基礎(chǔ)知識(shí)04鉆井液性能-在線瀏覽
2025-06-16 05:33本頁(yè)面
【正文】 小 ， 表示鉆井液的非牛頓性越強(qiáng) ， 表明流體的流變性偏離牛頓流體越來(lái)越遠(yuǎn) 。 在鉆井液設(shè)計(jì)中 ， 經(jīng)常要確定流性指數(shù)的合理范圍 ， 一般希望有較低的 n值 ， 以確保鉆井液具有良好的剪切稀釋性能 。 流性指數(shù)對(duì)鉆井液流態(tài)的影響 流變參數(shù) 鉆井液性能的概念、基本要求及性能調(diào)節(jié) （ 2）稠度系數(shù) K 稠度系數(shù) K值則與鉆井液的粘度、切力聯(lián)系在一起。 K值愈大，粘度愈高，因此一般將 K值稱(chēng)為稠度系數(shù)。若 K值過(guò)大，將造成重新開(kāi)泵困難。因此， K值也應(yīng)保持在一個(gè)合適的范圍。當(dāng)固體含量或聚合物處理劑的濃度增大時(shí) ， K值相應(yīng)增大 ， n值則主要受形成網(wǎng)架結(jié)構(gòu)因素的影響 ， 如加入高分子聚合物 ， 或加入適量無(wú)機(jī)電解質(zhì)時(shí) ， 會(huì)使形成的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)增強(qiáng) ， n值便相應(yīng)減小。 因此 ， 有必要引入表觀粘度這一概念 。 它是在某一剪切速率下 ， 剪切應(yīng)力與剪切速率的比值 。 流變參數(shù) 鉆井液性能的概念、基本要求及性能調(diào)節(jié) （ 2）剪切稀釋性 塑性流體和假塑性流體的表觀粘度隨著剪切速率的增加而降低的特性稱(chēng)為剪切稀釋性。這種剪切稀釋特性是一種優(yōu)質(zhì)鉆井液必須具備的性能，因?yàn)樗饶艹浞职l(fā)揮鉆頭的水馬力，有利于提高鉆速，而在環(huán)形空間又能很好的攜帶鉆屑。 YP/PV 的值越大，剪切稀釋性越強(qiáng)。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)和平板型層流流核直徑的有關(guān)計(jì)算，一般情況下將動(dòng)塑比控制在 ? Pa/mPa?s是比較適宜的，大斜度、大位移井的動(dòng)塑比控制的還要高一些。通常動(dòng)塑比保持在 － Pa/(mPa用符號(hào) “ G” 表示，單位“ Pa” 。 統(tǒng)一規(guī)定，鉆井液靜止 10s后所測(cè)之切力稱(chēng)為初切力，用G10s表示；靜止 10 min后所測(cè)之切力稱(chēng)為終切力，用 G10min表示。差值越大，觸變性越強(qiáng)；反之，觸變性越弱。 旋轉(zhuǎn)粘度計(jì) 流變參數(shù) 鉆井液性能的概念、基本要求及性能調(diào)節(jié) ZNN型旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)－－數(shù)據(jù)處理 說(shuō)明： Φ 600、 Φ 300、 Φ 3代表外筒轉(zhuǎn) 600轉(zhuǎn) /分 、300 轉(zhuǎn) /分 、 3轉(zhuǎn) /分從儀器刻度盤(pán)上讀到的格數(shù) 。 sn） 300600lg3 2 ???nnk 5 1 15 1 3 0 0???流變參數(shù) 鉆井液性能的概念、基本要求及性能調(diào)節(jié) 流變參數(shù) 鉆井液性能的概念、基本要求及性能調(diào)節(jié) ? 卡森流體 ： 極限高剪粘度 （ mPa?s） 卡森動(dòng)切力 (Pa) ])6[(216002110021 ????c?)( 211 0 0216 0 021 ??????鉆井液粘度對(duì)鉆井的影響 大量實(shí)踐證明，在鉆進(jìn)過(guò)程中，粘度升高，鉆速降低。另外，高粘度的鉆井液在井底巖石表面形成一個(gè)粘性墊子，它緩和了鉆頭牙齒對(duì)井底巖石的沖擊切削作用。 流變參數(shù) 鉆井液性能的概念、基本要求及性能調(diào)節(jié) 鉆井液粘度的調(diào)整： （ 1） 提高鉆井液粘度的方法 1） 提高固相含量 。 3） 提高固相分散度 。 2） 加入稀釋劑 （ 或降粘劑 ） 。 流變參數(shù) 鉆井液性能的概念、基本要求及性能調(diào)節(jié) 鉆井液切力對(duì)鉆井影響 鉆井液具有切力，有利于攜帶和懸浮巖屑、重晶石等，不會(huì)因停泵而發(fā)生沉砂卡鉆，也不至于因重晶石沉淀而難于加重。 若切力太小，則攜帶和懸浮巖屑能力降低，停泵易造成沉砂，下鉆不到底甚至沉砂卡鉆。 2）提高粘土顆粒分散度。 （ 2）降低鉆井液切力的方法 1）加水或低濃度處理劑溶液，降低粘土含量。濾失的多少叫濾失量（失水量），即鉆井液濾液進(jìn)入地層的多少。 鉆井液性能的概念、基本要求及性能調(diào)節(jié) 鉆井液的濾失和濾餅 濾失的基本概念 （ 2）鉆井液在井內(nèi)循環(huán)條件下，即濾餅形成和破壞達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的濾失作用稱(chēng)為動(dòng)濾失。 （ 3）在鉆井過(guò)程中，地層被鉆開(kāi)，濾餅在未形成之前，鉆井液中的大量水分在短時(shí)間內(nèi)迅速滲入地層，這種情況下的濾失作用稱(chēng)為瞬時(shí)濾失。常用符號(hào) “ FL” 表示，單位是“ mL” 。 鉆井液的濾失和濾餅 鉆井液性能的概念、基本要求及性能調(diào)節(jié) API濾失量測(cè)定儀 ； ； ； ： 30min（如果測(cè)量時(shí)間為 ，測(cè)量結(jié)果乘以2 ）； ：直徑 90mm。 鉆井液的濾失和濾餅 鉆井液性能的概念、基本要求及性能調(diào)節(jié) 濾餅 因液柱與地層的壓差作用，在濾失的同時(shí)，粘土顆粒在井壁上形成一層粘土與處理劑的堆積物，此堆積物叫濾餅。 鉆井液的濾失和濾餅 鉆井液性能的概念、基本要求及性能調(diào)節(jié) 濾失量與濾餅之間的關(guān)系 對(duì)同一鉆井液而言，其濾失量愈大，濾餅愈厚；對(duì)不同的鉆井液而言，濾失量相同時(shí)濾餅厚度不一定相同。 鉆井液的濾失和濾餅 鉆井液性能的概念、基本要求及性能調(diào)節(jié) 影響濾失量與濾餅質(zhì)量的因素 （ 1）鉆井液中優(yōu)質(zhì)活性固體 —— 膨潤(rùn)土的含量； （ 2）鉆井液中固體顆粒的水化分散性； （ 3）濾液粘度的影響； （ 4）地層巖石的孔隙度與滲透性； （ 5）鉆井液液柱與地層的壓力差； （ 6）溫度對(duì)濾失與濾餅的影響； （ 7）時(shí)間對(duì)濾失與濾餅的影響。如： （ 1）易造成地層孔隙堵塞損壞油氣層； （ 2）濾餅在井壁堆積太厚，環(huán)空間隙變小，泵壓升高； （ 3）易引起泥包鉆頭，下鉆遇阻、遇卡或堵死水眼； 鉆井液的濾失和濾餅 鉆井液性能的概念、基本要求及性能調(diào)節(jié) 濾失量和濾餅質(zhì)量對(duì)鉆井工藝的影響 （ 4）在高滲透地層易造成較厚的濾餅而引起阻卡，甚至發(fā)生壓差卡鉆； （ 5）電測(cè)不順利、電測(cè)解釋不準(zhǔn)確而易漏掉油氣層； （ 6）對(duì)松軟地層，易泡垮易塌地層，會(huì)形成不
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