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水平井钻井减阻防卡的探讨

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  摘 要:在水平井钻井过程中,经常会出现钻井减阻问题,这就影响了整体工程的进度,因此,为了提升水平井钻井效率,本文对水平井钻井减阻防卡措施进行研究,希望分析后可以给相关工作人员提供一些参考。
  关键词:水平井;钻井;减阻防卡;探讨
  在大斜度与水平段的钻井施工中,钻具与井壁的接触量会大幅增加,旋转与起下钻具的过程中会发生存在较大的摩阻,尤其是应用电测仪器、完井管串的过程中会导致出现遇阻遇卡的问题。此时,人们在应用钻井液润滑的过程中,可以起到一定的效果,但是润滑性的提法却不是非常的科学,通过减租防卡来表示更加的准确。水平井的减阻防卡的实际效果和钻井液的质量存在直接的联系,并且能够与地质、工程、井眼等存在直接的联系,其综合性比较强。
  1 減阻防卡的影响因素
  1.1 钻井液质量
  钻井液的质量直接和润滑性存在关系。从大量的工程实际情况分析可以发现,具备薄且致密的低渗透泥饼所制作成的低固相、合理固相的颗粒级配材料,泥饼达到优质性的要求,可以降低摩阻,减阻防卡效果更好。
  1.2 地质情况
  井眼稳定是开展施工的重要基础性因素。如果地层的稳定性极差,在实际使用中就容易产生漏、喷等事故,造成井眼稳定性下降,进而导致井眼的增大、携岩困难等问题的存在,卡钻事故就此发生。
  1.3 钻井工程设计
  钻井工程在设计中需要合理的确定井身结构形式,要考虑到减阻防卡的效果,同时还应该合理确定钻具、轨道与完管柱体结构,达到较强的减阻防卡的效果。此外,平滑过渡的井眼是达到减阻防卡效果的关键性因素,因此在进行井眼轨迹控制中,应该提起足够的重视,要合理安排施工,严格控制井斜、方位等参数,给井眼施工创造良好的基础条件。最后,钻井施工中需要全面的保证其清洁性,如果达不到清洁性的要求,只要是形成岩屑床,就会在下钻施工阶段出现遇阻遇卡的问题。
  2 减阻防卡的技术措施与控制原则
  2.1 技术措施
  2.1.1 固相控制
  钻井液具备一定的密度值,可以根据实际使用的需要来调节钻井液的密度,此时可以根据需要在钻井液中加入一定量的处理剂、膨润土等材料,还可以加入一定量的加重剂,但是不能加入钻屑,这些因为钻屑密度比较低,会导致总固相超标。总固相浓度对于泥饼的厚度产生直接的影响,其浓度越高则泥饼的厚度越大,同时需要控制的润滑剂的量也需要适当的增大。伴随着总固相浓度等增加,流动阻力也会直接上升,进而造成泥饼质量下降,就会产生井漏、井塌等问题。因此,减阻防卡在施工中需要严格的控制固相,必须要将固相含量降到最低标准,根据实际需要来控制固相力度,有效的调节力度分布间量,提升泥饼质量,达到致密性的要求。
  2.1.2 控制泥饼质量
  薄而致密、高质量的泥饼是提升钻井液润滑效果的关键性措施,因此,在实际使用中需要合理的进行泥饼质量与变化情况的监测,需要以渗透性、强度以及厚度为主要的控制指标,应用合理的方式和专业仪器来控制泥饼质量,以达到较好的减阻防卡效果。
  2.1.3 选择润滑剂
  油类物质的润滑效果最好,所以钻井液最好选择使用油基钻井液。水基钻井液中的乳化油也具备一定的润滑效果,但是其效果比较有限,并且会伴随着使用量的增大而逐渐的降低,此时如果水基润滑剂的乳化效果较差或者含量过高,就会导致泥饼出现虚厚的问题。水平井钻井施工的过程中,应该选择使用具备较高效果的润滑剂材料,同时还需要配置醇类、醚类活性剂,以提升其润滑效果。此外,完井阶段,水平段与大斜段应该适当的加入塑料小球,可以有效的降低摩阻与扭矩,使得完井下管柱的效果更好。
  2.2 控制原则
  2.2.1 控制钻井液的上返速度
  严格控制钻井液的量是当前最为直接,也是最为有效的控制方法。根据实应用测定的数据可以发现,井眼直径为215.9mm时,钻井液的排量设定为27L/s以上,则上返速度会大于1m/s。
  2.2.2 具备较高动塑比与较低塑性粘度
  随着开采深度的逐渐增大,密度也会大幅提升,塑性粘度有了较大的增加,而此时的动塑比值却在逐步的下降。水平井中所应用的井液密度不足1.25g/cm3时,塑性黏度要保持在15~25MPa·s之间,动塑比值则为0.4~0.5。塑性黏度比较低的情况下可以有效的促进絮流的形成,而动塑性比值较高的情况下,钻井也中的剪切稀释能力也会较强,这样就能够有效的调整其流变性。
  2.2.3 保持井眼清洁
  要想达到该目的,就要及时的清理钻屑,水平井钻井施工的过程中,需要根据施工的需要及时将钻屑清理到地面,并且随时检查清理状态,达到要求后才能正常施工。
  3 结束语
  水平井钻井施工环节,极易出现遇阻遇卡的问题,此时应该充分的考虑到钻井液的润滑性,技术人员要深入的掌握减阻防卡的重要措施,分析遇阻遇卡问题的影响因素,结合实际情况总结出切实可行的技术措施,确保水平井钻井施工可以顺利进行。
  参考文献:
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  [2]刘岩,王俊奇.探讨水平井钻井技术及其在石油开发中的应用[J].中国石油和化工标准与质量,2016(09).
  [3]王新宇.水平井钻井技术的发展探讨[J].价值工程,2015 (15).
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