水平井鉆井減阻防卡的探討
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摘 要:在水平井鉆井過程中,經常會出現鉆井減阻問題,這就影響了整體工程的進度,因此,為了提升水平井鉆井效率,本文對水平井鉆井減阻防卡措施進行研究,希望分析后可以給相關工作人員提供一些參考。
關鍵詞:水平井;鉆井;減阻防卡;探討
在大斜度與水平段的鉆井施工中,鉆具與井壁的接觸量會大幅增加,旋轉與起下鉆具的過程中會發生存在較大的摩阻,尤其是應用電測儀器、完井管串的過程中會導致出現遇阻遇卡的問題。此時,人們在應用鉆井液潤滑的過程中,可以起到一定的效果,但是潤滑性的提法卻不是非常的科學,通過減租防卡來表示更加的準確。水平井的減阻防卡的實際效果和鉆井液的質量存在直接的聯系,并且能夠與地質、工程、井眼等存在直接的聯系,其綜合性比較強。
1 減阻防卡的影響因素
1.1 鉆井液質量
鉆井液的質量直接和潤滑性存在關系。從大量的工程實際情況分析可以發現,具備薄且致密的低滲透泥餅所制作成的低固相、合理固相的顆粒級配材料,泥餅達到優質性的要求,可以降低摩阻,減阻防卡效果更好。
1.2 地質情況
井眼穩定是開展施工的重要基礎性因素。如果地層的穩定性極差,在實際使用中就容易產生漏、噴等事故,造成井眼穩定性下降,進而導致井眼的增大、攜巖困難等問題的存在,卡鉆事故就此發生。
1.3 鉆井工程設計
鉆井工程在設計中需要合理的確定井身結構形式,要考慮到減阻防卡的效果,同時還應該合理確定鉆具、軌道與完管柱體結構,達到較強的減阻防卡的效果。此外,平滑過渡的井眼是達到減阻防卡效果的關鍵性因素,因此在進行井眼軌跡控制中,應該提起足夠的重視,要合理安排施工,嚴格控制井斜、方位等參數,給井眼施工創造良好的基礎條件。最后,鉆井施工中需要全面的保證其清潔性,如果達不到清潔性的要求,只要是形成巖屑床,就會在下鉆施工階段出現遇阻遇卡的問題。
2 減阻防卡的技術措施與控制原則
2.1 技術措施
2.1.1 固相控制
鉆井液具備一定的密度值,可以根據實際使用的需要來調節鉆井液的密度,此時可以根據需要在鉆井液中加入一定量的處理劑、膨潤土等材料,還可以加入一定量的加重劑,但是不能加入鉆屑,這些因為鉆屑密度比較低,會導致總固相超標。總固相濃度對于泥餅的厚度產生直接的影響,其濃度越高則泥餅的厚度越大,同時需要控制的潤滑劑的量也需要適當的增大。伴隨著總固相濃度等增加,流動阻力也會直接上升,進而造成泥餅質量下降,就會產生井漏、井塌等問題。因此,減阻防卡在施工中需要嚴格的控制固相,必須要將固相含量降到最低標準,根據實際需要來控制固相力度,有效的調節力度分布間量,提升泥餅質量,達到致密性的要求。
2.1.2 控制泥餅質量
薄而致密、高質量的泥餅是提升鉆井液潤滑效果的關鍵性措施,因此,在實際使用中需要合理的進行泥餅質量與變化情況的監測,需要以滲透性、強度以及厚度為主要的控制指標,應用合理的方式和專業儀器來控制泥餅質量,以達到較好的減阻防卡效果。
2.1.3 選擇潤滑劑
油類物質的潤滑效果最好,所以鉆井液最好選擇使用油基鉆井液。水基鉆井液中的乳化油也具備一定的潤滑效果,但是其效果比較有限,并且會伴隨著使用量的增大而逐漸的降低,此時如果水基潤滑劑的乳化效果較差或者含量過高,就會導致泥餅出現虛厚的問題。水平井鉆井施工的過程中,應該選擇使用具備較高效果的潤滑劑材料,同時還需要配置醇類、醚類活性劑,以提升其潤滑效果。此外,完井階段,水平段與大斜段應該適當的加入塑料小球,可以有效的降低摩阻與扭矩,使得完井下管柱的效果更好。
2.2 控制原則
2.2.1 控制鉆井液的上返速度
嚴格控制鉆井液的量是當前最為直接,也是最為有效的控制方法。根據實應用測定的數據可以發現,井眼直徑為215.9mm時,鉆井液的排量設定為27L/s以上,則上返速度會大于1m/s。
2.2.2 具備較高動塑比與較低塑性粘度
隨著開采深度的逐漸增大,密度也會大幅提升,塑性粘度有了較大的增加,而此時的動塑比值卻在逐步的下降。水平井中所應用的井液密度不足1.25g/cm3時,塑性黏度要保持在15~25MPa·s之間,動塑比值則為0.4~0.5。塑性黏度比較低的情況下可以有效的促進絮流的形成,而動塑性比值較高的情況下,鉆井也中的剪切稀釋能力也會較強,這樣就能夠有效的調整其流變性。
2.2.3 保持井眼清潔
要想達到該目的,就要及時的清理鉆屑,水平井鉆井施工的過程中,需要根據施工的需要及時將鉆屑清理到地面,并且隨時檢查清理狀態,達到要求后才能正常施工。
3 結束語
水平井鉆井施工環節,極易出現遇阻遇卡的問題,此時應該充分的考慮到鉆井液的潤滑性,技術人員要深入的掌握減阻防卡的重要措施,分析遇阻遇卡問題的影響因素,結合實際情況總結出切實可行的技術措施,確保水平井鉆井施工可以順利進行。
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