鉆井液常見污染問題及處理方法

馬長棟（中國石油冀東油田勘探開發建設工程事業部，河北唐山 063200）

鉆井液常見污染問題及處理方法

馬長棟
（中國石油冀東油田勘探開發建設工程事業部，河北唐山 063200）

鉆井過程不能缺少鉆井液，鉆井液本身的性能與鉆井效果具有緊密的聯系。然而在鉆井施工時，鉆井液經常受到井下環境污染，其中包含了二氧化碳以及硫化氫等常見污染物。如果不加處理，那么遭受污染后的鉆井液將會喪失性能，增加鉆井成本并且影響施工進程。由此可見，對于鉆井液有必要予以經常性的污染處理。在鉆井工作中，應當明確常見的鉆井液污染問題；結合鉆井施工的開展現狀，探究可行的污染處理方法。

鉆井液；污染問題；處理方法；研究

鉆井施工包含了較多流程和環節，要獲得優良的鉆井實效，那么不能缺少鉆井液作為輔助。對于各種類型的地質區塊，鉆井液表現出來的特性也并不相同。這是因為，地層中通常含有鹽膏和酸性流體，這類物質將會導致鉆井液的緩慢腐蝕，進而改變液體性能。這種狀況下，混有污染物質的鉆井液將很難發揮性能，情況嚴重時還可能威脅井下鉆探的基本安全。為此，在明確了常見的鉆井液污染類型基礎上，就可以依照因地制宜的基本思路來處理鉆井液，確保獲得優良的鉆井工作效能。

1 常見污染類型

首先是石膏污染。在鉆井的進程中，鉆井液具有較大可能受到石膏污染，這種現象尤其體現在聚合物的鉆井液。相比于其他類型鉆井液，聚合物鉆井液通常具備較弱的抗污染性，因此石膏容易與鉆井液發生混合。在混合的情況下，還可能導致酸堿值的降低，大量絮凝的鈣離子增加了鉆井液的濾失量與黏度切力，鉆井液因此就會喪失部分性能。

其次是硫化氫污染。通常情況下，地層侵入的硫化氫如果遇到高溫，那么將會與鉆井液產生某種還原反應，經過氧化后的鉆井液受到了污染。硫化氫具備易溶解的特性，水溶液表現為較弱的酸性，因此鉆井液本身的酸堿值也會相應降低。鉆井液本身的成分被分解后，膠體性能也會減弱。此外，硫化氫溶液還容易腐蝕鉆具，導致氫原子發生緩慢擴散。如果鉆具不具備最低限度的斷裂應力，就會造成突然斷裂的現象。

再次是鹽水與二氧化碳污染。地層中含有鈉鹽和鈣鹽，這兩類物質都是相對常見的。如果鹽水滲入鉆井液，將會降低酸堿度因而損害鉆井液的性能。鉆井液在失去膠體性質之后，絮凝狀態就會變得很明顯。此外，常見污染類型還包含了二氧化碳污染。這是因為，在進行鉆井處理或者配漿過程中，高溫狀態下的有機物將會迅速分解，從而生成較大量的二氧化碳。鉆井過程中如果侵入了二氧化碳，那么泥巖的膨脹與水化作用就會十分顯著，鉆井液因此增大了黏度切力。二氧化碳易溶解，溶液表現為弱酸性，因此也容易腐蝕管線或者鉆具。

2 處理方法研究

鉆井工作通常處在井下較惡劣的環境，這種現狀不利于保持鉆井液本身的性能。鉆井液一旦受到污染，工作人員有必要對其予以適當處理。在傳統處理流程中，通常選擇膠液或者稀釋劑的方式來處理鉆井液。然而實質上，這種措施很難獲得優良的處理實效，同時也可能耗費過高的資金。由此可見，對于遭受污染后的鉆井液應當運用新型的處理手段和措施，依照基本的化學原理來提升鉆井液的效能。具體而言，處理鉆井液的可行措施包含了如下幾個方面：

2.1 石膏污染的處理

石膏污染的典型特征就是鉆井液發生絮凝，這種現象根源在于鈣離子的侵入。在進行處理時，通常可以選擇氫氧化鈉來處理鉆井液。如果條件允許，還可以增加適量的碳酸鈉。這是由于氫氧化鈉有助于確保酸堿度的提高，同時也抑制了絮凝結構的產生，確保鉆井液具有適中的顆粒體積。在加入碳酸鈉的情況下，鈣離子將會被清除，因此鉆井液就會恢復適當的酸堿度比例。這樣做有助于消除石膏對于鉆井液的嚴重破壞，確保鉆井液具備良好的抵抗力。

2.2 硫化氫污染處理

硫化氫主要來源于氧化還原或者高溫分解。因此在處理時，選用的處理劑應當具備優良的抗溫性能。同時，在處理硫化氫污染的過程中，還需要避免還原型與氧化型物質的混合。如果鉆井液已遭受較嚴重的硫化氫污染，那么首要任務就在于恢復適當的酸堿值。因此，對于鉆井液需要加入適中的處理劑，處理劑的總量不應當過少或過多。只有增加了適當的處理劑溶液，鉆井液才能維持良好的堿性濃度，同時防止黏度切力的提高。

2.3 其他類型污染的處理

對于鹽水污染，通常可以選擇氫氧化鈉的處理方式。為了迅速恢復膠體性質，還需要在鉆井液中加入護膠劑。如果二氧化碳侵入了鉆井液內部，則應當運用氧化鈣的添加物來降低黏度切力，這樣做對于水化膨脹也可以進行抑制。此外，如果鉆井液具有聚合物的特征，那么有必要對其酸堿度進行經常性的測量；在增加護膠劑的前提下，可以確保鉆井液具備更強的污染抵抗力。

3 結束語

對于鉆井施工的流程而言，鉆井液通常很容易受到二氧化碳、硫化氫以及石膏物質的污染，這些污染在根本上影響了鉆井液效能的發揮，同時也不利于節省鉆井成本。若能加以適當處理，就可以在根源上消除鉆井污染，保障鉆井液的良好性能。選擇適當的處理劑，有助于減少污染并且保障鉆井安全。因此，相關人員還需要不斷摸索經驗，在此基礎上服務于鉆井工作綜合質量的提升。

Study on Common Contamination of Drilling Fluid and Its Treatment

Ma Chang-dong

The drilling process can not lack the drilling fluid，and the performance of the drilling fluid itself is closely related to the drilling effect.However，in drilling construction，the drilling fluid is often subject to underground environmental pollution，which contains carbon dioxide and hydrogen sulfide and other common pollutants.If left untreated，the contaminated drilling fluid will lose performance，increase drilling costs and impact the construction process.Thus，it is necessary for the drilling fluid to be regular pollution treatment.In the drilling work，should be clear common problems of drilling fluid contamination；combined with the development of drilling the status quo to explore possible treatment methods of pollution.

drilling fluid；pollution problem；treatment method；research

TE254.2

A

1003-6490（2016）12-0123-02

2016-12-15

馬長棟（1986—），男，蒙古族，青海樂都人，助理工程師，主要從事鉆井工程工作。