钻井液常见污染问题及处理方法

马长栋（中国石油冀东油田勘探开发建设工程事业部，河北唐山 063200）

钻井液常见污染问题及处理方法

马长栋
（中国石油冀东油田勘探开发建设工程事业部，河北唐山 063200）

钻井过程不能缺少钻井液，钻井液本身的性能与钻井效果具有紧密的联系。然而在钻井施工时，钻井液经常受到井下环境污染，其中包含了二氧化碳以及硫化氢等常见污染物。如果不加处理，那么遭受污染后的钻井液将会丧失性能，增加钻井成本并且影响施工进程。由此可见，对于钻井液有必要予以经常性的污染处理。在钻井工作中，应当明确常见的钻井液污染问题；结合钻井施工的开展现状，探究可行的污染处理方法。

钻井液；污染问题；处理方法；研究

钻井施工包含了较多流程和环节，要获得优良的钻井实效，那么不能缺少钻井液作为辅助。对于各种类型的地质区块，钻井液表现出来的特性也并不相同。这是因为，地层中通常含有盐膏和酸性流体，这类物质将会导致钻井液的缓慢腐蚀，进而改变液体性能。这种状况下，混有污染物质的钻井液将很难发挥性能，情况严重时还可能威胁井下钻探的基本安全。为此，在明确了常见的钻井液污染类型基础上，就可以依照因地制宜的基本思路来处理钻井液，确保获得优良的钻井工作效能。

1 常见污染类型

首先是石膏污染。在钻井的进程中，钻井液具有较大可能受到石膏污染，这种现象尤其体现在聚合物的钻井液。相比于其他类型钻井液，聚合物钻井液通常具备较弱的抗污染性，因此石膏容易与钻井液发生混合。在混合的情况下，还可能导致酸碱值的降低，大量絮凝的钙离子增加了钻井液的滤失量与黏度切力，钻井液因此就会丧失部分性能。

其次是硫化氢污染。通常情况下，地层侵入的硫化氢如果遇到高温，那么将会与钻井液产生某种还原反应，经过氧化后的钻井液受到了污染。硫化氢具备易溶解的特性，水溶液表现为较弱的酸性，因此钻井液本身的酸碱值也会相应降低。钻井液本身的成分被分解后，胶体性能也会减弱。此外，硫化氢溶液还容易腐蚀钻具，导致氢原子发生缓慢扩散。如果钻具不具备最低限度的断裂应力，就会造成突然断裂的现象。

再次是盐水与二氧化碳污染。地层中含有钠盐和钙盐，这两类物质都是相对常见的。如果盐水渗入钻井液，将会降低酸碱度因而损害钻井液的性能。钻井液在失去胶体性质之后，絮凝状态就会变得很明显。此外，常见污染类型还包含了二氧化碳污染。这是因为，在进行钻井处理或者配浆过程中，高温状态下的有机物将会迅速分解，从而生成较大量的二氧化碳。钻井过程中如果侵入了二氧化碳，那么泥岩的膨胀与水化作用就会十分显著，钻井液因此增大了黏度切力。二氧化碳易溶解，溶液表现为弱酸性，因此也容易腐蚀管线或者钻具。

2 处理方法研究

钻井工作通常处在井下较恶劣的环境，这种现状不利于保持钻井液本身的性能。钻井液一旦受到污染，工作人员有必要对其予以适当处理。在传统处理流程中，通常选择胶液或者稀释剂的方式来处理钻井液。然而实质上，这种措施很难获得优良的处理实效，同时也可能耗费过高的资金。由此可见，对于遭受污染后的钻井液应当运用新型的处理手段和措施，依照基本的化学原理来提升钻井液的效能。具体而言，处理钻井液的可行措施包含了如下几个方面：

2.1 石膏污染的处理

石膏污染的典型特征就是钻井液发生絮凝，这种现象根源在于钙离子的侵入。在进行处理时，通常可以选择氢氧化钠来处理钻井液。如果条件允许，还可以增加适量的碳酸钠。这是由于氢氧化钠有助于确保酸碱度的提高，同时也抑制了絮凝结构的产生，确保钻井液具有适中的颗粒体积。在加入碳酸钠的情况下，钙离子将会被清除，因此钻井液就会恢复适当的酸碱度比例。这样做有助于消除石膏对于钻井液的严重破坏，确保钻井液具备良好的抵抗力。

2.2 硫化氢污染处理

硫化氢主要来源于氧化还原或者高温分解。因此在处理时，选用的处理剂应当具备优良的抗温性能。同时，在处理硫化氢污染的过程中，还需要避免还原型与氧化型物质的混合。如果钻井液已遭受较严重的硫化氢污染，那么首要任务就在于恢复适当的酸碱值。因此，对于钻井液需要加入适中的处理剂，处理剂的总量不应当过少或过多。只有增加了适当的处理剂溶液，钻井液才能维持良好的碱性浓度，同时防止黏度切力的提高。

2.3 其他类型污染的处理

对于盐水污染，通常可以选择氢氧化钠的处理方式。为了迅速恢复胶体性质，还需要在钻井液中加入护胶剂。如果二氧化碳侵入了钻井液内部，则应当运用氧化钙的添加物来降低黏度切力，这样做对于水化膨胀也可以进行抑制。此外，如果钻井液具有聚合物的特征，那么有必要对其酸碱度进行经常性的测量；在增加护胶剂的前提下，可以确保钻井液具备更强的污染抵抗力。

3 结束语

对于钻井施工的流程而言，钻井液通常很容易受到二氧化碳、硫化氢以及石膏物质的污染，这些污染在根本上影响了钻井液效能的发挥，同时也不利于节省钻井成本。若能加以适当处理，就可以在根源上消除钻井污染，保障钻井液的良好性能。选择适当的处理剂，有助于减少污染并且保障钻井安全。因此，相关人员还需要不断摸索经验，在此基础上服务于钻井工作综合质量的提升。

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

马长栋（1986—），男，蒙古族，青海乐都人，助理工程师，主要从事钻井工程工作。