浅谈钻井化学在油田化学中的作用

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1、浅谈钻井化学在油田化学中的作用摘要随着我国经济的快速发展，导致对能源需求的增长，尤英是导致右油行业开发的深入发展，而油山化学是石油科学屮最年轻的科学。油田化学是由钻井化学、采油化学和集输化学三部分组成。由丁•我国浅层右油资源几近枯竭，剩余资源主要埋藏分布在深部地层，70%超过5000米，所以突显钻井在右油发展中的重要性。而钻井化学主要研究钻井液和水泥浆的性能及其控制与调整,目的是最大限度捉高钻井效率以及解决钻井屮遇到的问题。本文首先介绍了钻井化学的概念，然后对其的两个主要分支钻井液化学和水泥浆化学也进

2、行了逐一介绍，最后进行了总结。关键词石油钻井化学钻井液化学水泥浆化学第一章钻井化学概念钻井化学是油田化学的一部分。钻井化学是钻井工程学与化学之间的边缘科学。钻井化学是研究如何用化学方法解决钻井和固井过程中遇到的问题。钻井化学主要研究钻井液和水泥浆的性能及其控制与调整。rtr丁钻井过程和固井过程中遇到的问题主耍来自钻井液和水泥浆，因此钻井化学可分为钻井液化学和水泥浆化学。第二章钻井液化学钻井液化学是通过研究钻井液的组成、性能及具控制与调整,达到优质、快速、安全、经济地钻井的目的。在钻井液性能的控制与调整

3、中，化学法是重要的方法。为了掌握这一方法，必须了解各种钻井液处理剂的类型、结构、性能及其作用机理，这是钻井液化学的主要组成部分。钻井液（原称泥浆）是指钻井中使用的工作流体。它可以是液体或气体，因此，钻井液应确切地称为钻井流体。钻井液在钻井中起着重要作用，钻井液在钻井液泵作用下经过地面管线、立柱、水龙带进入钻杆，然后通过钻头水眼喷向井底，再携带着钻头钻下來的岩屑，从钻杆与地层（或套管）之间的环空上返至地面，在地面经振动筛等固控设备将岩屑除去后，返回钻井液池。钻井液冇下列功能：1.冲洗井底钻井液可在钻头水

4、眼处形成高速的液流，喷向井底。这高速喷出的钻井液可将曲于钻井液压力与地层压力差而被压持在井底的岩屑冲起，起冲洗井底的作用。2.携带岩屑当钻井液在环空中的上返速度犬于岩屑的沉降速度吋，钻井液可将井中的岩屑带出，即在一定上返速度下，钻井液有携带岩屑的作用。3.平衡地层压力钻井液的液柱压力必须与地层压力相平衡才能达到防止井喷或钻井液大量漏进地层的目的。此外，通过对钻井液密度的调整可以控制钻井液的液柱压力,使它与地层压力相平衡。1.冷却与润滑钻头钻井液可将钻井过程屮钻具与地层摩擦产生的热带至地而,起到冷却作用

5、，同时，钻井液能有效地降低钻具与地层的摩擦,起到润滑作用。2.稳定井壁可在钻井液中加入适当的处理剂，使钻井液具有抑制页岩膨胀和分散的能力，同时产生薄而韧的滤饼，起稳定井壁的作用。3.悬浮岩屑和密度调整材料当停止循环时，钻井液处于静止状态，其中的膨润土颗粒可互相联结，形成结构，将岩屑悬浮起来。若钻井液中加有密度调整材料，则在停止循环时，钻井液也可以将它悬浮起来。钻井液悬浮岩屑和密度调整材料的能力，可使钻井液停止循环后易于再启动。4.获取地层信息通过钻井液携带出的岩屑，可以获取地层许多信息，如油气显示、地

6、层物性等。5.传递功率钻井液可将钻井液泵的功率经钻柱从钻头水眼高速喷射传到井底，提高钻头的破岩能力，加快钻井速度。第三章水泥浆化学水泥浆化学是通过研究水泥浆的组成、性能及其控制与调整,达到封隔漏失层、复杂地层和保护产层、套管的目的。因此，水泥浆外加剂和外掺料的类型、结构、性能及其作用机理成为水泥浆化学的主要组成部分。水泥浆是固井屮使用的工作液。这种I占I井作业是由套管向井壁与套管的环空注入水泥浆并让它上返至一定高度，水泥浆随后变成水泥石将井壁与套管固结起来。水泥浆的功能就是I占I井，通过I占I井可以达

7、到I占I定和保护套管、保护高压油气层、封隔严重漏失层和其他复杂层的目的。水泥浆是由水、水泥、外加剂和外掺料组成。同井时，为使水泥浆能将井壁与套管间的钻井液替换得彻底,应要求水泥浆密度大于钻井液密度，但乂以不压漏地层为度。水与水泥混合后的行为主要表现为水泥浆逐渐变稠。水泥浆这种逐渐变稠的现象称为水泥浆稠化，为使水泥浆顺利注入井壁与套管的环空，应要求稠化时间等于注水泥浆施工时间加上一小时。水泥浆有与钻井液类似的流变性，这是由于水泥在水屮与粘土在水中有类似的带电性和凝聚性，工业上常通过对水泥浆流变性的调整来

8、降低水泥浆的流动阻力。与钻井液相似，水泥浆也存在滤失现象。水泥浆的滤失速率比钻井液的滤失速率高得多。水泥浆的滤失会导致水泥浆的流动性变差，而进入地层的滤液会对地层带来损害。第四章结论本文通过对钻井化学概念的介绍，以及对钻井液化学和水泥浆化学的逐一介绍，目的是使读者对钻井化学在油出化学中的作用有了一个大概的了解，方便以后进行深入的研究。第五章主要参考文献1李克向，解浚昌，李丕训等.钻井手册(卬方)•北京：石油工业出版社，1990,602^6032吴隆杰，杨