石油钻井施工中钻井液的选择及使用

石油钻井施工中钻井液的选择及使用

周中磊

胜利石油工程有限公司西南分公司 70176钻井队 山东省东营市 257000

摘要：在具体的石油钻井施工工程中科学、合理地选择并使用石油钻井液，不仅能够有效地促进钻井施工顺利进行，还能够呈现出保护储层、防止储层被污染的绿色施工效果，并使得井筒质量能够达到相应标准，从而为后续的石油勘探工作提供强而有力的保障。在本文中，笔者则基于自身认识简要分析石油钻井液体系，并介绍钻井液的选择与基本使用原则。

关键词：石油；钻井；钻井液；选择；使用

前言：钻井液属于石油钻井作业中常见的基础设备，在具体的石油钻井施工过程中可起到重要的作用^[1]。首先，钻井液可充当起到冷却、冲洗、清理作用的反复循环使用介质，在钻井液的不断循环中，不仅能够持续地实现冷却钻头作用，还可促使钻井进尺达到预定的目标，在钻井液的循环中，岩屑被携带出井，有效地避免了因岩屑堵塞而引发卡钻情况，由此可见，钻井液的使用是石油钻井施工作业中必不可少的重要部分，也是保障石油钻探工作安全、顺利、稳定进行的重要前提^[2]。从另一角度上说，在不同的石油钻井施工工程中，钻井液的具体选择与使用也不尽相同，而准确地选择适宜钻井液，并在施工过程中对其进行正确的使用，则是实现石油钻探作业效率提升的主要途径。

1.石油钻井液体系简析

作为石油钻井施工过程中所必须要配备的循环物质，钻井液和合理选择及应用直接关系到钻井设备及相关机械的运转效率，而通过适当地调整钻井液性能，则能够更加贴合钻井施工需求，为安全钻探施工奠定坚实基础。从种类上说，钻井液主要包括水基、油基以及合成钻井液三大类，不同类型的钻井液有着明显的性质特点区别，不过从作用上说，钻井液的使用都是为了确保钻井施工更为顺畅。首先，应用钻井液能够将钻探过程中所产生的岩屑顺利地携带出来，有效地防止了因地下岩屑阻塞而造成卡钻情况，反之，若石油施工中缺少钻井液，那么钻井工作无疑步步维艰，难以顺利、快速展开^[3]。其次，钻井液通过将岩屑携带至地面上也能够起到一定程度的钻井底部清洁作用，及时消除底部杂物，为钻探施工的顺利推进保驾护航。另外，钻井液也能够防止已经被钻井钻头磨碎的岩屑再度粘合，一方面有效地减少了重复性操作，另一方面也有助于整体钻井效率的大程度提升。

钻井液在具体的钻井施工中通常处于循环应用状态，而这种循环的状态可以为钻头、钻具等钻探设备及时提供降温、冷却措施，避免了钻探设备温度过高情况出现。在实现钻头降温效果的同时，应用钻井液也能够产生相应的润滑效果，此时钻井中所产生的机械摩擦力也会有所降低，无形中也起到了钻具保护、延长钻井设备使用寿命的作用。钻井液在钻井过程中的循环还可以对井壁岩石的压力起到平衡效果，此时因井壁岩石压力过大而造成的井壁坍塌风险明显降低，井壁更加坚实也有助于避免造成油气层污染，起到了明显的储层保护作用。此外，钻井液循环也能够平衡钻井地层压力，避免出现井喷事故、井漏事故，保障了钻井施工的安全性。

2.石油钻井液的选择方法

石油钻井液并非单一种类，在当前科学技术不断进步发展的大时代背景下，钻井技术得以进一步优化的同时钻井液的应用种类也日益增多。针对不同的钻井施工工程往往需要选择不同类型的钻井液，从而真正满足钻井需求。最常使用的一种钻井液类型非液相钻井液莫属，这一类型的钻井液基本上以清水类或油质类钻井液为主题来实现降温润滑以及清洗的功能与作用。液相钻井液是比较容易获取的一类，并且大部分液相钻井液都可以在钻井施工工程中进行反复使用，具有经济性高的应用优势。活性固相钻井液则在具体的钻井过程中加入了相应的粘土与商业膨润土物质，又或者是针对具体的钻井施工要求而在油基钻井液中加入油基膨润土，与液相钻井液相比，这类型的钻井液则大多应用于碎裂性质的地质钻井工程中。还有一种常见钻井液类型则是惰性固相钻井液，其主要成分则包括钻屑和加重材料添加剂，与液相钻井液、活性固相钻井液相比，它具有明显的惰性，故而经常被应用在特殊地质环境下的钻井施工作用中^[4]。

在选择钻井液之前，相关施工人员及管理人员需要充分地考虑多方面选择因素。首先，由于钻井液本身具备较多的层面，因此在具体的施工使用过程中影响因素也相对较多，特别是在欠平衡钻井技术施工中，选择适宜的钻井液那么就必须要充分地考虑到地层孔隙压力参数方面的问题，例如钻杆测试压力、MFT压力、试油静压等，尽可能地根据所又称深度来确定具体的钻井液选择种类。钻探的地层必须保证钻井液压力以及井下储层压力二者的平衡，进而能够达到避免井喷、井漏事故的效果，而要想实现钻井液在钻井过程中的循环状态，那么就务必要保障其符合井筒钻井施工相关技术标准，且达到泵压低的标准。其次，所选择的钻井也能够在应用中展现出优越的携砂能力以及卓越的润滑性，只有这样才能够保障钻井顺利开展。环空压耗也是影响钻井液应用情况的关键因素，这是由于钻井液密度与环控压耗之间存在直接关系，所选择的钻井液摸底应当达到满足井筒压力平衡的标准。在应用于特殊的井筒钻探施工时，针对具体的施工要求也有必要对钻井液体系内增加防塌剂，从而经一部确保井壁不会在钻井施工中突然出现坍塌，以此有效地提升钻探速度

^[5]。除此之外，在选择钻井液是也可以考虑到施工工程的实际环保需求，通过选用科学的钻井液来合理控制毒害物质的生成，防止储层被污染，有效达到环保要求。

3.钻井液的使用方法

正确地使用石油钻井液可以在施工过程中增强其携带岩屑的能力，促使钻井施工效率能够达到理想的状态。由于钻井液本身具有相应的悬浮作用，故而实现岩屑选重到达预计深度，并避免岩屑沉砂过多，有效地降低了因岩屑堵塞而导致的砂卡事故风险。为了更好地保障钻井液在钻井施工中的循环状态，那么则可以适当地针对施工情况、井筒压力等对钻井液密度进行调整，例如，当钻井液压力低于地层压力时，则可以通过调整钻井液密度来预防井喷事故。钻井液的循环能够起到稳定岩层的重要作用，在钻穿不含油气岩层是则可以实现防止钻井液流失的作用，从而确保钻井液在施工中能够始终保持正常的应用标准。而在钻井液钻穿油气层时，调整好适宜的密度、黏度性质，则可以很好地避免污染油气层。若钻杆侵入钻井液内，并且呈现出相应的浮力效果，那么则说明所应用的钻井液能够起到降低钻机载荷的作用，既降低了钻井施工能耗，也进一步保障了钻井施工的安全性。合理控制钻井液形式，还能够实现对钻井施工具体情况的实施监控，施工人员也可以结合所反馈的数据来对钻压参数进行调节，使得钻井施工效果最大化程度发挥。

结束语：总的来说，合理的使用钻井液，于钻井液中加入助剂能够切实地提升施工应用中钻井液的性能，从而实现不同施工标准中对于钻井的不同需求。此外，为了提高石油钻井施工的安全环保性能，预防环境污染，对于废弃钻井液的处理上也应当不断加强处理力度，禁止将废弃钻井液直接排放，而是应当建立起相应的不落地处理系统对其进行回收与重复利用。

参考文献：

[1]刘涛,曹敬歌.环保钻井液技术现状及发展趋势[J].当代化工研究,2018(05):155-156.

[2]夏超平.钻井液的选择和使用[J].云南化工,2018,45(04):156.

[3]谷兆海,殷嘉伟,唐国栋,等.石油钻井液的选择和使用[J].云南化工,2018,45(04):184.

[4]吕超.钻井液用页岩抑制剂研究进展[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(09):121-122.

[5]曹家俊.欠平衡钻井施工过程中的钻井液的选择和使用[J].化工设计通讯,2018,44(01):198.