《钻井与完井工程》复习资料

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钻井复习资料(全).doc

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钻前准备、钻进和完井三个阶段1.固井:是在已钻成的井眼内下入套管,然后在套管与井壁之间的环形空间内注入水泥浆(在套管的下段部分或全部环空)将套管和地层固结在一起的工艺过程.2.地层压力:是指岩石孔隙中的流体所具有的压力,也称地层孔隙压力,用pp表示3.异常低压:低于正常地层静液压力的地层压力(p p<p h)称为异常低压4.异常高压:超过正常地层静液压力的地层压力(p p>p h)称为异常髙压在正常地层压力井段,随着井深增加,岩石孔隙度减小,声波速度增大,声波时差减小。

进入异常高压地层后,岩石的孔隙度增大,声波速度减小,声波吋差增大g指数法实质上是机械钻速法,它利用泥、页岩压实规律和压差(即井底的钻井液柱压力与地层压力只差)对机械钻速的影响理论来检测地层压力的5.在正常地层压力情况下,如岩性和钻井条件不变,随着井深的增加,机械钻速下降,当钻入圧力过渡带Z后,岩石孔隙度逐渐增大,孔隙压力逐渐增加,压差逐渐减小,机械钻速逐渐加快。

6•地层破裂压力:在井下一定深度裸露的地,承受流体压力的能力是有限的,当液体压力达到一定数值时会使地层破裂,这个液体压力称为地层破裂压力。

液压实验法的步骤如下:1循环调节钻井液性能,保证钻井液性能稳定,上提钻头至套管鞋内,关闭防喷器2用较小排量(0. 66-1. 32L/s)向井内注入钻井液,并记录各个时期的注入量及立管压力3作立管压力与泵入量(累计)的关系曲线图4从图上确定各个压力值,漏失压力为仇,即开始偏离直线点的压力,其后压力继续上升,压力升到故大值,即为开裂压力最大值过后压力下降并趋于平缓,平缓的压力称为传播压力5求地层破裂压力当量密度pf, pf=pm+pL/(0.00981D),pm-试验用钻井液密度,g/cm3,p L-漏失压力,MPa, D ■试验井深7.岩石强度:岩石在一定条件下受外力的作用而达到破坏时的应力,被称为岩石在这种条件下的强度。

8.在简单应力条件下,岩石的强度有以下顺序关系:抗拉<抗弯三抗剪<抗压,平行最大,垂直层理岩石强度最小9.岩石的脆性和塑性:把岩石分为脆性岩石、塑性岩石和塑脆性岩石三大类。

钻井工程复习题

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钻井工程复习题一、判断下述说法是否正确(每题1分)1、异常高压地层的孔隙压力最大不会超过上覆地层压力。

()2、地层的孔隙压力越大,其破裂压力也就越大。

()3、在正常压力层段,声波时差随井深的增加呈逐渐增大的趋势。

()4、在相同的条件下,细粒岩石的抗压强度一般都大于粗粒岩石的抗压强度。

()5、随着围压的增大,岩石的强度增大,塑性也增大。

()6、牙轮的超顶和复锥都会使牙轮产生周向滑动。

()7、通常用机械钻速作为评价钻头选型是否合理的标准。

()8、钻头牙齿的磨损速度随牙齿磨损量的增大而减小。

()9、钻头在井底喷出的射流属于淹没自由射流。

()10、钻头压降用于克服喷嘴对钻井液的流动阻力。

()11、在二维定向井设计轨道上,某点的水平位移和水平投影长度是相等的。

()12、井斜角越大,井眼曲率也就越大。

()13、真方位角(以地球北极为基准)等于磁方位角加上东磁偏角。

()14、在倾斜的层状地层中钻进时,钻头有偏向平行地层层面方向的趋势。

()15、满眼钻具组合只能控制井眼曲率,不能用来改变井斜及方位。

()16、在钟摆钻具组合中,扶正器的主要作用是支撑井壁形成支点,从而增大钻柱的刚度,减轻下部钻柱的弯曲变形。

()17、造斜工具用来改变井眼斜度,不能用来改变井眼方位。

()18、转盘钻扶正器组合只能控制井眼斜度,不能用来控制井眼方位。

()19、只有当钻井液密度低于地层压力当量密度时,地层流体才会侵入井内。

()20、在井内静液柱压力能平衡地层压力情况下,地层流体也可能侵入井内。

()21、多压力层系共存同一裸眼井段时,应以最高压力为准来确定钻井液密度。

()22、在钻进过程中,绝对禁止地层流体侵入井内。

()23、在钻进过程中钻速突然加快,说明钻遇了异常高压地层。

()24、井涌关井后,当立管压力与钻井液液柱压力之和等于地层压力后,立管压力便不再升高。

()25、在轴向拉力的作用下,套管的抗内压增大。

()36、温度对水泥浆性能的影响较压力的影响大。

钻井工程复习资料

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钻井工程复习资料内容:一、判断题(对的打“√”,错的打“ ”,每题1分,共20分)1.在计量井深时,一般以转盘面作为基准面。

()2.对泥砂岩剖面,用dc指数监测地层压力时,砂岩段的dc指数不作为计算点。

()3.在三轴应力条件下岩石的塑性会减小,强度会增大。

()4.PDC钻头一般适用于高转速、低钻压下工作。

()5.中和点处的轴向力为零,因此钻具一般不会在此处发生破坏。

()6.门限钻压的大小与水力因素有关,因此门限钻压可以为负值。

()7.在钻速方程中,转速指数λ的值一般大于1。

()8.压井过程过立管压力的大小是通过调节节流阀的开启度来实现的。

()9.钻井泵在额定功率工作方式下,最优排量即为泵的额定排量,泵压为额定泵压。

()10.满眼钻具组合就是采用大尺寸钻铤填满井眼,防止井斜。

()11.所谓井深结构实际上就是指各层套管的下深。

()12.发现井涌时,可采用循环观察方法确定井内情况后再进行关井。

()13.钻井过程中发生了井漏,说明地层已被压破。

()14.发生键槽卡钻后,可大力上提和下放的方法活动钻具,以求解卡。

( )15.弯接头属于转盘造斜工具。

()二、填空题(每空1分,共20分)1.沉积岩可分为沉积和沉积两大类。

2.当钻遇压力过渡带或异常高压地层时,一般会出现机械钻速,dc指数的现象。

3.在套管强度设计时,下部套管一般按设计,上部一般按。

4.牙轮钻头的移轴会产生滑动;超顶会产滑动。

5.目前常用的全面钻进钻头类型有、和。

6.常用的固相控制设备包括、、和。

7.在第一临界井深前,最优喷嘴直径随井深的增大而,在第一和第二临界井深间,最优喷嘴直径随井深的增大而。

8.在确定井眼轨迹时,可直接测量的参数有、和。

三、名词解释(每词5分,共20分)1.上覆岩层压力2.井漏3.造斜工具装置角4.气窜四、简答题1.简述利用dc指数监测地层压力的方法。

2.井斜的原因有哪些?发生井斜后如何进行纠斜。

3.简述压差卡钻的原因及处理方法。

完井复习资料

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1、完井工程:是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程.是从钻油层开始,到下套管,注水泥固井,射孔,下生产管柱,直至投产的一项系统工程。

2、抽吸压力系数:上提钻柱时,由于抽吸作用使井内液柱压力降低的值,用当量密度表示。

3、激动压力系数:下放钻柱时,由于钻柱向下运动产生的激动压力使井内液柱压力的增加值,用当量密度表示。

4、先期裸眼完井:是指在钻到预定的产层之前先下入油层套管固井,然后换用直径较小的钻头以及符合打开油气层条件的优质钻井液钻开油气层裸眼完成的完井方法。

5、后期裸眼完井:钻头直接钻穿油层至设计井深,然后下套管至油层顶界限近,注水泥固井。

6、注水泥:从井口经过套管柱将水泥浆注入井壁与套管柱之间的环空中,将套管柱和地层岩石固结起来的过程。

7、水化作用:水泥与水混合成水泥浆后,与水发生化学反应,生成各种水化产物。

水泥浆逐渐由液态变为固态,使水泥硬化和凝结,形成有一定强度的固体状物质――水泥石。

8、前置液前置液体系是用于在注水泥浆之前,向井中注入的各种专门液体。

其作用:是将水泥浆与钻井液隔开,起到隔离、缓冲、清洗的作用,可提高固井质量。

9、顶替效率:水泥浆在环形空间顶替钻井液的程度,用η表示。

10、窜槽:在注水泥过程中,由于水泥浆不能将环空中的钻井液完全替走,使环形空间局部出现未被水泥浆封固住的现象。

11、射孔:将射孔枪下入到油层位置,利用射孔枪将套管、水泥石以及地层一并射穿,建立油气层与井眼流通的通道的工艺过程。

12.射孔枪是指射孔施工中承载射孔弹的密封承压发射体,一般有枪身、枪头、枪尾和密封件组成13.油井水泥的水化作用:水泥与水混合成水泥浆后,与水发生化学反应,生成各种水化产物。

1、速敏损害机理:作用在岩石孔隙表面颗粒上的冲击力和剪切力,随孔隙中流速而增加。

当流速达到一定值时,作用在颗粒上的冲击力和剪切力达到其抗剪切强度(胶结强度),颗粒就会脱落,然后随流体一起运移,并在孔喉处堆积,使流道缩小或部分流道堵塞,从而导致渗透率下降。

《钻井工程》综合复习资料

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《钻井工程》综合复习资料一、判断题(正确者填T,否则填F)1.正常压力地层,地层压力梯度随井深的增加而增加。

F2.在深海区域,沉积岩的平均上覆岩层压力梯度值远小于0.0227MPa/m。

T3.一般地讲,岩石随着埋藏深度的增大,其强度增大,塑性减小。

F4.试验测得某岩石的塑性系数为K=1,则该岩石属于脆性岩石。

T5.PDC钻头布齿密度越高,平均钻头寿命越长,但平均钻进速度越低。

T6.钻头压降主要用来克服喷嘴与钻井液之间的流动阻力。

F7.增大钻杆柱内径是提高钻头水功率的有效途径之一。

T8.测段的井斜角越大,其井眼曲率也就越大。

F9.“满眼”钻具组合只能用来防斜和稳斜,不能用来纠斜。

T10.为了有效的提高顶替效率,固井是一般采用层流顶替。

F11.钻进时,在井内泥浆液柱压力大于地层压力的条件下不会发生气侵。

F12.等安全系数法设计套管柱,一般不考虑钻井液浮力的减轻作用。

T13.砾石充填完井的主要目的是防止油层出砂。

T14.钻井液中固相含量越高、分散性越好,机械钻速越高。

F15.轴向拉力的存在使得套管柱的抗外挤强度降低。

T16.液压试验的主要目的为了测定油气层的地层破裂压力。

F17.控制井内钻井液滤失量的最好方法是降低钻井液密度。

T18.某牙轮钻头的轴承结构为“滚柱—滚珠—滚柱—止推”,其中滚珠轴承的主要作用是承受载荷的作用。

T 19.钻柱偏磨严重,说明钻柱在井下的运动形式主要是公转。

F20.钟摆钻具组合纠斜提高稳定器安装高度是最有效的方法。

F21.固井就是由下套管和注水泥两个环节组成的。

T22.当钻遇异常高压地层时dc指数法值突然减小。

T23.钻柱中性点是钻柱上既不受拉也不受压的0轴向力点,该点最安全。

F24.射流对井底的清洗作用和破岩作用取决钻头水功率,与喷嘴出口到井底的距离无关。

F25.使用弯外壳马达定向钻进时,钻进速度越快,造斜率越大。

F26.岩石的塑性系数表征了岩石可变形能力的大小。

钻井与完井工程试题及答案1-8章

钻井与完井工程试题及答案1-8章

钻井与完井工程试题及答案第一章 钻井的工程地质条件三、名词解释1. 岩石的塑性系数是怎样定义的?答:岩石的塑性系数是用来定量表征岩石塑性及脆性大小的参数。

塑性系数为岩石破碎前耗费的总功与岩石破碎前弹性变形功的比值。

2. 什么是岩石的可钻性?答:岩石的可钻性是岩石抗破碎的能力。

即一定钻头规格、类型及钻井工艺条件下岩石抵抗钻头破碎的能力。

什么叫有效应力、有效上覆岩层压力、各向压缩效应?答:在“各向压缩效应”试验中,如果岩石孔隙中含有流体且具有一定的孔隙压力,这种孔隙压力的作用降低了岩石的各向压缩效应,这样,把岩石所受外压与内压之差称为有效应力。

上覆岩层压力和岩石内孔隙流体压力的差称为有效上覆岩层压力。

在三轴应力试验中,如果岩石是干的或者不渗透的,或孔隙度小且孔隙中不存在液体或者气体时,增大围压则一方面增大岩石的强度,另一方面也增大岩石的塑性,这两方面的作用统称为“各向压缩效应”。

4. 简述地下各种压力的基本概念答:地下压力包括静液压力h P 、上覆岩层压力Po 、地层压力p P 和基岩应力σ等。

静液压力是由液柱自身的重力所引起的压力,它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。

地层某处的上覆岩层压力是指该处以上地层岩石基质和空隙中流体的总重力所产生的压力。

基岩应力是指由岩石颗粒之间相互接触来支撑的那部分上覆岩层压力,也称有效上覆岩层压力或颗粒间压力,这部分压力是不被孔隙水所承担的。

四、简答题1. 简述地下各种压力的基本概念及上覆岩层压力、地层孔隙压力和基岩应力三者之间的关系。

答: 地下压力包括静液压力h P 、上覆岩层压力Po 、地层压力p P 和基岩应力σ等。

静液压力是由液柱自身的重力所引起的压力,它的大小与液体的密度、液柱的垂直高度或深度有关。

地层某处的上覆岩层压力是指该处以上地层岩石基质和空隙中流体的总重力所产生的压力。

基岩应力是指由岩石颗粒之间相互接触来支撑的那部分上覆岩层压力,也称有效上覆岩层压力或颗粒间压力,这部分压力是不被孔隙水所承担的。

完井复习资料.doc

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1、完井定义:指油气井的完成,即建立生产层与井眼之间的公好连通,是联系钻井和采油两大生产过程的一个关键环节。

完井是以汕气储集层的地质结构、储集层的岩石力学性质和汕层物性以及地层流体物性为基础,根据开发开采的技术要求,研究储集层与井眼的最佳连通方式的技术工艺过程。

2、完井内容:钻开生产层;下套管、注水泥固井、射孔、下生产管柱、排液;确定完井井底结构,使井眼与产层连通;安装井底和井口装置等环节,直至投产。

3、储层岩性特征:汕气储层的岩石以碎屑岩和碳酸盐岩为主,少量岩浆岩和变质岩以及页岩。

4、储层物性:孔隙度、渗透率、孔隙结构、润湿性。

储层流体:油、气、水。

6、油气藏分类:(1)按油气储集空间和流动通道不同分类:孔隙型汕气藏、裂缝型汕气藏、裂缝孔隙型汕气藏、孔隙裂缝型油气藏、洞隙型油气藏。

(2)按油藏儿何形态分类:块状油气藏、层状油气藏、断块油气藏、透镜体汕气藏。

(3)按原汕物性分类:常规汕藏、稠汕汕藏、高凝汕汕藏、天然气藏°7、地应力:岩层产生一种反抗变形的力,这种内部产生的并作用在地壳单位面积上的力。

8、地应力的具体确定方法:(1)矿场应力测量;(2)利用地质地震资料分析;(3)岩心测量;(4)地应力计算。

9、井身结构:不同尺寸钻头所钻井深和与之对应的不同尺寸套管的F入深度。

10、套管类型:(1)表层套管:封隔地表浅水层及浅部疏松和复杂层,安装井口、悬挂及支撑后续各层套管。

(2)中间套管:表层和生产套管间因技术要求而下,可以是一层、两层或更多层主要用来封隔井下复杂地层。

(3)生产套管:钻达目的层后下入的最后一层套管,用以保护生产层,提供油气生产通道o (4)尾管:在已下入一层技术套管后采用,只对裸眼井段下套管(注水泥), 而套管柱不延仲至井口o减轻下套管时钻机的负荷和固井后套管头的负荷;节省套管和水泥;一•般深井和超深井。

11、井身结构设计原则:(1)有效保护油气层;(2)避免漏、喷、塌、卡等井下事故,安全、快速钻井;(3)发生井涌时,在一定压力范围内,具有压井处理溢流能力;(4)卜.套管顺利,不至于压差卡套管°12、四个剖面:孔隙压力剖面,破裂压力剖面,坍塌压力剖面,漏失压力剖面。

《钻井工程》复习题08

《钻井工程》复习题08

钻井工程复习题概念题:1.上覆岩层压力2.地层压力3.基岩应力4.地层压力梯度5.地层压力当量泥浆密度6.地层破裂压力7.异常高压8.异常低压9.压实10.欠压实11.D c指数法12.页岩密度法13.声波时差法14.孔隙度15.岩石硬度15.岩石塑性16.三轴应力试验17.岩石强度18.塑性系数19.脆性岩石20.塑性岩石21.塑脆性岩石22.岩石可钻性23.岩石研磨性24.单锥牙轮25.复锥牙轮26.钻头总进尺27.机械钻速28.单位进尺成本29.超顶30.移轴31.铣齿32.镶齿33.P DC钻头34.T SP钻头35.自洗36.钻柱37.钻铤38.方钻杆39.最小屈服极限40.内平接头41.贯眼接头42.正轨接头43.N C接头44.浮力系数法45.安全系数46.拉力余量47.最大工作负荷48.门限钻压49.牙齿磨损量的概念50.水力净化系数?51.压差影响系数52.钻速方程53.杨格模式54.井底压差55.比水功率56.等速核57.淹没射流58.临界井深59.额定功率60.额定泵压61.额定排量62.当量喷嘴直径63.最大射流冲击力工作方式64.最大水力功率工作方式65.平衡压力钻井66.激动压力67.抽吸压力68.近平衡压力钻井69.溢流70.井涌71.井喷72.软关井73.硬关井74.关井立管压力75.关井套管压力76.套管鞋77.磁性短节78.司钻法压井79.工程师法压井80.初始循环立管压力81.终了循环立管压力82.压井泥浆密度83.先期完井84.后期完井85.先期裸眼完井法86.射孔完井法87.砾石充填完井法88.压差卡钻89.沉砂卡钻90.键槽卡钻91.浴井解卡法92.钻具事故93.公锥94.卡瓦打捞筒95.长筒取芯96.短筒取芯97.密闭取芯98.压力取芯99.定向取芯100.岩心收获率简答题:1.简述地下各种压力的基本概念及上覆岩层压力、地层空隙压力和基岩应力三者之间的关系。

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第一章 钻井概述1、钻井的定义:利用机械设备,将地层钻成具有一定深度的园柱形孔眼的工程。

2、各类井型:(1)地质基准井<参考井>:为了了解地层的沉积年代、岩性、厚度、生储盖层组合,并为地球物理勘探提供各种参数所钻的井。

(2)预探井:主要上为探明油田面积,油水边界线,为油田计算可靠工业储量提供资料所钻的井。

(3)详探井:在已证实有工业开采价值的油田上,为确定油层参数,查明油田地质特性,为油田开发做好准备的井,这种井在油层部位要求全取心。

(4)生产<或开发>井:在已探明储量,有开采工业价值的油田构造上钻产油产气井(5)注水<气>井:为了提高采收率,达到稳产所钻的井。

注水注气的主要目的是为了给地层提供生产油气所必须的能量。

第二章 井身结构设计1、井身结构定义:套管层次、套管下入深度以及井眼尺寸(钻头尺寸)与套管尺寸的配合。

2、三压力:(1)地层压力( Formation Pressure) P P :是指作用在岩石孔隙流体(油气水)上的压力,也叫地层孔隙压力。

(2)地层破裂压力(Fracture Pressure)Pf:在井中,当地层压力达到某一值时会使地层破裂,这个压力称为地层破裂压力。

(3)地层坍塌压力(Caving Pressure)Pc:当井内液柱压力低于某一值时,地层出现坍塌,我们称这个压力为地层坍塌压力。

3、静液柱压力(Hydrostatic pressure)Ph :由液柱重力引起的压力。

4、上覆岩层压力 P 0(Overburden Pressure):某处地层的上覆岩层压力是指覆盖在该地层以上的地层基质(岩石)和孔隙中流体(油气水)的总重力造成的压力。

5、压力梯度:单位高度(或深度)增加的压力值。

6、有效密度(当量密度):钻井液在流动过程中有效地作用在井内的压力为有效液柱压力,通过有效压力换算得到的液体密度称为当量密度(ECD)。

7、DC 指数法预测地层压力的原理:机械钻速随压差的减少而增加。

正常情况下,钻速随井深的增加而减小,Dc 增加,在异常地层压力地层,钻速增加而dc 减小。

适用范围:岩性为泥岩、页岩;钻进过程中的地层压力监测和完钻后区块地层压力统计分析。

8、地层——井内压力系统的平衡:c mE f P P P ≥≥;p mE P P ≥(P mE —钻井液有效液柱压力)9、井身结构设计的主要原则:(1)能有效保护油气层;(2)能避免产生井漏、井喷、井塌、卡钻等井下复杂情况,为全井安全、优质、快速和经济地钻进创造条件;(3)当实际地层压力超过预测值使井出现液流时,在一定范围内,具有压井处理溢流的能力。

10、井身结构设计的基础参数:(1)地质方面的数据:①岩性剖面及故障提示;②地层压力梯度剖面;③地层破裂压力梯度剖面。

(2)工程数据:①抽汲压力系数Sw ;②激动压力系数Sg ;③地层压力安全增值Sf ;④溢流条件Sk ;⑤压差匀值N p ∆。

11、套管类型:导管、表层套管、技术套管(中间套管)、油层套管(生产套管)、尾管。

第三章 钻井液)(00981.0a h MP H P ρ=1、钻井液的定义:具有满足钻井与完井工程所需要的多种功能的循环流体。

2、钻井液的功能:(1)钻井方面:①清洗井底,携带岩屑;②冷却、润滑钻头和钻柱;③形成泥饼,保护井壁;④控制和平衡地层压力;⑤悬浮岩屑和加重材料;⑥提供所钻地层的地质资料;⑦传递水功率;⑧防止钻具腐蚀。

(2)在保护储集层方面:①控制固相粒子类型、含量及级配,防止固相粒子对油气层通道的阻塞损害;②保持液相与地层的相容性。

3、钻井液的基本成分由分散相+分散介质+化学处理剂组成。

各相具体成分可以是:分散介质:水(淡水、盐水、饱和盐水等),油(轻质油等),气体(空气、氮气、天然气等);分散相:膨润土(钠、钙膨润土,有机土,抗盐土等),加重材料(重晶石、铁矿粉等),水,气,油。

处理剂:各种维护分散体系稳定和调整分散体系性能的化学添加剂。

4、钻井液主要类别:(1)水基钻井液:不分散钻井液、分散钻井液、钙处理钻井液、聚合物钻井液、低固相钻井液、盐水钻井液;(2)油基钻井液;(3)合成基钻井液;(4)空气、雾、泡沫和充气钻井流体。

5、粘土胶体化学:在一般胶体化学规律指导下,专门研究粘土胶体的生成、破坏和物理化学性质的科学。

研究意义:(1)粘土是配浆的基础材料;(2)泥浆是粘土-水的溶胶-悬浮体;(3)地层造浆、井壁稳定、储层保护等均与地层粘土矿物有关。

6、常见的粘土矿物:高岭石、蒙脱石、伊利石和绿泥石。

7、粘土矿物的水化:粘土表面吸附水分子,使粘土表面形成水化膜,粘土晶格层面间的距离扩大,产生膨胀以至分散的作用。

它是影响水基泥浆性能和井壁稳定的重要因素。

8、钻井液的基本工艺性能:流变性和失水造壁性。

钻井液的全套性能:流变性、失水造壁性、密度、含砂量、pH值、固相含量和油水含量、膨润土含量、滤液化学性质。

9、钻井液流变性(rheological properties):在外力作用下,钻井液流动和变形的特性。

如钻井液的塑性粘度、动切力、表观粘度、有效粘度、静切力和触变性等性能都属流变性参数。

10、剪切速率(shear rate):在垂直于流动方向上单位距离内流速的增量;剪切应力(shear stress):液体流动过程中,单位面积上抵抗流动的内摩擦力。

11、粘度(viscosity):钻井液流动时,固体颗粒之间、固体颗粒与液体之间、以及液体分子之间的内摩擦的总反映。

影响泥浆粘度的基本因素:粘土含量(含量大,粘度大);土粒的分散度(增加塑性粘度);土粒的聚结稳定状况或絮凝强度(结构粘度);高分子处理剂的性质、分子量和浓度。

12、钻井液的静切应力和动切应力:静切应力:是钻井液静止后形成的凝胶结构强度强弱的反映,从流体力学观点看,它是钻井液从静止到开始塞流流动所需要的最小剪切应力。

动切应力:使钻井液开始做层流流动所必需的最小剪切应力。

13、触变性:搅拌后泥浆变稀(切力降低),静置后泥浆变稠(切力升高)的特性。

剪切稀释性:表观粘度随剪切速率增大而降低的现象。

14、钻井液流变性与钻井的关系:(1)影响钻井速度;(2)影响环空携岩能力;(3)影响井壁稳定;(4)影响岩屑与加重物的悬浮;(5)影响井内压力激动;(6)影响钻井泵压和排量;(7)影响固井质量。

15、钻井液的液相和固相全部进入地层的现象称为漏失,滤失则是指钻井液中只有液相进入地层的现象。

钻井液中的自由水在压差作用下向多孔性地层滤失渗透的过程叫做失水。

失水类型:瞬时失水、动失水、静失水。

在失水的同时,钻井液中的固体物质和固体物质上吸附的少量水滞留在井壁上形成的胶结物叫泥饼。

16、失水造壁性与钻井的关系,在钻井过程中如何调节失水造壁性,具体措施有哪些?➢泥浆失水过大会引起:水敏性泥岩、页岩的垮塌、缩径;损害油气层。

➢泥饼厚会引起:上提力增加,甚至发生泥饼卡钻;钻头泥包,使起下钻压力激动增大;妨碍套管下入,固井时不利于水泥与井壁的胶结。

➢对失水和泥饼的要求:在成本可行的条件下,尽量降低失水并控制自由水的性质;泥饼薄、致密、韧性好。

➢控制泥浆的失水和造壁性,关键要控制泥饼的渗透性,而泥饼的渗透性决定于构成泥饼的粘土及其它颗粒的尺寸、形状与水化程度。

具体措施➢使用膨润土,以便形成致密泥饼➢加入适量纯碱、烧碱或有机分散剂,提高粘土颗粒的分散度。

➢加入CMC或其它聚合物,以保护粘土颗粒,CMC 起堵孔作用。

➢加入极细的胶体粒子。

17、常见的井下复杂情况:漏、塌、喷、卡。

第四章钻进工艺1、影响钻进过程的因素:(1) 地层岩性:➢地层岩性是影响因素中不可改变的客观因素,因此对它的研究工作主要是认识它,以便在钻进过程中去适宜它。

➢对地层岩性认识的准确和可靠与否,决定了钻进工艺技术的合理性。

要达到这个目的,必须从二方面入手:一是充分了解和掌握岩石的基本物理机械性质、基本破碎规律;二是准确预报、预测钻遇地层的岩石类型。

(2) 钻井液性能:钻井液性能是影响系统目标的重要可调变量。

大量实验证明,钻井液的各性能对钻速都有一定影响,其中对钻速影响较大的钻井液性能主要是:密度,固相含量,粘度,失水,含油量。

(3)钻头类型(4)水力参数(5)机械参数(3)、(4)、(5)详见教材P130-131。

2、岩石的力学特性包括岩石的变形和强度特性。

衡量岩石力学性质的参数包括:弹性、塑性、韧性、强度。

岩石的弹性常数:杨氏弹性模量、剪切弹性模量、体积弹性模量和泊松比。

岩石的泊松比是指横向应变与纵向应变之比。

岩石的强度:岩石受外力作用而达到破坏时的应力。

强度包括:单轴抗压强度、抗拉强度、抗剪强度及抗弯强度。

岩石的硬度:岩石抵抗其他物体压入其内的能力,也叫抗压入强度。

岩石的研磨性:岩石磨损破岩工具表面的能力,它是由钻头工作刃与岩石相互磨擦过程中产生微切削、刻划、擦痕等造成的。

岩石的可钻性:岩石破碎性难易性。

3、钻头(Bit):是破碎岩石形成井眼的主要工具,它直接影响着钻井速度、钻井质量和钻井成本。

钻头类型:刮刀钻头、牙轮钻头、金刚石钻头及特殊用途钻头。

牙轮钻头破岩的基本作用:牙轮钻头在井底工作的复合运动;钻头的纵向振动及对地层的冲击、压碎作用;牙齿对地层的剪切作用。

4、水力参数包括:射流水力参数:喷射速度、冲击力、水功率;钻头水力参数:钻头压降、钻头水功率。

5、钻井液的循环路径:6、机械参数是指钻头的工作参数,包括:钻压和转速。

7、钻柱:是从钻头到地面全部管柱的总称。

钻柱的功用:➢施加钻压;➢建立井内钻井液循环通道,并传递水力能量;➢将地面的能量传递给钻头(传递扭矩);➢使井不断地加深;➢传递井下信息;➢中途测试、安放尾管、下电测工具;➢处理井下复杂和事故。

基本钻柱组合:钻铤+配合接头+钻杆+配合接头+方钻杆。

钻柱在钻井过程中的运动形态:➢自转:钻柱绕自身轴线的旋转。

➢公转:围绕井眼轴线的旋转。

➢涡动:钻柱绕自身轴线自转时,由于钻柱与井壁接触产生磨擦力,使钻柱以一定速度按逆时针方向绕井眼轴线旋转形成涡动。

➢轴向振动➢扭转振动➢横向振动钻柱受力分析:➢轴向力:钻柱自重、泥浆浮力、钻具与井壁间的摩擦力、起下钻动载。

➢扭矩:驱动扭矩、摩擦扭矩。

➢径向挤压力:起下钻卡瓦的作用、DST测试过程中管外液体压力。

➢弯曲力矩:由横向钻具变形引起的力矩。

➢动载:由钻柱旋转引起的力。

8、影响机械钻速的因素有哪些?并说明各因素是如何影响机械钻速的?第五章钻井过程压力控制1、气侵:指井内的天然气以渗漏(透)的形式钻井液中。

井涌:指井口泥浆有外溢的现象。

井喷:指地层流体无控制入井。

井控技术:主要是及时发现溢流并在保证井底压力略高于地层压力的条件下,有效地排除溢流的技术。

压井:当出现溢流或井喷时,向井内泵入高密度钻井液以恢复和重建井内压力平衡的作业。

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