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鉆井液性能與鉆井關系

2016-06-11 14:26:53 清泉機械 清泉原創 點擊數:

一、比重

1、比重跟鉆速成反比。比重高,意味著鉆井液中固相含量即巖屑和膨潤土含量高,鉆速會明顯降低。比重每增加1%,鉆速下降10%。

2、低比重鉆井液能降低鉆頭的磨耗及延長鉆頭壽命,反之亦然。

3、降低鉆井液比重,能減輕和消除鉆井液漏失。

4、低比重鉆井液有利于巖屑在地面沉淀。

5、適當調整鉆井液比重可以平衡地層壓力。

6、鉆進噴、涌地層,增加比重可以防止井噴井涌。


二、流變性與鉆進的關系

鉆井液的流變性是指在外力作用下,鉆井液流動與其內部結構變形的特征。它包含鉆井液表觀粘度、塑性粘度、靜切力、動切力、觸變性、流動指數和稠度系數等參數。

1、與鉆頭破碎巖石速度的關系。

鉆速隨粘度的降低而增加,反之亦然,其原因是:

a、泥漿泵功率一定,粘度減少,泵壓降低,排量增加,鉆頭水馬力增加,噴射能力增強;

b、噴嘴紊流粘度降低,鉆井液的清洗和排屑作用增加;

c、粘度低的鉆井液易滲入井底微裂隙,能降低巖屑的壓持力和巖石的可鉆強度。

2、與懸浮巖屑和攜帶巖屑的關系。

紊流時的高流速對井壁沖蝕嚴重,況且,陜北泥漿泵普遍偏小,不可能達到紊流狀態。層流使巖屑翻轉,并推向井壁,有的在井壁上形成假泥餅,有的向下滑落,發生埋鉆事故。

因此,提高動塑比τ/μp,使層流變為平板型層流,可實現環空返速在0.5-0.6m/s就可滿足攜巖的要求,并避免了紊流對井壁的破壞。

3、與井內液柱壓力激動的關系

壓力激動對鉆井是有害的,它與鉆井液粘度、切力、觸變性成正比。壓力激動易引起井漏井塌,因此,在鉆遇易漏易塌地層時,一定要控制好鉆井液的流變性,在起下鉆和開泵的操作上不宜過猛,開泵之前最好先活動鉆具,以防止因為壓力激動而引起的各種井下復雜情況。

三、濾失性能

鉆井液失水量過大≥10mL/30min,形成的泥皮厚而疏松,對鉆井工作有下列影響。

1、使水敏性泥巖、頁巖等巖層吸水膨脹、坍塌、縮徑;

2、增加起下鉆阻力;

3、易發生泥皮卡鉆事故;

4、泥皮過厚,環狀空間減小,泥包鉆頭,使起下鉆壓力激動增大,會導致坍塌和漏失;

5、影響下套管;

 

 

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