钻井泥浆性能改进技术及实践思考

2015-03-28张磊中海油田服务股份有限公司油田化学事业部天津塘沽300450

化工管理 2015年24期

张磊 (中海油田服务股份有限公司油田化学事业部,天津塘沽 300450)

在钻井过程中，摩擦阻力是影响进度的最大影响因素，也是目前面临的重大技术难题。钻井过程的摩擦阻力大大降低了钻压传递的效率，加快了设备的损耗速度，并且易引起事故[2]。引起钻井摩擦阻力的原因有很多：钻井过程中，井的角度的改变，增加了井壁与设备的压力，从而摩擦阻力增大；当液柱压力与地层的压力相差很大时，就会引起卡钻现象；清理过程的不当，就会使井壁和井研处留有杂质，从而增大钻井的难度；如果钻井的周围压力不同，就会使井眼形状发生变化，从而增大阻力。

钻井泥浆是减少钻井阻力的有效手段，对钻井工作的正常进行有着不可替代的作用。下面将提出一些有效提高钻井泥浆技术的有效措施。

1 提高钻井泥浆润滑性的措施

钻井泥浆的润滑性是减少钻井摩擦阻力的途径之一。改善方法有以下几种方法。

1.1 通过润滑材料的性能来提高钻井泥浆的润滑度

钻井泥浆的润滑性也是随着润滑材料使用的不同而不同的，通过提高润滑材料的种类和性能，来提高钻井泥浆的润滑度，从而降低钻井过程中的摩擦阻力，主要有以下几种润滑材料：极压润滑剂、聚合醇类水基润滑剂、石墨、滚动塑料球等[1]。极压润滑剂是在工作过程中，将钻柱和管壁之间的摩擦力降低，从而降低两者之间相对运动过程中的摩擦阻力；聚合醇类水基润滑剂，在较低温度下可以凝固，表现出一些油类物质的特征，粘着在相对运动的表面上，从而增加两者之间的润滑度，降低了相对运动的阻力；润滑是石墨的特性，可以采用将石墨附着在钻杆和井壁上，以降低两者相对运动的摩擦阻力；滚动小球的增加，有利于钻杆的滑动，将相对摩擦变成滚动摩擦[3]。

1.2 提高极压润滑剂的浓度

根据本人的工作经验，可以得到，润滑剂的浓度如果不到位，摩擦阻力是不可能降到理想程度的。通过实验可以验证，当润滑剂的浓度提高2%时，钻井泥浆的润滑系数会降低，而将润滑剂的浓度在这基础上再提高2%，钻井泥浆的润滑度变化相对之前减小，如果再将浓度提高2%，钻井泥浆的润滑度变化不大，这说明，相应增大润滑剂的浓度可以有效提高钻井泥浆的性能[4]。

1.3 改善钻井泥浆润滑性能的其他措施

钻井泥浆的润滑度可以根据不同使用情景，采取相应的措施。在相对摩擦阻力较大的工作段，可以采取将钻井泥浆的浓度增加，以提高润滑度，因为钻井泥浆在温度和压力不稳定的情况下，极易凝聚[5]。如果摩擦阻力相对提高，可以再相应的提高钻井泥浆的浓度，以适应当前的工作条件，因为在真正工作过程中，钻井泥浆的消耗速度是非常大的。为保证钻井作业的正常进行，应随时监测钻井泥浆工作的润滑性能，当润滑性能变化时，随时财务有效措施，以保证钻井工作的有效进行，例如补充钻井泥浆，再严重的情况，需要降低其中的固体物质，然后再增加泥浆的量。