钻孔冲洗要点

岩屑无悬浮能力。
•
适用：一般用于地层压力不大的稳定和非冲蚀性岩层中。如大部
分完整的岩浆岩和变质岩中。在取水容易的地区用于部分漏失和
强度。 • 润滑膜的强度取决于使用的冲洗液类型和往冲洗液中添加的添加剂
的种类和数量。 • 乳状液，表面活性剂溶液，乳化泥浆和油基泥浆的润滑性能远高于
空气、清水和普通的水基泥浆。表面活性剂的添加，可提高冲洗液 的润滑性能。
4. 保护孔壁
• 复杂地层：松散、破碎、坍塌、遇水膨胀等岩层； • 维护孔壁的影响因素：冲洗液类型、冲洗液的性能参数、在环空中
钻孔冲洗是钻井的三大基本工序之一，钻孔冲洗作业的优劣，在很大程 度上决定着钻井工作的快慢和优劣。掌握钻孔冲洗的基本原理和工艺 技术，是优质高产地完成钻井工作的前提。
钻孔冲洗使用多种多样的冲洗介质，特别是各种类型的泥浆。泥浆是解 决复杂地层钻进的主要手段。
钻 井 液 循 环 示 意 图
钻孔从井冲中洗清除液钻的屑；功用
热容量小，需要较大的流量，才能有效地冷却钻头。泥 浆的粘度大，流速低，冷却能力不如清水。
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3. 润滑钻具和钻头
• 润滑不良时，钻具与孔壁因强烈摩擦而产生高温，引起钻具的磨损。 而且回转钻具消耗的功率很大。同时，因不均衡的回转引起钻具强 烈振动，造成钻具的磨损和钻头的损坏。
• 良好的润滑对提高钻头的寿命及牙轮轴承的寿命。 • 冲洗液的润滑效果，取决于在钻具和孔壁岩石表面形成的润滑膜的
1. 清洗孔底，携带和悬浮岩屑
• 冲洗液清洗孔底和携带岩屑的能力，决定于送入孔内的冲洗液量及冲洗液 的性能指标，其次也与钻具和钻头的结构有关。
• 流速要求：小口径金刚石钻进，>0.8m/s(正循环时)；石油钻井，0.350.5m/s。
• 目前的石油钻及水井钻中趋向于降低上返速度; • 冲洗液的携带和悬浮岩屑的能力--切力和粘度； • 有效携带岩屑的前提下可降低冲洗液的上返速度。 • 泥浆悬浮岩屑的能力主要取决于泥浆的静切力值。 • 钻杆、钻铤和岩心管与孔壁的间隙大小，决定着冲洗液流通的环状断面的
清洁井底；
作用
钻孔控冷起在冲制却介井冲 吹洗地和质壁洗洗下润的上（压滑作形介）或力钻用成质使吹；头使滤在用、钻饼孔钻屑（孔的）杆在使内介是和地井连质钻面壁钻铤泥与续主井；浆渗的要过池透或是中层程沉分定用的降隔期液重；开的体）要；循（环环包节。 括。由充冲于气洗冲液的洗体实（和质或泡是 防止沫地）层坍，塌因；此常称为冲洗液，它在孔内的循环，称为钻 避免孔损冲害产洗层。的产能；
• 泥浆是固/液分散体系——它是粘土在液体中的分散体系。水基泥浆与油基泥浆。水基 泥浆进一步划分为分散性和抑制性。
• 液/液分散体系——乳状液，由水和油组成的分散体系。油包水型和水包油型。
• 纯液体性的冲洗液——水、（淡水、海水和咸水）各种溶液和油。溶液有无机盐溶液 （如饱和盐水）和无机盐与有机高分子化合物复合溶液（无固相钻井液）。
• 常用的冲洗介质：空气、充气液体、稳定泡沫、泥浆和乳状液，清水和无固相钻井液。
一. 清水
•
清水和矿化水。
•
优点：冲洗孔底时易呈涡流状态，冲洗效果好，冷却能力强，比
重低，有较高的机械钻速。
•
缺点：在孔内循环过程中渗入地层量大，易引起地层的膨胀、分
散、坍塌和掉块；一些岩层易被冲蚀和溶解；循环停止时对孔内
•
泥浆应尽量降低固相含量，必要时加入专门的润滑添加剂，才能
有较好的冷却和润滑特性。
抗外界干扰，性能稳定
•
防止盐侵、钙侵、粘土侵、水泥侵和温度升高。
•
不妨碍或有利于取芯、防斜、测井等工作
•
不污染矿石品质，不损害油气水层。在孔壁上形成的泥皮要薄而
韧，电阻率适当，以利于电测井工作。
不腐蚀钻具和地面的循环设备；无毒无污染
大小，当泵量一定时影响着冲洗液的上返速度，影响孔内岩屑的排出； • 钻头水口、水槽的尺寸和分布，影响着冲洗液从钻头唇面下及时排除岩屑
的能力。
2. 冷却钻头
• 钻头与岩石摩擦会产生大量的热； • 小口径金刚石钻进，由于转速高：烧钻。 • 冷却钻头的效果，取决于单位时间流经孔底的冲洗液量
和冲洗介质的热容量和粘度。 • 水的粘度低，热容量大，冷却能力强。空气的粘度低，
的岩矿芯连续不断地通过钻杆内孔输送出地表。
7. 传递孔底信息 实行自动测试和控制，孔底信息可通过冲洗介质传输
至地表。
8. 其他功用 保温作用等。
•
冲洗液的性能应在较大范围内可调
良好的冷却散热能力和润滑性能，以延长钻头寿命和提高钻进效率；
•
水包油乳状液和表面活性剂溶液，除有较好的冷却能力，还有良
好的润滑作用，是小口径金刚石钻进常用的冲洗液；
冲洗部减防分少止的粉地下钻目）帮套杆助管疲的; 承的劳：担费腐钻用蚀1.柱；；为和了套从管的孔重底量清； 除碎岩的产物——岩屑（岩
2有.利冷于却电和测解润释滑；孔底的碎岩工具和孔内钻具
3将.地护面壁水马力传输到钻头上； 4在这.停些在止所石循有油环的时功钻悬能井浮必中岩须屑做维和到持加不井重对材井内料队压；人力员造平成衡任等何危作险用。。
成本低，原料来源广泛
废弃的泥浆应易于处理
• 冲洗介质种类：
• 按介质：气体的和液体的。 • 按形成的分散体系：纯空气的，液/气的，固/液，液/液和纯液体的。 • 纯气体作为冲洗介质的有：压缩空气、天然气、内燃机废气和氮气。液/气分散体系
用作冲洗介质的是雾或湿空气。气/液分散体系的是充气液体和稳定泡沫。
5. 破碎孔底岩石
• 直接破碎岩石。例如：石油钻井中的高压喷射钻 井，液力切割岩石；
• 驱动孔底动力机带动钻头破碎岩石，如液力冲击 钻进，螺杆钻进；
• 对岩石起减硬效应，即冲洗液中含某些盐时，对 一些岩石能降低其硬度，有利于钻头碎岩。
6. 输送岩矿芯至地表 反循环连续取芯钻进利用冲洗液的循环，将钻头钻取
的流态。 • 矿化度高的聚合物泥浆，具有较好的抑制孔壁的效应，特别是含钾
的聚合物泥浆。 • 油基泥浆具有最强的抑制孔壁的能力。 • 冲洗液的性能参数包括比重、流变参数（粘度与切力）和失水特性，
它们影响到钻孔和地层间的压力平衡、抽漏和压裂地层、岩层的膨 胀、分散和垮塌等孔壁不稳定问题。 • 复杂地层钻进时，维护孔壁是能否持续钻进的关键。