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固控设备越来越受到重视

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固控设备越来越受到重视

发布日期:2017-09-20 作者: 点击:

钻井技术的发展,主要依赖于固控设备。机械固相控制是维护保证钻井泥浆良好性能的重要环节,也是常规钻井技术的组成部分之一。  

在钻井泥浆中,对泥浆性能和机械钻速等指标影响较大的固相颗粒尺寸多在15微米以上,它占固相总量的70%左右。人们力求通过较有效的机械设备随时予以清除。随着钻井技术的发展,对泥浆性能的要求越来越高。实践证明,通过对泥浆固相的控制来改善泥浆性能的技术,已发展为一项与稳定井内情况和提高钻井速度密切相关的重要的钻井泥浆辅助工艺。要想为钻井提供优质泥浆,需有一套完善的、适用的泥浆净化设备,这是维持钻井泥浆优良性能的保证。  

钻井液中的固相泥浆中的固相按其作用可分为两类:一类是有用固相,如膨润土、化学处理剂、重晶石粉等。另一类是无用固相,如钻屑、劣质膨润土、砂粒等。  

所谓钻井液固相控制,就是要消除有害固相,保存有用固相,以满足钻井工艺对钻井液性能的要求。通常,将钻井液固相控制简称为固控。  

固控的重要性正在受到重视,它已成为直接影响安全、优质、高效钻井和保护油气层的重要因素。固控是实现优化钻井的重要手段之一。搞好固控就能为科学钻井提供必要的条件。正确地进行固相控制可以保护油气层,降低钻井扭矩和摩阻,降低环空抽吸的压力波动,降低压差卡钻的可能性,提高钻井速度,延长钻头寿命,减轻设备、管材的磨损,提高钻井液循环系统易损件的寿命,增加井眼的稳定性改善下套管条件,减轻环境污染,降低钻井液费用等。现场统计数据表明,在低密度范围内,钻井液中固相含量每减少1%(相当于钻井液密度下降0.01),一般在软地层机械钻速可提高8%左右。可见搞好固控所获得的效益是十分显著的。  

泥浆中过量无用固相的存在是破坏钻井液性能、降低钻速并导致各种井下复杂情况的最大隐患。人们在长期实践和不断研究中,总结出泥浆中过高的无用固相会给钻井工作带来以下几点不利影响。  

泥浆固相含量高,比重变大,井底压差增大,提高了液柱对岩石的压持效应不利于孔底碎岩。泥浆固相含量高,携带钻屑能力减弱,大量较大颗粒钻屑无法及时排出孔外,造成钻头重复破碎岩屑,并因此增大钻具磨损,进而影响钻进速度。  

钻井过程中,泥浆的失水量与固相颗粒含量会直接影响其在孔壁形成泥饼的质量。钻井液失水量小泥饼薄而韧,护壁良好,是我们追求的目标。固相含量过高,泥浆失水量增大,导致泥页岩地层吸水,水化膨胀,孔壁失稳,造成提下钻不畅,诱发孔内事故。另外,泥饼过厚而且松散还会因增大了钻具与井壁的接触面而易引发粘附卡钻事故。  

固相含量越大,对循环系统的机械磨损就越大。泥浆中过多会加速泥浆泵缸套、活塞的磨损,进而增加维修时间并导致钻井效率的降低。固相含量过高,还会导致钻杆内壁结垢现象,影响内管的打捞并被迫提钻处理结垢钻杆而中断正常工作程序,钻探效率也将因辅助作业的用时大量增加而显著降低。  

在钻井过程中,由于钻屑不断进入泥浆中,若不及时清除,会使泥浆的性能发生变化。当泥浆含砂量大于4%时,则视其为废浆需排放换用新浆。大部分泥浆是属于碱性溶液,随意排放不仅会破坏植被,还会造成土壤碱化,影响植被再生。另外,泥浆中还有一些添加剂使泥浆颜色变为黑,大量排放会造成对环境的视觉污染。  

降低固相含量的方法  

目前,有四种常用的降低泥浆中固相含量的方法。第一种是用清水稀释钻井液。第二种是用清水和性能合格的新泥浆来替换井内泥浆。这两种方法是同时进行的。第三种是利用固体的重力,让固体在沉砂池中自己沉落分离。第四种是用机械净化法。  


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