浅谈钻井液现场配制与维护

2013-08-15贾小军

中国新技术新产品 2013年10期

关键词：处理剂钻井液钻井

贾小军

（大庆钻探工程公司钻井三公司，黑龙江大庆 163000）

随着勘探领域逐渐向深部地层中发展，需要钻探的低层也越来越复杂。为了能够满足钻探对钻井液技术的标准和要求，必须要对性能稳定、抗温能力强、抗污染性能好、密度大的钻井液技术进行探索。

1 高温高压水基钻井液研究现状

钻井深度越深，井下温度、压力越来越高，地质情况愈加复杂，遇到的技术困难就越多。而高温高压盐膏层钻井的技术难度就更大，因此高温高压盐膏层钻井液的性能稳定与否直接关系到钻井的成败。

对于深井来说，钻进井段长且有大段裸眼，同时还要钻穿许多复杂地层，因此作业条件较一般井苛刻得多，钻井液处于井底高温和高压条件下，钻井液中的各种组分都发生了显著变化，使钻井液的性能明显恶化，严重时将导致钻井作业无法正常进行。伴随较高的地层压力，钻井液必须具有较高的密度，这势必造成钻井液的高固相，造成压差卡钻及井漏、井喷等井下复杂情况频繁发生，使得保持钻井液良好的流变性和较低的滤失量变的非常困难。

要克服钻井液在高温、高压条件下流变性恶化这一现象，一般应采取以下措施：（1）研制抗高温钻井液处理剂，提高钻井液体系的抗温、抗污染能力，有效抑制高温对粘土的各种作用并把它们的影响降到最低限度，以求使钻井液在整个温度循环过程中具备恒定的流变性能；（2）在高温下能否保持钻井液具有良好的流变性和携带、悬浮岩屑的能力非常重要，针对井下温度和压力严格控制钻井液体系中低密度固相粘土的含量及其分散特性，可以保证钻井液性能的稳定；（3）增强钻井液体系的抑制性，提高高密度钻井液中固相颗粒的分散度。（4）具有良好的润滑性，当固相含量较高时，防止卡钻尤为重要。此时可通过加入抗高温的润滑剂，以及混油等措施来降低摩阻。

2 钻井液配制工艺

2.1 准确了解处理剂性能参数、作用机理、使用方法、配伍情况

准确了解钻井液处理剂的基本情况是配制工艺中重要的一个步骤，根据处理剂物理或化学特性调整配制程序，使它在配制过程中充分释放应有的性能。

2.2 确定钻井液的各项性能指标

根据钻井液方案和配置及性能参数，进行室内配制实验和调整。确认性能达标和配量准确，并做好详细的配制实验记录。这样做主要是为后续施工钻井液的配制确立准确的方法，杜绝盲目性。

2.3 严格按照配制程序、方法操作

2.3.1 严格计量。在配制钻井液时，各种处理剂的配量要准确。特别是加量较小的，更要做到十分精确。这样可防止因加量不足或过多，造成钻井液性能指标设定值不达标，而致使诱发井内事故的发生。

2.3.2 分别溶解。应特别注意处理剂的物理、化学特性，配制过程应采用分别溶解的方法。避免相互制约而造成溶解缓慢或不溶解。

2.3.3 依次加入。钻井液是由处理剂与溶解介质的组合。它的多功能体系由多个单功能体组成，即多种处理剂混合组成。在配制过程中，应按照分散、增稠、增粘的方式依次加入。

2.3.4 性能调整。性能调整是钻井液配制过程中的一个调制程序，主要是由于环境、条件、人为等因素，造成按剂量配制出来的钻井液达不到功能体系所要求的性能指标。必须要通过调制进行性能调整，以满足功能体系的需要。

2.3.5 充分搅拌。充分搅拌是促使各个单功能体快速、均匀地溶入整个功能体系中，完成整个配制过程。

2.4 做好详细的配制记录，总结经验

3 钻井液现场配制程序

在钻井液现场配置时，首先要进行相关数据的就算工作。按照钻井工程地位设备的实际情况以及工程实际参数，对需要配置的钻井液总量进行计算，钻井液总量不仅包括地面的循环量，也包括井下的容积量。如果需要的钻井液总量比地面钻井液循环罐的容积要大，那么可以将钻井液分为两次来配置。先要利用所有循环罐来配置钻井液，然后再下钻顶替，等到顶替完成之后，再继续配制钻井液。

钻井液的配置程序主要为：一是先配制密度为2.0的钻井液材料，并确定加量顺序；二是在循环灌上加入清水，并加入Na2CO3进行溶解，在加重漏斗中加入抗盐粘土，将其搅拌均匀，并要进行十小时以上的预水化；三是选择加重漏斗中降滤失剂，并使其循环直至均匀，搅拌直至溶解；四是等到降滤失剂完全都溶解之后，再加入有机钠盐以及有机钾盐，将其搅拌到完全溶解即可；五是加入低荧光白沥青和聚合醇，然后进行搅拌，通过泥浆枪，使其循环至少两个小时；六是准备加重工作，在加重之前，要对钻井液的性能进行检测，并根据粘度对其进行适当的调整；七是将加重晶石和铁矿粉循环均匀，准备顶替井中的钻井液；八是在顶替井内泥浆时，要先使用清水来充当前置液，以防对有机酸盐钻井液造成污染；九是顶替完成之后，继续配制钻井液，然后循环均匀，准备钻进工作。