塔河油田钻井液水泥钙侵的预防与处理
钻井事故处理
处理井下事故与复杂情况应遵守以下四条原则:????1、安全的原则：井下事故与复杂情况多种多样，处理事故，工序复杂，处理过程中，必须从设备、工具、技术方案、技术措施、人员素质各个方面进行详细地考虑，不但要考虑如何进攻，而且要考虑如何退守，凡事要留有馀地，留有后路，不能做偷鸡不成反蚀一把米的傻事。
2、快速的原则：一旦发生井下事故或复杂问题，其情况会随着时间的推移而恶化，所以在安全第一的原则下，必须抓紧时间进行处理，要迅速的决策，迅速的组织，迅速的施工，工序衔接要有条不紊。
3、灵活的原则：处理井下事故和复杂情况是一个多变的过程，很难有一个一成不变的方案，既要重视过去的经验，又不拘泥于过去的经验；既要灵活机动，又不违犯客观规律；既要大胆思考，又要符合逻辑思维程序。
4、经济的原则：面对不同事故情况，从各种处理方案的安全性、有效性、工艺的难易程度、工具材料费用、占用钻机时间、环境影响等方面进行综合评估，在经济上合得来则干，合不来则止，此路不通，另走他路，处理事故的原则是把损失降到最低限度。
但有些事故必须处理的，就应尽最大能力进行处理。
造成钻具事故的原因：疲劳破坏、腐蚀破坏、机械破坏、事故破坏。
它们之间不是独立存在的，往往是相互关联相互促进，就某一具体事故来说，是一种或一种以上的原因造成的。
疲劳破坏是钢材破坏的最基本最主要的形式之一；腐蚀破坏是钻具提前损坏的普遍原因之一。
形成钻具疲劳破坏的原因：1、钻具在长期工作中承受拉伸、压缩、弯曲、剪切等复杂应力作用，达到足够的强度和足够的交变次数时，便产生疲劳破坏；2、钻具达到临界转速引起的振动破坏；3、钻进时的跳钻、别钻，既可产生纵向振动，又可产生横向振动，对受压部分钻具破坏极为严重，所以在砾石层钻进，最容易发生钻具事故；4、钻具在弯曲的井眼中转动，每旋转一圈，拉压应力交变一次，如此频繁促使钻具早期破坏；5、天车、转盘、井口不在一条中心线上，井口附近的钻具产生应力变形；6、将弯钻杆接入井中，与其上下相连的钻杆都产生弯曲应力，这段钻具与狗腿井段相遇，产生的交变应力将是相当大的。
钻井液受污染及性能调节
钻井液受污染及性能调节一、实验目的和要求1.了解钠盐或钙对淡水钻井液性能的影响规律。
2.掌握受污染钻井液性能调节的处理原则和调节方法。
二、实验仪器、药品常规钻井液仪器一套，钻井液杯(1000ml)一个，电动搅拌器一台(公用)，药物天平一台(公用)，秒表、钢板尺各1，量筒(50ml)2个，pH试纸一盒，土粉、食盐、FCLS［２∶1(1/5)］，NaHm,石膏粉。
三、实验原理在钻井过程中，地层岩石里的可溶性盐类(如石膏、岩盐、芒硝)及各种流体、钻屑等进入钻井液，使钻井液性能不能满足正常钻井的需要，称之为钻井液受浸或污染。
我们这里主要讨论的是盐浸或钙浸对淡水钻井液性能的影响。
1.钙浸：钻进石膏层和水泥塞时都会遇到钻井液受钙侵问题。
石膏的化学成分是硫酸钙；水泥凝固产生氢氧化钙。
虽然它们在水里的溶解度不高，但都将提供钙离子。
即CaSO４（固) → Ca＋＋＋SO4＝-Ca(OH)２（固) → Ca＋＋＋2OH-而几百个ppm(百万分之一，如500ppm是指一百万份中有500份)的含钙量就足以使钻井液失去胶体性质。
原因何在?按照离子交换吸附的原理，由石膏或水泥提供的二价钙离子要置换吸附在粘土表面上的一价钠离子，使钠质粘土转变为钙质粘土。
钙离子是二价的，它和粘土表面的吸附力量大于一价的钠离子，难于被呈极性的水分子“拉跑”，即不容易解离，因此，当钠质粘土转变为钙质粘土后ζ电势减小，如图1所示。
图1 钙离子对粘土胶粒ζ电势的影响粘土颗粒ζ电势的变小，使得阻止粘土颗粒聚结合并的斥力减小，聚结一分散平衡即向着有利于聚结的方向变化，这样，钻井液中粘土颗粒变粗，网状结构加强和加大(图2)，致使钻井液的失水量、粘度、切力增大。
图2 平衡朝聚结方向变化，网状结构加强钠质土转变为钙质土后，另一个变化是粘土颗粒的水化程度降低，水化膜变薄。
据《粘土矿物学》(格里姆著)介绍，钙蒙脱石颗粒周围环绕将近四个分子层的吸附水(“非液体”)，钠蒙脱土仅仅三个，然而厚层的疏松的吸附水(“液体的”)在钙蒙脱土里却是很少的，分子力的作用在15的距离里突然中止了，在钠蒙脱土里定向水分子的距离大于100 (约40个水分子层)，如图3所示。
钻井事故预防及处理
井下复杂预防及故障处理一、钻进中复杂情况的预防1、钻井过程中防止卡钻事故，正常情况下钻具在井内静止不得超过3分钟，每次转动不少于10圈，上下提放的距离不少于4米，必要时连续转动或上下活动，并适当改变位置，每次活动都要使悬重、泵压恢复正常。
2、设备发生故障，不能用钻机活动钻具时，要想其他办法活动。
井浅时用人力或大钳活动，防止粘卡。
井深确实无法活动时，应立即把钻具全部重量压在井底。
维持单泵循环，防止循环失灵。
3、钻具在裸眼内因检修设备或吊测时，方余或吊卡一般高于转盘面2米以上，不要坐在转盘面上，防止粘卡而无法活动钻具。
4、上提钻具有遇卡现象时，不可强提硬拔，应用小排量顶通，再逐步加大排量循环。
若无效果，应采取倒划眼、少提多放等方法处理，切忌拔死。
5、发现钻具由于静止粘卡，首先要抓紧时间大幅度上下活动（先压后提）强行转动钻具，同时开泵循环。
根据设备能力和与钻杆钢级在安全负荷内活动。
转动根据钻杆的允许扭转圈数不能超载。
下压不宜老在同一悬重，防止疲劳折断，钻具下放不要过猛，防止大钩倒挂，不要上提拉力静止，防止粘吸范围扩大，同时注意刹车，防止解卡后顿钻。
6、循环或钻进中发现井漏：泥浆只进不出或漏失量超过3方应立即起钻，起钻时要连续大排量灌泥浆，一直起到套管内。
井漏后除及时采取措施外，要立即向上级汇报。
7、采用双泵钻进时，打完单根先停一个泵，提出方钻杆再停一个泵，接好单根先开一个泵，泥浆返出后再开另外一个泵，操作人员待泵压正常后手才可以离开气门。
8、钻进中如果钻进钻时比较快的地层,应在钻完单根后划眼修整井壁和携砂,必要时可采取循环携砂的办法处理,不可一味抢钻,盲目抢速度.9、钻遇盐层井段时,除泥浆采取预处理外,还要采用试钻,开始每钻进1～2米上提观察有无显示,每钻完单根要划眼修整井壁,应尽量避免在盐层井段长时间大排量循环.10、钻进中应有专人每半个小时记录一次泵压变化,发现异常必须查明原因，司钻等重点岗位每班必须对井下情况掌握清楚,在交接班时把井下情况,设备状况,泵压,悬重等给下一个班交接清楚。
钻井液CO2污染的预防及处理技术
钻井液CO2污染的预防及处理技术摘要：针对敖平1井气侵及处理情况，分析CO2污染水基钻井液作用机理，评价本井处理方式方法是否合理，并提出有效的处理方法和措施，解决中浅井水基钻井液受CO2严重污染后难以处理的技术难题，形成水基钻井液抗CO2污染技术措施。
为今后施工含CO2储层及注CO2区块提供技术保障。
关键词：水基；钻井液；二氧化碳；污染钻井液作为钻井的“血液”，在钻井作业中起着非常重要的作用。
性能良好的钻井液是钻井施工成功的基本条件之一，但钻井过程中钻井液易被外来CO2污染而变质失效，防控措施不当有发生连锁井下复杂风险，严重影响钻井施工安全。
因此，如何提高钻井液的抗CO2污染能力，以及经济高效地处理已被污染的钻井液，对保证钻井施工安全顺利地进行和提高钻井的经济效益具有重要意义。
文中针对钻井过程中CO2对钻井液的污染问题，剖析了其导致污染的根本原因，从提高钻井液自身抗污染能力和已污染钻井液的处理2个方面提出了钻井液污染防治措施。
1 CO2的来源及污染钻井液的机理1.1 CO2侵入钻井液的方式1.1.1 钻井液长期与空气接触，CO2溶解进入钻井液；1.1.2 钻井液处理剂相互反应生成CO2；1.1.3 处理钙侵和水泥侵时加入纯碱过量；1.1.4 钻井液处理剂在高温高压下分解产生CO2；1.1.5 钻遇含CO2的天然气侵入钻井液；1.2 CO2污染钻井液测定方法CO2气体进入钻井液后，根据钻井液pH值的不同，可以有OH-、HCO3-和CO32-三种形式存在于钻井液中。
1.2.1 碳酸根离子的测定（1）用移液试管移取20ml试液于锥形瓶中，加入2-3滴酚酞指示剂（5g/L），用0.1mol/L盐酸标准溶液滴定至红色刚刚消失，记录消耗盐酸标准溶液的体积（V1）。
（2）在上述溶液中，再加入2-3滴甲基橙指示剂（1g/L），继续用0.1mol/L盐酸标准溶液滴定至溶液显橙色即为终点，记录消耗盐酸标准溶液的体积（V2）。
钻井复杂情况预防与处理
钻井复杂情况预防与处理一、漏失1、表层漏失2、浅层漏失、渗漏钻进过程中的预防措施：a．按设计调整好泥浆性能，搞好固控工作，以在井壁上形成薄而韧的泥饼；b．控制机械钻速，保证井眼净化，把钻屑引起的当量钻井液密度增量控制在0.02-0.03以下;c.严格控制排量,防止环空压降太大,引起漏失;d.控制下钻速度,防止压漏地层;3、地层破裂发生漏失由于压差太大,造成薄弱地层破裂而发生井漏时,右采取以下技术措施:a.停泵、观察液面、确定漏速；b.减小泥浆排量，调整钻井液性能，降低粘度和切力，减小环空压耗；c.控制下钻速度及泥浆泵开泵速度，降低激动压力；d.加入DL-93暂堵剂等材料堵漏。
4、裂缝性及溶洞性漏失钻进过程中，钻遇裂隙地层及溶洞发生漏失时，可采取以下技术措施：a．发生漏失时停泵，观察液面，确定漏速、漏层及漏失类型；b．适当降低钻井液密度，循环观察；c．对于裂缝性漏失，采用堵漏物质，用裂缝充填方法堵漏，优先使用DL-93暂堵剂堵漏，也可根据漏失速度注入高失水堵漏剂、迪赛尔及核桃锯未或胶质水泥；d．对溶洞性漏失，先填石子，投泥球充填溶洞，然后以速凝水泥分次堵漏；e．对漏失层不在井底的井漏，采用漏层下部打水泥塞的方法，先处理井漏，待建立起循环后，再扫水泥塞，向下钻进。
二、重点防塌措施碎性泥岩地层要注意以下几点：a．调整好钻井液性能,物理防塌和化学防塌并重,做到低失水、高矿化度、高滤液粘度、适当密度和粘度，有效地控制钻井液中自由水向地层渗透，严禁负压钻进。
b．钻入易塌层段前，按钻井液设计要求一次性加入防塌剂，含量达到3%左右，以后钻进中要注意不断补充。
c．起钻时必须连续向井内灌入钻井液，保持液柱压力。
d．起钻遇阻应将钻具下到畅通井段开泵重新循环洗井，避免因抽吸引起井塌。
e．钻进中发现泵压升高、悬重下降、扭矩增加、打倒车严重、钻杆内倒返浆严重现象，应停止钻进或接单根，上提钻具到畅通井段，采取冲、通、划的方法处理。
钻井事故预防和处理预案
钻井事故预防和处理预案钻井事故的预防和处理预案1.1防卡1.1.1搞好井身质量的控制，做好钻井液性能的维护、管理、净化工作。
1.1.2根据邻井构造已钻井情况，订出防止泥饼粘附、钻头泥包、沉砂、键槽、井塌、地层膨胀等卡钻的具体措施。
1.1.3起钻前应充分循环洗井。
接单根要提出方钻杆才停泵，接好方钻杆后开泵下放钻具。
1.1.4在钻进中，若需检修设备，应将钻具起到安全井段；否则将钻头提离井底，坚持活动钻具和小排量循环钻井液。
1.1.5塑性地层钻进，应及时定井段进行短程起下钻，凡遇阻、卡井段，每次都要认真记录，并应采取相应的措施予以排除。
1.1.6起钻遇卡，不超过当时悬重100KN，以向下活动钻具为主进行处理；下钻遇阻，不超过当时悬重50kN，以上提钻具为主进行处理。
1.1.7发生卡钻应尽快恢复循环，按规定活动钻具都应在安全允许范围内。
在处理前，应先检查好提升系统并固定。
卡钻猛然解脱时，应首先检查钢丝绳是否跳槽，然后才能继续起钻。
1.1.8钻进中发现垮塌，应尽可能的保持循环，以及时调整钻井液性能为主进行处理。
1.1.9粘卡的预防：采用具有防卡性能的优质钻井液，坚持加防卡润滑剂和表面活性剂，以增加钻井液的润滑性能，降低泥饼的粘附系数。
易发生压差卡钻的井段，可在钻铤中加入一定数量的支承接头。
钻具在裸眼井段静止时间不得超过3分钟。
钻具结构应简化，使用螺旋钻铤。
1.1.10键槽遇卡，首先应下放钻具，解卡后转动不同方位试上提。
如提不出来，可用轻提慢转倒划眼的办法处理。
对已形成键槽的井，应简化钻具结构，并接大小尺寸的锥度接头。
键槽严重时，起出钻具后应先破坏键槽再进行下步作业。
1.2卡钻事故处理1.2.1尽量采用电测卡点、爆炸松扣处理。
1.2.2雷雨天、夜间禁止进行爆炸松扣作业。
（SY/T5271）1.2.3安装爆炸松杆及接雷管前，应切断井场全部电源，发电机停车。
爆炸杆下入井内100m后方可恢复供电。
如果导爆索在井下未能引爆，也应先切断全部电源，然后将爆炸杆起出井口排除哑炮。
钻井事故处理及预防
复杂与事故的预防和处理1、复杂与事故的预防钻井工程复杂与事故的预防工作十分重要。
根据设计提示和邻井、邻区域资料，认真分析井下情况，做好井下复杂、事故的预防工作，为保证井下安全，加快钻井速度，提高工程质量奠定基础。
井下复杂、事故发生的原因很多，但概括起来主要有三类。
（1）由于地层原因引发的井下复杂、事故较多，如泥页岩的剥落，煤系地层、欠压实地层的坍塌，含砾砂岩、砾岩造成蹩、卡、跳钻，复合盐层、软泥岩蠕变缩径造成的阻卡，由于地层压力窗口窄造成井漏与溢流的发生（如塔里木油田迪那2、克拉2构造，以及塔中的碳酸盐岩储层），地层破裂压力低，以及断层、褶皱、溶洞、裂缝等造成的井漏，地层倾角大造成的井斜等。
（2）由于工程原因引发的井下复杂、事故也较多。
如井身结构设计不合理，同一裸眼井段存在不同的压力系统，造成喷、漏、卡并存于同一裸眼井段；钻井液性能不能满足井下需要也是造成井下复杂、事故的重要原因；钻井参数、钻具组合不合理，造成井斜超标，因井身质量问题引发的井下复杂、事故也较为多见。
（3）由于人为原因造成井下复杂、事故，如违反操作规程、技术措施或因设备问题引发的井下复杂、事故等。
井下复杂、事故发生后，正确判断井下复杂、事故的性质与类型十分重要，如能正确判断井下复杂、事故的性质与类型，采取正确的处理措施，复杂、事故就有可能较快解除；反之，若对井下复杂、事故性质与类型判断错误，采取的措施也会发生错误，井下复杂、事故将会进一步恶化，处理将会更加困难。
（4）井下复杂、事故的预防①地质原因造成的井下复杂是客观存在的，但如果我们能认真分析井下情况，加深认识，提前采取措施，有些井下复杂是可以避免的，即使对其认识不充分，在井下复杂情况发生后，能根据井下情况采取有针对性的措施，只要措施得当，也是可以避免事故发生的；②工程原因引发的井下复杂、事故大多是由于人们对客观事物的认识不足、采取措施不当造成的，部分是由于现场管理差、人为操作失误造成的，要防止此类井下复杂、事故的发生，应做好以下几方面工作：a、搞好钻井工程设计是预防井下复杂、事故的基本保证（如合理的井身结构设计）。
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钻井工艺中重要的一环，在整个油气钻井过程中承担着冷却、润滑、输送岩屑、平衡钻井井底压力等多种功能。
钻井液在使用过程中往往会受到各种污染，如固体颗粒、油污、气体、微生物等，这些污染物会对钻井液的性能和作用产生影响，甚至对整个钻井作业造成一系列的问题。
分析钻井液常见污染问题并制定相应的处理措施对于提高钻井液质量和保障钻井作业的顺利进行具有重要的意义。
本文将钻井液常见污染问题进行分析，并探讨相应的处理措施。
一、固体颗粒污染固体颗粒是钻井液中最为常见的污染物之一，主要来自于地层岩屑的破碎和钻井设备的磨损。
这些固体颗粒会降低钻井液的密度、黏度和滤失性能，使其失去原有的作用。
固体颗粒还会堵塞钻井设备、井眼和作业环境，从而严重影响钻井作业的顺利进行。
针对固体颗粒的污染问题，可以采取以下处理措施：1. 使用固液分离设备对钻井液进行预处理，如鼓泡器、振动筛等，将大颗粒的固体颗粒从钻井液中分离出来。
2. 加入分散剂和稳定剂，帮助固体颗粒在钻井液中分散并稳定，减少固体颗粒对钻井液性能的影响。
3. 合理选择和使用地层保护剂和滤失控制剂，减小岩屑的破碎程度和固体颗粒对钻井液的污染。
二、油污污染油污是钻井液中另一个常见的污染物，主要来源于岩屑中的油脂、钻井液的回收再利用或者机械设备的漏油。
油污会使钻井液失去原有的润滑和承载能力，降低泡沫抑制性和降低石脑油和天然气的溶解度，从而导致顺钻困难、井眼不稳定、原油污染等问题。
1. 加入分散剂和乳化剂，将油污分散乳化，防止其堆积和沉淀，提高清除效率。
2. 使用吸油剂和活性炭等物质吸附油污，将其从钻井液中去除。
3. 定期进行油污监测和分析，及时清除钻井液中的油污并严格控制回收再利用油污的比例。
三、气体污染气体污染主要是指在钻井液中溶解的氧气、二氧化碳、硫化氢等气体，这些气体会导致钻井液的氧化和酸化、气泡的产生、井眼不稳定等问题。
针对气体的污染，可以采取以下处理措施：1. 采用真空干燥器对钻井液进行气体去除和脱气处理，防止气体对钻井液的影响。
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的性能是确保钻井成功的最基础条件，然而钻井液却较易被硫化氢、二氧化碳等污染，进而影响到其性能的发挥，钻井工作也无法正常开展，施工的成本因而大大增加。
由此，对钻井液中常见的污染问题进行分析就显得极为重要，文章在对钻井液常见的污染源进行分析的同时，提出一些相应的处理措施。
标签：钻井液；常见污染问题；处理措施1 钻井液中常见的污染源1.1 硫化氢地层中硫化氢的侵入以及钻井液的处理剂在高温下发生分解或者氧化还原反应都会造成钻井液的硫化氢污染。
硫化氢的水溶液具有弱酸性，这在一定程度上降低了钻井液的PH值，使钻井液不再具有胶体性质，钻井液的性能也就遭到了严重的破坏。
同时硫化氢还会诱使钻具发生腐蚀。
硫化氢在水溶液情况下容易被电离成H+、HS-等带电离子，而H2S和HS-会促使阴极的氢原子无法结合形成氢分子，从而使钻具上吸附的氢原子不断地向钻具内部进行扩散，钻具的裂缝以及孔隙中的氢原子就会结合成氢分子，其体积不断膨胀，钢材的内部气压过高，导致强度低的钢材产生氢泡或是脱层的现象，而强度高的钢材其韧性就会降低，易于断裂。
当阳极发生反应并沿着晶粒的边沿或钻具的裂缝把金属变成硫化物时就是硫化物应力腐蚀的表现，一旦钻具的断裂应力低于正常值，就会发生钻具的断裂事故。
1.2 石膏石膏也是钻井液中易于形成的污染问题之一，特别对聚合物钻井液而言，因其抗污染的能力较弱，就更易发生石膏污染，钻井液中有石膏侵入也会降低其PH值，大量的钙离子还会使钻井液过度絮凝，进而使其黏度切力以及滤失量都会相应增加。
1.3 二氧化碳二氧化碳是钻井液中较为常见的污染源，钻井液中二氧化碳的来源主要有：一是在钻井液的配浆或是其处理过程中CO■■的量加入过多；二是在固控中空气中的二氧化碳被溶解至钻井液中；三是一些有机物在高温下分解出二氧化碳；四是随着底层流体的侵入，地层中的二氧化碳进入到钻井液中。
二氧化碳在水以及油中具有很好的可溶性，钻井中二氧化碳的侵入会使得钻井液HCO■■的浓度增大，泥岩水化膨胀的程度也会加剧，进而提高了钻井液的黏度切力。
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
钻井液是石油钻井作业中必不可少的液体，在钻井过程中会遇到各种各样的污染问题，例如钻井液的含水量过高、含杂质、沉淀物等等，这些问题都会影响到钻井液的性能以及
钻井作业的顺利进行。
本文将从常见的钻井液污染问题以及相应的处理措施进行分析。
一、钻井液的含水量过高
钻井液的含水量过高会导致钻井液的性能下降，同时也会影响到井口的安全，因为含
水量过高的钻井液容易形成泥浆圈，增加了井口坍塌的风险。
处理措施如下：
1. 采用脱水设备：利用离心分离器将钻井液中的水分离出来，从而降低钻井液的含
水量。
2. 增加氧化镁和石灰的投加量：氧化镁和石灰可以吸收钻井液中的水，从而降低钻
井液的含水量。
二、钻井液的含杂质
钻井液的含杂质会导致钻井液的性能下降，因此需要对钻井液进行处理。
处理措施如下：
1. 采用筛网过滤法：将钻井液通过筛网过滤，从而去除其中的杂质。
2. 采用砂洗设备：在钻井液中添加清洗剂，再通过砂洗设备将其中的杂质去除。
三、钻井液中的沉淀物
钻井液中的沉淀物会对钻井作业产生不良影响，因此需要采用下列措施进行处理：
钻井液的污染问题会影响到钻井作业的顺利进行，因此需要及时采取相应的处理措施。
氧化镁、石灰、离心分离器等处理设备是钻井液处理的重要工具。
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性 开展 预 防和 处理 措施 。
２ 钻井液水泥钙侵的预防 Ｃ ａ 对钻井液的污染 主要是二价钙离子易与钠蒙
脱 石 中的 Ｎａ 发生离子交换 ， 使 钠 质 粘 土 变 成 钙 质 粘
１ 钻 井 液水 泥钙 侵原理
西 部探 矿工 程
２ ０ １ ５ 年第 ８ 期
塔河油 田钻 井液水泥钙侵 的预 防与处 理
杜 欢
（ 中国石化西北油 田分公 司， 新疆 乌鲁木齐 ８ ３ ０ ０ １ １ ）
摘 要： 新 疆塔 河油 田在钻 井施 工的 下套 管 固井 、 水泥封 井 等作 业 中 ， 钻 井液 不 可避免 地会 发 生水 泥
在 钻进 石 膏 层 和 水 泥塞 时 ， Ｃａ 离 子 进人 钻 井 液 ，
含量超过一 定数值 时 ， 钻井液性 能遭到破坏 ， 从 而 造
钙侵 。钙 侵对钻井液性能产生不好 的影响 ， 直接 导致
钻井 液 性 能恶 化 ， 加 大钻井 液 处 理剂 用 量 ， 可能 影 响后 期 钻井 作 业 ， 严 重 的还 会 影 响到 井 下 安 全 。 随着 钻 探 工作 难 度 和深度 的增加 ， 处 理 事 故时水 泥封 井 ， 多 开次
三钙 和铁 铝酸 四钙 ， 水 泥 的凝 结 和硬 化过程 如 下 ：
（ １ ） ３ Ｃ ａ Ｏ・ Ｓ ｉ Ｏ２ ＋ Ｈ２ Ｏ— Ｃａ Ｏ・ Ｓ ｉ Ｏ２ ・ ＹＨ２ Ｏ＋ Ｃ ａ （ ＯＨ） ２ ； （ ２ ） ２ Ｃ ａ ｏ・ Ｓ ｉ ｏ２ ＋ Ｈ２ Ｏ－ － ＋ Ｃ ａ Ｏ・ Ｓ ｉ Ｏ ・ ＹＨ２ Ｏ＋ Ｃ ａ （ ＯＨ） ２ ；
井液 通 过 物 理 隔 离 的方 法 处 理 ， 在 钻 完 水 泥 塞后 集 中 排出， 使其 不 进 人 钻井 液 中。多 用 于浅层 固井后 ， 钻井 液 以坂 土 浆为 主 。 （ ２ ） 化学方法 ， 通过预处理 ， 向钻 井 液 中加 入 除钙 剂 降低游 离 钙 的含 量 ， 引 人抗 钙 处理 剂 ， 提 高钻 井 液抗
水 泥 的主要 矿 物成 分 为硅 酸 三钙 、 硅 酸 二钙 、 铝 酸
土， 其 电位降低 ， 分散程度显著降低 ， 水化膜变薄 ， 聚 结 与分 散 平 衡 向着 有 利 于 聚 结 方 向变 化 ， 致 使 钻井 液
粘土 颗粒 变 粗 ， 网状结 构 加强 和 加大 ， 从 而 导致 钻 井液 的粘度 、 切力上 升 ， 滤 失 量 增 大 。 当 钙 侵 到 一 定 程 度
成钙侵 。另一方面 ， 受 钻 井 液 配 置 用 水 的影 响 ， 钻 井 液 中 蓄积 一定 浓 度 的 Ｃ ａ 离子 ， 当坂 土 、 固相含 量 上 升
到一定值 时 ， 钻井 液性能 同样会 遭到破坏 ， 从而造 成
钙侵 。
井 中途固井和封井后不可避免地钻遇水泥塞。由于水 泥凝 固体 中含有大量 Ｃ ａ ， 造成钻井液钙侵 。本文 以
对 钻 井液 的污 染 ， 使 钻 井液性 能发 生 改 变 ， 不 能满足 正 常钻进 工作 需要 。针 对这 一 问题 ， 从 水 泥水化 机 理 出发 ， 结合 粘土 颗粒 扩散 双 电层理 论 ， 分析 了水泥 对钻 井液 污 染的原 因 ， 并针 对其 钙侵 特 点提 出
一
套行之有效的解决方案， 对后续的水泥 固井、 水泥封 井施工的钻井液处理和维护具有一定借鉴意
在 用 水泥 固井或 封井 后 ， 水 泥水 化 、 凝 固后会 产 生
大量 的 Ｃ ａ （ Ｏ Ｈ） ， 部分 Ｃ ａ （ Ｏ Ｈ） 在水 中电离 成 Ｃ ａ 。 和
ｏＨ一 ， 导 致钻 井液 钙侵 。
收稿 Ｅ ｔ 期： ２ ０ １ ４ — １ ２ —１ ８ 修 回日期 ： ２ ０ １ ４ — １ ２ — １ ９
４ Ｈｚ Ｏ － － ， ３ １ ３ Ｃ Ａ Ｏ・ Ａ １ ２ ｏ ３ ・ Ｃ ａ ｓ ｏ ４ ・ ｌ ２ Ｈ２ Ｏ １
（ ４ ） ４ Ｃ ａ Ｏ・ Ａ１ ２ Ｏ３ ・ Ｆ ｅ ２ Ｏ。 ＋７ Ｈ２ Ｏ－ － ＊ ３ Ｃ ａ Ｏ・ Ａ１ ２ Ｏ ・
６ Ｈ２ Ｏ＋Ｃａ Ｏ・ Ｆｅ ２ Ｏ。 ・ Ｈｅ Ｏ。
情 况 。 因此 ， 必 须重 视 钻井 液 的水泥 钙侵 问题 。
３ Ｃａ Ｏ・ Ａｌ ２ ｏ３ ・ ３ Ｃ ａ Ｓ Ｏ ・ ３ ２ Ｈ２ Ｏ＋２ ｌ ３ Ｃ ａ Ｏ・ Ａｌ ２ ｏ３ ｌ ＋
钻 井 液钙侵 的预 防措施 主要 有 ２ 条：
（ １ ） 物理方法 ， 隔离 法 。即将 混浆 以及 钻塞 所用 钻
（ ３ ） ３ Ｃａ Ｏ・ Ａｌ ２ Ｏ３ ＋６ Ｈ２ Ｏ￣， ３ Ｃａ Ｏ・ Ａｌ ２ Ｏ３ ・ ６ Ｈ２ Ｏ；
３ Ｃａ Ｏ ・ Ａｌ ２ ｏ３ ＋３ Ｃａ Ｓ ｏ４ ・ ２ Ｈ２ ｏ ＋２ ６ Ｈ２ Ｏ－ ＋ ３ Ｃａ Ｏ － Ａ１ ２ ｏ。 ・ ３ Ｃａ Ｓ Ｏ ・ ３ ２ Ｈ２ Ｏ；
后， 粘土颗粒继续变粗而沉淀 ， 此 时粘土分散度 明显降 低， 粘度 、 切 力 转 而下 降 ， 滤失 量 继续 增 大 、 泥饼 变 得虚
厚 。钙 侵 导 致 的钻 井 液 性 能 恶化 ， 会 引 起 泥 页 岩水 化 膨胀 ， 甚 至 严 重 时会 导 致 井 塌 和卡 钻 等 各 种井 下 复杂
义 。
关键 词 ： 钻 井液 ； 水 泥钙侵 ； 钻 井液处理 中 图分类 号 ： Ｔ Ｅ ２ ５ ６ ． ９ 文献 标 识码 ： Ａ 文章 编号 ： １ ０ ０ ４ — ２ ４ － ０ ３
在 塔 河 油 田深 井 钻 井 钻 井 施 工 过 程 中 ， 钻 遇 高含 钙 的盐 膏 层 、 盐水 层 或是 钻水 泥 塞 时 ， 容 易 导致 钻 井液