鉆井液的功能及鉆井液固相控制的重要性
2014年10月28日 | 類目: 技術(shù)新聞
現(xiàn)代鉆井中不可缺少地要使用循環(huán)流體
，除少量循環(huán)流體使用的是氣體和泡沫外，絕大多數(shù)鉆井用的循環(huán)流體都是液體 ，因此稱鉆井過程中使用的循環(huán)流體為鉆井液。由于早期的鉆井液只是黏土和水的混合液體
，幾乎沒有其他化學成分，油田現(xiàn)場習慣稱其為“泥漿”
。
鉆井液在鉆井過程中起著重要的作用
。其主要功能有：
1)清洗井底
鉆頭在鉆進過程中破碎巖石從而產(chǎn)生了巖屑，這些巖屑就是靠不斷循環(huán)的鉆井液來清除的
。若巖屑不能被及時清除
，則它將被重復破碎，就會影響鉆頭繼續(xù)鉆進巖石
。
2)冷卻
、潤滑鉆頭及鉆柱
鉆進過程中，鉆頭上因承受很嚴重的鉆壓負荷
，導致鉆頭軸承及鉆頭工作面發(fā)熱
。同時，由于鉆柱在旋轉(zhuǎn)過程中不斷地與井壁摩擦
，不僅產(chǎn)生熱量
，而且加速鉆柱磨損、增加功率消耗
，而鉆井液則可通過循環(huán)及時把熱量帶走
，對鉆具進行冷卻，同時還能起到潤滑作用
，從而減小摩擦所產(chǎn)生的副作用
。
3)形成泥餅，保護井壁
地層深處的巖石由于受頂部和周圍巖石的壓力而處于三維受壓狀態(tài)
。當井眼鉆開后
，井眼周圍的巖石必然要承受來自各個方向上的擠壓而產(chǎn)生一個應力增量值，即應力集中
。在這種情況下
，如果井眼處巖石的強度不夠大，就可能導致井壁垮塌
。但若用含有加重劑
、濾失量低的鉆井液作用在周圍井壁上，將使巖石上的應力減小，從而使“壓縮性垮塌”的機會減少
。但鉆井液的密度不能過大
，否則將導致巖石的“裂縫性破碎”，進而引起鉆井液的漏失
。并且加有各種添加劑的鉆井液在循環(huán)過程中會在井壁上形成一層泥餅
，的泥餅不但可以保護井壁不被鉆井液沖刷，而且能減少鉆井液漏向地層
。
4)控制與平衡地層壓力
當鉆進到高壓油(氣)層時
，若地層的油(氣)層壓力高于鉆井液柱的壓力，將發(fā)生“井噴”導致鉆井事故
。為此應配制密度適宜的鉆井液
，使鉆井液柱的壓力等于(通常是略大于)地層壓力，以保證安全
、快速地鉆進
。但密度不能過大，否則有可能把油(氣)層堵死
。
5)懸浮巖屑和加重劑
鉆井過程中
，鉆井液在井眼環(huán)形空間的流速不可能太高，而清水由于密度低使其懸浮能力差
，為把巖屑和加重劑循環(huán)排出地面
，鉆井液中還要加入其他各種添加劑以增加其懸浮能力。
6)提供所鉆地層的有關(guān)地質(zhì)資料
通過對流出地面的鉆井液取樣分析
，可獲得所鉆地層的巖性及油氣含量等資料
。
7)將水功率傳給鉆頭
鉆井液從鉆頭水眼流到井底時，不僅清洗井底巖屑