《钻井液》钻井液导论
讲座由化学家兼高级钻井液工程师Marwa Alqutt主讲，系统性地介绍了钻井液（drilling fluids）在石油和天然气钻井作业中的关键作用、功能、类型、组成、管理流程及其对钻井安全和效率的影响。钻井液是钻井工程中的“血液”，其性能直接关系到钻井作业的成功与否。讲座首先通过日常生活中的类比（如挖掘沟渠时使用支撑系统防止坍塌）引出钻井液在实钻井中的必要性。地下地层并非均匀完整，随着井深增加，地层压力、温度升高，井壁稳定性变差，钻井液的作用愈发关键。历史上如智利矿难等事故也凸显了井筒稳定性与流体管理的重要性。1. 控制地层压力：通过调节钻井液密度（泥浆重量），产生足够的静液压压力，防止地层流体（如油气）意外涌入井筒（即井喷），同时避免压力过高压裂地层。2. 携带岩屑至地面：钻井液在循环过程中将钻头破碎的岩屑从井底输送至地面，通过振动筛等设备进行分离，确保钻井进度和井眼清洁。3. 维持井壁稳定：通过化学和机械作用防止井眼坍塌或缩径，特别是在遇水易膨胀的泥岩或盐层等敏感地层中。4. 形成滤饼并控制滤失：在井壁形成薄而致密的滤饼，减少钻井液滤液侵入地层，避免储层伤害和井壁失稳。5. 冷却和润滑钻具：降低钻头和钻柱在高温地层中的工作温度，减少磨损。6. 传递水力能量：为井下工具（如泥浆马达）提供动力，并传输信号。7. 提供浮力减轻钻柱重量：通过浮力效应降低大钩负荷，扩展钻机的钻井能力。8. 环境影响最小化：尤其在环保敏感区域，需选择低毒性、易处理的钻井液体系。油基泥浆：性能优越，适用于复杂地层，但成本高且环保要求严。气动流体：用于低压地层，通过气体循环实现钻井，但不适用于高压井。钻井液的组成包括连续相（水或油）和添加剂（如增粘剂、降滤失剂、加重材料等），其性能通过密度、流变性、滤失量等参数衡量。讲座强调了钻井液设计需基于“井身设计基础”，综合考虑地质条件、工程要求、环境影响和经济性。钻井液管理是一个系统工程，涉及合同准备、流体选择、现场配制、循环净化及废弃处理。过程中需密切监测性能指标，及时调整配方以应对井下变化。最后，讲座通过实例说明钻井液选择不当可能导致地质信息失真、井眼扩大、固井困难等问题，甚至引发灾难性事故（如Macondo井喷）。因此，优化钻井液设计是确保安全钻井、保护储层、实现经济开采的关键。讲座通过理论讲解、实物图示和现场案例，全面阐述了钻井液在现代化钻井中的核心地位，突出了其多功能性、复杂性和系统性，为听众提供了深入且实用的专业知识。 著作权归作者所有，欢迎分享，未经许可，不得转载
首次发布时间：2025-10-19
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