鉆井液性能與固井安全及頂替效率關系研究(已修改)
2025-02-01 12:46 本頁面
【正文】 鉆井液性能與固井安全及頂替效率關系研究 匯 報 提 綱 引言 1 鉆井液性能調(diào)整的必要性 2 鉆井液性能優(yōu)化 3 認 識 與 結 論 5 鉆井液和水泥漿不相容性初探 4 ?提高二界面膠結質(zhì)量是保證固井質(zhì)量的一個重要前提； ?頂替效率是影響二界面膠結的重要因素，而鉆井液性能是影響頂替效率的關鍵因素之一； ?長期以來，固井工作者為提高頂替效率進行了大量的室內(nèi)研究及現(xiàn)場作業(yè)，但其影響因素較多且受工況影響復雜，效果并不明顯。 不可調(diào)： 井身結構、井徑擴大率、套管居中度等 可 調(diào)： 鉆井液性能調(diào)整、前置液沖洗隔離雙作用清洗、頂替流態(tài)設計等 水泥漿頂替鉆井液的驅(qū)動力： (1)泵壓； (2)流動的水泥漿對鉆井液的粘滯力； (3)水泥漿對鉆井液的浮力。 阻礙鉆井液流動的阻力： (1)鉆井液本身的粘度和切力； (2)套管和井壁對鉆井液的粘附力； (3)鉆井液本身的重力。 因此，固井前鉆井液地面流變性能調(diào)整有助于提高頂替效率。 影響頂替效率的因素 鉆井液粘度、切力高，會影響頂替效率 鉆井液性能不良，形成的泥餅厚而疏松，不利于套管下入，并且影響二界面膠結質(zhì)量 調(diào) 整 鉆 井 液 的 必 要 性 無論水基或是油基鉆井液與水泥漿都是不相容的，二者直接接觸會產(chǎn)生嚴重的化學干涉現(xiàn)象，影響施工安全和固井質(zhì)量 調(diào) 整 鉆 井 液 的 目 的 降低鉆井液屈服值、塑性粘度、初終切，降低流動摩阻壓力，防止頂替過程中泵壓過高，壓漏薄弱地層 清除鉆井液中的鉆屑，預防電測遇阻下小鉆桿 改善濾餅質(zhì)量，提高第二界面膠結質(zhì)量 提高鉆井液抗油井水泥漿鈣侵污染的能力 調(diào)整的前提是鉆井液要形成薄而韌的致密濾餅，鉆井液降低一定的粘切不會引起地層垮塌及井下工況復雜。 調(diào)整措施 抗鈣稀釋法：降低鉆井液粘切的同時增加鉆井液抗鈣侵污染能力； 鉆井液調(diào)整，忌用清水稀釋 。 優(yōu)點 （ 1）可使鉆井液趨于牛頓流體，增加對虛濾餅的沖洗作用，降低鉆井液粘切，也可提高除砂效率，有效降低固含量； （ 2）在頂替過程中不可避免地會出現(xiàn)鉆井液、前置液和水泥漿三者摻混段，抗鈣調(diào)整后可增強鉆井液的抗鈣侵污染能力，有效降低泵壓，避免頂替過程中的 “ 假碰壓 ” 現(xiàn)象。 建議固井前鉆井液調(diào)整措施： 單罐預先配制抗鈣稀釋膠液，通井循環(huán)時，以小排量向泥漿罐中連續(xù)加入抗鈣稀釋膠液，經(jīng)泥漿罐混合均勻后泵入環(huán)空。 鉆井液循環(huán)時建議遵循以下作業(yè)原則： （ 1）以低泵排量和低泵壓開始循環(huán)；如果克服靜切力所需的初始泵壓和泵排量過高，就可能壓裂地層，環(huán)形間隙較小時更容易發(fā)生這種情況； （ 2）慢慢增大泵排量，并記錄泵壓和泵排量； （ 3）逐漸接近頂替過程中預計的最大泵排量； （ 4）注意檢查回流，并觀察是否有大塊的濾餅或鉆屑返出； （ 5）循環(huán) 3周以上。 每周循環(huán)都應監(jiān)控鉆井液性能變化，當鉆井液性能穩(wěn)定地達到預期性能時，可停止加入抗鈣稀釋膠液 。 固井前鉆井液性能優(yōu)化現(xiàn)場實例 時間 出口溫度 ℃ 出口密度 g/cm3 旋轉(zhuǎn)粘度計讀值（格） ηs τo Pa n k τ1 Pa τ10 Pa ?600 ?300 ?200 ?100 ?6 ?3 11： 05 74 47 36 24 5 4 27 10 11： 25 51 71 46 35 23 5 4 25 14： 20 51 71 45 34 21 4 3 26 3 5 14： 45 51 66 42 32 19 3 2 24 9 2 4 15： 20 51 52 30 25 16 3 2 22 4 表 1 馬 G12井洗井循環(huán)試驗鉆井液流變性實測情況 （大港） 測量項目 六速旋轉(zhuǎn)粘度計讀數(shù) ηs τ0 Pa ｎ ｋ
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