钻井液如何工作?

通过改进钻井技术,包括更高效,更有效的钻井液,可以钻出更深,更长,更具挑战性的井。钻井液(也称为钻井泥浆)被添加到井眼中,以通过悬挂钻屑,控制压力,稳定裸露的岩石,提供浮力以及冷却和润滑来促进钻井过程。

钻井液如何工作?

早在公元前三世纪,中国人就以水的形式使用钻井液,以在钻探碳氢化合物时帮助渗透到地面。术语“泥浆”是在美国Spindletop上使用的,当时,钻工将一群牛群赶到了一块被水淹没的田地里,并用所得的泥浆润滑钻头。

尽管钻井液的技术和化学性质变得更加复杂,但概念却保持不变。钻井液对于成功钻探至关重要,既要最大限度地提高采收率,又要最大限度地减少首次采油所需的时间。

钻井液用途

在钻孔过程中,显然会产生钻屑,但是通常直到钻探停止后才构成问题,因为钻头需要更换或出现其他问题。如果发生这种情况,并且不使用钻井液,则钻屑会再次填满孔。钻井液被用作悬挂工具,以防止这种情况的发生。当运动减少时,钻井液的粘度会增加,从而在进行钻井时使流体具有液体稠度,然后在钻井停止后变成更固体的物质。然后将钻屑悬挂在井中,直到再次插入钻头为止。然后,当开始钻探时,这种凝胶状物质再次转变为液体。

钻井液还可以通过抵消碳氢化合物和岩层的压力来帮助控制井中的压力。将称重剂添加到钻井液中以增加其密度,从而增加其在井壁上的压力。

钻井液的另一个重要功能是岩石稳定。使用特殊的添加剂来确保钻井液不会被井中的岩层吸收,并且不会阻塞岩层的孔隙。

井越长,就需要越多的钻杆来钻井。大量的钻杆变得沉重,钻井液增加了浮力,从而降低了应力。另外,钻井液有助于减少与岩层的摩擦,从而减少热量。这种润滑和冷却有助于延长钻头的使用寿命。

钻井液类型

钻井液是基于水,油或合成物的,每种成分在井中提供不同的解决方案。如果岩层由盐或粘土组成,则必须采取适当的措施以使钻井液有效。实际上,钻井液工程师负责监督钻井,在整个过程中添加钻井液添加剂,以实现更大的浮力或将摩擦最小化,无论需要如何。

除了考虑井的化学成分和性质外,在规定井中所需的钻井液类型时,钻井液工程师还必须考虑环境影响。油基钻井液可能更适合盐分较高的岩石。通常认为水基钻井液在海上钻井过程中对环境的影响较小。

使用完钻井液后也要进行处理。最近的技术进步已经建立了用于循环钻井液的方法。