賈海平
摘 要:結(jié)合實際,分析了鉆井工程施工中鉆井液對鉆井速度產(chǎn)生的影響。先是對鉆井液的作用,其次對鉆井施工過程中對鉆井液性能的影響進行分析。希望論述后,可以給相關(guān)工作人員提供幫助。
關(guān)鍵詞:鉆井工程;鉆井液;鉆井速度;影響
0引言
在鉆井工程中,其處于不同地形條件、不同井型狀態(tài)之下,所應(yīng)用的鉆井液種類也是不同的,但是必須要達到安全性、環(huán)保性的要求,不會給地層造成任何的污染問題。因此,需要加強鉆井液的研發(fā),需要在原油性能基礎(chǔ)上加入一定量促進鉆井順利進行的組分,同時需要達到綠色環(huán)保、節(jié)能降耗等要求。本文主要研究鉆井液的主要作用,深入分析鉆井液的性能,為鉆井液的全面發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。
1 鉆井液的作用分析
鉆井施工環(huán)節(jié),鉆井液所產(chǎn)生的作用主要是以下幾點:
①要想全面的提升鉆井施工的效率,對于井底巖屑進行必要的清理,鉆井液其中一個重要作用就是清理巖屑,這是在鉆井液循環(huán)過程中所產(chǎn)生的作用。首先鉆井施工階段,鉆頭會連續(xù)高速旋轉(zhuǎn),鉆頭硬度要大于巖石,井底巖石就會被直接切割成大量的細小碎屑,而因為碎屑會存在比較大的摩擦力,進而導(dǎo)致鉆井速度降低,所以在鉆井環(huán)節(jié)需要及時清理碎屑,鉆井液會隨著鉆頭壓力直接進入到鉆具與井壁內(nèi),將碎屑直接返回到地面,然后在整個鉆井環(huán)境中循環(huán)進行,以確保鉆井可以高質(zhì)量的完成。
②鉆頭在鉆進施工環(huán)節(jié)的速度非常高,在與巖石碰撞之后就會產(chǎn)生相對較大的阻力,此時鉆頭溫度會相對較高,會給鉆井施工造成比較大的負面影響,嚴重者會直接導(dǎo)致鉆頭報廢,而鉆井環(huán)節(jié)并不能采取有效的降溫措施,而鉆井液則可以使鉆頭溫度降低。首先鉆井液主要是液態(tài)形式存在于井內(nèi),可以使得鉆頭增加冷卻面積,實現(xiàn)連續(xù)降溫;其次,鉆井液會連續(xù)循環(huán),此時會將熱量帶出去,可以保證鉆頭溫度不至于過高[2] 。
③鉆井施工環(huán)節(jié),大直徑的巖石在經(jīng)過鉆頭高速研磨的作業(yè)之下會形成細小的碎屑,而此時由于碎屑所存在的離心力作用而直接粘附到鉆頭上,造成鉆頭摩擦力相對較大,而鉆頭在井內(nèi)并不能進行清理處理,長期影響之下會導(dǎo)致卡鉆或者鉆進速度下降等問題,而鉆井液可以將碎屑直接帶出,且能夠達到潤滑劑的效果,能夠有效的消除摩擦,保證鉆進順利進行。
④鉆井液主要是以液態(tài)的形式存在于井內(nèi),但是也還會轉(zhuǎn)化成為固體顆粒的形式,這些顆粒物的滲透性比較小,并不會進入到巖石結(jié)構(gòu)中,而是會逐步的沉積到井壁上,能夠有效的平衡巖石外側(cè)壓力。
2 鉆井施工過程中對鉆井液性能的影響
綜合以上分析,鉆井液的應(yīng)用可以大大提升鉆井效率與質(zhì)量。但是因為鉆井液在制作的過程中,使用的是多種材料混合之后所形成的,所以其使用時會有很多的限制條件,酸堿度的不同也會影響最終的使用效果,且鉆井液的應(yīng)用并不會只會產(chǎn)生有利的效果,也許會造成一定的危害性,鉆井液內(nèi)通常會含有部分的固體顆粒物,如果沉積下去,會給鉆井施工產(chǎn)生積極的影響,但是還有部分會游離在井內(nèi)空間中,比如礦渣,有部分的巖屑會給鉆井液的流動性產(chǎn)生不利的影響,導(dǎo)致其綜合性能相對比較差。除了鉆井施工過程中所產(chǎn)生的影響之外,外部自然環(huán)境、天氣條件等因素也會給鉆井液性能造成較大的影響,溫度如果過高,則會造成粘度、密度發(fā)生一定的變化,內(nèi)部壓力也會出現(xiàn)變化,所以需要結(jié)合外部環(huán)境來合理的調(diào)配鉆井液,合理的使用符合要求的鉆井液,以達到提高施工效率的最終目的。鉆井液應(yīng)用效果的好與壞,都會受到其性能的影響,所以應(yīng)該結(jié)合實際情況來適當?shù)募尤脬@井液,一旦錯誤使用,會造成比較嚴重的負面影響,甚至還會造成嚴重的事故問題。
2.1 鉆井液的穩(wěn)定性
鉆井液內(nèi)存在一定比例的固體顆粒物,其直徑一般來說都比較小,基本行會處于0.1~0.2μm之間,很少能夠達到0.1μm~1nm,從這個角度出發(fā),鉆井液主要的組成部分就是溶膠與懸浮液。鉆井液內(nèi)膠體顆粒的存在會給其穩(wěn)定性造成較大的影響,膠體含量的高低會和黏土在鉆井液內(nèi)的分散形式有著直接的關(guān)系,其會影響二者的結(jié)合性能,通常會以相互分離、部分聚集、全部聚集等形式所存在,因為重力的作用,有些膠體分子會逐步的在內(nèi)部聚沉。膠體顆粒分布的越細,其穩(wěn)定性也就會越強,如果膠體顆粒相對比較粗,則鉆井液會存在明顯的分層,也容易出現(xiàn)絮凝或者聚結(jié)的情況,從而導(dǎo)致鉆井液的穩(wěn)定性變差。對于細微顆粒來說,因為其表面積相對來說比較大,同時也會隨著時間的變化而逐步減小,進而導(dǎo)致小顆粒聚結(jié)變大,最終就會下沉到底部。然后處于分散狀態(tài)的顆粒會因為外部因素的影響而逐步的結(jié)合變大,二者存在相互的作用和影響而達到平衡狀態(tài),鉆井液也會處于穩(wěn)定的條件下。
2.2 對鉆井液的危害
鉆井作業(yè)環(huán)節(jié),選擇符合實際需要的鉆井液是極為關(guān)鍵性的工作,鉆井液并不會直接進入到巖石內(nèi)部結(jié)構(gòu)而導(dǎo)致污染問題的存在,而卻能夠達到井壁內(nèi)外壓力平衡的效果,但是井筒中的壓力會給鉆井液產(chǎn)生一定的作用力,使得其進入到井壁與地層結(jié)構(gòu)中,進而導(dǎo)致失衡或者儲層清潔度下降等問題。因此,需要嚴格控制地層給井筒所產(chǎn)生的壓力影響,應(yīng)該保證地層達到穩(wěn)定性要求。在鉆井作業(yè)環(huán)節(jié),如果發(fā)現(xiàn)存在壓力差過大的問題,通常應(yīng)該進行鉆井萍兒還能夠處理,可以防止鉆井液給地層產(chǎn)生不利的影響。鉆井時間也需要有效的控制,保證井筒在鉆井液中的浸泡時間不能過長,否則將會導(dǎo)致坍塌情況的發(fā)生,甚至還會引發(fā)嚴重的事故。鉆頭啟動的過程中,旋轉(zhuǎn)速度會快速的增加,此時會給鉆井液的性質(zhì)造成比較大的影響,轉(zhuǎn)速比較快的情況下,會造成鉆井液出現(xiàn)溢流的情況,導(dǎo)致鉆井液受到嚴重的污染問題,且循環(huán)系統(tǒng)無法有序的開展工作,導(dǎo)致井眼溢流而污染,同時也會直接給井壁穩(wěn)定性造成不利的影響,產(chǎn)生比較嚴重的后果。
3 結(jié)語
綜上所述,鉆井施工環(huán)節(jié),鉆井液的作用是非常重要的,可以保證鉆井施工安全、高效的進行,避免出現(xiàn)嚴重的安全事故問題。但是在鉆井液制作過程中,應(yīng)該綜合分析鉆井實際情況與外部的影響因素,消除不利的影響,切實提升鉆井液的質(zhì)量水平,同時也需要避免給井液造成污染的影響,保證鉆井施工的安全性和高效性,滿足當前鉆井施工技術(shù)標準要求,為我國石油事業(yè)的全面發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。
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