鄒強(qiáng)

摘? 要：在進(jìn)行鉆井施工的時(shí)候，鉆井液作為必須使用的多功能循環(huán)流體，由于施工環(huán)境的復(fù)雜性，很容易受到各種污染和破壞，例如硫化氫 、石膏、二氧化碳、鹽水等，如果不對(duì)這些常見的污染進(jìn)行有效處理，就很容易造成鉆井液的功能下降從而大大影響鉆井施工的順利開展，因此，做好對(duì)鉆井液常見污染問題的分析和處理是至關(guān)重要的。

關(guān)鍵詞：鉆井液? 污染? 問題分析

中圖分類號(hào)：TE254 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2020）02（a）-0050-02

我國(guó)的鉆井施工操作較為復(fù)雜，涵蓋了較多的環(huán)節(jié)，因此，為了確保鉆井施工的順利開展，使用鉆井液是十分重要的。但是，在鉆井施工的現(xiàn)場(chǎng)，會(huì)有很多因素造成對(duì)鉆井液的污染，如地質(zhì)層中的鹽膏、酸性流體等物質(zhì)，會(huì)對(duì)鉆井液產(chǎn)生侵蝕作用，從而導(dǎo)致鉆井液無法發(fā)揮最佳性能;因此，了解各類常見的污染物質(zhì)，并且進(jìn)行針對(duì)性分析和處理是十分必要的。

1? 鉆井液的概述及作用

目前，在我國(guó)的鉆井施工過程中，鉆進(jìn)液是必不可少的多功能循環(huán)流體，鉆進(jìn)液還有另一種稱呼：鉆孔沖洗液。一般情況下，鉆井液的種類較多，可以分為清水、泥漿、乳狀液、泡沫、壓縮空氣等等。而其中，清水是在施工中最早使用的鉆進(jìn)液，因?yàn)榍逅某杀据^低、使用便捷、并且不需要經(jīng)過其他額外技術(shù)處理，因此適用性較廣，尤其是適用于巖石層完整且水資源豐富的地區(qū)，所以也是我國(guó)最先開始使用的鉆進(jìn)液。對(duì)于泥漿而言，是目前使用率最高的鉆進(jìn)液，其效果較好，主要是運(yùn)用在某些土質(zhì)疏松、裂隙發(fā)育、易坍塌掉塊、遇水膨脹剝落等孔壁不穩(wěn)定巖層。

在我國(guó)的鉆井施工中，必然要使用到鉆進(jìn)液，其功能及作用如下：（1）對(duì)井底的清潔效果較好，鉆井液會(huì)帶有巖屑，可以有效防止鉆頭產(chǎn)生重復(fù)切削作用，以減少磨損。（2）可以對(duì)鉆頭部位進(jìn)行冷卻和潤(rùn)滑，以實(shí)現(xiàn)有效降低鉆頭溫度的作用，從而有效減少鉆具的磨損程度，延長(zhǎng)其使用年限及使用壽命。（3）可以減少對(duì)油氣層的污染和破壞，并且防止井壁的倒塌和坍塌。（4）可以實(shí)現(xiàn)全面控制地層壓力的效果，避免出現(xiàn)井噴、井漏等現(xiàn)象，同時(shí)避免了地層流體對(duì)鉆井液的污染和破壞。（5）可以加大傳輸水力功率的效果，提升井下動(dòng)力鉆的工作效率。（6）鉆井液可以通過噴嘴噴水出高速的射流，對(duì)巖石產(chǎn)生輔助破壞效果，提升鉆井施工的效率。

2? 鉆井液常見的污染漏分析

2.1 硫化氫

如果地質(zhì)層有硫化氫溶液滲入，那么在高溫的情況下，使用鉆井液很容易出現(xiàn)被硫化氫污染和破壞的情況。一般情況下，硫化氫溶液是呈現(xiàn)弱酸性的，這在某個(gè)程度上會(huì)削弱鉆井液的酸堿數(shù)值，從而使得鉆井液的膠體特質(zhì)的功能和效果下降，也會(huì)給整體的鉆井液帶來較大的不利影響。除此之外，硫化氫還會(huì)對(duì)各類鉆井過程中使用的各類設(shè)施設(shè)備造成一定的侵蝕及腐蝕作用，這些硫化氫在水溶液的狀態(tài)下，會(huì)發(fā)生電解反應(yīng)，產(chǎn)生出氫離子、硫氫根等等電離子，其中氫硫酸及硫氫根會(huì)造成位于陰極位置的氫原子無法形成氫分子;但是，在這種情況下，鉆井設(shè)施設(shè)備之間縫隙部位的氫原子會(huì)形成氫分子，并隨著其體積的不斷增加，而導(dǎo)致鋼筋板材內(nèi)部的氣壓持續(xù)攀升，其中某些低強(qiáng)度的鋼筋板材就會(huì)開始產(chǎn)生脫落或者氫泡現(xiàn)象，另外，某些高強(qiáng)度的鋼筋板材的柔韌性能也會(huì)受到影響，極其容易發(fā)生裂縫、斷裂的問題。

2.2 石膏

石膏的污染破壞力對(duì)鉆井液也是較大的，特別是對(duì)于某些聚合物鉆井液來說更加明顯，由于其整體抵抗污染物的能力較差，因此，很容易受到石膏的污染和破壞，從而造成鉆井液的酸堿數(shù)值的減少;在石膏中，鈣離子會(huì)使鉆井液的稠度不斷增加，并且導(dǎo)致鉆井液黏度切力和濾失量的增加，最終會(huì)造成鉆井液性能下降，給鉆井現(xiàn)場(chǎng)施工增加了一定難度。

2.3 二氧化碳

二氧化碳的破壞也是造成鉆井液被污染的重要因素之一，目前，常見的二氧化碳污染主要為以下4類：（1）在進(jìn)行鉆井液的配漿過程中，操作失誤導(dǎo)致融入量超過標(biāo)準(zhǔn)要求;（2）沒有進(jìn)行變值的調(diào)控，直接在鉆井液里加入了二氧化碳;（3）在高溫的環(huán)境下，某些有機(jī)物會(huì)直接產(chǎn)生二氧化碳;（4）受到了地質(zhì)層的流體影響，其部分二氧化碳的融入到了鉆井液中。如果鉆井液受到了二氧化碳的污染，那么會(huì)導(dǎo)致鉆井液的濃度不斷增加，其泥巖水化膨脹力的作用也會(huì)提升，從而增加了鉆井液的黏度切力;此外，由于二氧化碳的水溶液是呈現(xiàn)弱酸性等，因此，也會(huì)產(chǎn)生對(duì)鉆井的設(shè)施設(shè)備或線路的侵蝕、腐蝕作用，從而大大增加了施工的工作量和困難度。

2.4 鹽水

在我國(guó)的地質(zhì)層中，鹽水的含量是較高的，尤其鈣性質(zhì)鹽水和鈉性質(zhì)鹽水;而在進(jìn)行鉆井施工的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生各類性質(zhì)的鹽水，而這些鹽水會(huì)造成鉆井液酸堿數(shù)值的減少，增加了鉆井液的粘稠性，并且鹽水還會(huì)使鉆井液失去膠體特質(zhì)的作用，從而不利于鉆井施工的順利開展。

3? 對(duì)于鉆井液常見污染問題的有效對(duì)策

3.1 對(duì)于硫化氫污染的處理辦法

如果溫度環(huán)境過高，那么在進(jìn)行高溫講解的操作中，鉆井液處理試劑——磺化酚腐植酸鉻（PSC）及褐煤樹脂（SPNH）就會(huì)產(chǎn)生硫化氫，并且，磺化酚腐植酸鉻（PSC）里的堿性乙酸鉻（Cr3+）也會(huì)與處理試劑發(fā)生一系列的氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生硫化氫，從而增加了鉆進(jìn)施工的難度。因此，為了避免出現(xiàn)此類情況，需要在第一步選擇鉆井液的處理試劑時(shí)，盡可能選擇整體抗高溫性質(zhì)的處理試劑，并且盡可能避開氧化反應(yīng)的處理試劑。其次，如果鉆井液已經(jīng)被污染了，那么可以采取一定的措施進(jìn)行補(bǔ)救，例如，先提升井液酸堿數(shù)值，然后再加入適量的堿式碳酸鋅（Zn2（OH）2CO3），對(duì)于使用劑的含量需要嚴(yán)格控制，不可過多或者過少，確?？茖W(xué)性與合理性，從而有效降低硫化氫的含量，以恢復(fù)整體的鉆井液性能。

3.2 對(duì)于石膏污染的處理辦法

如果鉆井液被石膏污染了，可以增加鉆井液的酸堿數(shù)值，同時(shí)分離其絮凝，促使鉆井液還原標(biāo)準(zhǔn)絮凝結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)黏土顆粒大小的平均性，從而確保鉆井液中的鈣離子含量維持在一定的標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，確保鉆井液的整體功能處于良好的狀態(tài)。其次，如果需要預(yù)防石膏污染，那么在第一步使用鉆井液的時(shí)候，就需要使用抗污染性能佳的聚磺鉆井液，并且在鉆進(jìn)工作進(jìn)展到在石膏地質(zhì)層的時(shí)候，提前做好井漿的處理工作，可以確保其高效轉(zhuǎn)換為聚磺鈣，以降低石膏的溶解性能，從而減少石膏的污染和破壞作用。

3.3 對(duì)于二氧化碳污染的處理辦法

為了防止出現(xiàn)二氧化碳污染，提升整體的鉆井液黏度切力是關(guān)鍵性措施之一，可以通過增加適量的使用劑量，確保增加鈣離子的整體含量，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆井液黏度切力的增強(qiáng)效果;此外，還需要對(duì)泥巖的水化膨脹現(xiàn)象進(jìn)行全面控制，從而減少二氧化碳對(duì)鉆井施工使用的設(shè)施設(shè)備產(chǎn)生侵蝕、腐蝕作用。

3.4 對(duì)于鹽水污染的處理辦法

在對(duì)鹽水污染進(jìn)行處理的時(shí)候，可以加入足量的護(hù)膠劑，提升鉆井液的膠體性能。其次，如果是鈣性鹽水，需要使用純堿去除多余的鈣離子含量，并且讓鉆井液處于標(biāo)準(zhǔn)絮凝現(xiàn)狀，一般情況下，如果鹽水浸入到了鉆井液中，而鉆井液中的處理試劑容量比較少，那么鈣離子很難處理，就會(huì)造成酸堿數(shù)值的降低。反之，如果純堿過多，那么又會(huì)增加鉆井溶液中碳酸離子的整體含量，造成鉆井液黏度切力的增加，因此，這個(gè)時(shí)候，主要使用的對(duì)策辦法就是用生石灰進(jìn)行有效處理。

4? 結(jié)語(yǔ)

綜上，在進(jìn)行鉆井施工的時(shí)候，硫化氫、鹽水、二氧化碳、石膏等物質(zhì)都會(huì)對(duì)鉆井液造成破壞和污染，因此，為了保障鉆井液的最佳性能，確保鉆井施工的高效開展，需要針對(duì)這些污染問題進(jìn)行分析，以不斷提升鉆井液的抗污染性能，從而促進(jìn)我國(guó)鉆井行業(yè)的高效、穩(wěn)定發(fā)展。

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