复杂情况预防及钻井液处理ppt课件.ppt

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1、复杂情况预防及钻井液处理2008.9目录第一钻井液出现问题的根源第二井漏的预防与处理第三井喷的预防与处理第四卡钻的预防及处理第五井塌的预防及处理第六钻遇盐膏层的钻井液技术第七特殊情况下钻井液处理工艺第一节钻井液出现问题的根源为保证钻井工程的需要，钻井液工程师必须将主要的钻井液性能维持在规定的数值范围，它们是：密度、粘度和造壁性。但是被破碎的地层以及从地层进入钻井液的材料给维持这些性能造成困难。高温、高压、污染物是影响性能的客观因素。水泥、空气和水从地面侵入钻井液也会使钻井液污染。1、地质问题：如随着地层的造山运动，伴生了预应力地层和倾角很大的地层，将出现严重的剥落坍塌。

2、此时要求钻进时要加强对井眼的清洗、压力平衡和井眼的稳定。2、固体污染物：包括页岩、粘土对钻井液是一个危害很大的污染物。不管是用来调节钻井液有意加进去的，还是页岩被破碎进入钻井液中含有的粘土。其后果是钻井液变稠、固相含量升高、当量密度升高、钻速下降并增加井漏的可能性。3、化学反应1）、粘土的化学反应：离子交换。2）、可溶性盐类：可溶性盐进入钻井液中，钻井液变稠、切力和滤失量升高。4、可溶性气体；CO2、H2S溶于水都会生成酸，从而使钻井液絮凝变稠。5、高温：高温会造成钻井液控制的困难，其原因是：（1）、一些处理剂在高温下分解（2）、高温会加剧影响处理剂效能的化学反应。6、

3、高压：高压会造成钻井液的高密度，从而使钻井液的流变性控制困难。第二节井漏的预防与处理一、井漏的概念广义地讲，井漏是在钻井、固井、测试或修井等各种井下作业过程中，各种工作液（包括钻井流体、水泥浆、完井液及其它液体等）在压差的作用下，流进地层中去的一种复杂情况。我们所说的井漏，通常是指在钻井过程中所发生的钻井液漏失现象。二、发生井漏的必要条件井筒工作液的压力大于地层孔隙、裂缝或溶洞中液体的压力，对地层存在正压差；地层中存在着漏失通道及较大的足够容纳液体的空间。漏失通道的开口尺寸大于外来工作液中固相的粒径。三、确定漏层位置观察钻进情况观测岩心、钻屑情况观测钻井液性能变化情况综

4、合分析对比三、井漏的预防合理的井身结构设计降低井筒泥浆动压力提高地层承压能力1、合理的井身结构设计设计部门根据地质设计及邻井钻井资料，依据待钻井预测地层孔隙压力、坍塌压力和破裂压力剖面，使钻井过程中防止井喷或井塌所需泥浆密度所产生的液柱压力，低于该裸眼井段中最低的破裂压力，以防止因压裂地层而发生井漏。如上述条件无法满足，则应下套管将低破裂压力地层与高压地层加以分隔。2、降低井筒泥浆动压力（1）选用合理的泥浆密度与类型，实现近平衡压力钻井为防止井漏或井喷的发生，在选用裸眼井段泥浆密度时，应使泥浆所产生的静液柱压力低于最低破裂压力或漏失压力，但高于最高孔隙压力。对于裂缝、孔

5、洞十分发育的地层，由于泥浆进入地层的流动阻力很小，地层的漏失压力与孔隙压力十分接近，为了防止井漏，所选用的泥浆密度所产生的静液柱压力，应尽可能接近地层孔隙压力，实现近平衡压力钻井。对于低漏失压力地层，可依据漏失压力大小，选用低固相聚合物、水包油、油包水、充气、泡沫泥浆或空气钻井，进行近平衡压力钻井。2、降低井筒泥浆动压力（1）选择泥浆类型时，除了考虑密度能满足所钻井段防止井漏所需最小安全密度的要求外，还应考虑其流变性能。对于地层松软、压力低的浅井段，采用大直径钻头钻井时，应选用低密度、适当粘切的泥浆；对于深井高压小井眼井段，应选用低粘切泥浆。2、降低井筒泥浆动压力（2）

6、降低环空压耗a、保证钻屑携带的前提下，尽可能降低泵量和泥浆塑性粘度；b、选择合理的钻具结构，增大环空间隙，使用不膨胀的胶皮护箍，尽可能不使用大尺寸扶正器；c、加强固控，改善净化条件，减少钻屑含量，降低环空当量泥浆密度；d、在软的易漏地层中钻进时，控制机械钻速，力求使环空钻屑浓度小于5%；e、在高渗透地层钻进时，降低泥浆滤失量，改善泥饼质量，防止因形成厚泥饼而引起环空间隙减小，导致环空压耗增加；f、控制加重速度，每循环一周上升值不超过0.05g/cm3，严防加重过猛而造成环空压耗增高。此外，当泥浆的动压力已接近地层漏失压力或破裂压力时，更要严格控制加重速度，严防井漏。（3

7、）降低激动压力下钻时，尤其小井眼，控制速度避免产生过大的激动压力，研究表明，下钻引起的激动压力为静液柱压力的20%～100%，岩层在这种交变载荷下，会造成井壁的破碎和断裂而发生井漏。控制和降低激动压力的措施如下：A、下钻、接单根、下套管控制下放速度，下入一柱钻具或套管的时间必须超过45s；B、下钻过程可采取分段循环；小排量开泵，控制开泵泵压，先转动转盘后开泵，严防泵压过高，待泵压正常后，再增大泵量至正常值；2、降低井筒泥浆动压力C、因井塌或砂桥等引起下钻遇阻时，须缓慢开泵，并降低泵量；划眼时控制速度，严防憋泵引起井漏；D、钻进时，防止钻头