钻井工程中钻井液对钻井速度的影响

贾海平

摘 要：结合实际，分析了钻井工程施工中钻井液对钻井速度产生的影响。先是对钻井液的作用，其次对钻井施工过程中对钻井液性能的影响进行分析。希望论述后，可以给相关工作人员提供帮助。

关键词：钻井工程;钻井液;钻井速度;影响

0引言

在钻井工程中，其处于不同地形条件、不同井型状态之下，所应用的钻井液种类也是不同的，但是必须要达到安全性、环保性的要求，不会给地层造成任何的污染问题。因此，需要加强钻井液的研发，需要在原油性能基础上加入一定量促进钻井顺利进行的组分，同时需要达到绿色环保、节能降耗等要求。本文主要研究钻井液的主要作用，深入分析钻井液的性能，为钻井液的全面发展奠定坚实的基础。

1 钻井液的作用分析

钻井施工环节，钻井液所产生的作用主要是以下几点：

①要想全面的提升钻井施工的效率，对于井底岩屑进行必要的清理，钻井液其中一个重要作用就是清理岩屑，这是在钻井液循环过程中所产生的作用。首先钻井施工阶段，钻头会连续高速旋转，钻头硬度要大于岩石，井底岩石就会被直接切割成大量的细小碎屑，而因为碎屑会存在比较大的摩擦力，进而导致钻井速度降低，所以在钻井环节需要及时清理碎屑，钻井液会随着钻头压力直接进入到钻具与井壁内，将碎屑直接返回到地面，然后在整个钻井环境中循环进行，以确保钻井可以高质量的完成。

②钻头在钻进施工环节的速度非常高，在与岩石碰撞之后就会产生相对较大的阻力，此时钻头温度会相对较高，会给钻井施工造成比较大的负面影响，严重者会直接导致钻头报废，而钻井环节并不能采取有效的降温措施，而钻井液则可以使钻头温度降低。首先钻井液主要是液态形式存在于井内，可以使得钻头增加冷却面积，实现连续降温;其次，钻井液会连续循环，此时会将热量带出去，可以保证钻头温度不至于过高[2] 。

③钻井施工环节，大直径的岩石在经过钻头高速研磨的作业之下会形成细小的碎屑，而此时由于碎屑所存在的离心力作用而直接粘附到钻头上，造成钻头摩擦力相对较大，而钻头在井内并不能进行清理处理，长期影响之下会导致卡钻或者钻进速度下降等问题，而钻井液可以将碎屑直接带出，且能够达到润滑剂的效果，能够有效的消除摩擦，保证钻进顺利进行。

④钻井液主要是以液态的形式存在于井内，但是也还会转化成为固体颗粒的形式，这些颗粒物的渗透性比较小，并不会进入到岩石结构中，而是会逐步的沉积到井壁上，能够有效的平衡岩石外侧压力。

2 钻井施工过程中对钻井液性能的影响

綜合以上分析，钻井液的应用可以大大提升钻井效率与质量。但是因为钻井液在制作的过程中，使用的是多种材料混合之后所形成的，所以其使用时会有很多的限制条件，酸碱度的不同也会影响最终的使用效果，且钻井液的应用并不会只会产生有利的效果，也许会造成一定的危害性，钻井液内通常会含有部分的固体颗粒物，如果沉积下去，会给钻井施工产生积极的影响，但是还有部分会游离在井内空间中，比如矿渣，有部分的岩屑会给钻井液的流动性产生不利的影响，导致其综合性能相对比较差。除了钻井施工过程中所产生的影响之外，外部自然环境、天气条件等因素也会给钻井液性能造成较大的影响，温度如果过高，则会造成粘度、密度发生一定的变化，内部压力也会出现变化，所以需要结合外部环境来合理的调配钻井液，合理的使用符合要求的钻井液，以达到提高施工效率的最终目的。钻井液应用效果的好与坏，都会受到其性能的影响，所以应该结合实际情况来适当的加入钻井液，一旦错误使用，会造成比较严重的负面影响，甚至还会造成严重的事故问题。

2.1 钻井液的稳定性

钻井液内存在一定比例的固体颗粒物，其直径一般来说都比较小，基本行会处于0.1～0.2μm之间，很少能够达到0.1μm～1nm，从这个角度出发，钻井液主要的组成部分就是溶胶与悬浮液。钻井液内胶体颗粒的存在会给其稳定性造成较大的影响，胶体含量的高低会和黏土在钻井液内的分散形式有着直接的关系，其会影响二者的结合性能，通常会以相互分离、部分聚集、全部聚集等形式所存在，因为重力的作用，有些胶体分子会逐步的在内部聚沉。胶体颗粒分布的越细，其稳定性也就会越强，如果胶体颗粒相对比较粗，则钻井液会存在明显的分层，也容易出现絮凝或者聚结的情况，从而导致钻井液的稳定性变差。对于细微颗粒来说，因为其表面积相对来说比较大，同时也会随着时间的变化而逐步减小，进而导致小颗粒聚结变大，最终就会下沉到底部。然后处于分散状态的颗粒会因为外部因素的影响而逐步的结合变大，二者存在相互的作用和影响而达到平衡状态，钻井液也会处于稳定的条件下。

2.2 对钻井液的危害

钻井作业环节，选择符合实际需要的钻井液是极为关键性的工作，钻井液并不会直接进入到岩石内部结构而导致污染问题的存在，而却能够达到井壁内外压力平衡的效果，但是井筒中的压力会给钻井液产生一定的作用力，使得其进入到井壁与地层结构中，进而导致失衡或者储层清洁度下降等问题。因此，需要严格控制地层给井筒所产生的压力影响，应该保证地层达到稳定性要求。在钻井作业环节，如果发现存在压力差过大的问题，通常应该进行钻井萍儿还能够处理，可以防止钻井液给地层产生不利的影响。钻井时间也需要有效的控制，保证井筒在钻井液中的浸泡时间不能过长，否则将会导致坍塌情况的发生，甚至还会引发严重的事故。钻头启动的过程中，旋转速度会快速的增加，此时会给钻井液的性质造成比较大的影响，转速比较快的情况下，会造成钻井液出现溢流的情况，导致钻井液受到严重的污染问题，且循环系统无法有序的开展工作，导致井眼溢流而污染，同时也会直接给井壁稳定性造成不利的影响，产生比较严重的后果。

3 结语

综上所述，钻井施工环节，钻井液的作用是非常重要的，可以保证钻井施工安全、高效的进行，避免出现严重的安全事故问题。但是在钻井液制作过程中，应该综合分析钻井实际情况与外部的影响因素，消除不利的影响，切实提升钻井液的质量水平，同时也需要避免给井液造成污染的影响，保证钻井施工的安全性和高效性，满足当前钻井施工技术标准要求，为我国石油事业的全面发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1]石秉忠. 钻井液对钻井效率的影响因素分析[J]. 西部探矿工程，2011，23（12）：74-76，78.

[2]冯振波. 钻井液对钻井质量的影响分析[J]. 科技与企业，2014，（14）：247-247.

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[5]徐鸿志，路政，卢晓峰，胡毅，周军明. 钻井液对钻柱振动特性影响分析[J]. 钻井液与完井液，2010，27（4）：41-43.