钻井液
钻井液,是钻井过程中以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体总称。钻井液是钻井的血液,又称钻孔冲洗液。钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。清水是使用最早的钻井液,无需处理,使用方便,适用于完整岩层和水源充足的地区。泥浆是广泛使用的钻井液,主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。
基本信息
- 中文名
钻井液
- 外文名
Drilling Fluid
- 属性
循环冲洗介质
- 别名
钻井泥浆
发展概况
① 初步形成时期:1888~1928年,旋转钻井开始,最初用清水钻井。
② 快速发展时期:1928~1948年,发现带有砂的泥浆比清水的携带能力
更好。于是出现细分散钻井液,并使用简单的处理剂。
③ 高速发展时期:1948~1965年,发现细分散泥浆的不足:抗侵能力差,
于是发展为钙处理、适度絮凝的粗分散钻井液。
④ 科学优化时期:1965~,高压喷射钻井中,要求低固相,于是出
现聚合物不分散低固相钻井液。
上个世纪80年代末90年代初~至今,先后出现:正电胶、硅酸盐、甲酸盐、多元醇、生物降解型等钻井液体系,并得到广泛应用。但都没有形成主流,不能完全取代聚合物钻井液体系。
与此同时,上个世纪40年开始使用的油基钻井液也在不断发展,从开始用原油发展为柴油,到矿物油;从全油基发展为油包水乳化钻井液;从有毒污染的油基发展为低毒无毒的油基钻井液。12
作用
旋转钻井初期,钻井液的主要作用是把岩屑从井底携带至地面。钻井液被公认为至少有以下十种作用:
(1) 清洁井底,携带岩屑。保持井底清洁,避免钻头重复切削,减少磨损,提高效率。
(2) 冷却和润滑钻头及钻柱。降低钻头温度,减少钻具磨损,提高钻具的使用寿命。
(3) 平衡井壁岩石侧压力,在井壁形成滤饼,封闭和稳定井壁。防止对油气层的污染和井壁坍塌。
(4) 平衡(控制)地层压力。防止井喷,井漏,防止地层流体对钻井液的污染。
(5) 悬浮岩屑和加重剂。降低岩屑沉降速度,避免沉沙卡钻。
(6) 在地面能沉除砂子和岩屑。
(7) 有效传递水力功率。传递井下动力钻具所需动力和钻头水力功率。