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钻井液是钻井过程中必不可少的一个环节。其主要功能包括洗井、冷却钻头、悬浮钻屑等。钻井液的性能直接影响到钻井的效率和质量。随着油气勘探的深入和对井深、井径的要求不断提高,钻井液技术的难度也不断增加。本文以义189井钻井液技术为例,详细介绍了钻井液技术面临的难点和应对策略。
一、技术难点
义189井是一口超深井,井深达到6000米以上,。因此,钻井液技术面临的主要难点如下:
1、高温高压环境下的稳定性
义189井钻探属于高温高压环境,井底温度超过150℃,井内压力超过80MPa。钻井液在这种环境下需要保持稳定性,而温度和压力的变化会影响钻井液的物理和化学性质,从而影响到其作用效果和稳定性。
2、钻井液的排挤量和漏失控制
钻井液的排挤量和漏失控制是决定钻井效率和质量的重要因素。在超深井钻探中,钻井液的排挤量和漏失控制更加困难。一方面,井深增加,流体的压力和阻力也随之增加,增加了排挤量和控制液压的难度;另一方面,地层条件也变得越来越复杂,地层压力和渗透性也随之变化,使漏失控制更加困难。
3、高含盐度和高硬度水质下的性能稳定性
义189井钻探区域地下水中含盐量和硬度较高,这种水质条件下的钻井液性能也面临很大的挑战。高含盐度和高硬度水对钻井液的物理和化学性质会产生影响,使其性能不稳定,影响到钻井液的性能和稳定性。
二、技术对策
为了克服义189井钻井液技术所面临的难点,需要采取一系列的技术对策。
1、选择合适的基础液
钻井液的稳定性主要取决于其配方。在义189井钻井液方案中,选择了锆代石英基础液,在高温高压下稳定性较好。此外,钻井液中添加了稳定剂、泡沫剂等措施,以提高其稳定性和泡沫性。
2、调整钻井工艺参数
钻井液的排挤量和漏失控制需要通过调整钻井工艺参数来实现。在超深井钻探中,利用高压泵来增加泵压和排出量,以控制钻井液的流动速度和液压。此外,可以通过增加保温和降低流量等措施,来减小钻井液流量和泄漏量。
3、优化钻井液配方
高含盐度和高硬度水质下的钻井液性能稳定性需要通过优化钻井液配方来解决。例如,可以采用含盐量低的添加剂,如硼酸、咪唑等;可以添加钾离子配合剂、硼酸盐碱性调节剂等等,以降低钻井液的离子浓度和硬度,提高其稳定性。
结论
义189井钻井液技术在面临高温高压、难控漏失、水质恶劣等多重挑战的情况下,通过选择合适的基础液、调整钻井工艺参数和优化钻井液配方等技术对策,最终实现了钻井液的性能稳定和控制排挤量和漏失的目标。同时,这也为今后超深井钻探提供了一定的经验和参考。