第六章钻井液设计
6.1 钻井液的总体要求
1、保证快速优质的钻进
(1)清洗井下钻屑并携带至地面;
(2)平衡地层压力,以防地层流体进入井内;
(3)保持井壁稳定;
(4)冷却与润滑钻头、钻具;
(5)传递水功率。
2、保护油气层,取全取准资料
(1)对油气层不发生损害作用;
(2)有利于地层测试,不影响地层评价;
(3)对钻井人员及环境不发生伤害及污染;
(4)对井下工具及地面装备不腐蚀或减轻腐蚀。
6.2 钻井液的维护与处理
1、预处理
影响钻井液的因素有很多,但总存在一定的规律性,做到预处理。
如在进入油、气、水层前,将密度加重至适应地层压力,并调整好重钻井液的预处理就可以保证钻井液性能的良好稳定,避免突然大幅度变化,从而为可保证钻井液性能的良好稳定,避免突然大幅度变化,从而为安全顺利钻井创造了条件。
2、用水维护钻井液
在钻井液中,钻井液中的水分在压差作用下不断地渗流,粘土和钻屑又不断分散侵入钻井液,这样就使钻井液的固相含量升高。
所以,在钻进过程中应根据钻井液性能和地层情况适当补充一定的水,以保持钻井液固相含量处在合适的范围。
相反,如不补充失去的水分,固相含量升高,这时只依靠依稀剂来维持钻井液流动性能,其结果必然会使钻井液胶体性过强,性能不稳定,逐渐变得对处理剂不敏感,粘度、切力很强,流动性很差,出现钻井液陈化现象。
加水是钻井液日常维护措施,要细水长流均匀加入,要防止不均匀地猛加乱加,这样会使井壁不稳定和井下出现复杂情况。
聚合物配成稀胶液,细水长流均匀地补充。
其他处理剂能配成液体的尽量配成液体加入。
3、对不分散钻井液体系的性能要求
(1)低密度固相的体积百分数不超过10%,最后小于4%;
(2)岩屑与膨润土含量之比控制在(2-3):1;
(3)不分散集合物钻井液动塑比控制在0.48左右,正电胶钻井液>0.5;
(4)除油层和易坍塌地层之外,在稳定地层可适当放宽滤失量,有利于提高钻速。
(5)钻头喷嘴处应具有尽可能低的水眼粘度,因该值对钻速有较大影响。
6.3钻井液设计
6.3.1 钻井液设计原则
《钻井泥浆技术管理规定》对钻井液设计的原则已经有明确的规定,要求钻井液工作必须有利于安全、优质、高效钻井;有利于取全取准地质、工程等各项资料;有利于发现和保护油气层,减少对油气层损害;有利于减少对钻具、套管和设备的腐蚀;有利于环境保护。
6.3.2 钻井液设计的依据
1、由赛题提供的地层岩石与结构,矿物组分剖面,全井段地层孔隙压力、破裂压力和坍塌压力剖面、地温梯度,地层水分析数据,油气层特性与动、静流动实验数据;
2、地层理化分析数据;
3、与地层相匹配的钻井液技术资料
4、地质与工程设计及泥浆定额;
5、邻井钻井井下复杂情况和钻井液技术资料;
6、调整井区块压力数据及停注排液情况等;
7、适用的钻井液新技术、新工艺。
6.3.3 钻井液材料与用量设计
表6.1 钻井液材料用量设计
6.4 固相含量
表6.2 固相控制设计
6.5。