鉆井液的功用

1、一、鉆井液的功用鉆井液(DrillingFluids)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。鉆井液又稱做鉆井泥漿(DrillingMuds)，或簡稱為泥漿(Muds)。鉆井液的循環(huán)是通過泥漿泵來維持的。從泥漿泵排出的高壓鉆井液經(jīng)過地面高壓管匯、立管、水龍帶、水龍頭、方鉆桿、鉆桿、鉆鋌到鉆頭，從鉆頭噴嘴噴出，以清洗井底并攜帶巖屑。然后再沿鉆柱與井壁(或套管)形成的環(huán)形空間向上流動，在到達地面后經(jīng)排出管線流人泥漿池，再經(jīng)各種固控設(shè)備進行處理后返回上水池，最后進入泥漿泵循環(huán)再用。鉆井液流經(jīng)的各種管件、設(shè)備構(gòu)成了一整套鉆井液循環(huán)系統(tǒng)。鉆井液工藝技術(shù)是油氣鉆井工程的重要組成

2、部分。隨著鉆井難度的逐漸增大，該項技術(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。鉆井液最基本的功用有以下幾點： 1攜帶和懸浮巖屑鉆井液首要和最基本的功用，就是通過其本身的循環(huán)，將井底被鉆頭破碎的巖屑攜至地面，以保持井眼清潔，使起下鉆暢通無阻，并保證鉆頭在井底始終接觸和破碎新地層，不造成重復(fù)切削，保持安全快速鉆進。在接單根、起下鉆或因故停止循環(huán)時，鉆井液又將井內(nèi)的鉆屑懸浮在鉆井液中，使鉆屑不會很快下沉，防止沉砂卡鉆等情況的發(fā)生。 2穩(wěn)定井壁和平衡地層壓力井壁穩(wěn)定、井眼規(guī)則是實現(xiàn)安全、優(yōu)質(zhì)、快速鉆井的基本條件。性能良好的鉆井液應(yīng)能借助于液相的濾失作用，在井壁上形成一層薄而韌的泥餅，以穩(wěn)固已

3、鉆開的地層并阻止液相侵人地層，減弱泥頁巖水化膨脹和分散的程度。與此同時，在鉆進過程中需通過不斷調(diào)節(jié)鉆井液密度，使液柱壓力能夠平衡地層壓力，從而防止井塌和井噴等井下復(fù)雜情況的發(fā)生。 3冷卻和潤滑鉆頭、鉆具在鉆進中鉆頭一直在高溫下旋轉(zhuǎn)并破碎巖層，產(chǎn)生很多熱量，同時鉆具也不斷地與井壁摩擦而產(chǎn)生熱量。正是通過鉆井液不斷地循環(huán)作用，將這些熱量及的吸收，然后帶到地面釋放到大氣中，從而起到了冷卻鉆頭、鉆具，延長其使用壽命的作用。由于鉆井液的存在，使鉆頭和鉆具均在液體內(nèi)旋轉(zhuǎn)，因此在很大程度上降低了摩擦阻力，起到了很好的潤滑作用。 4傳遞水動力鉆井液在鉆頭噴嘴處以極高的流速沖擊井底，從而提高了鉆井速度和破巖效率

4、。高壓噴射鉆井正是利用了這一原理，即采用高泵壓鉆進，使鉆井液所形成的高速射流對井底產(chǎn)生強大的沖擊力，從而顯著地提高了鉆速。在使用渦輪鉆具鉆進時，鉆井液由鉆桿內(nèi)以較高流速流經(jīng)渦輪葉片，使渦輪旋轉(zhuǎn)并帶動鉆頭破碎巖石。但是，鉆井實踐表明，作為一種優(yōu)質(zhì)的鉆井液，僅做到以上幾點是不夠的。為了防止和盡可能減少對油氣層的損害，現(xiàn)代鉆井技術(shù)還要求鉆井液必須與所鉆遇的 油氣層相配伍，滿足保護油氣層的要求；為了滿足地質(zhì)上的要求，所使用的鉆井液必須有利于地層測試，不影響對地層的評價；此外，鉆井液還應(yīng)對鉆井人員及環(huán)境不發(fā)生傷害和污染，對井下工具及地面裝備不腐蝕或盡可能減輕腐蝕。一般情況下，鉆井液成本只占鉆井總成本的7

5、10，然而先進的鉆井液技術(shù)往往可以成倍地節(jié)約鉆時，從而大幅度地降低鉆井成本，帶來十分可觀的經(jīng)濟效益。二、鉆井液的類型二、鉆井液的類型返回隨著鉆井液工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，鉆井液的種類越來越多。目前，國內(nèi)外對鉆井液有各種不同的分類方法。其中較簡單的分類方法有以下幾種：按其密度大小可分為非加重鉆井液和加重鉆井液。按與粘土水化作用的強弱可分為非抑制性鉆井液和抑制性鉆井液。按其固相含量的不同，將固相含量較低的叫做低固相鉆井液，基本不含固相的叫做無固相鉆井液。然而，一般所指的分類方法是按鉆井液中流體介質(zhì)和體系的組成特點來進行分類的。根據(jù)流體介質(zhì)的不同，總體上分為水基鉆井液、油基鉆井液和氣體型鉆井流體等三種類

6、型。由于水基鉆井液在實際應(yīng)用中一直占據(jù)著主導(dǎo)地位，根據(jù)體系在組成上的不同又將其分為若干種類型。下面是在參考國外鉆井液分類標(biāo)準的基礎(chǔ)上，在國內(nèi)得到認可的各種鉆井液類型。二、鉆井液的類型二、鉆井液的類型返回隨著鉆井液工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，鉆井液的種類越來越多。目前，國內(nèi)外對鉆井液有各種不同的分類方法。其中較簡單的分類方法有以下幾種：按其密度大小可分為非加重鉆井液和加重鉆井液。按與粘土水化作用的強弱可分為非抑制性鉆井液和抑制性鉆井液。按其固相含量的不同，將固相含量較低的叫做低固相鉆井液，基本不含固相的叫做無固相鉆井液。然而，一般所指的分類方法是按鉆井液中流體介質(zhì)和體系的組成特點來進行分類的。根據(jù)流體介質(zhì)的不同，總體上分為水基鉆井液、油基鉆井液和氣體型鉆井流體等三種類型。由于水基鉆井液在實際應(yīng)用中一直占據(jù)著主導(dǎo)地位，根據(jù)體系在組成上的不同又將其分為若干種類型。下面是在參考國外鉆井液分類標(biāo)準的基礎(chǔ)上，在國內(nèi)得到認可的各種鉆井液類型。2鈣處理鉆井液(Calcium-treatedDrillingFluids)鈣處理鉆井液的組成特點是體系中同時含有一定濃度(質(zhì)量濃度)的Ca2+和分散劑。Ca2+通過與水化作用很強的鈉膨潤土發(fā)生離子交換，使一部分鈉膨潤土轉(zhuǎn)變?yōu)殁}膨潤土，從而減弱水化的程度。分散劑的作用是防止Ca2+引起體系中的粘土顆粒絮凝過度，