【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 控制在低的水眼粘度下，環(huán)空粘度達(dá)到滿足清洗井底和攜帶鉆屑的范圍。若采用賓漢模式，動(dòng)塑比（YP/PV）~，若為重泥漿一般采用n值高限，輕泥漿用n值低值。~，即可滿足以上要求。二、鉆井液參數(shù)設(shè)計(jì)要求1．按規(guī)定壓力附加值確定循環(huán)當(dāng)量密度值。2．根據(jù)循環(huán)當(dāng)量密度確定最佳固相含量，選擇流變性能的范圍。采用推薦表里最佳范圍和固相對(duì)照表即可優(yōu)選設(shè)計(jì)鉆井液固相含量和流變參數(shù)最佳范圍。鉆井液密度與固相含量的關(guān)系密度g/cm3固相含量%≤10151922252830354044亞甲蘭含量%≤坂土含量857570656055504235253．按規(guī)定內(nèi)容進(jìn)行分層設(shè)計(jì)4．適合高壓噴射提高機(jī)械鉆速的聚合物低固相鉆井液流變參數(shù)優(yōu)選要求（1）改善流型要降低n 值。~，實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，當(dāng)n≤，攜帶能力較強(qiáng)且有利于凈化井壁。（2）控制流態(tài)，防止沖刷井壁。一般希望流態(tài)接近穩(wěn)定狀態(tài)，即上返速度不能超過井眼穩(wěn)定的“Z”值，當(dāng)n 值降到一定數(shù)值后，可適當(dāng)調(diào)整K值以調(diào)整鉆井液的穩(wěn)定流態(tài)“Z”值，但K值的提高是有限的，過高會(huì)使鉆井液過稠，也不利于鉆井。因此，上返速度要求：81/2″井眼1~，95/6″~1m/s，121/4″~。（3）盡可能降低水眼粘度，有利于破巖、清巖、提高鉆速。要求水眼粘度最好控制在1~，不超過12 mPas，在降低n值，適當(dāng)提高K值時(shí)，希望不增加水眼粘度。為此，可采用新型復(fù)合離子型聚合物鉆井液體系。（4）具有良好的剪切稀釋能力和攜帶能力。采用賓漢模式，要求動(dòng)切力2~4Pa，；冪律模式，n值越低越好，；卡森模式，~，剪切稀釋特性指數(shù)Im300~600。同時(shí)要核算出環(huán)空凈化能力LC＞。（5）具有適當(dāng)?shù)撵o切力。（6）具有低摩阻。即要求塑性粘度PV低，一般低n值的鉆井液具有這種突出的特性。~15mPas之內(nèi)。綜上所述，總的要求是：兩好（流型好、剪切稀釋性好）；兩低（水眼粘度低、塑性粘度低），三適當(dāng)（適當(dāng)流態(tài)，適當(dāng)攜巖能力和觸變性）。從調(diào)整鉆井液流變參數(shù)來講，只要降低n值，適當(dāng)調(diào)整K值，保護(hù)低水眼粘度，就能夠達(dá)到鉆井工藝的上述要求，從而取得摩阻小，鉆速快，井眼穩(wěn)定和凈化好的效果。鉆井液流變性參數(shù)優(yōu)配優(yōu)控范圍（）指標(biāo)項(xiàng)目返速PVYPnη∞C cIm項(xiàng)目指標(biāo)81/2″ 1~95/6″ ~1m/s121/4″~3~152~4~1~5~300~600鉆井液設(shè)計(jì)書格式鉆井液設(shè)計(jì)書 鉆井液設(shè)計(jì)書地區(qū)構(gòu)造井號(hào)鉆機(jī)作業(yè)者設(shè)計(jì)審核單位日期目錄一、前言二、地質(zhì)資料三、工程設(shè)計(jì)四、分段泥漿性能（總體設(shè)計(jì)）五、分段泥漿的配制、維護(hù)、材料控制六、全井泥漿材料計(jì)劃七、泥漿性能的測(cè)量及資料八、其它一、前言本設(shè)計(jì)是以XX提供的鉆井、地質(zhì)資料為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的。估計(jì)鉆進(jìn)時(shí)間XX天。提高的資料表明，XX構(gòu)造的地層主要XXXXXX并兼X、X、X等情況。該井的設(shè)計(jì)井深為XXXX米，鉆探目的的地層為XX，根據(jù)地質(zhì)資料和實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)、計(jì)算結(jié)果，推薦中深井井段以前用聚合物低固相水基鉆井液，在深井井段在聚合物泥漿的基礎(chǔ)上增加抗溫穩(wěn)定劑、高溫降失水劑，使其轉(zhuǎn)化為聚磺體系。預(yù)計(jì)井底溫度可能最高在XXX℃，因而在處理劑方面給予重視。泥漿體系的穩(wěn)定靠最大限度地控制低的固相含量，這就要求鉆井隊(duì)配備性能良好的、齊全的凈化設(shè)備，一般包括振動(dòng)篩、除泥器、離心機(jī)、除氣器等。另外，工程措施的合理，也是保證井眼穩(wěn)定的重要一環(huán)，例如，泥漿停止很長(zhǎng)時(shí)間后開始了循環(huán)時(shí)，必須考慮到泥漿的靜切力、而鉆進(jìn)時(shí)又要注重泥漿當(dāng)量密度，盡可能減少井漏和降低對(duì)井壁的危害。再有，泥漿在循環(huán)時(shí)的機(jī)械沖刷，起下鉆時(shí)的壓力激動(dòng)，抽吸作用，鉆具對(duì)井壁的撞擊等等，如工程措施不恰當(dāng)，都可能引起井眼不穩(wěn)定和井下復(fù)雜化。根據(jù)大量室內(nèi)研究試驗(yàn)證明，聚合物泥漿體系對(duì)于控制地層造漿，防止泥頁巖垮塌是十分有利的，實(shí)施中遇嚴(yán)重垮塌時(shí)還應(yīng)增加防塌措施，追加防塌劑品種及加量，根據(jù)實(shí)際鉆進(jìn)資料臨時(shí)修改設(shè)計(jì)而調(diào)整。不僅限于原設(shè)計(jì)的范圍。二、地層分層及巖性（地質(zhì)資料摘要）三、鉆井和套管程序（工程設(shè)計(jì)摘要，按以下格式填寫，由甲方工程設(shè)計(jì)提供）井段（米） 井眼尺寸（英寸或厘米） 井眼經(jīng)歷地層 套管尺寸與井段（英寸或厘米）鉆進(jìn)主要水力參數(shù)（排量、泵壓、鉆壓、其它）四、分段泥漿性能（總體設(shè)計(jì)）下表中數(shù)據(jù)為聚合物和聚磺泥漿的常規(guī)參數(shù)井段（米）地 層井眼尺寸（in或cm）密度g/cm3FV（秒）FL（ml）PH靜切力Pa體系0~150第四系26″~60~100＜208~9開鉆漿~1800第三系171/2″~50~70≤88~102~15低固聚合物~4200白堊系121/4″~40~60≤58~102~15低固聚合物~5200二迭系81/2″~40~50≤58~4~25聚磺~6000寒武系57/8″~35~50＜58~2~15聚磺五、分段泥漿的配制、維護(hù)、材料控制1．井眼（每一個(gè)尺寸的鉆頭為基本設(shè)計(jì)段，一個(gè)鉆頭尺寸范圍內(nèi)若換體系應(yīng)增加設(shè)計(jì)段）2．井段3．地層4．進(jìn)尺5．估計(jì)鉆進(jìn)時(shí)間6．泥漿類型7．全套泥漿性能設(shè)計(jì)8．基本泥漿的配制（包括坂土漿、予處理、處理、入井后調(diào)整）9．維護(hù)10．估計(jì)泥漿材料品種及用量、備用泥漿材料品種及量11．估計(jì)該段使用的泥漿總量12．凈化裝置的使用要求六、全井泥漿材料予算及材料成本預(yù)算（材料成本根據(jù)甲方提供的單價(jià)為依據(jù)例為92年價(jià)）1．國(guó)內(nèi)成本基本原則：3000米以內(nèi)低壓井，50~100元/米；3000米以內(nèi)高壓井，80~150元/米；5000米以內(nèi)低壓井，80~150元/米；5000米以內(nèi)高壓井，120~200元/米；5000米以上井，可根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r確定。注：漏失材料另行考慮，不包括凈化裝置的租金2．備用材料：①堵漏材料；②除硫材料；③防噴加重材料或備用重泥漿；④其它3．潤(rùn)滑劑：根據(jù)設(shè)計(jì)斜度，實(shí)際井段，地層傾角，泥漿密度進(jìn)行考慮。七、泥漿性能的測(cè)量及資料1．值小班泥漿工每?jī)尚r(shí)（鉆進(jìn)中）測(cè)量一次密度，漏斗粘度，取樣點(diǎn)為振動(dòng)篩下出口槽（以下取樣點(diǎn)同）2．鉆進(jìn)中每班由泥漿工程師測(cè)一次全套性能。3．，每周測(cè)一次HTHP失水，泥餅粘附系數(shù)。4．鉆進(jìn)中每天測(cè)一次濾液離子分析，包括Ca2+ 、Mg 2+、Mf、 Pf、亞甲基蘭坂土含量。5．根據(jù)井下的情況安排必要的泥漿小型試驗(yàn)，安排必要的樣品送中心化驗(yàn)室檢驗(yàn)。6．每天向甲方監(jiān)督遞交日?qǐng)?bào)一份，每半月或一月集中交甲方泥漿組一分，每月（或兩月）集中代回基地經(jīng)理處一份。7．完井后5天內(nèi)填寫泥漿總結(jié)。8．新探區(qū)探井應(yīng)設(shè)計(jì)取巖樣至中心化驗(yàn)室對(duì)巖性組成進(jìn)行測(cè)定。八、鉆井知識(shí)編輯匯總（中原錄井論壇）鉆頭主要分為：刮刀鉆頭；牙輪鉆頭；金剛石鉆頭；硬質(zhì)合金鉆頭；特種鉆頭等。衡量鉆頭的主要指標(biāo)是：鉆頭進(jìn)尺和機(jī)械鉆速。 鉆機(jī)八大件是指：井架、天車、游動(dòng)滑車、大鉤、水龍頭、絞車、轉(zhuǎn)盤、泥漿泵。 鉆柱通常的組成部分有：鉆頭、鉆鋌、鉆桿、穩(wěn)定器、專用接頭及方鉆桿。鉆柱的基本作用是：（1）起下鉆頭；（2）施加鉆壓；（3）傳遞動(dòng)力；（4）輸送鉆井液；（5）進(jìn)行特殊作業(yè)：擠水泥、處理井下事故等。 鉆井液的性能主要有：（1）密度；（2）粘度；（3）屈服值；（4）靜切力；（5）失水量；（6）泥餅厚度；（7）含砂量；（8）酸堿度；（9）固相、油水含量。鉆井液是鉆井的血液，其主作用是：①攜帶、懸浮巖屑；②冷卻、潤(rùn)滑鉆頭和鉆具；③清洗、沖刷井底，利于鉆井；④利用鉆井液液柱壓力，防止井噴；⑤保護(hù)井壁，防止井壁垮塌；⑥為井下動(dòng)力鉆具傳遞動(dòng)力。 常用的鉆井液凈化設(shè)備：（1）振動(dòng)篩，作用是清除大于篩孔尺寸的砂粒；（2）旋流分離器，作用是清除小于振動(dòng)篩篩孔尺寸的顆粒；（3）螺桿式離心分離機(jī)，作用是回收重晶石，分離粘土顆粒；（4）篩筒式離心分離機(jī)，作用是回收重晶石。 鉆井 液罐 經(jīng)泵→地面 管匯→立管→水龍帶、水龍頭→鉆柱內(nèi)→鉆頭→鉆柱外環(huán)形空間→井口、泥漿(鉆井液)槽→鉆井液凈化設(shè)備→鉆井液罐。 ，鉆井液對(duì)油氣層的損害 主要有以下幾種損害：（1）固相顆粒及泥餅堵塞油氣通道；（2）濾失液使地層中粘土膨脹而堵塞地層孔隙；（3）鉆井液濾液中離子與地層離子作用產(chǎn)生沉淀堵塞通道；（4）產(chǎn)生水鎖效應(yīng)，增加油氣流動(dòng)阻力。 （1）鉆井前，采用地震法；（2）鉆井中，采用機(jī)械鉆速法，d、dc指數(shù)法，頁巖密度法；（3）完井后，采用密度測(cè)井，聲波時(shí)差測(cè)井，試油測(cè)試等方法。 靜液壓力，是由鉆井液本身重量引起的壓力。鉆井中變化，巖屑的進(jìn)入會(huì)增加液柱壓力，油、氣水侵會(huì)降低靜液壓力，井內(nèi)鉆井液液面下降會(huì)降低靜液壓力。防止鉆井液靜液壓力變化的方法有：有效地凈化鉆井液；起鉆及時(shí)灌滿鉆井液。 噴射鉆井是利用鉆井液通過噴射式鉆頭噴嘴時(shí)，所產(chǎn)生的高速射流的水力作用，提高機(jī)械鉆速的一種鉆井方法。（1）鉆壓、轉(zhuǎn)速和鉆井液排量；（2）鉆井液性質(zhì)；（3）鉆頭水力功率的大?。唬?）巖石可鉆性與鉆頭類型。 （1）取心鉆頭：用于鉆取巖心；（2）外巖心筒：承受鉆壓、傳遞扭矩；（3）內(nèi)巖心筒：儲(chǔ)存、保護(hù)巖心；（4）巖心爪：割斷、承托、取出巖心；（5）還有懸掛軸承、分水流頭、回壓凡爾、扶正器等。取巖心是在鉆井過程中使用特殊的取心工具把地下巖石成塊地取到地面上來，這種成塊的巖石叫做巖心，通過它可以測(cè)定巖石的各種性質(zhì)，直觀地研究地下構(gòu)造和巖石沉積環(huán)境，了解其中的流體性質(zhì)等。在鉆井過程中，始終保護(hù)井眼壓力等于地層壓力的一種鉆井方法叫平衡壓力鉆井。是地層中流體噴出地面或流入井內(nèi)其他地層的現(xiàn)象。引起井噴的原因有：（1）地層壓力掌握不準(zhǔn)；（2）泥漿密度偏低；（3）井內(nèi)泥漿液柱高度降低；（4）起鉆抽吸；（5）其他措施不當(dāng)?shù)?。就是在發(fā)現(xiàn)溢流關(guān)井時(shí)，先打開節(jié)流閥，后關(guān)防噴器，再試關(guān)緊節(jié)流閥的一種關(guān)井方法。因?yàn)檫@樣可以保證關(guān)井井口套壓值不超過允許的井口套壓值，保證井控安全，一旦井內(nèi)壓力過大，可節(jié)流放噴。（1）鉆井液儲(chǔ)存罐液面升高；（2）鉆井液出口流速加快；（3）鉆速加快或放空；（4）鉆井液循環(huán)壓力下降；（5）井下油、氣、水顯示；（6）鉆井液在出口性能發(fā)生變化。（1）停泵；（2）上提方鉆桿；（3）適當(dāng)打開節(jié)流閥；（4）關(guān)防噴器；（5）試關(guān)緊節(jié)流閥；（6）發(fā)出信號(hào)，迅速報(bào)告隊(duì)長(zhǎng)、技術(shù)員；（7）準(zhǔn)確記錄立柱和套管壓力及泥漿增量。鉆進(jìn)中由鉆井液的類型與性能選擇不當(dāng)、井身質(zhì)量較差等原因，造成井下遇阻、遇卡、以及鉆進(jìn)時(shí)嚴(yán)重蹩跳、井漏、井噴等，不能維持正常鉆井和其他作業(yè)的正常進(jìn)行的現(xiàn)象。是指由于檢查不周、違章操作、處理井下復(fù)雜情況的措施不當(dāng)或疏忽大意，而造成的鉆具折斷、頓鉆、卡鉆及井噴失火等惡果。井漏主要由下列現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)，(1)泵入井內(nèi)鉆井液量＞返出量，嚴(yán)重時(shí)有進(jìn)無出；(2)鉆井液罐液面下降，鉆井液量減少；(3)泵壓明顯下降。漏失越嚴(yán)重，泵壓下降越明顯?？ㄣ@就是在鉆井過程中因地質(zhì)因素、鉆井液性能不好、技術(shù)措施不當(dāng)?shù)仍?，使鉆具在井內(nèi)長(zhǎng)時(shí)間不能自由活動(dòng)，這種現(xiàn)象叫卡鉆。主要有黏附卡鉆、沉砂卡鉆、砂橋卡鉆、井塌卡鉆、縮徑卡鉆、泥包卡鉆、落物卡鉆及鉆具脫落下頓卡鉆等。（1）泡油解卡；（2）使用震擊器震擊解卡；（3）倒扣套銑；（4）爆炸松扣；（5）爆炸鉆具側(cè)鉆新眼等。固井就是向井內(nèi)下入一定尺寸的套管串，并在其周圍注入水泥漿，把套管固定的井壁上，避免井壁坍塌。其目的是：封隔疏松、易塌、易漏等復(fù)雜地層；封隔油、氣、水層，防止互相竄漏；安裝井口，控制油氣流，以利鉆進(jìn)或生產(chǎn)油氣。包括：（1）一口井的套管層次；（2）各層套管的直徑和下入深度；（3）各層套管相應(yīng)的鉆頭直徑和鉆進(jìn)深度；（4）各層套管外的水泥上返高度等等。（1）引鞋：引導(dǎo)套管入井，避免套管插入或刮擠井壁；（2）套管鞋：引導(dǎo)在其內(nèi)部起鉆的鉆具進(jìn)入套管；（3）旋流短節(jié)：使水泥漿旋流上返，利于替泥漿，提高注水泥質(zhì)量；（4）套管回壓凡爾：防止水泥漿回流，下套管時(shí)間阻止泥漿進(jìn)入套管；（5）承托環(huán)：承托膠塞、控制水泥塞高度；（6）套管扶正器：使套管在鉆井中居中，提高固井質(zhì)量。 下套管至預(yù)定深度→裝水泥頭、循環(huán)泥漿、接地面管線→打隔離液→注水泥→頂膠塞→替泥漿→碰壓→注水泥結(jié)束、候凝。（1）套管頭密封兩層套管環(huán)空，懸掛第二部分套管柱和承受一部分重量；（2）油管頭承座錐管掛，連接油層套管和采油樹、放噴閘門、管線；（3）采油樹控制油氣流動(dòng)，安全而有計(jì)劃地進(jìn)行生產(chǎn)，進(jìn)行完井測(cè)試、注液、壓井、油井清蠟等作業(yè)。尾管固井是在上部已下有套管的井內(nèi)，只對(duì)下部新鉆出的裸眼井段下套管注水泥進(jìn)行封固的固井方法。尾管有三種固定方法：尾管座于井底法；水泥環(huán)懸掛法；尾管懸掛器懸掛法。在鉆井發(fā)現(xiàn)油、氣層后，還需要使油、氣層中的油、