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固控設(shè)備越來(lái)越受到重視

發(fā)布日期:2013-12-26  瀏覽次數(shù):       作者:www.chinakosun.com 文章來(lái)源:www.sm-tapers.com
      鉆井技術(shù)的發(fā)展,主要依賴于固控設(shè)備。機(jī)械固相控制是維護(hù)保證鉆井泥漿良好性能的重要環(huán)節(jié),也是常規(guī)鉆井技術(shù)的組成部分之一。
  在鉆井泥漿中,對(duì)泥漿性能和機(jī)械鉆速等指標(biāo)影響較大的固相顆粒尺寸多在15微米以上,它占固相總量的70%左右。人們力求通過(guò)較有效的機(jī)械設(shè)備隨時(shí)予以清除。隨著鉆井技術(shù)的發(fā)展,對(duì)泥漿性能的要求越來(lái)越高。實(shí)踐證明,通過(guò)對(duì)泥漿固相的控制來(lái)改善泥漿性能的技術(shù),已發(fā)展為一項(xiàng)與穩(wěn)定井內(nèi)情況和提高鉆井速度密切相關(guān)的重要的鉆井泥漿輔助工藝。要想為鉆井提供優(yōu)質(zhì)泥漿,需有一套完善的、適用的泥漿凈化設(shè)備,這是維持鉆井泥漿優(yōu)良性能的保證。
  鉆井液中的固相泥漿中的固相按其作用可分為兩類:一類是有用固相,如膨潤(rùn)土、化學(xué)處理劑、重晶石粉等。另一類是無(wú)用固相,如鉆屑、劣質(zhì)膨潤(rùn)土、砂粒等。
  所謂鉆井液固相控制,就是要消除有害固相,保存有用固相,以滿足鉆井工藝對(duì)鉆井液性能的要求。通常,將鉆井液固相控制簡(jiǎn)稱為固控。
  固控的重要性正在受到重視,它已成為直接影響安全、優(yōu)質(zhì)、高效鉆井和保護(hù)油氣層的重要因素。固控是實(shí)現(xiàn)優(yōu)化鉆井的重要手段之一。搞好固控就能為科學(xué)鉆井提供必要的條件。正確地進(jìn)行固相控制可以保護(hù)油氣層,降低鉆井扭矩和摩阻,降低環(huán)空抽吸的壓力波動(dòng),降低壓差卡鉆的可能性,提高鉆井速度,延長(zhǎng)鉆頭壽命,減輕設(shè)備、管材的磨損,提高鉆井液循環(huán)系統(tǒng)易損件的壽命,增加井眼的穩(wěn)定性改善下套管條件,減輕環(huán)境污染,降低鉆井液費(fèi)用等。現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明,在低密度范圍內(nèi),鉆井液中固相含量每減少1%(相當(dāng)于鉆井液密度下降0.01),一般在軟地層機(jī)械鉆速可提高8%左右??梢?jiàn)搞好固控所獲得的效益是十分顯著的。
  泥漿中過(guò)量無(wú)用固相的存在是破壞鉆井液性能、降低鉆速并導(dǎo)致各種井下復(fù)雜情況的最大隱患。人們?cè)陂L(zhǎng)期實(shí)踐和不斷研究中,總結(jié)出泥漿中過(guò)高的無(wú)用固相會(huì)給鉆井工作帶來(lái)以下幾點(diǎn)不利影響。
  泥漿固相含量高,比重變大,井底壓差增大,提高了液柱對(duì)巖石的壓持效應(yīng)不利于孔底碎巖。泥漿固相含量高,攜帶鉆屑能力減弱,大量較大顆粒鉆屑無(wú)法及時(shí)排出孔外,造成鉆頭重復(fù)破碎巖屑,并因此增大鉆具磨損,進(jìn)而影響鉆進(jìn)速度。
  鉆井過(guò)程中,泥漿的失水量與固相顆粒含量會(huì)直接影響其在孔壁形成泥餅的質(zhì)量。鉆井液失水量小泥餅薄而韌,護(hù)壁良好,是我們追求的目標(biāo)。固相含量過(guò)高,泥漿失水量增大,導(dǎo)致泥頁(yè)巖地層吸水,水化膨脹,孔壁失穩(wěn),造成提下鉆不暢,誘發(fā)孔內(nèi)事故。另外,泥餅過(guò)厚而且松散還會(huì)因增大了鉆具與井壁的接觸面而易引發(fā)粘附卡鉆事故。
  固相含量越大,對(duì)循環(huán)系統(tǒng)的機(jī)械磨損就越大。泥漿中過(guò)多會(huì)加速泥漿泵缸套、活塞的磨損,進(jìn)而增加維修時(shí)間并導(dǎo)致鉆井效率的降低。固相含量過(guò)高,還會(huì)導(dǎo)致鉆桿內(nèi)壁結(jié)垢現(xiàn)象,影響內(nèi)管的打撈并被迫提鉆處理結(jié)垢鉆桿而中斷正常工作程序,鉆探效率也將因輔助作業(yè)的用時(shí)大量增加而顯著降低。
  在鉆井過(guò)程中,由于鉆屑不斷進(jìn)入泥漿中,若不及時(shí)清除,會(huì)使泥漿的性能發(fā)生變化。當(dāng)泥漿含砂量大于4%時(shí),則視其為廢漿需排放換用新漿。大部分泥漿是屬于堿性溶液,隨意排放不僅會(huì)破壞植被,還會(huì)造成土壤堿化,影響植被再生。另外,泥漿中還有一些添加劑使泥漿顏色變?yōu)楹?,大量排放?huì)造成對(duì)環(huán)境的視覺(jué)污染。
  降低固相含量的方法
  目前,有四種常用的降低泥漿中固相含量的方法。第一種是用清水稀釋鉆井液。第二種是用清水和性能合格的新泥漿來(lái)替換井內(nèi)泥漿。這兩種方法是同時(shí)進(jìn)行的。第三種是利用固體的重力,讓固體在沉砂池中自己沉落分離。第四種是用機(jī)械凈化法。
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