钻井液性能与固井安全及顶替效率关系研究

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1、钻井液性能与固井安全及顶替效率关系研究汇报提纲引言1钻井液性能调整的必要性2钻井液性能优化3认识与结论5钻井液和水泥浆不相容性初探4提高二界面胶结质量是保证固井质量的一个重要前提；顶替效率是影响二界面胶结的重要因素，而钻井液性能是影响顶替效率的关键因素之一；长期以来，固井工作者为提高顶替效率进行了大量的室内研究及现场作业，但其影响因素较多且受工况影响复杂，效果并不明显。1.引言不可调：井身结构、井径扩大率、套管居中度等可调：钻井液性能调整、前置液冲洗隔离双作用清洗、顶替流态设计等水泥浆顶替钻井液的驱动力：(1)泵压；(2)流动的水

2、泥浆对钻井液的粘滞力；(3)水泥浆对钻井液的浮力。阻碍钻井液流动的阻力：(1)钻井液本身的粘度和切力；(2)套管和井壁对钻井液的粘附力；(3)钻井液本身的重力。因此，固井前钻井液地面流变性能调整有助于提高顶替效率。影响顶替效率的因素钻井液粘度、切力高，会影响顶替效率钻井液性能不良，形成的泥饼厚而疏松，不利于套管下入，并且影响二界面胶结质量调整钻井液的必要性无论水基或是油基钻井液与水泥浆都是不相容的，二者直接接触会产生严重的化学干涉现象，影响施工安全和固井质量2.钻井液性能调整的必要性调整钻井液的目的1、降低钻井液屈服值、塑性粘度、

3、初终切，降低流动摩阻压力，防止顶替过程中泵压过高，压漏薄弱地层2、清除钻井液中的钻屑，预防电测遇阻下小钻杆3、改善滤饼质量，提高第二界面胶结质量4、提高钻井液抗油井水泥浆钙侵污染的能力调整的前提是钻井液要形成薄而韧的致密滤饼，钻井液降低一定的粘切不会引起地层垮塌及井下工况复杂。调整措施抗钙稀释法：降低钻井液粘切的同时增加钻井液抗钙侵污染能力；钻井液调整，忌用清水稀释。优点（1）可使钻井液趋于牛顿流体，增加对虚滤饼的冲洗作用，降低钻井液粘切，也可提高除砂效率，有效降低固含量；（2）在顶替过程中不可避免地会出现钻井液、前置液和水泥浆三

4、者掺混段，抗钙调整后可增强钻井液的抗钙侵污染能力，有效降低泵压，避免顶替过程中的“假碰压”现象。建议固井前钻井液调整措施：单罐预先配制抗钙稀释胶液，通井循环时，以小排量向泥浆罐中连续加入抗钙稀释胶液，经泥浆罐混合均匀后泵入环空。3.钻井液性能优化钻井液循环时建议遵循以下作业原则：（1）以低泵排量和低泵压开始循环；如果克服静切力所需的初始泵压和泵排量过高，就可能压裂地层，环形间隙较小时更容易发生这种情况；（2）慢慢增大泵排量，并记录泵压和泵排量；（3）逐渐接近顶替过程中预计的最大泵排量；（4）注意检查回流，并观察是否有大块的滤饼或钻

5、屑返出；（5）循环3周以上。每周循环都应监控钻井液性能变化，当钻井液性能稳定地达到预期性能时，可停止加入抗钙稀释胶液。3.钻井液性能优化固井前钻井液性能优化现场实例时间出口温度℃出口密度g/cm3旋转粘度计读值（格）ηs×10-3Pa.sτoPankPa.snτ1Paτ10Pa6003002001006311：0550.51.59744736245427100.650.403.56.011：25511.5871463523542510.50.630.473.56.014：20511.597145342143269.50

6、.660.403514：45511.6166423219322490.650.372415：20511.6152302516322240.790.111.52.5表1马G1-2井洗井循环试验钻井液流变性实测情况（大港）3.钻井液性能优化测量项目六速旋转粘度计读数ηsmPa.sτ0Paｎｋτ1paτ10pa36100200300600电测前测量24152429461760.680.2312下钻循环后测量2417253449159.50.530.5512完钻后测量24152329451760.660.2312固井前调整第1次测量241

7、52430481860.680.2112固井前调整第2次测量24132125401550.680.1712在枣76-22洗井循环过程中小排量加入抗钙稀释胶液进行钻井液性能调整，钻井液流性指数增加、稠度系数降低，未出现井下复杂情况。表2枣76-22井现场钻井液地面调整性能实测情况（大港）固井前钻井液性能优化现场实例3.钻井液性能优化井号油套固井循环情况调整措施电测遇阻情况作业结果马G1-1大排量4周稀释抗钙处理无优良枣76-22低排量6周抗钙稀释处理无优良马G1-2中排量3周稀释处理无合格港深16-18大排量4周稀释处理无合格固井前

8、调整钻井液性能，降低粘切值，可有效冲刷井壁，改善滤饼质量及与水泥浆的相容性性，有利于提高固井质量。固井前钻井液性能优化现场实例表3试验井不同层次套管洗井记录（大港）3.钻井液性能优化4.钻井液和水泥浆不相容性初探龙岗12井5寸尾管固井污染实验（龙岗