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摘 要：在文章当中，主要是针对了我国深部地质钻探井液体系涉及的因素做出了全面的分析研究，并且在这个基础之上提出了下文之中的一些内容，希望能够给与同行业人员提供一定价值的参考。
关键词：深部；地质钻探；设计因素；分析
伴随着我国国民经济的增长，针对于矿产资源的消耗也在不断的增加，同时随着地质找矿工作的深入，深部钻探项目已经是越来越多。通过列举地质钻探钻机在设计过程中所需要考虑的诸多因素，其中包括了地层的条件以及钻井液类型和钻井液材料等，从而能够为地质钻探钻井液设计以及现场的施工提供一定的参考。
一、关于钻井液设计中所需要考虑的问题
（一）需要对地质的条件进行考虑
必须要了解地质条件，其中包括了地质的年代、地层的应力以及岩石岩性等，对于低层特性来说，主要是选择钻井液的类型以及确定泥浆性能参数的一个重要依据。
一是压力地层，地层的压力相对来说比较大，将会存在着缩径以及坍塌等情况下，必须要采取用加重的泥浆。然而地层空隙压力要是出现过小的情况下，那么将会导致出现漏失，需要采取充气的泥浆或者是泡沫泥浆等，这样能够有效的防止出现漏失。
二是软页岩以及存在着裂隙的硬页岩，因为孔壁的避免存在着剥落以及崩解等情况，必须要求泥浆滤失量低，同时也需要能够具有着较好的封堵功能。如果掉块相对来说较为严重的情况下，必须要对泥浆的密度进行适当的提高。
三是盐膏地层比如盐层和钾盐以及天然碱等，钻孔要是超径，那么会导致泥浆受到污染，同时也会扩大径以及孔壁探讨第。进而要求泥浆是需要具有着电解质污染性能以及能够抑制地层中盐等性能。根据盐层的厚度以及组分等来说，则是可以选择使用抗污染的泥浆以及盐水泥浆等。
四是高渗透性的地层，比如砂岩地层，较为容易成为后泥饼，同时也容易出现卡钻。进而要求泥浆是滤失量低以及相含量低，并且也需要具有着良好的润滑性以及配备着一定数量的解卡剂。
五是地层的完整情况。对于完整的地层需要重点的考虑泥浆出现流变的性能以及泥浆的润滑性能。对于一些较为松散以及破碎的地层来说不可以进行负压钻进，然而需要保证钻井液能够有着一定程度的密度，从而保证对于孔壁具有着支撑。针对于钻井液的年度和切力来说不可以太低，同时返回速度也不可以太快，这样能够有效的避免紊流对孔壁进行冲刷。保证钻井液胶凝强度不可以太大，避免在进行下钻和开泵的过程中导致压力过大从而使地层压垮。
六是對于孔隙以及裂隙的发育地层来说，如果空隙或者是裂隙出现过大、过小的情况下，这是确定出堵漏方式和施工中工艺采取的重要依据。
七是针对于地层的温度梯度来说。在高温地层当中是需要要求泥浆能够有着良好的一个抗温性能，如果实在冻土层或者是在高寒地区当中，则是需要泥浆能够在低温的情况下具有着流动性，可以采取使用抗低温的泥浆，或者是采用一些必要的控制措施。
（二）针对于施工的情况以及调节分析
在施工的过程中设备的实际情况、井身的结构以及钻进的方法主要是泥浆流变性能参数设计中一个十分重要的依据。
一是对于孔径大小来说，如果孔径大那么泥浆的流动速度则是相对较慢，并且对于泥浆的年度以及切力来说要求也相对比较高。
二是针对于孔的深度来说，如果深度出现了增加，那么泥浆的减摩擦降阻作用将会越来越重要。
三是在进行全面钻进的过程中，岩屑量如果过大，必须要对泥浆的斜岩能力进行充分的考虑。
四是针对于绳索的取心钻机来说，对于泥浆的要求相对较高，如果粘度和切力较低的情况下，能够有助于防止绳钻的钻杆内部出现结垢以及环空压力出现过大等问题。
（三）针对于工程的要求分析
对于钻探工程来说，主要是对钻井液的性能具有着两个方面的要求：
一是要能够保证钻井的安全，钻井液的性能必须要能够满足复杂的要求。
二是需要对机械钻速给与保障。通过对钻速进行提高从而要求钻井液能够有着良好的流变性能以及携岩能力。
二、针对钻井液的选择类型分析
（一）关于清水以及自然造浆的分析
主要是采用清水来作为冲洗液，同时也应该应用在完整以及稳定的地层当中进行钻井。在钻进到第三和第四系根据粘土为主的地层时候，在破碎之后的岩屑主要和清水冲洗液进行混合并且能够分散成为浆液便称之为自然造浆，然而其特点主要是为成本低以及钻进的速度相对来说比较快。
（二）关于细分散泥浆
主要是钙土份加上纯碱在现场采用淡水进行配浆钠化，或者是采用纳鹏润土来进行配置，之后则是加上各种各样的分散剂配合成为的水基钻井液体系。对于该体系来说，是需要具有着较高程度的造浆黏土，从而使其能够保证系统成为胶体的一个状态，同时也能够保证胶体的稳定性。具有着较为典型的则是分散性的泥浆，比如三磺泥浆等。
（三）关于不分散低固相聚何物的钻井液分析
主要是具有着选择性的絮凝以及包被作用的高分子聚合物等作为主要的处理剂，从而使其能保留在泥浆当中的优质造浆黏土，仅仅只絮凝劣质黏土以及钻屑，从而会生气钻屑和劣质土不会被分散，方便在地表进行清除，同时也能够保持钻井液的低固相以及优良的剪切稀释的性能。
三、需要对钻井液的性能参数进行确定
对于钻井液来说，是否能够充分的发挥出自身的效能，主要是和钻井液自身性能参数存在着直接的关系，如果参数的设计存在着不合理，那么将会导致复杂的孔内事故出现，所以，必须要对钻井液的性能进行严格的设计。
（一）必须要对钻井液的密度进行确定
通过对钻井液的密度进行合理的确定，能够更好的实现压力的平衡钻机，同时通过对钻井液的密度来说，所需要考虑的因素种类相对来说比较多，例如地层所存在着的压力以及地层破裂过程中存在着的压力，通过根据最小的空地压力等于地层压力的原则来对钻井液自身的密度进行确定。
（二）真对钻井液的流变性能设计
1.关于设计的原则分析
一是需要能够保证携岩能力以及井眼的净化。
二是对于环空流态来说需要能够接近于一个稳定的状态，从而能够有效的防治对孔壁带来冲刷。
三是需要对粘度进行降低，这样能够有利于清楚岩屑以及对钻机钻速进行提高，同时也能够对环空压力进行降低，有效的防治钻杆的内壁出现结垢。
四是需要具有着较低的摩擦阻力，主要是为塑性粘度较低。
2.关于流变的模式选择分析
针对于较为常用的流变模式来说，主要是存在着宾汉、卡森以及幂律模式等，在进行地质岩心钻探钻井液工艺的计算的昂中主要是采用的为卡森模式。
四、结语
通过对上述内容进行分析研究之后可以得知，在进行地质钻机的过程中，必须要对其存在着的因素做出充分的考虑分析，同时也需要对影响施工的内容给与全面的控制，通过采取科学有效的措施将工程中存在着的难题逐一进行克服，保证钻井的施工能够得到顺利的进行，与此同时也能够不断的累计钻井的经验，带动我国钻井技术的发展。
参考文献
[1] 刘力.钻井液侵入含天然气水合物地层特性研究[D].中国地质大学博士论文，2013.
[2] 王旭.辽宁兴城深部探测实验基地科学钻探技术研究[D].吉林大学硕士论文，2014.
[3] 周应华.大陆科学钻探钻井液体系研究——新型甲酸盐无固相钻井液体系研究[D].成都理工大学硕士论文，2002.
[4] 冉恒谦，张金昌，谢文卫，张永勤，宋志彬，向军文，刘凡柏，冯起赠，鄢泰宁，贾美玲，陶士先，胡继良.地质钻探技术与应用研究[J].地质学报，2011，12（24）：185-188.
[5] 潘丽娟.抗温200℃密度1.50～2.30g/cm～3水基钻井液体系研究[D].西南石油大学硕士论文，2011.
作者简介：周继，云南国土建设工程总公司滇西分公司。
关键词：深部；地质钻探；设计因素；分析
伴随着我国国民经济的增长，针对于矿产资源的消耗也在不断的增加，同时随着地质找矿工作的深入，深部钻探项目已经是越来越多。通过列举地质钻探钻机在设计过程中所需要考虑的诸多因素，其中包括了地层的条件以及钻井液类型和钻井液材料等，从而能够为地质钻探钻井液设计以及现场的施工提供一定的参考。
一、关于钻井液设计中所需要考虑的问题
（一）需要对地质的条件进行考虑
必须要了解地质条件，其中包括了地质的年代、地层的应力以及岩石岩性等，对于低层特性来说，主要是选择钻井液的类型以及确定泥浆性能参数的一个重要依据。
一是压力地层，地层的压力相对来说比较大，将会存在着缩径以及坍塌等情况下，必须要采取用加重的泥浆。然而地层空隙压力要是出现过小的情况下，那么将会导致出现漏失，需要采取充气的泥浆或者是泡沫泥浆等，这样能够有效的防止出现漏失。
二是软页岩以及存在着裂隙的硬页岩，因为孔壁的避免存在着剥落以及崩解等情况，必须要求泥浆滤失量低，同时也需要能够具有着较好的封堵功能。如果掉块相对来说较为严重的情况下，必须要对泥浆的密度进行适当的提高。
三是盐膏地层比如盐层和钾盐以及天然碱等，钻孔要是超径，那么会导致泥浆受到污染，同时也会扩大径以及孔壁探讨第。进而要求泥浆是需要具有着电解质污染性能以及能够抑制地层中盐等性能。根据盐层的厚度以及组分等来说，则是可以选择使用抗污染的泥浆以及盐水泥浆等。
四是高渗透性的地层，比如砂岩地层，较为容易成为后泥饼，同时也容易出现卡钻。进而要求泥浆是滤失量低以及相含量低，并且也需要具有着良好的润滑性以及配备着一定数量的解卡剂。
五是地层的完整情况。对于完整的地层需要重点的考虑泥浆出现流变的性能以及泥浆的润滑性能。对于一些较为松散以及破碎的地层来说不可以进行负压钻进，然而需要保证钻井液能够有着一定程度的密度，从而保证对于孔壁具有着支撑。针对于钻井液的年度和切力来说不可以太低，同时返回速度也不可以太快，这样能够有效的避免紊流对孔壁进行冲刷。保证钻井液胶凝强度不可以太大，避免在进行下钻和开泵的过程中导致压力过大从而使地层压垮。
六是對于孔隙以及裂隙的发育地层来说，如果空隙或者是裂隙出现过大、过小的情况下，这是确定出堵漏方式和施工中工艺采取的重要依据。
七是针对于地层的温度梯度来说。在高温地层当中是需要要求泥浆能够有着良好的一个抗温性能，如果实在冻土层或者是在高寒地区当中，则是需要泥浆能够在低温的情况下具有着流动性，可以采取使用抗低温的泥浆，或者是采用一些必要的控制措施。
（二）针对于施工的情况以及调节分析
在施工的过程中设备的实际情况、井身的结构以及钻进的方法主要是泥浆流变性能参数设计中一个十分重要的依据。
一是对于孔径大小来说，如果孔径大那么泥浆的流动速度则是相对较慢，并且对于泥浆的年度以及切力来说要求也相对比较高。
二是针对于孔的深度来说，如果深度出现了增加，那么泥浆的减摩擦降阻作用将会越来越重要。
三是在进行全面钻进的过程中，岩屑量如果过大，必须要对泥浆的斜岩能力进行充分的考虑。
四是针对于绳索的取心钻机来说，对于泥浆的要求相对较高，如果粘度和切力较低的情况下，能够有助于防止绳钻的钻杆内部出现结垢以及环空压力出现过大等问题。
（三）针对于工程的要求分析
对于钻探工程来说，主要是对钻井液的性能具有着两个方面的要求：
一是要能够保证钻井的安全，钻井液的性能必须要能够满足复杂的要求。
二是需要对机械钻速给与保障。通过对钻速进行提高从而要求钻井液能够有着良好的流变性能以及携岩能力。
二、针对钻井液的选择类型分析
（一）关于清水以及自然造浆的分析
主要是采用清水来作为冲洗液，同时也应该应用在完整以及稳定的地层当中进行钻井。在钻进到第三和第四系根据粘土为主的地层时候，在破碎之后的岩屑主要和清水冲洗液进行混合并且能够分散成为浆液便称之为自然造浆，然而其特点主要是为成本低以及钻进的速度相对来说比较快。
（二）关于细分散泥浆
主要是钙土份加上纯碱在现场采用淡水进行配浆钠化，或者是采用纳鹏润土来进行配置，之后则是加上各种各样的分散剂配合成为的水基钻井液体系。对于该体系来说，是需要具有着较高程度的造浆黏土，从而使其能够保证系统成为胶体的一个状态，同时也能够保证胶体的稳定性。具有着较为典型的则是分散性的泥浆，比如三磺泥浆等。
（三）关于不分散低固相聚何物的钻井液分析
主要是具有着选择性的絮凝以及包被作用的高分子聚合物等作为主要的处理剂，从而使其能保留在泥浆当中的优质造浆黏土，仅仅只絮凝劣质黏土以及钻屑，从而会生气钻屑和劣质土不会被分散，方便在地表进行清除，同时也能够保持钻井液的低固相以及优良的剪切稀释的性能。
三、需要对钻井液的性能参数进行确定
对于钻井液来说，是否能够充分的发挥出自身的效能，主要是和钻井液自身性能参数存在着直接的关系，如果参数的设计存在着不合理，那么将会导致复杂的孔内事故出现，所以，必须要对钻井液的性能进行严格的设计。
（一）必须要对钻井液的密度进行确定
通过对钻井液的密度进行合理的确定，能够更好的实现压力的平衡钻机，同时通过对钻井液的密度来说，所需要考虑的因素种类相对来说比较多，例如地层所存在着的压力以及地层破裂过程中存在着的压力，通过根据最小的空地压力等于地层压力的原则来对钻井液自身的密度进行确定。
（二）真对钻井液的流变性能设计
1.关于设计的原则分析
一是需要能够保证携岩能力以及井眼的净化。
二是对于环空流态来说需要能够接近于一个稳定的状态，从而能够有效的防治对孔壁带来冲刷。
三是需要对粘度进行降低，这样能够有利于清楚岩屑以及对钻机钻速进行提高，同时也能够对环空压力进行降低，有效的防治钻杆的内壁出现结垢。
四是需要具有着较低的摩擦阻力，主要是为塑性粘度较低。
2.关于流变的模式选择分析
针对于较为常用的流变模式来说，主要是存在着宾汉、卡森以及幂律模式等，在进行地质岩心钻探钻井液工艺的计算的昂中主要是采用的为卡森模式。
四、结语
通过对上述内容进行分析研究之后可以得知，在进行地质钻机的过程中，必须要对其存在着的因素做出充分的考虑分析，同时也需要对影响施工的内容给与全面的控制，通过采取科学有效的措施将工程中存在着的难题逐一进行克服，保证钻井的施工能够得到顺利的进行，与此同时也能够不断的累计钻井的经验，带动我国钻井技术的发展。
参考文献
[1] 刘力.钻井液侵入含天然气水合物地层特性研究[D].中国地质大学博士论文，2013.
[2] 王旭.辽宁兴城深部探测实验基地科学钻探技术研究[D].吉林大学硕士论文，2014.
[3] 周应华.大陆科学钻探钻井液体系研究——新型甲酸盐无固相钻井液体系研究[D].成都理工大学硕士论文，2002.
[4] 冉恒谦，张金昌，谢文卫，张永勤，宋志彬，向军文，刘凡柏，冯起赠，鄢泰宁，贾美玲，陶士先，胡继良.地质钻探技术与应用研究[J].地质学报，2011，12（24）：185-188.
[5] 潘丽娟.抗温200℃密度1.50～2.30g/cm～3水基钻井液体系研究[D].西南石油大学硕士论文，2011.
作者简介：周继，云南国土建设工程总公司滇西分公司。