技术应用
加强泥浆的防卡能力及其应用分析
2014-09-24 14:21  点击:77

  提高泥浆的防卡能力,即通过改善泥浆润滑性能来减少泥浆压差卡钻的几率,减小钻柱在井下运动过程中的粘卡阻力。粘卡阻力作为钻井摩阻的一部分,它主要产生于井眼与地层压差较大、泥饼较厚的长裸眼井段,表现为地层与井筒之间的压差所引起的吸附力,以及钻柱与井壁泥饼之间的粘附力。改善泥饼表面的润滑性能、泥饼渗透率及泥浆失水量等因素,可以提高泥浆的防卡能力。

  采用润滑剂增强泥饼表面的润滑性泥饼表面的润滑性与防卡润滑剂的品种、浓度及泥浆中的固相物质含量等有直接关系。一般采用加人防卡润滑剂的办法来增强钻杆和泥饼表面的润滑性,从而起到降低猫卡阻力的作用。加人润滑剂可大幅度降低泥浆的泥饼粘附系数,继而有效地降低钻井摩阻;还可看出,在锦州9一3及歧口17一2油田的2种现场泥浆中,加入润滑剂可减小泥饼粘附系数30%以上,说明现场泥浆可改善程度较大。

  改善泥浆的滤失性和泥饼质量密度大的泥饼可降低井筒内外压力的传递速度,使压差力(也称为吸附力)变得更小。泥浆失水率降低,并且使泥饼变薄,使泥饼对钻柱的包角面积减小,继而减小了钻柱运动阻力,还可使井壁外的泥饼破坏后仍能快速形成致密泥饼。

  泥饼的致密性和泥浆的滤失量,对降低粘附扭矩或泥饼粘附系数极为有利。目前尚无测定泥浆防卡性能的成熟仪器,而泥饼粘附系数测定仪的测定结果可基本反映泥浆防卡性能的好坏。通过理论计算,粘附系数从0.18降至0.1,在20.26emZ的接触面积上,吸附力可降低4o0N以上,粘附盘的转动扭矩可降低约10N/m。

  在2oom长的裸眼井段,如果钻柱与井壁接触的部分有lom泥饼,在井筒内外压差为3.5Nl、条件下,泥浆性能改善后泥饼的粘附系数从0.14降到0.1。钻杆与井壁泥饼粘附30后,这lom钻柱转动时的起动摩阻可降低245kNo2。提高现场泥浆防卡能力的其他措施原有泥浆的技术指标已不能满足大位移井作业的要求,需要提高技术指标。

  在关键井段,要随时监测泥浆的防卡性能:如果泥浆的粘附系数较大且失水率高,则要补充防卡润滑剂及降失水剂,以调节泥饼表面润滑性能及封堵性能;如果泥浆防卡性能较差,则要进行加人防卡润滑剂的小型试验;效果不明显时,应加强对固相物质的控制,降低有害固相物质的含量。

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