.3 依次加入。鉆井液是由處理劑與溶解介質的組合。它的多功能體系由多個單功能體組成，即多種處理劑混合組成。在配制過程中，應按照分散、增稠、增粘的方式依次加入。

2.3.4 性能調整。性能調整是鉆井液配制過程中的一個調制程序，主要是由于環(huán)境、條件、人為等因素，造成按劑量配制出來的鉆井液達不到功能體系所要求的性能指標。必須要通過調制進行性能調整，以滿足功能體系的需要。

2.3.5 充分攪拌。充分攪拌是促使各個單功能體快速、均勻地溶入整個功能體系中，完成整個配制過程。

2.4 做好詳細的配制記錄，總結經(jīng)驗

3 鉆井液現(xiàn)場配制程序

在鉆井液現(xiàn)場配置時，首先要進行相關數(shù)據(jù)的就算工作。按照鉆井工程地位設備的實際情況以及工程實際參數(shù)，對需要配置的鉆井液總量進行計算，鉆井液總量不僅包括地面的循環(huán)量，也包括井下的容積量。如果需要的鉆井液總量比地面鉆井液循環(huán)罐的容積要大，那么可以將鉆井液分為兩次來配置。先要利用所有循環(huán)罐來配置鉆井液，然后再下鉆頂替，等到頂替完成之后，再繼續(xù)配制鉆井液。

鉆井液的配置程序主要為：一是先配制密度為2.0的鉆井液材料，并確定加量順序；二是在循環(huán)灌上加入清水，并加入Na2CO3進行溶解，在加重漏斗中加入抗鹽粘土，將其攪拌均勻，并要進行十小時以上的預水化；三是選擇加重漏斗中降濾失劑，并使其循環(huán)直至均勻，攪拌直至溶解；四是等到降濾失劑完全都溶解之后，再加入有機鈉鹽以及有機鉀鹽，將其攪拌到完全溶解即可；五是加入低熒光白瀝青和聚合醇，然后進行攪拌，通過泥漿槍，使其循環(huán)至少兩個小時；六是準備加重工作，在加重之前，要對鉆井液的性能進行檢測，并根據(jù)粘度對其進行適當?shù)恼{整；七是將加重晶石和鐵礦粉循環(huán)均勻，準備頂替井中的鉆井液；八是在頂替井內泥漿時，要先使用清水來充當前置液，以防對有機酸鹽鉆井液造成污染；九是頂替完成之后，繼續(xù)配制鉆井液，然后循環(huán)均勻，準備鉆進工作。

4 鉆井液的維護

4.1 切實做好對返漿性能的測定

定時、定人對返漿性能進行認真的測定，使鉆井液的性能保持在最佳值。掌握鉆井液性能的細微變化對鉆進工作的影響，并能及時地進行維護和處理。

4.2 及時調整鉆井液性能和新液的補充

發(fā)現(xiàn)鉆井液或施工地層發(fā)生變化，應根據(jù)變化情況及時調整鉆井液性能或配制新液替換或者補充，以滿足鉆進施工的需要。

4.3 預防、解決地層特性對鉆井液的侵害

預防、解決地層特性對鉆井液的侵害，是鉆井液維護的一個重要措施。對地層中的鈣、鎂、鹽等對鉆井液的侵害，采取相應的預防措施和解決方法。

4.4 防止自然條件和人為因素對鉆井液的損害

自然條件：如地表含泥沙水流、室外溫度等。人為因素：如意外加入、無知加入。

4.5 認真、及時對有害固相進行清除

認真、及時清除有害固相，是保障鉆井液性能穩(wěn)定的一個積極措施。使鉆井液保持較低固相或設定密度，防止因固相偏高或偏低而造成各種施工困難和井下事故的發(fā)生。

結語

綜上所述，筆者結合自身實踐經(jīng)驗，針對鉆井液配方的選擇、現(xiàn)場的配制、維護與處理進行分析。由于筆者自身知識水平有限，因此文中如有不足之處，還望指教。

[1]徐同臺.國內外鉆井液技術新進展及對21世紀的展望[J].鉆井液與完井液，2000.

[2]張喜鳳.適于塔里木油田克拉區(qū)塊高密度鉆井液的配制 [J].西安石油大學學報，2005.