钻井液作为钻井的“血液”，对它的技术研究一直都未曾放缓脚步。随着钻井难度的逐渐增大，钻井液技术在确保安全、高效的钻井工程中发挥着越来越重要的作用,它是保证钻井正常施工的关键。本文以井漏、井喷、卡钻的预防为例，探讨在深井和复杂井施工中的钻井液技术。

　　钻井液漏失是钻井作业中的常见的井下复杂情况。漏失通道的基本形态如图1所示。一旦发生漏失，不仅延误钻井时间，损失钻井液，损害油气层，干扰地质录井工作，而且还可能引起井塌、卡钻、井喷等一系列复杂情况与事故，甚至导致井眼报废，造成重大经济损失。因此，在钻井过程中应尽量避免井漏情况发生。对井漏应坚持以预防为主，尽量避免人为失误而引起的井漏。利用钻井液技术进行预防井漏主要有以下几种方法：

　　过高的钻井液动压力是造成井漏的主要原因之一。一般可在钻井和完井过程中采取以下措施来降低钻井液的动压力：选用合理的钻井浓密度与类型，实现衡压力钻井；降低钻井液的环空压耗；降低开泵、下钻和下套管过程中的激动压力等。

　　钻进孔隙型渗透性漏失层时，在进入漏层前可通过适当增加钻井液中的膨润土含量或加入增粘剂等措施提高钻井液的动切力、静切力，达到提高地层的承压能力。

　　对于孔隙―裂缝性漏失层，在进入该层段之前，可在钻井液循环过程中加入堵漏材料。在压差作用下，进入漏层，封堵近井筒的漏失通道，提高地层的承压能力，起到防漏作用。

　　钻穿漏失层前，地面要储备足够的钻井液，以备处理漏失使用。如果钻井液储备不足而又不能及时供应时，必须起钻至漏失层以上，以防卡钻或发生其它事故。

　　井喷是指地层流体失去控制，喷到地面，或是窜至其它地层里的现象。它是钻井工程较为常见的恶性事故。井喷轻则使油气层遭到破坏，影响钻井工期；重则使油气井报废，延误油气田的勘探开发工作。

　　为了预防井喷，应采取工程措施和钻井液技术措施。工程措施包括：控制在油气层钻进时的机械钻速，以防因钻速过快造成油气进入井筒；依据三个地层压力剖面设计合理的井身结构，防止上喷下漏或下喷上漏造成液柱压力下降而引起井喷；按井的类别正确选用井控装置，发现溢流应及时使用井控装备，以防止井喷的发生等。发生气侵后井筒中钻井液密度变化见图2所示。下面重点介绍预防井喷的钻井液技术措施。

　　依据三个地层压力剖面，设计合理的钻井液密度，使其形成的液柱压力高于裸眼井段最高地层孔隙压力，低于地层漏失压力和裸眼井段最低的地层破裂压力。对于油层或水层，钻井液密度一般应附加0.05~0.10g/cm3，对于气层应附加0.07~0.15g/cm3。对于探井应依据随钻地层压力监测的结果，及时调整钻井液密度，始终保持井筒中液柱压力高于裸眼井段最高地层孔隙压力。

　　除调整钻井液密度，使其达到设计要求外，在保证钻屑正常携带的前题下，应尽可能采用较低的钻井液粘度与切力，特别是终切力随时间变化幅度不宜过大，以降低起下钻过程中的抽吸压力或激动压力。

　　钻进过程中需加重时，应控制加重速度，防止因加重速度过快而压漏地层。应注意控制开泵压力，防止憋漏地层。此外，对于裸眼井段存在不同压力系统的地层，当下部存在高压油、气、水层的压力系数超过上部裸眼井段地层的漏失压力系数或破裂压力系数时，应在进入高压层之前进行堵漏，提高上部地层的承压能力，防止钻至高压油、气、水层时因井漏而诱发井喷。

　　钻进中遇到高压油气层时，钻井液往往会受到气侵，造成密度下降。此时应注意随时监测钻井液密度。一旦发现气侵，应立即开动除气器，并使用消泡剂除气，以便及时恢复钻井液密度。

　　钻开油、气、水层后，钻进过程中应随时用肉眼观测泥浆池中钻井液的体积总量。起钻时应灌满钻井液，并监测灌入钻井液的数量；下钻时，应观测泥浆池液面和从井筒中返出钻井液的数量。

　　钻进中遇到高压油、气、水层的井，应储备高于井筒内钻井液密度的加重钻井液，其数量应接近井筒中钻井液的数量。

　　油气活跃的井， 下钻时应分段循环钻井液，以避免大量气体因上返时膨胀而形成井涌。循环时要计算油气上窜速度，用以判断油气活跃程度和钻井液密度是否适当。

　　用于压井的加重钻井液，其体积量通常为井筒体积加上地面循环系统中钻井液体积总和的1.542倍。配置加重钻井液时，必须预先调整好基浆性能，膨润土含量不宜过高（应随加重钻井液密度的增大而减少），然后再加重。往钻井液中加入重晶石一定要均匀，力求保持稳定的钻井液性能。采取循环加重压井时，加重应按循环周加入重晶石，一般每个循环周钻井液密度提高值应控制在0.05~0.10g/cm3，以求均匀、稳定。

　　如果对前面所介绍的井漏和井喷等各种井下复杂情况和事故处理不当，最终都可能导致卡钻。在正常钻进过程中，若采用的钻井液措施不当也会发生卡钻。其中大多数卡钻的发生与钻井液有关。防止卡钻的要点主要应使钻井液保持合适的粘度与切力，能有效地携带和悬浮钻屑与重晶石；还应设计合理的环空返速，较好地清洗井眼与井底，保持井眼清洁；此外，在极软地层中钻进时，要注意控制钻速，防止环空中的钻屑质量分数过高。一旦发生卡钻，应尽一切可能憋通钻头水眼，恢复循环（注意开泵时采用小排量），并且提高钻井液粘度与切力，边循环边活动钻具，以达到逐渐清除沉砂和解卡的目的。

　　加强钻井液技术研究，能够有效解决井下发生的复杂情况，使钻井工程取得较好的经济效益和社会效益，值得进一步探讨。

　　[1]徐加放，邱正松.深水钻井液研究与评价模拟实验装置[J].海洋石油，2010，(03)：120-123.

　　[2]孙宝江，马欣本，刘晓兰，任韶然.钻井液添加剂JLX-B抑制天然气水合物形成的实验研究[J].石油学报，2008，(03)：124-127.米博体育