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深圳机钻井 深圳钻井眼与地层压力系统

文章出处:未知 网责任编辑:admin 人气: 发表时间:2015-02-05 21:32 关键字:深圳机钻井 深圳钻井

钻井眼与地层压力系统 一井眼与地层压力关系

在钻井过程中,如果钻井液不循环,则井内钻井液静液柱压力作用在井眼不 同位置(井深,称为井内静液柱压力,作用到井底的压力称井底压力

/>h 0. 009 8 pihi(6-1)

式中:外——井内静液压压力,MPa»

Pa钻井液密度,g/cm3j

hx——环空液柱垂直高度,m

如果钻井液循环,在井内还附加了环空循环阻力。钻头喷嘴射流对井底的冲 击力及钻头旋转对井底的冲击力也是井底动压力的一部分。钻并过程中的岩屑 进入钻井液,使钻井液密度增加。当钻速较慢时,岩屑引起的钻井液密度增加不 明显》对于水基钻井液,井眼温度增加会使钻井液密度降低,而井眼钻井液柱在 井眼下部产生的较高压力又使钻井液密度增加。多数情况下,二者作用使钻井液 密度略有降低。但对油基钻井液,一般情况下v二者作用使钻井液密度降低较多。


在钻柱或套管柱提升过程中,在井眼中会产生抽汲压力。在钻柱或套管下放 过程中,在井眼会产生激动压力。抽汲压力与激动压力统称为波动压力九。运动 管柱在充有流体的井内产生波动压力的原因为:第一,管柱从静止状态到运动状态克服井内钴井液静切力》第二,管柱运动引起并内钻井液动量变化》第三i运动 管柱壁携带着的钻井液与管柱运动方向同向流动同时从与其运动管柱相反方 向排出。

1正常情况下,波动压力与管柱运动速度、管柱长度、井眼尺寸、井眼膨胀性1 深圳机钻液性能、钻头及其水眼直径等有关。当井眼不规则、井眼缩径或钻头泥包时1 将产生更大波动压力。钻柱运动将有可能产生非常大的波动压力。如:所谓的 拔活塞式上提钻柱,会产生很大的抽吸压力;而过快的下放钻柱,又会产生很 大的激动压力。实际上,波动压力在钻井中可能诱发许多事故。抽汲压力可以使 大量地层流体侵入井眼。有大量的井涌是起下钻情况下发生的。同时,抽汲压力 也可以诱发井壁坍塌,而激动压力既可以压漏地层,也可以诱发井壁坍塌。

为了讨论问题方便,我们定义井内有效压力为Ph•,并考虑影响井内压力的 几个重要因素。设

/>i*=/>h+A/>()6-2)

并且

(6-3)-

式中:Hpt——钻井液中含岩屑增加的压力值,MPa>

——环空流动阻力增加的压力值,MPa»、 pt~~起下钻波动压力,MPa

(6-3)中,考虑激动压力时,九前取“+”;考虑抽汲压力时,九前取一”, 般情况下,由于A/»tA/up,等许多因素有关,因此Lp并不容慼准确确定, 因而/>1»也不容易准确确定。令/>p代表地层压力,由式(U)(6_3)可知:当 /»»时,则介*>九丨而当时,则从钻井实际出发,我们定义:

= 时的钻井方式为平衡压力钻井,而要想安全钻井,需使^^比Pt 略大一些,即所谓近平衡压力钻井,鉴于国内外习惯称谓,将近平衡压力钻井称 为平衡压力钻井。

当时,钻井方式为过平衡压力钻井丨当pXp,时,钻井方式为欠平 衡压力钻井下面将重点介绍平衡压力钻井与欠平衡压力钻井