【正文】 是說的鉆井液的作用。我在一年里操作實(shí)習(xí)中深深體會(huì)到作為一種優(yōu)質(zhì)的鉆井液，要配制好一種優(yōu)質(zhì)的鉆進(jìn)液是科學(xué)技術(shù)含量很高的技術(shù)技藝過程。鉆井液對(duì)鉆井的影響是很大的。2. 3 鉆井液性能 鉆井液密度 鉆井液密度是指一定體積的鉆井液與其體積的比值。鉆井液密度的大小決定著鉆井液質(zhì)量的大小，也決定著鉆井液液柱壓力的大小。密度大、質(zhì)量就大，液柱壓力就大，反之就小。鉆井密度對(duì)鉆井的影響主要有兩點(diǎn)：一是平衡地層壓力。因?yàn)殂@井液具有質(zhì)量，必然通過鉆井液對(duì)井底產(chǎn)生壓力。對(duì)井壁有一定的支撐力。該壓力可以平衡地層及油、氣、水層壓力。防止井口噴，保護(hù)和鞏固井壁，防止地層中的高壓油、氣、水浸入鉆井液而破壞鉆井液性能，導(dǎo)致井下復(fù)雜事故，如卡鉆、井壁塌落，油氣遭到破壞等。二是對(duì)鉆速的影響：鉆井液密度大，產(chǎn)生的液柱壓力就大，鉆具在井內(nèi) 轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦阻力就大。從而增加了動(dòng)力消耗，加重了鉆頭研磨新地層的負(fù)擔(dān)，致使鉆速降低。而且密度過大易壓漏地層，破壞油氣滲透率，甚至還會(huì)把油氣壓死，增大了發(fā)現(xiàn)油氣藏的困難。要做到“壓而不死，活而不噴”，也就是鉆井液密度大，但不能把油氣壓死，鉆井液密度小，但不能發(fā)生井噴。 鉆井液電導(dǎo)率鉆井液電導(dǎo)率的變化可以表征鉆井液黏土顆粒表面電位的變化、鉆井液濾液化學(xué)需氧量COD值的變化和鉆井液濾液礦化度的變化。該研究結(jié)果為評(píng)價(jià)鉆井液性能提供了一種簡單、快速、準(zhǔn)確的分析手段。測定鉆井液的電導(dǎo)率主要目的是修正測井時(shí)地層的電導(dǎo)率值，近而判斷巖石巖性、油氣水顯示。,所以電導(dǎo)率是分析評(píng)價(jià)地層流體性質(zhì)的一個(gè)重要參數(shù)，同時(shí)是檢測鉆井液中礦化度的基本方法。 鉆井液體積在鉆井液循環(huán)過程中，測量鉆井液體積變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)鉆井液增加或減少?？梢员O(jiān)測出是否有泥漿漏失和地層流體進(jìn)入，為及時(shí)預(yù)報(bào)井漏、井涌、井噴提供必不可少的安全資料。 鉆井液流量在鉆井液循環(huán)過程中，鉆井液出口流量變化，與出口流量對(duì)比，可以監(jiān)測是否有泥漿漏失和地層流體進(jìn)入，及時(shí)預(yù)報(bào)井漏、井涌、井噴提供有利依據(jù)。 鉆井液溫度鉆井液的溫度的變化可直接反映地?zé)崽荻?，是監(jiān)測異常壓力的重要參數(shù)，監(jiān)測是否有鉆井液漏失和地層流體進(jìn)入，及時(shí)預(yù)測井涌、井漏、井噴。 鉆井液對(duì)石油鉆井的影響為了防止和盡量減少油氣層的損失，保護(hù)油氣藏，鉆井液與鉆遇的油氣必須相配伍，也就是根據(jù)地層測試和鉆井的要求配制出優(yōu)質(zhì)的鉆井液。如果鉆井液不符合地層測試的要求，不僅破壞了油氣層，而且大大影響了石油鉆井，使鉆井成空井，或者產(chǎn)油產(chǎn)氣低，嚴(yán)重影響了鉆井的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。 當(dāng)鉆井鉆到儲(chǔ)油層時(shí)，對(duì)鉆井液的要求也不同，鉆井液必須滿足鉆井工程和地質(zhì)的要求，不然將對(duì)油氣層遭到破壞。嚴(yán)重地將發(fā)生噴井，使國家資源浪費(fèi)，而且也是安全的隱患。 鉆井液各項(xiàng)參數(shù)變化時(shí)可能發(fā)生的事故類型井漏井漏是最直觀的一種鉆井事故，通過地面鉆井液量的連續(xù)觀察能夠很容易發(fā)現(xiàn)。人工監(jiān)測井漏，由于不易掌握鉆井液總量的變化和不能連續(xù)計(jì)量，不易發(fā)現(xiàn)滲漏和忽視小漏，也常常因?yàn)樗枷肼楸曰蛎搷彶荒芗皶r(shí)發(fā)現(xiàn)突發(fā)性的大漏失，而造成復(fù)雜情況甚至錯(cuò)過控制時(shí)機(jī)。綜合錄井儀實(shí)時(shí)監(jiān)測與井漏有關(guān)的各項(xiàng)參數(shù)的變化，并連續(xù)準(zhǔn)確計(jì)量鉆井液體積，可直接反映參數(shù)的趨勢性變化，又快又準(zhǔn)地判斷井漏的發(fā)生；在掌握區(qū)域和鄰井資料的情況下，抓住漏前預(yù)兆，可更準(zhǔn)確預(yù)報(bào)井漏。在鉆進(jìn)過程中，進(jìn)行井漏監(jiān)測和預(yù)報(bào)的依據(jù)是鉆井液總體積、鉆井液出口流量的變化情況；在起下鉆過程中，監(jiān)測井漏的依據(jù)是監(jiān)測應(yīng)灌入的鉆井液體積數(shù)量和應(yīng)返出的鉆井液體積數(shù)量，判斷井漏是否發(fā)生。井涌在地層壓力的作用下，鉆井液和地層內(nèi)的流體涌出井口的現(xiàn)象稱之為井涌。井涌發(fā)生的原因主要有以下幾點(diǎn)：①鉆于異常高壓地層，地層超壓驅(qū)動(dòng)地層流體進(jìn)入井眼形成井涌，這是最根本和最主要的原因。②鉆井液密度因地層流體的不斷侵入而降低，形成負(fù)壓，負(fù)壓加劇地層流體的侵入又進(jìn)一步加大負(fù)壓形成惡性循環(huán)，最后形成井涌。③在井底壓力近平衡狀態(tài)下，停止循環(huán)時(shí)，作用于井底的環(huán)空壓耗消失，使井底壓力減?、芷疸@時(shí)未按規(guī)定灌鉆井液使井筒液面下降⑤井漏時(shí)鉆井液補(bǔ)充不足使井筒液面下降，或漏速過大、備用鉆井液不足補(bǔ)充漏失量，加清水使鉆井液密度降低。⑥起鉆時(shí)，特別是鉆頭出現(xiàn)“泥包”時(shí)，起鉆的抽吸作用誘發(fā)井涌。鹽侵鹽侵是在鉆遇含鹽膏地層時(shí)，由于鹽類的水溶性，遇到水基鉆井液時(shí)溶解在鉆井液中對(duì)鉆井液造成污染，導(dǎo)致鉆井液性能的改變。同時(shí)，含鹽膏地層在受到鉆井液浸泡時(shí)會(huì)發(fā)生膨脹，已鉆開的鹽膏層在上覆地層壓力的作用下會(huì)發(fā)生塑性流動(dòng)，造成井眼縮徑，可能導(dǎo)致鉆具阻卡乃至卡鉆事故的發(fā)生。鹽侵的監(jiān)測和預(yù)報(bào)對(duì)確保安全鉆進(jìn)有很大作用。對(duì)鉆井液鹽侵進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)報(bào)所依據(jù)的主要參數(shù)是鉆井液電導(dǎo)率。鉆入鹽膏層，鉆速加快，對(duì)出現(xiàn)鹽侵情況時(shí)，電導(dǎo)率上升，上升幅度視鹽侵程度不同而有差異。鉆具上提、下放過程中可能會(huì)出現(xiàn)卡、阻現(xiàn)象，超拉力變化明顯，幅度較大油氣水侵油氣水侵是在地層壓力大于鉆井液液柱壓力的情況下，儲(chǔ)層中的油氣水進(jìn)入鉆井液，影響鉆井液性能的一種現(xiàn)象，視流體性質(zhì)不同，通常叫油、氣侵或水侵。油氣水相對(duì)于鉆井液而言，均是密度較低的流體，當(dāng)發(fā)生油氣水侵時(shí)，會(huì)導(dǎo)致鉆井液密度下降，進(jìn)一步減小作用于井底的鉆井液液柱壓力，使油氣侵進(jìn)一步加劇。如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并采取措施，會(huì)導(dǎo)致平衡鉆井失控，造成井涌、井噴等惡性事故的發(fā)生。在發(fā)生油氣水侵前會(huì)出現(xiàn)快鉆時(shí)、蹩跳鉆、放空現(xiàn)象的發(fā)生，這時(shí)就應(yīng)予以重視。一旦油氣水侵發(fā)生，綜合錄井參數(shù)會(huì)有一系列的變化顯示，大鉤負(fù)荷增大、鉆井液密度減小、粘度增大、氣測烴類異常。油氣侵時(shí)電導(dǎo)率降低，水侵時(shí)電導(dǎo)率升高；增加幅度視地層水礦化度而異；鉆井液體積增加，出口流量增加。如果地層壓力高于鉆井液液柱壓力，且相差過大，油氣水侵會(huì)迅速發(fā)生，出現(xiàn)井涌現(xiàn)象。第三章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 鉆井現(xiàn)場情況十分復(fù)雜，鉆井條件復(fù)雜多變，為了保證鉆井液池參數(shù)測量具有一定的測量精度和可靠性，那么就要求系統(tǒng)硬件必須能夠適應(yīng)不同環(huán)境的測量條件，減少了其對(duì)具體測量環(huán)境的依賴性，即使發(fā)生異常情況也能夠正常地進(jìn)行工作。本章將從傳感器的選型、數(shù)據(jù)采集以及數(shù)據(jù)通信的實(shí)現(xiàn)等方面介紹該系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。 硬件系統(tǒng)總體框架系統(tǒng)的硬件部分主要是完成對(duì)數(shù)據(jù)的采集、轉(zhuǎn)換、以及傳輸。硬件系統(tǒng)總體框架如圖31所示，主要包括以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：傳感器環(huán)節(jié)。利用傳感器將現(xiàn)場需要監(jiān)測的參數(shù)信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出；數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)。主要包括多路選擇開關(guān)、放大濾波、A/D轉(zhuǎn)換電路等，并能完成多路數(shù)據(jù)的采集、放大和數(shù)模轉(zhuǎn)換；信號(hào)傳輸環(huán)節(jié)。利用MODBUS傳輸協(xié)議通過RS485通訊傳輸線路將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)中，在上位機(jī)上實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的處理、顯示、存儲(chǔ)、打印等功能。圖31 硬件系統(tǒng)總體框架圖 傳感器選型及安裝 傳感器選型依據(jù)根據(jù)鉆井液池的監(jiān)測需求確定相應(yīng)的監(jiān)測參數(shù)后，如何根據(jù)監(jiān)測參數(shù)具體的測量精度、測量方法以及測量環(huán)境合理地選用合適的傳感器，是對(duì)監(jiān)測參數(shù)進(jìn)行測量時(shí)首先要解決的問題。確定傳感器的類型要進(jìn)行—個(gè)具體的測量工作，首先要做的是考慮采用基于何種原理的傳感器，因?yàn)?，即使是測量同一個(gè)物理量，也有許多基于不同原理的傳感器可供選擇，到底是哪一種原理的傳感器最為合適，就需要根據(jù)被測量參數(shù)的特點(diǎn)以及傳感器的使用條件，考慮以下問題：傳感器量程的大小；傳感器精度大?。槐粶y位置對(duì)傳感器體積的具體要求；傳感器的測量方式；傳感器的來源，是國產(chǎn)的好還是進(jìn)口的，價(jià)格是否在承受能力之內(nèi)。在考慮到以上問題之后才能確定選用何種哪種類型的傳感器，再然后就是考慮傳感器的具體性能指標(biāo)和參數(shù)。靈敏度的選擇通常，在傳感器的線性范圍之內(nèi)，靈敏度越高時(shí)，與被測量變化參數(shù)對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)的值才越大，更有利于信號(hào)輸出處理。但值得注意的是，傳感器的靈敏度越高，與被測量無關(guān)的外界噪聲也更容易混入其中，進(jìn)而被放大系統(tǒng)放大，從而影響測量精度。因此，要求傳感器本身就具有較高的信噪比，以便盡量減少從外界引入的干擾信號(hào)。線性范圍傳感器的線性范圍就是指輸出與輸入成正比的區(qū)間，但是任何傳感器都不能保證它絕對(duì)的線性度，所以當(dāng)要求測量的精度比較低時(shí)，在一定范圍內(nèi)，可將非線性誤差比較小的傳感器近似看作是線性的，這樣就可以為測量帶來更多的方便。穩(wěn)定性　　穩(wěn)定性是在傳感器使用了一定時(shí)間后，其性能保持基本不變的能力。影響傳感器穩(wěn)定性的因素除了傳感器本身結(jié)構(gòu)以外，更主要的是傳感器的使用環(huán)境。所以在選擇具體傳感器之前，應(yīng)該對(duì)其使用的環(huán)境進(jìn)行了解，以便根據(jù)具體的環(huán)境選擇恰當(dāng)?shù)膫鞲衅鳎部梢圆扇∫恍┑拇胧?，減小環(huán)境對(duì)其的影響。精度　　精度是傳感器非常重要的一個(gè)性能指標(biāo)，它關(guān)系到整個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)的測量精度。傳感器的精度越高，當(dāng)然價(jià)格就越貴。因此，傳感器的精度只需滿足其需要的精度要求就可以了，也不必選得過高。 鉆井液密度傳感器鉆井液密度反映了鉆井液中的固