科迅機械淺淡影響鑽井液性能的三個因素
鑽井液的性能影響鑽井的進度,而影響鑽井液性能的因素有多種多樣,因此了解和掌握鑽井液性能和鑽井之間的聯系顯得尤爲重要。
一、鑽井液流變性與鑽進的關系:
鑽井液的流變性是指在外力作用下,鑽井液 流動與其内 部結構變形的特征。它包含鑽井液表觀粘度、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. 與鑽頭破碎岩石速度的關系
鑽速随粘度的降低而增加,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,鑽頭水馬力增加,噴射能力增強;
b. 噴嘴紊流粘度降低,鑽井液的清洗和排屑作用增加;
c. 粘度低的鑽井液易滲入井底微裂隙,能降低岩屑的壓持力和岩石的可鑽強度。
2. 與懸浮岩屑 和攜帶岩屑的關系
紊流時的高流速對井壁沖蝕嚴重,層流使岩屑翻轉,并推向井壁,有的在井壁上形成“假泥餅”,有的向下滑落,發生埋鑽事故。 因此,提高動塑比τ/μp,使層流變爲平闆型層流,可實現環空返速在0.5-0.6m/s就可滿足攜岩的要求,并避免了紊流對井壁的破壞。
3. 與井内液柱壓力激動的關系
壓力激動對鑽井是有害的,它與鑽井液粘度、切力、觸變性成正比。壓力激動易引起井漏井塌,因此,在鑽遇易漏易塌地層時,一定要控制好鑽井液的流變性,在起下鑽和開泵的操作上不宜過猛,開泵之前最好先活動鑽具,以防止因爲壓力激動而引起的各種井下複雜情況。
二、鑽井液濾失性能:
鑽井液失水量過大≥10mL/30min,形成的泥皮厚而疏松,對鑽井工作有下列影響
1. 泥皮過厚,環狀空間減小,泥 包鑽頭,使起下鑽壓力激動增大,會導緻坍塌和漏失
2. 損害油層
3. 易發生泥皮卡鑽事故
4. 使水敏性泥岩、頁岩等岩層吸水膨脹、坍塌、縮徑
5. 增加起下鑽阻力
6. 影響下套管
三、鑽井液比重:
1. 比重跟鑽速成反比。比重高,意味着鑽井液中固相含量即岩屑和膨潤土含量高,鑽速會明顯降低。比重每增加1%,鑽速下降10%。
2. 低比重鑽井液能降低鑽頭的磨耗及延長鑽頭壽命,反之亦然。
3. 降低鑽井液比重,能減輕和消除鑽井液漏失。
4. 低比重鑽井液有利于岩屑在地面沉澱。
5. 适當調整鑽井液比重可以平衡地層壓力。
6. 鑽進噴、湧地層,增加比重可以防止井噴井湧。