识别钻井泥浆污染堵塞
钻井液常见污染问题分析及处理措施分析
钻井液常见污染问题分析及处理措施分析摘要：钻井过程中，需要使用钻井液，以此提升钻井施工的效果。
但是在使用过程中，会对周围环境造成一定程度的污染，本文先对钻井液以及作用进行概述，列举钻井液常见污染问题及处理措施，供参考。
关键词：钻井液；污染；处理措施引言：与其他工程相比较而言，钻井工程具有一定的复杂性。
施工过程中，有很多环节需要进行钻井作业，因而需要大量的钻井液。
我国当前所应用的钻井技术相对复杂，很容易受到诸多因素的影响。
不仅如此，不同地区的土壤情况有所不同，在钻井过程中，钻井液的应用效果也存在着较大的差异。
地层当中存在着酸性流体以及盐膏，这些物质在钻井阶段会对钻井液造成污染。
1.钻井液的概述及作用从目前的情况来看，钻井液已经逐渐成为了我国钻井工程施工当中不可或缺的重要物质。
通常情况下，钻井液可以分为泡沫、清水以及泥浆等多种不同的形式，其中大多都是以清水为主，其主要原因在于清水在使用之时比较方便，且不需要经历加工流程，从而使得清水成为我国最早用于制作钻井液的原料。
随着时代的发展和社会的进步，人们对钻井施工效果提出了越来越高的要求，但是经过实践发现，泥浆的应用效果最为显著，人们逐渐开始大力应用泥浆作为钻井液，将其应用到土质相对疏松且容易坍塌的岩层当中，可以使其作用和优势得到最大程度的发挥。
就钻井液的作用而言，可以分为以下几点：首先是钻井液可以对井底起到良好的清洁作用，并且能够有效避免钻头不必要的磨损。
其次，钻井液可以在不同的时间对钻头起到润滑和冷却的作用，防止钻头由于长时间快速旋转所产生的高温对钻头自身造成损伤，同时也有效缓解外界因素对钻具所产生的影响效果，在很大程度上提升了钻具的使用寿命。
不仅如此，对钻井液加以科学合理有效的应用，能够将油气层对钻具所产生的破坏进行有效隔离，防止井壁坍塌，保证井下作业的安全性。
应用钻井液可以控制地层对钻具所产生的压力，最大程度避免井漏和井喷的现象发生，进而防止其对钻井液造成污染。
钻井液常见污染问题分析及处理措施
钻井液常见污染问题分析及处理措施钻井液是在石油钻井作业中使用的一种特殊液体，用于冷却钻头、清洗井眼、输送岩屑和维护井壁稳定。
在钻井液的使用过程中，会产生各种污染问题，这些污染会对钻井作业造成不利影响。
本文将对钻井液常见的污染问题进行分析，并介绍相应的处理措施。
钻井液的常见污染问题主要包括以下几个方面：1. 井眼污染：在钻井过程中，钻头会切削岩石产生岩屑，这些岩屑会悬浮在钻井液中，随着钻井液的循环而向上运移。
当这些岩屑进入井眼时，会导致井眼直径增大或者井眼崩塌，影响井壁的稳定性。
2. 气体污染：在钻井作业中，地层中可能存在一些气体，例如天然气和硫化氢等。
当钻井液中的压力下降时，这些气体可能会从井眼中溢出并进入钻井液中，造成钻井液的气体污染。
气体污染会导致钻井液性能的变化，影响钻井作业的正常进行。
3. 沉积物污染：钻井液中的固体颗粒会随着循环而沉积在钻井设备和管道内部，形成沉积物。
这些沉积物不仅会影响钻井液的性能，还会堵塞钻井设备和管道，增加钻井作业的难度。
对于钻井液的污染问题，可以通过以下几个处理措施来解决：1. 井眼污染处理：在钻井液循环过程中，可以采取合适的过滤设备对钻井液中的岩屑进行过滤，防止它们进入井眼。
可以添加适量的悬浮剂来促进岩屑的悬浮，减少其沉积在井眼中的机会。
2. 气体污染处理：对于钻井液中的气体污染，可以通过增加钻井液的循环速度和增加钻井液的密度来减少气体溢出的机会。
可以添加适量的气体抑制剂来降低钻井液中气体的溶解度，减少气体对钻井液性能的影响。
3. 沉积物污染处理：钻井液中的沉积物主要是由固体颗粒组成的，可以通过定期清洗钻井设备和管道内部来清除沉积物。
可以使用合适的分离设备对钻井液进行固液分离，以去除钻井液中的沉积物。
钻井液常见的污染问题包括井眼污染、气体污染和沉积物污染。
对于这些污染问题，可以通过采取适当的处理措施来解决，如过滤井眼污染物、增加钻井液循环速度和密度、添加气体抑制剂以及清洗设备和进行固液分离等。
钻井工程复杂情况判断与处理[整理版]
![钻井工程复杂情况判断与处理[整理版]](https://img.taocdn.com/s3/m/fd91d3fa0875f46527d3240c844769eae009a34a.png)
钻井工程复杂情况判断与处理职工培训中心张怀文一、下钻遇阻是何原因？怎样处理？答：下钻遇阻是：（1）起钻完后井塌；（2）钻井液性能不好、失水大、泥饼厚，地层膨胀致使井径缩小；（3）上次起钻钻头直径磨小严重，下新钻头造成遇阻；（4）起钻前未循环好钻井液，下钻下不到底；（5）钻具结构变化。
如果换大钻具，或加入大直径扶正器，或更换了钻头类型，也容易遇阻。
处理办法（包括预防措施）：起钻前必须充分循环钻井液，处理好钻井液性能，起钻中必须按规定灌钻井液。
下钻过程中遇阻要划眼，不能强压、强下。
下钻前必须详细检查钻头类型和尺寸。
钻具尺寸若改变，下钻时应控制下放速度，严格执行操作规程，防止遇阻、遇卡。
二、为什么有时下钻中途要循环泥浆？答：因为（1）井下较长时间未下钻，或上次起钻前因其它原因未循环好钻井液，防止因钻井液性能变坏开不开泵。
（2）井下地层有坍塌现象（已经发现）。
（3）钻井液性能变坏，被盐水侵、石膏侵等。
（4）井下有轻微漏失。
（5）井下情况复杂，经常开不开泵。
（6）复杂深井或超深井，还有高压油气层存在时，要分段处理钻井液，若不中途循环钻井液会造成下钻遇阻，下钻完开不开泵，或泵压过高蹩漏地层。
（7）中途循环钻井液可以将下钻时钻具划下的泥沙循环出来。
三、下钻完开不开泵是何原因？该怎样处理？答：（1）本次下钻时大量更换钻具，钻具水眼内不清洁，堵塞钻头水眼。
（2）下钻时钻具内掉了东西，如丝扣油刷子、手套、棉纱等物。
（3）下钻中由于井壁坍塌，严重倒返钻井液，钻屑带入钻具，堵塞钻头水眼。
（4）冬季地面管线或钻具冻结。
（5）井壁泥饼厚，钻头泥包，钻井液不能上返，如果下部有滲透层还易蹩漏地层。
处理措施：如果开不开泵，首先要排除地面因素，然后处理井下堵塞，应大距离活动钻具，用小排量慢慢开泵，如无效应立即起钻，以防井下恶化，造成卡钻。
四、钻进中水龙头或水龙带坏了，不能循环钻井液，应怎样正确处理？答：钻进中如果水龙头漏泥浆或水龙带坏了，进行修理时，首先应当起100—200米钻具到安全井段一面专人活动钻具，一面组织人力抢修或更换，如井下情况复杂，应把钻具起到技术套管内，如没下技术套管，应将钻具全部起完，不准接方钻杆把钻具放在井内修理水龙头，或更换水龙带，以防卡钻。
泥浆质量控制
泥浆质量控制引言：泥浆质量控制是钻井作业中至关重要的一环。
泥浆作为一种重要的钻井液，直接影响到钻井作业的效率和安全。
因此，对泥浆质量进行严格控制是确保钻井作业顺利进行的关键。
本文将从泥浆质量控制的角度，分五个部分详细阐述泥浆质量控制的重要性和具体措施。
一、泥浆成分控制1.1 粘度控制：粘度是泥浆流动性的重要指标，直接影响到泥浆的输送效率。
通过控制泥浆的粘度，可以保证泥浆在井眼中的正常循环，并减少泥浆在井眼中的沉积和堵塞现象。
1.2 密度控制：泥浆的密度是控制井壁稳定性和防止井漏的重要因素。
合理控制泥浆的密度可以有效地防止井漏，并保持井壁的稳定。
1.3 pH值控制：泥浆的pH值直接影响到钻井液中的化学反应和钻井设备的腐蚀程度。
通过控制泥浆的pH值，可以减少钻井设备的腐蚀，延长设备的使用寿命。
二、泥浆性能控制2.1 悬浮固相控制：泥浆中的悬浮固相会对钻井作业产生负面影响，如井眼沉积、降低钻头钻进速度等。
通过控制泥浆中的悬浮固相含量，可以减少这些负面影响，提高钻井作业的效率。
2.2 滤失控制：泥浆的滤失性能是指泥浆在井壁中滤失的速度和量。
合理控制泥浆的滤失性能可以保持井壁的稳定，防止井漏的发生。
2.3 渗透性控制：泥浆的渗透性是指泥浆在井壁中渗透的能力。
通过控制泥浆的渗透性，可以减少泥浆对地层的侵入，保持地层的完整性。
三、泥浆污染控制3.1 固体污染物控制：泥浆中的固体污染物会对钻井设备产生磨损和堵塞，影响钻井作业的正常进行。
通过控制泥浆中的固体污染物含量，可以减少设备磨损和堵塞的风险。
3.2 液体污染物控制：泥浆中的液体污染物会影响到泥浆的性能和稳定性。
通过控制泥浆中的液体污染物含量，可以保证泥浆的性能和稳定性，提高钻井作业的效率。
3.3 气体污染物控制：泥浆中的气体污染物会对钻井作业产生安全隐患，如井喷、井漏等。
通过控制泥浆中的气体污染物含量，可以预防这些安全隐患的发生。
四、泥浆循环控制4.1 循环速度控制：泥浆的循环速度是指泥浆在井内循环的速度。
塔里木钻井液施工风险识别及对策(终稿)
塔里木油田钻井液施工风险识别及对策一、不同地层存在风险和应对措施1.新近系库车组表层岩性：细砂岩、泥质砂岩粉砂岩存在风险：井口塌陷、起钻遇卡，下套管遇阻对策：①采用高粘般土浆开钻；②200m后开大排量，逐渐降低粘度，300m后完全放开排量冲洗井壁；③不使用CMC、PAC之类材料提粘提切，表层失水不考虑；④完钻后，短起下，起钻前打入80s稠塞封闭全部裸眼井段。
2.新近系库车组、康村组岩性：粉砂岩，砂岩，泥质粉砂岩存在风险：起钻阻卡，卡钻对策：①采用大排量冲洗井壁；②控制保持较低粘度，使用正电胶保持一定的切力；③泥岩出来后使用大分子控制；④合理的司钻操作。
3.吉迪克组岩性：棕红色软泥岩夹膏质泥岩存在风险：卡钻、起钻阻卡对策：①钻井液的性能做到“三低、一高，两强，一封堵”；②重视对锥形罐的清除；③视膏岩蠕动程度的强弱综合考虑是否适当上提钻井液密度；④要求大排量冲洗井壁。
4.侏罗系底（与三叠系交接处）岩性：炭质泥岩，粉砂岩存在风险：井塌掉块，下钻遇阻，电测阻卡对策：①加大物理封堵能力，软硬兼施，钢塑复配；②逐渐上提钻井液密度，加强径向支撑；③控制失水小于10ml。
5.三叠系、二叠系、石炭系、志留系岩性：泥岩、砂岩、碎屑层、黑色玄武岩存在风险：井塌掉块，井漏对策：①控制失水改善泥饼，三叠系中压失水小于8ml，二叠系中压失水小于6ml，HTHP小于15ml；②物理化学防塌并举，常规防塌材料配合使用超细钙与聚合醇；③密度走设计上线；④起钻前打封闭浆，下钻到底控制开泵。
6.三叠系、二叠系大段棕红色泥岩段岩性：棕红色泥岩存在风险：泥包钻具对策：①使用清洁剂与聚合醇；②强包被强抑制，控制MBT不可过高；③合理的接单根及开泵程序。
7.奥陶系岩性：碳酸盐，灰岩存在风险：井漏，井喷对策：①正常使用油保材料；②储备齐全井控及堵漏物资，及时补充泥浆量。
注：对目的层的井漏，一般都会完钻，所以原则上甲方不支持提前防漏。
二、不同工况中存在关键风险及应对措施1.定向钻进存在风险：托压、卡钻对策：①塔里木定向大多数都是在目的层上部造斜（志留系等），地层较硬易塌，困难较大，首先保证钻井液的密度足以平衡地层；②采用强封堵保证井壁稳定；③控制MBT不超过50，控制含砂量不超过0.3%；④大部分的托压会存在定向初期动力钻具尚未进入斜井段之前，可辅助使用石墨提高硬摩擦力。
钻探泥浆与堵漏
4、作液、气动工具（冲击器、潜孔锤、 螺杆马达）的动力源； 5、输送岩心或岩样、输送孔底信息。
四、常用钻探泥浆的种类
1、气体——利用高压空气吹洗钻孔达到清除孔底 岩粉和冷却钻头的目的。 2、泡沫——由气体、液体、发泡剂等组成，它除 了冲洗钻孔外，因其相对密度低，还可起减少孔内钻 井液漏失的作用。 3、泥浆——利用水泵将液体送入孔内，起到冲洗 岩粉，冷却钻头，保护孔壁的作用。 常用的钻井液主要分为清水、泥浆和加有各种化 学剂的水溶液等三大类，而煤田钻探工作中常用的钻 井液为泥浆。
七、粘土的造浆试验
造浆率——以每吨干粘土粉（含水量不大于10％）能配制 成表观粘度为15mPa.s合格泥浆的立方米数。（单位m3/吨 土）。 优质钠膨润土造浆率可达15m3／吨土以上；钙膨润土要差 许多，但用纯碱改性处理为钠土后，造浆率仍可较高。 劣质土（高岭土）的造浆率非常低，只有3方左右。
八、钻探用水
3、有机处理剂的作用原理
有机处理剂是目前广泛应用于泥浆处理。有机处理剂品种 要比无机处理剂多得多，而且其作用也是多方面的，主要有： 分散稳定、絮凝、发泡、消泡、乳化、润滑减阻，抑制泥页 岩水化、膨胀、抑制水敏地层的坍塌，抑制对钻具的腐蚀、 杀菌等作用。从其对泥浆性能调节方面看，可用来降低泥浆 失水量，降低泥浆粘度和切力（稀释作用）或增加泥浆粘度 和切力（增稠作用），增加泥浆润滑性等。 （1）使粘土分散和稳定的作用 （2）絮凝作用 （3）乳化作用 （4）发泡和消泡作用 （5）润滑减摩作用 （6）其它作用（防止钻具腐蚀、防多糖处理剂发酵、抗盐， 抗钙、抗高温等）
一基本概念一基本概念二泥浆的基本原料二泥浆的基本原料三泥浆的处理及其处理剂三泥浆的处理及其处理剂四泥浆基本性能及其测定四泥浆基本性能及其测定五各种类型的泥浆五各种类型的泥浆六常用泥浆的配制六常用泥浆的配制七泥浆性能的调节七泥浆性能的调节八泥浆的侵污和处理八泥浆的侵污和处理九泥浆的净化与现场管理九泥浆的净化与现场管理第一节第一节基本概念基本概念泥浆是指在钻进过程中利用某些流体介质冲洗钻孔底部在地质勘探泥浆是指在钻进过程中利用某些流体介质冲洗钻孔底部在地质勘探中称为冲洗液在石油钻井中称为钻井液中称为冲洗液在石油钻井中称为钻井液在施工现场常称为泥浆在施工现场常称为泥浆一钻孔冲洗的作用与分类一钻孔冲洗的作用与分类为排除孔底的钻渣降低或消除钻头热量平衡岩层压力而进行的钻孔冲洗工为排除孔底的钻渣降低或消除钻头热量平衡岩层压力而进行的钻孔冲洗工作称为钻孔冲洗
从钻井液泥浆的变化了解井下情况
从钻井液泥浆的变化了解井下情况钻井液是钻探过程中，孔内使用的循环冲洗介质。
钻井液是钻井的血液，又称钻孔冲洗液。
钻井液按组成成分可分为清水、泥浆、无粘土相冲洗液、乳状液、泡沫和压缩空气等。
清水是使用最早的钻井液，无需处理，使用方便，适用于完整岩层和水源充足的地区。
泥浆是广泛使用的钻井液，主要适用于松散、裂隙发育、易坍塌掉块、遇水膨胀剥落等孔壁不稳定岩层。
在钻井过程中我们可以通过地面钻井液泥浆的变化来了解井下情况，主要体现在一下几个方面：钻井液泥浆粘度的变化1异常升高：如果是淡水泥浆，则可能是钻遇石膏层，盐膏层。
应立即与地层录井小队联系，了解所钻遇地层，采取对应措施，确保施工安全。
如果是盐水泥浆或钙处理泥浆，则可能是钻遇严重分散的软泥岩地层，应立刻提高钻井液中大分子聚合物的含量，提高泥浆的抑制包被能力，视情况提高钻井液密度。
2先升后降：可能钻遇岩盐地层和盐水层，应暂停钻进，循环调整钻井液性能，首先提高粘度，降低失水，提高钻井液密度，平衡地层压力。
3粘度降低：可能钻遇高压盐水层，应立即提高粘度和密度，压稳盐水层，确保井下安全。
4粘度升高，气泡增加：应立即停钻循环观察，并检测钻井液滤液氯根含量，与录井联系，如果氯根升，高气测异常，表明钻遇油气层。
如果氯根正常，钻井液性能不稳定，则可能钻遇CO2气层，应提高密度，同时用石灰处理泥浆，清除CO2气污染。
5粘度升高，颜色变黑，且泥浆有恶臭味，表明钻遇含硫化氢地层，应立刻停止钻井，提高钻井液密度，加入烧碱，碱式碳酸锌，消除硫化氢污染。
钻井液密度的变化1密度降低：可能钻遇油气层或水层，发生了油气侵或水侵，应立刻停止钻井，循环加重，平衡地层压力。
2密度升高：表明加重过猛或钻屑侵入泥浆，应启动离心机等固控设备，降低钻井液密度，以满足安全施工要求。
调整钻井液粘切，满足井眼净化的需要。
失水升高泥浆可能被钙污染或盐污染，应立即对泥浆进行处理，提高泥浆的抗盐和钙污染的能力PH值变化1降低：可能钻遇CO2或H2S等含酸性气体的地层，应立即提高密度，压稳这些无用气层，同时加入烧碱或碱式碳酸锌等处理剂，恢复PH值，维护体系稳定，保证井下安全。
大位移井井下不清洁的早期识别方法
3 本文系国家 863 高科技项目 (2001AA602012203B) 部分成果 。 作者简介 :穆林 ,1980 年生 ,2002 年毕业于石油大学 (华东) ,现为石油大学 (北京) 石油天然气工程学院硕士研究生 。地 址 : (102249) 北京市昌平区 。电话 : (010) 89734340 。
3 Zamora M. Major advancements in true real2time hydraulics. SPE62960 , 2000
4 Bart E Vos. The benefits of monitoring torque & drag in real time. IADC/ SPE62784 , 2000
参 考 文 献
1 Mark Hutchinson. Using downhole annular pressure measure2 ments to anticipate drilling problems. SPE49114 , 1998
2 Desmond Nguyen. A three2layer hydraulic program for effective cuttings transport and hole cleaning in highly deviated and hori2 zontal wells. SPE51186 , 1998
二 、井下不清洁识别模型的建立
目前 ,国内对井下不清洁进行识别主要还是使 用公式来计算 ECD 值 , 然后进行预测 。本文利用当 量循环密度差与摩阻系数对井下不清洁进行综合识 别 ,可以提高识别的精度 。当量循环密度差是由理 论计算的 ECD 与环空压力换算成的 ECD 相减所得 , 在井下不清洁的识别过程中 , 该参数可以把一系列 影响 ECD 的正常因素排除 ,如 :钻井液密度的变化 、 钻井液流变性的变化以及泵排量的变化 。同时采用 摩阻系数和当量循环密度差这两个参数作为判别标 准 ,可以避开井的钻柱数据 、泥浆性能 、套管设计数 据等的影响 ,使问题得到简化 ,可以提高井下不清洁 预测的敏感性和可信度 。在井下钻压和扭矩可以得 知的情况下 ,利用大钩载荷和井口扭矩 ,通过迭代的
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识别钻井泥浆污染堵塞的方法探讨
我们知道，投产前对每一口井的综合测井中都包含了对该井的泥饼和泥浆三带（冲洗带、侵入带、未侵入带，见图5-4）的测井，这些测井曲线的形状及其组合方式反映了泥饼的厚、薄和泥浆侵入情况。
因此，通过这些曲线的分析研究可基本判断出该井在钻井、完井过程中所受泥浆的污染程度，从而为进行针对性的解堵提供了最主要依据。
对泥浆三带的测井是中感应电阻率测井（针对侵入带电阻Ri），深感应电阻率测井（针对未侵入带Rt）和八侧向测井（针对冲洗带Rxo），对泥饼的探测是井径测井。
通过油田开发的生产实践，我们发现在综合测井图上，中感应（Ri）、深感应（Rt）、八侧向（Rxo）三个曲线之间的关系有4种，分别反映了不同的泥浆污染情况及地层情况。
①Ri=Rt而偏离Rxo反映两种情况，还需根据井径DST等资料进行综合判断：
a
、泥浆侵入浅，污染不严重。
这类层的井径曲线缩径现象轻微，
DST
表皮系数约等于
，在一般
情况下，只要地层渗透性好，能量足，一般不需解堵和压裂。
典型如哈
8-21
井（见图
5-5
，该井的
5
、
6
、
7
、
10
号层，
Ri
明显偏离
Rxo
，缩径仅
0.1m。
DST
资料计算表皮系数为0.14
，有效渗透率为
71.77
χ
10
-3
μ
m
2
，但由于地层压力低仅
10.25 MPa
，压力系数仅
0.66
，投产初期日产液在
10t
左右，后期通
过注水补充能量，日产液逐步上升到20t
左右。
、污染严重，侵入带已达到深感应探测深度。
典型井如哈9-113
井
(
见图
5-6
）
，该井的射开层
27
、
28
、
33
号，
Ri
也明显偏离
Rxo
，但缩径达
，是哈
8-21
井的
2
倍，说明该井泥浆侵入严重。
99
年
4
月份针对泥浆污染酸化后，日产液由9.6t
升至
16.3t
，增幅达
41%。
②
Ri
Rxo
，而偏离
R
t
，说明泥浆侵入严重，冲洗带已达到中感应探测深度。
典型如哈13-317
井的
18
号层
(
见图
5-7
）
，
Ri
明显偏向
Rxo
，偏离
，最大缩径
0.225
c
m
，表皮系数为
93.57。
③
Ri
与
Rt
和
Rxo
的差值的绝对值大致相等，即中感应曲线位于深感应曲线与八侧向曲线中央，说
16
明污染一般，
冲洗带，
侵入带和未侵入带分布在三种测井的探测范围。
典型如哈
76-43
井的
4
、
6
号层
(
见
图
5-8
）
，缩径不明显。
DST
资料测得其表皮系数为
-0.35。
④
Rxo
=
Ri
=
Rt
，也反映两种情况
a
、
基本未受污染，
由于地层压力高或储层太差，
基本上未在井壁附近地层形成泥浆三带，井径曲
线平直，典型如阿
31-41
18-21
号层（见图
5-9
）
，三个电阻率大致相等，井径曲线平直，微电极反映高压，该井射孔后（未完）即自喷，
98
年酸化无效。
b
、
泥浆污染十分严重，
冲洗带已进入深感应探测范围。
典型如哈
12-417
的
13. 14
(
见图
5-10
）
，
三条曲线基本重合，缩径达0.32cm。
投产即低产。
98
年
7
月热酸助排解堵后日产液由0t
升至
30t
，日
产油
15t
，当年增液1516t
，增油
552t
，并继续有效。