21世纪初国外钻井液和完井液技术

钻井液，俗称泥浆，是钻井时用来清洗井底并把岩屑携带至地面、维持钻井操作正常进行的流体。普通钻井液是由粘土、水和一些无机或有机化学处理剂搅拌而成的悬浮液和胶体溶液的混合物，其中粘土呈分散相，水是分散介质，组成固相分散体系。

钻井液具有以下功能：

(1)带动涡轮，冷却钻头和钻具；

(2)携带岩屑，悬浮岩屑，防止岩屑下沉；

(3)保护井壁，防止地层垮塌；

(4)平衡地层压力，防止井喷与井漏：

(5)将水动力传给钻头，破碎岩石；

(6)钻井液录井，取得油、气、水层资料。

钻井液固相分为有用固相和无用固相(也叫有害固相)。有用固相是指有助于改善钻井液性能的固相，无用固相是指不能改善钻井液性能。

钻井液中加重剂、岩屑及黏土等固体颗粒所组成的体系称为固相。按其作用可分为有用固相和无用固相(也叫有害固相)。有用固相是指有助于改善钻井液性能的固相，如膨润土、加重剂(青石粉、重晶石及肽铁矿)等；无用固相是指不能改善钻井液性能，甚至影响钻井液性能，危害钻井正常进行的固相。钻井液中固相含量高可导致形成厚的滤饼，容易引起压差卡钻；形成的滤饼渗透率高，滤失量大，造成储层损害和井眼不稳定；造成钻头及钻柱的严重磨损，尤其是造成机械钻速降低。

钻进时，钻井液不停地循环，当钻井液在井中和各种不同的岩层及油、气、水层接触时，钻井液的性质就会发生某些变化，根据钻井液性能的变化情况，可以大致推断地层性质及含油、气、水情况。当油、气、水层被钻穿以后，若油、气、水层压力大于钻井液柱压力，在压差作用下，油、气、水进入钻井液，随钻井液循环返出井口，并呈现不同的状态和特点，这就要求进行全面的钻井液录井资料收集。油、气、水显示资料，特别是油、气显示资料，是非常重要的地质资料。这些资料的收集有很强的时间性，如错过了时间，就可能使收集的资料残缺不全，或者根本收集不到资料。

1．油气水显示的分级

按钻井液中油气水显示的情况，可分为以下四级:(1)油花气泡：油花或气泡占槽面面积30%以下。(2)油气浸：油花或气泡占槽面面积30%以上，钻井液性能变化明显。(3)井涌：钻井液涌出至转盘面以上不超过1m。(4)井喷：钻井液喷出转盘面1 m以上。喷高超过二层平台称强烈井喷。

2．油气显示资料收集

钻入目的层后，应注意观察泥浆槽、泥浆池液面和出口情况，并定时测量钻井液性能。

(1)观察泥浆槽液面变化情况。观察槽面时应着重注意以下四方面的内容：①记录槽面出现油花、气泡的时间，显示达到高峰的时间，显示明显减弱的时间，并根据迟到时间推断油气层的深度和层位；②观察槽面出现显示时油花、气泡占槽面面积的百分比，显示达到高峰时占槽面的百分比，显示减弱时占槽面的百分比；③油气在槽面的产状、油的颜色、油花分布情况(呈条带状、片状、点状及不规则形状)、气泡大小及分布特点等：④槽面有无上涨现象，上涨高度，有无油气芳香味或硫化氢味等。必要时应取样进行荧光分析和含气试验等。

(2)观察泥浆池液面的变化情况。应观察泥浆池液面有无上升、下降现象，上升、下降的起止时间，上升、下降的速度和高度，池面有无油花、气泡及其产状。

(3)观察钻井液出口情况。油气浸严重时，特别是在钻穿高压油气层后，要经常注意钻井液流出情况，是否时快时慢、忽大忽小，有无外涌现象。如有这些现象，应进行连续观察，并记录时间、井深、层位及变化特征。井涌往往是井喷的先兆，除应加强观察外，还应通知工程人员做好防喷准备工作。

(4)收集钻井液性能资料。钻遇油气层时，由钻井人员定时连续测量钻井液密度、粘度，直到油气显示结束为止。地质人员除收集钻井液性能资料外，亦应随时观察，详细记录钻井液性能变化情况，供以后综合解释、讨论下套管及试油层位时参考。