钻井液配置技术、工艺与维护探讨

李超

（新疆维吾尔自治区有色地质勘查局地球物理探矿队 乌鲁木齐 830000）

随着社会经济不断高速发展，随着勘探工程不断地向地面深处发展，地层条件越来越复杂，相关钻井液技术的各种问题也随之暴露。为了能够达到勘探工程对钻井液技术的要求，钻井液技术的升级，受到越来越多的工程施工单位关注，因此有必要对钻井液技术进行研究，达到高性能、高密度、抗高温、抗污染的要求。

1 钻井工程对钻井液的要求以及钻井液的作用

1.1 钻井液的选用原则

钻井液是钻井的“血液”，这句话充分表明了钻井液对钻井的重要性，因此钻井工程对钻井液的要求非常高，主要体现在四个方面：

（1）钻井循环要求：粘度低、除砂能力强、启动泵压低、润滑功能好、摩擦力低、磨损小；

（2）保持井眼的稳定：在施工过程中，地层平衡状态会被破坏，因此需要钻井液和地层之间的压力和密度取得平衡，这就需要钻井液有克服不稳定地层的性能；

（3）保护油气层：为防止钻井液对油气层的损害，要求钻井液失水小、泥饼环薄、固相含量低、滤液水化作用低等；

（4）保护环境和生态：随着国家对生态环境的重视，要求钻井液无毒无害无污染，符合环保排放条件，防止对地层、土壤、环境和生态造成破坏。

1.2 钻井液的主要作用

在钻井过程中，钻井液的主要作用是把岩屑从地底带入到地面上。目前钻井液的主要作用被细化为十种作用：

（1）清洁地底，把岩屑带出地面，润滑钻头，减少磨损；

（2）充当冷却剂和润滑剂，延长钻具的使用寿命；

（3）与地层保持平衡，防止坍塌；

（4）平衡地底压力，防止漏失；

（5）降低岩屑沉底速度，防止岩屑卡钻；

（6）清除地面的岩屑和砂石；

（7）为钻头提供动力；

（8）减轻钻具起升系统的负荷；

（9）根据钻井液带出的岩屑可了解地层的情况；

（10）强力水压辅助钻头破坏岩石。

2 钻井液配置技术

2.1 明确了解钻井液性能指标、施工条件

在施工前的准备过程中，首先明确了解钻井液的基本情况，了解施工地点的地理条件、目的、设备等因素对钻井液的要求，进行室内调整配置实验，使钻井液在施工过程中充分释放它应有的性能，并做好配置记录，方便日后查阅和总结经验。

2.2 充分摸清施工地点的地层构造

只有了解施工地点的地层构造，才能提前预防井内事故。根据了解到的地层各层次的特点与特征，制定周全预防方案和应对方案，极大地降低施工过程中可能会出现的坍塌、漏失等问题。

2.3 制定钻井液配置的预防方案

在钻井施工过程中，会使地层发生变化，而这种变化会导致地层平衡状态被破坏，从而发生井内坍塌、漏失、缩径和扩径等问题。为预防发生地层平衡状态失衡，我们必须在施工开始前充分了解地层构造、准确预测问题发生、合理认识处理剂的功能，做好周全的应对方案，以防止发生井内事故。

3 钻井液配置工艺

3.1 明确了解处理剂性能数值、作用原理、使用方法、配置情况

在钻井液配置工艺中，最重要的步骤是准确了解钻井液处理剂的基本情况，若使处理剂在配置过程中充分发挥它应有性能，就要根据处理剂的物理或化学特征合理调整配置工序。

3.2 确定钻井液的性能指标

在进行室内配制实验和调整中，要根据钻井液处理剂的方案、配置和性能数值进行。在记录配置实验记录之前，必须要达到钻井液处理剂性能达标和配置准确，只有这么做，才能为后续钻井施工中钻井液配置确定正确的配置方法，从而杜绝了盲目性。

3.3 完全按照钻井液配置程序和方法操作

在配置钻井液工程中，程序有五大步骤：

（1）严格计量。各种处理剂的使用量要精确，特别是使用量较小的，更要做到严格严谨十分精确，否则会因为加量多或少，诱发了井内事故。

（2）分开溶解。在配置过程中，要根据处理剂的物理和化学特性分开溶解，防止发生相互反应而导致溶解慢或不溶解。

（3）依次加入。钻井液是多个处理剂融合组成的，在配置过程中，应该按照分散、增稠、增粘的方法加入，不能一次性全部加入。

（4）调整性能。由于受到施工环境、施工条件、人为的因素，导致配置出来的钻井液达不到钻井工程的性能要求，这就需要调整钻井液的性能配置，以达到钻井工程的要求。

（5）充分溶解。在配置过程中，要经过充分搅拌方法，促使多个处理剂快速、完全融合，从而完成整个钻井液的配置过程。

3.4 最后做好详细的配置记录，方便为后续施工钻井液配置提供经验。

4 钻井液的日常维护

4.1 严格做好对返浆的性能测定

以固定时间、固定人员对钻井过程的返浆进行合理的测定性能，了解钻井液的变化和对施工过程的影响，从而及时地进行合理调整和维护，使钻井液保持最佳状态。

4.2 及时补充新钻井液、调整钻井液性能

在钻井过程中，会出现钻井液和施工地层发生变化的问题，这时就应根据具体问题及时合理调整钻井液的配置工序，补充或替换新钻井液，以防止施工工程被迫停止。

4.3 降低地层特点、自然条件和人为条件等对钻井液的损害

降低施工地层、自然条件和人为条件等因素对钻井液的损害，是钻井液合理维护的重要步骤。地层中含有钙、镁、盐等物质，这些物质会极大地损害钻井液；自然条件主要有地表含有杂物未及时清理、室外温度不符合条件等；人为条件主要有相关人员没有相应的经验、团队加入不相干人员等。因此要合理制定相应的预防措施和应对方案。

4.4 提升钻井液的各项性能，选择良好的组成材料

钻井工程对钻井液的性能有较高的要求，而影响钻井液性能的有很多因素，例如密度、PH值、含砂量等等因素，因此在确保钻井液性能的前提下，选择合理良好的组成材料，对钻井工程有很大的影响。

4.5 严格、及时清除地层的有害物体

严格、及时清除地层的有害物体，是保证钻井液性能的重要措施。保持钻井液在施工过程中较低固相和合理密度，才能防止因为固相过高过低而导致各种施工困难和井内事故的发生。

4.6 做好钻井工程的后续处理作业

近年来，由于我国对于生态环境愈来愈重视，许多具有高污染性的行业受到了冲击。为了响应可持续发展方针和环保政策，钻井工程也需要重视生态环境问题，而钻井液的组成成分含有不少有害化学物质，所以需要针对钻井液的后续处理进行合理处理措施，防止废弃液流入自然环境中。

5 结语

综上所述，笔者根据自身的工作经验，针对钻井液的相关技术进行分析，提出若干改进钻井液技术的措施。由于笔者自身知识水平有限，因此文中如有不足之处，还望见谅。