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影響鑽井液靜濾失量的原因

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影響鑽井液靜濾失量的原因

發布日期:2018-09-17 作者: 點擊:

四川鑽井液性能檢測成版人app下载地址石油科技介紹影響鑽井液靜濾失量的原因,以下內容僅供大家參考:

一、鑽井腋靜濾失量的影響因素

1、靜濾失方程

靜濾失量的特點是鑽井液處於靜止狀態,在壓差作用下形成泥餅,且泥餅厚度隨濾失時間延長而增厚,是一個變量。為了研究鑽井液的濾失規律,首先成版人app猫咪下载链接需要作以下假設:

1、泥餅的滲透率應該遠遠小於地層滲透率;m

2、鑽井液的濾失規律與流體在地層中的滲透規律類似,應該遵守達西滲透定律

1、靜濾失方程

1、泥餅的厚度與井眼直徑相比非常小;

2、泥餅為平麵型;

3、泥餅在研究過程中厚度不變;

4、泥餅不可壓縮,因此泥餅的滲透率為定值,在研究過程中不變

鑽井液性能檢測

失水量影響因素分析

分析失水量的影響因素及其相互之間的關係,以靜失水為討論基礎泥漿的靜失水是一個滲濾過程,因此遵循達西滲流定律,在此假設:地層的滲透率和泥皮

擦透率均是常數,且前者遠大於後者;泥皮是平麵型的,其式中,Q,一滲透速率;K一泥皮的滲透率A滲濾麵積;△P“滲濾壓力計一泥皮厚度隨時間增加而逐漸增大,按達西定律則有濾液精度;一濾失體的體積,犀濾失量計t一摻濾時間,

當一定量泥漿完全濾失掉時,則有下麵的關係;式中:V—過濾的泥漿體積;V,一泥皮中固體顆粒堆積的體積;C.一泥皮中體顆粒的C.為泥漿中固體朝粒的體積百分數,


◆在這些假設的基礎上,根據達西滲透定律,可以推導出泥餅的濾失速率方程其中:dve/dr--濾失速率,cm3s;K-泥餅滲透率,μm2;V濾失體積,即濾失量,cm3;A-滲透麵積,cm2;ΔP-滲濾壓力,10Pa;t濾失時間,s;hn。—泥餅厚度,cm。μ-濾液的粘度,0.1mPas


◆另外,成版人app下载地址認為在滲濾期間,在任何時間t內,滲濾體積V的鑽井液中被過濾的固相體積等於沉積在泥餅上的固相體積(與動濾失的區別)所以 WIsm m Gsschmd Aom(1

其中:一鑽井液中的固相體積分數f一泥餅中固相的體積分數所以

h A+v=f

2、影響鑽井液濾失量的因素

a濾失時間

1、v/A∝t2,如果不考慮鑽井液的瞬時濾失量,單位麵積濾失量與時間的平方根成直線關係。測定鑽井液AP濾失量時,應該以30mm計算,但成版人app网站一般通常隻測75min,然後乘以2

2、但鑽井液實驗結果表明,繪出的直線並不通過原點,而相交於縱軸上某一點,形成一定的截距。從下圖可以看出,在泥餅形成之前,存在一瞬時濾失量V。如果瞬時濾失量大到可以測量的話,就應根據下式確定API標

準濾失量WW.OCn.COmV2=2(V7×-)+V好作一如下圖所示的濾失SPURT LOSS量和濾失時間平方根關係的曲線,用線上的兩個點外推出更長時間的濾失量並確定

瞬時濾失量Fig. 2. 10-Example filter press data


b、濾失壓差

◆從公式可以推出,鑽井液的濾失量與濾失壓差的平方根成正比,即如果泥餅不可壓縮,壓差增大,濾失量增加。

◆但是泥餅具有壓縮性,滲透率降低,所以濾失壓差對鑽井液濾失量的影響是分為二的,具體哪個因素對鑽井液的濾失量影響更大一些,要看具體情況主要是鑽井液性質、泥餅的可壓縮性。


c、濾液的粘度和溫度

從公式可以看出,濾失量與濾液粘度的平方根成反比,即隨著鑽井液粘度的增加濾失量降低濾液粘度與有機高分子處理劑的加量以及鑽井液的溫度有一般情況下,流體的粘度隨著高分子加量的增大而升高,隨溫度的增加而降低。對於相同溫度下的鑽井液成版人app破解版可以通過提高鑽井液粘度的

方法降低濾失量

d、固相含量和類型的影響

根據鑽井液靜濾失方程,濾失量應該與(一成正比)

1、鑽井液固相含量越高,而泥餅中固相含量越小,濾失量越小。

2、成版人app网站知道鑽井液的固相含量會嚴重影響鑽速,固相含量越高鑽速越低,因此,鑽井液的固相含量不能夠提得很高,成版人app破解版隻能從泥餅著手,減小泥餅固相含量

四川鑽井液性能檢測公司

減小泥餅固相含量的方法

一是采用優質膨潤土配漿,優質膨潤土分散性好、固相顆粒細、水化好、水化膜厚,所以形成的泥餅固相含量分數低

>二是加入有機高分子處理劑,可以吸附在粘土顆粒表麵有效降低泥餅固相含量

e.泥餅壓實性與滲透性對濾失量的影響

1、對於鑽井液,往往泥餅是泥餅越厚鑽井液的濾失量越大,泥餅越薄濾失量越小。主要原因是泥餅的滲透性存在差別。

2、一般情況下(以API失水為例),泥餅越薄說明泥餅的壓實程度比較大,比較致密,滲透性差,所以濾失量小

3、滲濾壓差影響著泥餅的壓實性,高壓差有利於泥餅的壓實有的資料指出,泥餅的壓縮係數一般為0.80-0.87;而加重鑽井液泥餅的壓縮係數隻有0.32-0.69

       實驗結果表明,一般鑽井液的泥餅滲透率為105μm2;未處理的淡水鑽井液的泥餅滲透率為106μm2:用分散性處理劑處理的鑽井液,泥餅的滲透率為107μm2級。一般情況下,泥餅的滲透率均至少比地層滲透率小個數量級。

泥餅的滲透性受粘土顆粒直徑、處理劑種類、性能等因素有關。粘土顆粒細泥餅的孔隙小且少,泥餅比較致密,降濾失劑的存在也會通過不同的方式影響濾失量,化學吸附、物理封堵等等,使滲透率降低。

f、地層滲透率對鑽井液濾失量的影響

1、在推導鑽井液靜濾失量公式時成版人app下载地址曾經假設,泥餅的滲透率遠遠小於地層滲透率,不考慮地層滲透率對鑽井液靜濾失的影響。實際上地層存在大量的孔隙和裂縫,具有一定滲透性。

2、在泥餅尚未形成之前,地層是泥漿濾失的第滲透介質,所以地層滲透性大小決定了鑽井液瞬時濾失量的大小。泥餅形成之後,才逐漸對濾失起主要作用,地層成為第二濾失介質。

3、如果地層滲透率很大或者有裂縫存在,甚至會發生漏失,鑽井液固相顆粒太小,不能夠堵塞或架橋在井壁處形成泥餅,此時的濾失量就非常大了。

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在濾失過程中,鑽井液中的固體顆粒在井壁岩層中的堆積一般形成三個過濾層,瞬時濾失滲入層( Zone invadedby the Mud Spurt),瞬時濾失時細顆粒滲入深度可達25~30m;


架橋層( Bridging Zone),較粗的顆粒在岩層孔隙內部架橋而減小岩層的孔隙度,或稱為內泥餅( Internal filter井壁表麵形成具有一定滲透性的外泥餅( ExternalFilter cake)。


動濾失

1、鑽井液流動的影響鑽井液在循環流動過程中的濾失過程稱為動濾失。影響動濾失的因素與靜濾失相似,時間、壓差、粘土類型、處理劑等,除此之外還受鑽井液流動的影響。動濾失過程中,泥餅受鑽井液流動的影響,泥餅的厚度受到限製,剛開始厚度增加較快,之後會逐漸變慢,到形成速度等於衝蝕速度時泥餅厚度不再增加。鑽井液流態不同對井壁的衝刷能力不同,紊流的衝刷力強,泥餅薄,平板型層流泥餅厚度居中。尖峰型層流泥餅厚。


2、鑽井液處理劑的影響鑽井液處理劑對動濾失量的影響規律與靜濾失影響規律不同,這可能與處理劑在泥餅中作用有關,對泥餅剪切強度增加較大的降濾失效果較妊’泥餅剪切強度增加較小的處理劑,降低濾失量效果也較差。


瞬時濾失

般說瞬時濾失時間很短,濾失量很小,在總濾失量當中所占比例較

     對於固相含量低、分散和水化很好的不分散低固相鑽井液、瞬時濾失占的比例則較大。對於相同的鑽井液,如果滲濾介質不同,其瞬時濾失量也是不同的。下表所示的實驗結果很好地說明了這一問題。

四川鑽井液性能檢測成版人app下载地址石油科技有限公司長期致力於石油天然氣勘探過程中的鑽井液性能檢測、鑽井液處理劑質量檢測、鑽井廢物防治工程質量檢測及石油工程技術服務的專業化公司,是在國內油田技術服務市場上有著良好信譽的檢測機構。

公司擁有全套先進的檢測儀器設備。公司地處川慶鑽探工程公司研發基地,具備與鑽采院和安監院進行良好交流的地理與人文環境,為提高培訓質量和高新技術學習創造了條件。

公司在發展過程中不斷與國內多個科研單位交流合作,在與四川科特石油工業井控質量安全監督測評中心合作的2年多時間裏,完成了104井次鑽井液及500多次油田助劑的檢測技術服務。2017年-2018年在工程技術服務方麵完成9口井的油汙清洗工程。2016年與安東石油科技有限公司和長江大學簽署了戰略合作協定,承擔其西部的檢測任務。以上合作都得到了客戶的好評和信賴。


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