固井冲洗液评价方法探究

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1、固井冲洗液评价方法探究据调研，目前固井冲洗液的冲洗效率评价，国内外还没有形成统一的标准、方法和手段。行业标准中的评价方法在已作废的“SY/T5374-2000油气井注水泥前置液使用方法”中曾对I古I井用冲洗液做出以下规定。1性能要求1）具有较低的基液密度，流变性接近牛顿流体；2）具有对疏松泥饼的浸透力与悬浮力，热稳定性好；3）降低钻井液粘度、切力，稀释性能好，具有较低的紊流临界返速，稀释与冲刷井壁、套管效果好；4）对钻井液中油基成分具有润湿反转作用；5）与钻井液、水泥浆有良好的相容性，不发生闪凝、增稠现象；影响水泥浆稠化时间小；6）可适当加入惰性固体颗粒，改善冲刷效果；7）不腐蚀套管

2、；8）冲洗液应选择影响水泥胶结强度较小的组分。2主要性能指标1）基液密度范围：1.0~1.03g/cm'。2）紊流临界返速：0.3〜0.5m/s。3）热稳定性：在循环温度条件下，经过10h老化实验，性能变化不超过10%o4）冲洗率：对钻井液的冲洗率为95%以上。3冲洗效果评价实验3.1试验步骤1）将冲洗装置中模拟套管的圆模洗净、擦干，并称重。2）将模拟套管的圆模浸入钻井液中lOcim放置lmin后取出，在空气中静放lmin,然后进行称重。3）把粘有钻井液的圆模放入盛有冲洗液的装置中，在1400r/min转速下，冲洗5min后取出圆模，在空气中放置lmin,称重。3.2冲洗率计算冲洗率

3、按式（1）计算。A=^xlOO………(1)G]-Go式中：A——冲洗率，%；G°原模具质量，g;G]——浸与钻井液中粘附后模具总质量，g；G2——冲洗液冲洗粘附后模具总质量，go但是在“SYT5374.1・2006固井作业规程第1部分：常规固井”代替“SY/T5374-2000"时，又删去了对冲洗液的相关规定。科技论文中的评价方法王广雷等在“固井冲洗效率评价方法探讨”一文中总结到：目前，国内通常采用的冲洗效率评价方法主要有锥形瓶法、钻屑柱法、建立大型模拟井筒和旋转黏计法等4种。锥形瓶法锥形瓶法是最早使用的方法，比较原始，也相对简单。该方法的具体操作是：扌巴10ml钻井液放入锥形瓶，加

4、入一定量的冲洗液，盖上瓶塞，摇动30s,从瓶中倒出混合物，观察冲洗情况。该方法非常简单，但有明显的缺陷，测量不准确，摇动力量的大小因人、因时而异，可重复性差，该方法只用于粗略Ml评价冲洗效果，现已很少使用。钻屑柱法称取500g钻屑，并用钻井液包裹，装入玻璃筒内，注入一定量的冲洗液，使冲洗液流过钻屑柱，根据冲洗掉的钻井液的质量计算冲洗效率。该方法与锥形瓶法相比有很大的进步，可以计算冲洗效率，但还是不完善，试验过程也比较复杂。建立大型模拟井筒通过建立模拟井筒实现真实顶替过程，但该方法不能实际观察冲洗效果，而H试验规模很大，需要大功率的循环设备，不适合在室内评价冲洗液的性能。旋转黏度计法该

5、方法是使旋转黏度计的转筒外壁沾满钻井液，杯中装满冲洗液，转速设定在200r/min,冲洗一定时间，观察冲洗效果。该方法可以盲观地观测冲洗效果，但是不能定量表征冲洗效率，并且冲洗过程也与实际工况存在着较大的差距。因此，仍然不能指导现场施工。虽然旋转黏度计法存在着很大的不足，但由于它操作简便、对比性强，因此在冲洗评价试验中被广泛应用。客观而言，旋转黏度计的测量原理中给出了转速与壁面剪切速率之间的关系，当转速为200r/min时，壁面剪切速率为340s'1,与井下壁面剪切速率接近，这也是采用旋转黏度计评价冲洗效果的理论依据。但测量原理中并没有对外筒壁上的剪切速率加以说明，分析发现二者之间存

6、在较大的差距，因此用旋转黏度计外筒形成泥饼模拟冲洗效果的方式是不可取的，而且冲洗效果只能观察，不能定量计算冲洗效率。王洪亮在“CHW固井冲洗液研究与应用”中采用：取现场泥浆放入烧杯中静置，把六速旋转粘度计外筒置于泥浆中，静止5n)in制造泥饼，然后将外筒置于冲洗液中，用200转的转速进行冲洗实验，观察并记录冲洗干净的时间下面是不同加量下的冲洗干净的时间。姚晓等在“YZ・2型化学冲洗液的室内研究”中采用：对比法。先将滤纸称重(Wo),然后在室温下用ZNS-3型泥浆常压失水仪制取泥浆滤饼。用清水洗去滤饼表面浮泥。将滤饼平分为两块，晾干称重(WJ后，固定在ZNN-6型旋转粘度计的外筒上，置

7、于冲洗液中，以6r/min的速度冲洗lOmin。取出晾干称重(W?)。按式(2)计算冲洗效率耳，取二次测定的平均值作为最终实验结果。r

8、=[(Wi-W2)/(WrWo/2)]xlOO%(2)大庆石油管理局钻井研究所的徐明等在“油包水钻井液耐高温冲洗液YJC-1的研究与应用”设计如图1示的小型模拟冲洗装置进行井下轴向冲洗模拟试验,以此评价冲洗液的冲洗性能。方法为：在实验温度下，先将钻井液注入到柱体环空到一定高度用冲洗液采用小排量(环空返速为0.3m/s)替环