论如何应用钻井新技术控制污染
摘要：文章通过钻井过程控制和钻井液固相控制、钻井新技术控制污染等方面浅谈了如何应用钻井新技术控制污染。

关键词: 液固相控制小井眼钻井
中图分类号： te2 文献标识码： a 文章编号：
我国的钻井污染机理研究工作始于80年代初期，通过几年的研究工作，取得了一定的进展，1986年被正式列入“七五”国家重点科技攻关项目“保护油层钻井完井技术”中。

1986年到1990年5年时间里，我国对华北油田、辽河油田、中原油田、四川油田、长庆油田等5个油田七种类型的储层进行了机理研究。

钻井污染降低了产能及产量，损失了油气资源。

泥浆侵入增大了利用测井资料判别油气层的难度，导致部分油气层的误判和漏判。

储层受污染以后，不得不增加试油、酸化压裂等工作量，提高生产成本。

钻井液密度降低后，若井内钻井液净液柱的压力低于地层的压力，可能引起井涌或井喷。

使用于固控系统的砂泵、灌注泵、钻井泵的吸入不良，甚至不能正常工作，引起设备的振动。

部分有毒气体（如硫化氢）逸出钻井液，可能引起现场操作人员中毒。

1、钻井过程控制和钻井液固相控制
在岩心钻探中岩粉不断进入泥浆中，使泥浆比重，粘度和含砂量等增加，必须及时进行除砂净化工作，以维持泥浆在钻进过程中低的固相含量，防止钻杆柱内结泥皮，减少岩粉在井下的二次破碎，有利于提高金刚石钻进的转速，从而有利于提高钻速，同时还可以
减少钻杆、水泵等设备的磨损。

对于降低钻探成本提高经济效益具有重要意义。

岩心钻探用泥浆的作用主要是排岩粉，冷却钻头稳定孔壁，润滑减阻等。

由于地层复杂相应泥浆种类很多，如：钙处理泥浆，盐水泥浆，乳化泥浆，泡沫泥浆，地热泥浆，硅酸盐泥浆等。

这些泥浆针对孔内不同条件选用，可满足复杂的钻进工艺要求。

但随着钻进的实施岩粉等进入泥浆增大了泥浆的固相含量，为此需要利用物化或机械方式进行固液分离以清除过高的固相含量，维持泥浆性能的稳定。

同时对于废弃的钻井液也要处理，以利于环境保护。

机械除砂方法比较多，如各种形式的振动筛、压滤器、真空过滤、离心过滤、离心沉降、旋流除砂（泥）器等。

也有自然沉降、化学絮凝、机械处理；常将两种或三种方式联合使用。

fc—a型废泥浆处理机，由絮凝和网带式压滤两部分组成，带式压滤机包括重力脱水、挤压、高压脱水。

处理能力4—6m3/h，挤压出的泥饼含水30—40％，可直接装车起运，废水也达到排放标准。

在泥浆处理中如果使用的高分了絮凝剂是高分子电解质，而且这些高分子电解质的大离子与泥浆胶体所带的电荷相反，它们与胶体粒子的作用是简单的电性中和作用。

高分子电解质与泥浆粒子之间由于电性中和而发生聚沉作用。

在废泥浆中加入固化剂，使其转化为类似土壤的固体，填埋或作建筑材料。

常见的絮凝剂主要是水溶性的聚合物。

包括pam（非离子型）、hpam(阴离子型)和cpam(阳离子型)，前两种是通过桥接-蜷曲机理絮凝，阳离子型还增加电性中和机理，效果更好。

固化剂有无机和有机两类，最常用的是水泥及其他材料的混
合物。

石油钻井中加入活性矿渣微粉直接转化为水泥浆进行固井已用于生产。

2、钻井新技术控制污染
2.1小井眼钻井技术
小井眼钻井能节省套管、水泥、泥浆等材料的消耗量，减少泥浆和钻屑的处理量。

利用现有的石油钻机也能钻小井眼。

但如用小型石油钻机、矿业连续取心钻机、钻修两用钻机、专门研制的小井眼钻机或连续软管作业装置钻小井眼，还能大幅度减少井场占地，进一步减少环境污染和降低钻后井场占地的修复费用。

连续取心探井结合小量地震勘探有助于减少勘探风险，降低勘探费用，缩短勘探周期，提高勘探准确性。

小井眼的应用范围很广，既可用于边远地区和地面条件恶劣的地区（如层林、沼泽、滩海等）的勘探与开发，也可用于老油田的再勘探和再开发。

在环保要求严格的地区也可用小井眼钻井，以减轻对环境的影响。

2.2多功能钻井液技术
可循环微泡钻井液克服了一次性泡沫不可循环利用的弊端，大大降低了成本。

它是通过调节泡沫的ph值和使用一种特殊的消泡剂使泡沫消泡，形成基液，经过钻井泵之后再重新发泡，该钻井液在现场试验成功，该项技术研究成功，解决了一次性泡沫成本高、污染环境的问题。

钻井液聚合物胶束的粒径分布在1～1000μm范围之间，这些材料通过快速形成富含胶聚合物胶束的非渗透屏蔽层提供优良的滤失控制能力，从而很大程度的减少固相或流体的进一步
侵入，能够起到快速封堵作用。

硅基钻井液是一种抑制性能优良、环境相容性好、成本较低的水基钻井液体系。

特别是无机硅酸盐钻井液。

使用硅基钻井液时，固控设备对维持钻井液特性和降低钻井液成本起决定性作用，因此要选择处理量大的固控设备。

高性能水基泥浆（该体系的特点是加入了一种不水解、完全水溶、低毒并与其他常用水基添加剂配伍的胺基抑制剂。

据称其抑制机理与聚醇类不同，它可使膨润土的层间距下降，并具有成膜作用。

结束语：
钻井及其相关技术的研究都是为了满足安全、快速钻井的需求而开展的，研究主要包括钻井液流变性、井壁稳定、储层保护和环境保护等方面，这是今后发展的重点，也是必须要克服的难题。

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