鉆井液常見(jiàn)污染問(wèn)題及處理方法

馬長(zhǎng)棟（中國(guó)石油冀東油田勘探開(kāi)發(fā)建設(shè)工程事業(yè)部，河北唐山 063200）

鉆井液常見(jiàn)污染問(wèn)題及處理方法

馬長(zhǎng)棟
（中國(guó)石油冀東油田勘探開(kāi)發(fā)建設(shè)工程事業(yè)部，河北唐山 063200）

鉆井過(guò)程不能缺少鉆井液，鉆井液本身的性能與鉆井效果具有緊密的聯(lián)系。然而在鉆井施工時(shí)，鉆井液經(jīng)常受到井下環(huán)境污染，其中包含了二氧化碳以及硫化氫等常見(jiàn)污染物。如果不加處理，那么遭受污染后的鉆井液將會(huì)喪失性能，增加鉆井成本并且影響施工進(jìn)程。由此可見(jiàn)，對(duì)于鉆井液有必要予以經(jīng)常性的污染處理。在鉆井工作中，應(yīng)當(dāng)明確常見(jiàn)的鉆井液污染問(wèn)題；結(jié)合鉆井施工的開(kāi)展現(xiàn)狀，探究可行的污染處理方法。

鉆井液；污染問(wèn)題；處理方法；研究

鉆井施工包含了較多流程和環(huán)節(jié)，要獲得優(yōu)良的鉆井實(shí)效，那么不能缺少鉆井液作為輔助。對(duì)于各種類(lèi)型的地質(zhì)區(qū)塊，鉆井液表現(xiàn)出來(lái)的特性也并不相同。這是因?yàn)?，地層中通常含有鹽膏和酸性流體，這類(lèi)物質(zhì)將會(huì)導(dǎo)致鉆井液的緩慢腐蝕，進(jìn)而改變液體性能。這種狀況下，混有污染物質(zhì)的鉆井液將很難發(fā)揮性能，情況嚴(yán)重時(shí)還可能威脅井下鉆探的基本安全。為此，在明確了常見(jiàn)的鉆井液污染類(lèi)型基礎(chǔ)上，就可以依照因地制宜的基本思路來(lái)處理鉆井液，確保獲得優(yōu)良的鉆井工作效能。

1 常見(jiàn)污染類(lèi)型

首先是石膏污染。在鉆井的進(jìn)程中，鉆井液具有較大可能受到石膏污染，這種現(xiàn)象尤其體現(xiàn)在聚合物的鉆井液。相比于其他類(lèi)型鉆井液，聚合物鉆井液通常具備較弱的抗污染性，因此石膏容易與鉆井液發(fā)生混合。在混合的情況下，還可能導(dǎo)致酸堿值的降低，大量絮凝的鈣離子增加了鉆井液的濾失量與黏度切力，鉆井液因此就會(huì)喪失部分性能。

其次是硫化氫污染。通常情況下，地層侵入的硫化氫如果遇到高溫，那么將會(huì)與鉆井液產(chǎn)生某種還原反應(yīng)，經(jīng)過(guò)氧化后的鉆井液受到了污染。硫化氫具備易溶解的特性，水溶液表現(xiàn)為較弱的酸性，因此鉆井液本身的酸堿值也會(huì)相應(yīng)降低。鉆井液本身的成分被分解后，膠體性能也會(huì)減弱。此外，硫化氫溶液還容易腐蝕鉆具，導(dǎo)致氫原子發(fā)生緩慢擴(kuò)散。如果鉆具不具備最低限度的斷裂應(yīng)力，就會(huì)造成突然斷裂的現(xiàn)象。

再次是鹽水與二氧化碳污染。地層中含有鈉鹽和鈣鹽，這兩類(lèi)物質(zhì)都是相對(duì)常見(jiàn)的。如果鹽水滲入鉆井液，將會(huì)降低酸堿度因而損害鉆井液的性能。鉆井液在失去膠體性質(zhì)之后，絮凝狀態(tài)就會(huì)變得很明顯。此外，常見(jiàn)污染類(lèi)型還包含了二氧化碳污染。這是因?yàn)椋谶M(jìn)行鉆井處理或者配漿過(guò)程中，高溫狀態(tài)下的有機(jī)物將會(huì)迅速分解，從而生成較大量的二氧化碳。鉆井過(guò)程中如果侵入了二氧化碳，那么泥巖的膨脹與水化作用就會(huì)十分顯著，鉆井液因此增大了黏度切力。二氧化碳易溶解，溶液表現(xiàn)為弱酸性，因此也容易腐蝕管線(xiàn)或者鉆具。

2 處理方法研究

鉆井工作通常處在井下較惡劣的環(huán)境，這種現(xiàn)狀不利于保持鉆井液本身的性能。鉆井液一旦受到污染，工作人員有必要對(duì)其予以適當(dāng)處理。在傳統(tǒng)處理流程中，通常選擇膠液或者稀釋劑的方式來(lái)處理鉆井液。然而實(shí)質(zhì)上，這種措施很難獲得優(yōu)良的處理實(shí)效，同時(shí)也可能耗費(fèi)過(guò)高的資金。由此可見(jiàn)，對(duì)于遭受污染后的鉆井液應(yīng)當(dāng)運(yùn)用新型的處理手段和措施，依照基本的化學(xué)原理來(lái)提升鉆井液的效能。具體而言，處理鉆井液的可行措施包含了如下幾個(gè)方面：

2.1 石膏污染的處理

石膏污染的典型特征就是鉆井液發(fā)生絮凝，這種現(xiàn)象根源在于鈣離子的侵入。在進(jìn)行處理時(shí)，通?？梢赃x擇氫氧化鈉來(lái)處理鉆井液。如果條件允許，還可以增加適量的碳酸鈉。這是由于氫氧化鈉有助于確保酸堿度的提高，同時(shí)也抑制了絮凝結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生，確保鉆井液具有適中的顆粒體積。在加入碳酸鈉的情況下，鈣離子將會(huì)被清除，因此鉆井液就會(huì)恢復(fù)適當(dāng)?shù)乃釅A度比例。這樣做有助于消除石膏對(duì)于鉆井液的嚴(yán)重破壞，確保鉆井液具備良好的抵抗力。

2.2 硫化氫污染處理

硫化氫主要來(lái)源于氧化還原或者高溫分解。因此在處理時(shí)，選用的處理劑應(yīng)當(dāng)具備優(yōu)良的抗溫性能。同時(shí)，在處理硫化氫污染的過(guò)程中，還需要避免還原型與氧化型物質(zhì)的混合。如果鉆井液已遭受較嚴(yán)重的硫化氫污染，那么首要任務(wù)就在于恢復(fù)適當(dāng)?shù)乃釅A值。因此，對(duì)于鉆井液需要加入適中的處理劑，處理劑的總量不應(yīng)當(dāng)過(guò)少或過(guò)多。只有增加了適當(dāng)?shù)奶幚韯┤芤?，鉆井液才能維持良好的堿性濃度，同時(shí)防止黏度切力的提高。

2.3 其他類(lèi)型污染的處理

對(duì)于鹽水污染，通?？梢赃x擇氫氧化鈉的處理方式。為了迅速恢復(fù)膠體性質(zhì)，還需要在鉆井液中加入護(hù)膠劑。如果二氧化碳侵入了鉆井液內(nèi)部，則應(yīng)當(dāng)運(yùn)用氧化鈣的添加物來(lái)降低黏度切力，這樣做對(duì)于水化膨脹也可以進(jìn)行抑制。此外，如果鉆井液具有聚合物的特征，那么有必要對(duì)其酸堿度進(jìn)行經(jīng)常性的測(cè)量；在增加護(hù)膠劑的前提下，可以確保鉆井液具備更強(qiáng)的污染抵抗力。

3 結(jié)束語(yǔ)

對(duì)于鉆井施工的流程而言，鉆井液通常很容易受到二氧化碳、硫化氫以及石膏物質(zhì)的污染，這些污染在根本上影響了鉆井液效能的發(fā)揮，同時(shí)也不利于節(jié)省鉆井成本。若能加以適當(dāng)處理，就可以在根源上消除鉆井污染，保障鉆井液的良好性能。選擇適當(dāng)?shù)奶幚韯?，有助于減少污染并且保障鉆井安全。因此，相關(guān)人員還需要不斷摸索經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上服務(wù)于鉆井工作綜合質(zhì)量的提升。

Study on Common Contamination of Drilling Fluid and Its Treatment

Ma Chang-dong

The drilling process can not lack the drilling fluid，and the performance of the drilling fluid itself is closely related to the drilling effect.However，in drilling construction，the drilling fluid is often subject to underground environmental pollution，which contains carbon dioxide and hydrogen sulfide and other common pollutants.If left untreated，the contaminated drilling fluid will lose performance，increase drilling costs and impact the construction process.Thus，it is necessary for the drilling fluid to be regular pollution treatment.In the drilling work，should be clear common problems of drilling fluid contamination；combined with the development of drilling the status quo to explore possible treatment methods of pollution.

drilling fluid；pollution problem；treatment method；research

TE254.2

A

1003-6490（2016）12-0123-02

2016-12-15

馬長(zhǎng)棟（1986—），男，蒙古族，青海樂(lè)都人，助理工程師，主要從事鉆井工程工作。