鉆井液的功能及鉆井液固相控制的重要性
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(xué)成分，油田現(xiàn)場(chǎng)習(xí)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(jìn)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(shí)清除，則它將被重復(fù)破碎，就會(huì)影響鉆頭繼續(xù)鉆進(jìn)巖石。
2)冷卻、潤(rùn)滑鉆頭及鉆柱
鉆進(jìn)過程中，鉆頭上因承受很嚴(yán)重的鉆壓負(fù)荷，導(dǎo)致鉆頭軸承及鉆頭工作面發(fā)熱。同時(shí)，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(shí)把熱量帶走，對(duì)鉆具進(jìn)行冷卻，同時(shí)還能起到潤(rùn)滑作用，從而減小摩擦所產(chǎn)生的副作用。
3)形成泥餅，保護(hù)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(dāng)井眼鉆開后，井眼周圍的巖石必然要承受來自各個(gè)方向上的擠壓而產(chǎn)生一個(gè)應(yīng)力增量值，即應(yīng)力集中。在這種情況下，如果井眼處巖石的強(qiáng)度不夠大，就可能導(dǎo)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(yīng)力減小，從而使“壓縮性垮塌”的機(jī)會(huì)減少。但鉆井液的密度不能過大，否則將導(dǎo)致巖石的“裂縫性破碎”，進(jìn)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(huì)在井壁上形成一層泥餅，的泥餅不但可以保護(hù)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(dāng)鉆進(jìn)到高壓油(氣)層時(shí)，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(dǎo)致鉆井事故。為此應(yīng)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(jìn)。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(duì)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(shí)，不僅清洗井底巖屑，而且還能降能量傳到井底輔助機(jī)械破巖，噴射鉆井就是利用鉆頭水功率的一種鉆井工藝。國(guó)內(nèi)外的鉆井實(shí)踐證明，噴射鉆井工藝提高了鉆井速度，并降低了鉆井成本。
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