X10-1H水平井井眼净化技术及应用
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肖 国益 ， 刘 伟 ， 李 丽， 李 辉， 房 舟 ， 健 吕
（ 国石 化 西 南 油 气 分 公 司 工 程 技 术 研 究 院 ， 中 四川 德 阳 ６ ８ ０ ） １０ ０
摘 要 ： 眼 净化 问题 是 深层 水 平 井钻 井 的难 点和 关键 。 结 合 Ｘ１ —１ 井 实 际 情 况 ， 析 了 钻 井 液 性 能 、 径 扩 大 井 ０ Ｈ 分 井 率 、 械 钻 速 、 具 转 速 、 井 液排 量等 对 井 眼净 化 的影 响 。提 出优 化 钻 具 结 构 、 理 调 整 钻 井 液 性 能 、 强 短 程 起 机 钻 钻 合 加 下钻 、 选择 合 理 的钻 进 方 式和 钻 井速 度 以及 研 制 破 坏 岩 屑 床 新 工具 等 井眼 净 化 技 术 ， 些技 术在 Ｘ ０一Ｉ 深 井 钻 这 ｉ Ｈ
岩。
０ ０ ５ （ ＋ ６ １ ’ （ ． １ Ｄｈ ． ５ ） １＋ ｏ ５ ７ ） ＶＬ— ．８２ （
（） １
１ ２ 钻 井液 塑性粘 度对 井眼净 化影 响 ．
在其 它 条 件不 变 的情 况 下 ， 塑性 粘 度 对岩 屑 床 的影 响较 弱 （ ２ ， 中可 以看 出 ， 图 ）从 塑性粘 度在 １ ～ ０
ｋ／ ； ｇ ｍ。 ｄ —— 平均 颗粒 直径 ， ｍ；
井斜角 ，。 。
从 （）２ （） １ （ ）３ 式可 以看 出 ， 眼净化 影 响因素 主 井 要 有钻 井液 性能 、 井径 扩大率 、 械钻速 、 机 钻具 转速 、
钻井 液排量 等 。本文 以川 西 深层 水平井 常用 井身 结 Ｉ
作者 简 介 ： 国益 ， 级 工 程 师 ，９ ４年 生 ，９ ９年 毕 业 于 西 南 肖 高 １６ １８ 石 油 学 院钻 井 工 程 专 业 ， 主 要 从事 钻 井 设 计 、 研 管 理 工作 。 现 科
・
１２ ・ ２
石
油
地
质
与
工
程
２１ ０ １年
第 ４期
６ ０ ５ ０
ｋ （ ｎ １ ／ ｎ Ｄｈ ｄ ） １ ） ［２ ＋ ）３ ］（ — 。卜 （２
（） ２
－．［ｆ ｒ ［ ｌ … ］ ７ ａ・Ｓ之 间 变化 ， 屑床 高度 只改 变 ２ ｍｍ 左 ｏ Ｌ Ｊ Ｄ ０ｍＰ ｓ一 Ｌ ｆ ｓｐ ｅ 岩
（ ３）
于深 层水 平井 ， 井 深 、 平段 长 、 眼不 规 则 以及 受 水 井
钻头 施工 ４６ ０ ０ 为例 ， ０ ￣５８ ０ｍ） 分析 上述 因素对 大 斜度 井段 和水平 段井 眼净化 的影 响 。
１ １ 钻 井液动切 力对 井 眼净化 影响 ．
在其 它 条件 不 变 的情 况 下 ， 调整 钻 井液 动 切 力 值 ， 别对钻 井 液 排： １ ６ ／ ｎ １ ６ 。 ｍｉ 分 量 ． ０ ｍ。 ｍｉ、 ． ５ ｍ ／ ｎ 和 １ ７ ／ ｎ时井 眼净 化情况 进 行分 析 。从 图 １ ． ０ｍ。 ｍｉ 可 以看 出 ： 随着 动 切力 值 的增 大 ， 屑床 高 度减 小 ， 岩 动切 力值 为 １ ａ 右 时 出 现一 明显 “ 点 ” 当 动 ５Ｐ 左 拐 ， 切力 值小 于 １ ａ时 ， 利 于 携 眼 ； 于 １ ａ时 ， ５Ｐ 不 大 ５Ｐ 岩屑 床高度 变 化不 明显 ， 本趋 于平稳 。排 量越 大 ， 基 岩屑 床高度 越小 。因此 ， 现场施 工过 程 中 ， 在 需要 提
净化 。这也 是现 场施 工 时 ， 高 钻 井液 密 度 循 环洗 提
井 的原 因所 在 。因此 ， 在现场 施工 过程 中 ， 出现井 若
１ ６ 钻 具 转速对 井 眼净化 的影 响 ．
从 图 ６可 以看 出 ， 当井 内钻具 转 动时 ， 屑容 易 岩 被携带 出井 ； 钻速 为 ０时 ， 屑 床 厚度 最 大 ； 岩 随着 转 速 的逐渐 提高 ， 屑量 迅 速 下 降 ， 岩 在转 速 低 于 １ ／ Ｏｒ ｍｉ ， ｎ时 下降 速率 最 快 ； 当转 速 高 于某 一 “ 值 ” ， 定 后 在此 排量 下 ， 够将 岩屑迅 速清 除 ， 会存 在岩 屑床 能 不 堆 积 ； 量越大 ，定 值 ” 小 ， 到有 效 携 岩 的转 速 排 “ 越 达
械钻 速不 易过快 ， 每钻 进 一 段距 离 应 进 行 短程 起 下
钻。
３ ５
日３ ０
越
Ⅲ
。
基
恒 畦
畦 １ ０
５
０
图 ２ 钻 井 液塑 性 粘 度对 水 平 段 井 眼 净 化 的 影 响
１ ３ 钻 井 液密度对 井 眼净化 影响 ．
Ｏ
１ Ｏ
２ ０
３ ０
４ ０
５ ０
６ ０
从 图 ３可 以看 出 ， 随着钻 井液 密度 的提高 ， 眼 井
净 化程 度越 好 ， 屑 床 高 度越 低 ； 不 同 排量 下 ， 岩 在 变
机械钻 ￣ （． ｌ ｍｈ ） Ｙ －
图 ５ 机 械 钻 速 对 水 平 段 井 眼 净 化 的 影 响
化 规律 和变 化 幅度 基本 一致 ； 排量越 大 ， 越利 于井 眼
右； 随着塑性 粘 度 的提 高 ， 屑 床 高度 逐 渐 降低 ； 岩 低 排 量 时 ， 屑床 高度 随着塑性 粘度 的增 加变化 较快 ， 岩 高排 量 时 ， 变化 较 缓 。 因此 ， 在现 场 施工 过 程 中 ， 特 别是 排 量 不 足 时 ， 高 钻 井 液 塑 性 粘 度 在 一 定 程 提
石
２１ ０ １年 ７月
油
地
质
与
工
程
Ｐ Ｔ ０ ＵＭ Ｅ Ｌ Ｇ Ａ Ｄ Ｅ Ｇ Ｎ Ｅ Ｉ Ｅ Ｒ Ｕ Ｇ Ｏ Ｏ Ｙ Ｎ Ｎ Ｉ Ｅ ＲＮＧ
第 ２ 卷 第 ４期 ５
文 章 编 号 ：６ ３ ２ ７ ２ １ ）４—０ ２ —０ １ ７ —８ １ （ ０ １ ０ １１ ４
Ｘ１ — １ 水 平 井 井 眼 净 化 技 术 及 应 用 ０ Ｈ
井过 程 中应 用后 ， 得 了 良好 效 果 。 取
关键词 ： 平井 ； 水 井眼 净 化 ； 井技 术 ； 屑 床 钻 岩
中 图分 类 号 ： Ｅ ４ ． Ｔ ２３２ 文献标识码 ： Ａ
在水 平井 钻井施 工 过程 中 ， 随着 井斜 角 的增大 ， 在重 力 的作用 下 ， 具靠 向井 眼低 边 ， 钻 钻具 与下 井壁 之 间的钻 井液 流速 大大 降低 ， 当钻具 不旋 转 时 ， 流速 几 近为 ０ 失去 了悬 浮 、 ， 携带 能 力 的岩 屑沉 积 于 井 眼 低边 形 成岩 屑床 是 不 可 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 免 的＿ 。研 究表 明 ： 斜 １ ］ 井
２ ４ 选择 合理 钻进 方式和 钻 井速度 ．
通 过 对 常用 导 向钻 具 组合 、 去掉 马 达 的简 化 钻 具 组合 和旋 转导 向钻 具 组 合 进行 对 比分 析发 现 ： 在 钻 井液 性能 、 钻井 液排 量相 同的情 况下 ， 马达钻 进 带 时循环 压耗 最大 ， 泵压 最高 ； 采用旋 转导 向钻 进方 式 产 生 的循 环 压耗 最小 、 泵压 最 低 ； 比之 下 ， 用不 相 采 带 马达 的旋 转 导 向钻 进 方式 更 适 合 深 层 水 平 井 钻 井， 在地 面机 泵条件 受 到限制 的情 况下 ， 采用旋 转 导 向钻进方 式 能够获 得更 大 的排 量 ， 更利 于净化 井 眼 。
・１ ３ ・ ２
此 ， 场施工 时 ， 现 应综 合 考 虑 各种 因素 ， 到 井 眼 净 达 化 最优 效果 。
２ １ 优化钻 具 结构 ， ． 为携 眼创 造 条件
２ ３ 加 强短 程起下 钻 ， 除 死角岩屑 ． 清 执行 定 时间 、 井段短 起下 钻作 业 ， 下钻 过程 定 起 中分 段循 环 ， 环时要 上下 活动 钻具 或旋转 钻具 ， 循 对 普遍 认 为 岩 屑 床 最 易 形 成 的井 斜 角 ３ 。 ６ 。 井 Ｏ～ ０的 段 ， 进行 划 眼处理 机械破 坏岩 屑床 。 要
构 （ ２ ４ ５ｍｍ 套 管下 深 ０ ０ Ｉ夺 １ ． ４ ． ～４６ ０１ ， ２ ５ ９ｍｍ Ｔ
角 ３ 。 Ｏ的井 段 是最 易 形 成 岩 屑床 的井 段 ， ０ ～６ 。 而且 随着 井斜 角 的增大 ， 岩屑 床越 厚 。岩屑床 的存 在 ， 增
大 了钻具 上下 活动 的摩擦 阻力 和钻 进 时 的扭 矩 ， 易 产生 卡钻 、 断钻 具 等 井 下事 故 。现场 常 采 用 增 大排 量 、 强 短程起 下钻 等措 施提 高井 眼净化 程度 ， 加 但对
１ ４ 井径扩 大率 对并 眼净化 的影 响 ．
ｔ
从 图 ４可 以看 出 ， 随着井 径 的增 加 ， 眼净 化难 井
钻具钻速肛 ｍｎ‘ ｉ ） －
度 增 大 。 当 钻 遇 夹 层 、 塌 层 ， 径 严 重 时 （ 径 垮 扩 扩
图 ６ 钻 具 钻 速 对 水 平 段 井 眼 净 化 的影 响
ｍＰ Ｓ —— 钻杆偏 心度 ， 因次 ； — 临界环 ａ・ ； 无 Ｖ—
空返 速 ， ｓ ａ ｍ／ ；Ｖ —— 平 均 环 空返 速 ， ｓ 愚 ｍ／ ；—— 钻 井 液稠 度 系数 ， ａ・ Ｓ ； Ｐ “ —— 钻 井 液 流 变 指 数 ， 无 因次 ；Ｄ Ｉ—— 岩屑 密度 ，ｇ ｍ。 Ｐ—— 钻 井液 密度 ， ｋ／ ； ｆ
眼净 化不 良， 在确保 不压漏 地层 的情 况下 ， 可 提高 钻
井液 密度 和钻井 液排 量洗井 。
２ ０
篓 器ｓ
Ｏ １３ ．
１４ ．
ｌ５ ＿
１６ ．
１ ． ７
ｌ８ ＿
１９ ．
２０ ．
密度／ ．ｎ ） （ｏ ｇｌ
图 ３ 钻 井 液 密度 对 水 平段 井眼 净 化 的 影 响
３ ） 在 ２ ５ ９ｍｍ 井 眼 ， 量 ２ ． ／ Ｏ／ ， ９ ６ １． 排 ７ ５ Ｌ ｓ以上 才 能保证 岩屑 床高度 低 于 ８ｍｍ。
１ ５ 机械钻 速对 井 眼净化影 响 ． 从 图 ５可 以看 出 ， 机械钻 速低 于某 临界值 时 ， 对
２ 井 眼净 化 技 术
４ ０
塞ｏ ３
２ ０
永 １ ０
图 ４ 井 径 对 水 平 段 井 眼 净 化 的 影 响
大率 为 １ ． ％ ， ５ ７ 排量 ２ ／ ２Ｌ ｓ时 ， 当钻 速 低 于 ４ ０ ｍ／
ｈ 岩屑 床高度 低 于 ７ ｍｍ； ， 当钻 速 高 于 ４ ｈ时 ， ０ｍ／
岩 屑迅 速 堆积 ； 当钻 速达 到 ５ ｈ时 ， 屑 床高 度 ０ ｍ／ 岩 将超 过 １ ５ｍｍ。因 此 ， 际 施 工 过程 中 ， 平 段 机 实 水
地 面机泵 条件 限制 等 诸 多 因 素 的影 响 ， 效 果并 不 其 理想 。
１ 井 眼净 化 影 响 因素 分 析
根据 文献 调 研Ｌ 可 知 ， 斜 度 井 段 和水 平 段 ２ ］ 大 岩屑 床高 度计 算公式 为 ：
Ｔ
ｖ ）
一 。
高钻井 液动 切力 到某 一值才 能在 现有排 量下有 效携
井 眼 净化 的影 响较小 ， 随着钻 速 的提高 ， 岩屑 床高度
缓 慢增 加 ； 当机械 钻速 大于某 临界值 时 ， 随着钻 速 的
提高 ， 岩屑难 以及 时携 带 ， 屑迅 速堆积 。在井 径扩 岩
肖 国益 等 ．ｘ Ｏ １ 水 平 井 井 眼 净 化 技 术 及 应 用 １一 Ｈ
收稿 日期 ：０ １ ３ ４； 回 日期 ：０ １ ３ ９ ２ １ —０ —０ 改 ２ １ —０ —２
式 中 ，Ｔ —— 岩 屑 床 高 度 ， Ｉ １ ；Ｄ —— 井 眼 或 套 管 Ｔ 内径 ， Ｉ 。 Ｉ；ｄ —— 钻 杆 内径 ，１ —— 钻 井液 粘 度 ， Ｔ １； ２
从 井 眼 净化 影 响 因素 分 析 ， 屑床 与钻 井 液 性 岩 能 、 径扩 大率 、 井 机械钻 速 、 具转 速 、 井液 排量 等 钻 钻 关系 密切 ， 这些 是在 限定其 它条 件不 变 的情 况 下 ， 但 并未考 虑地 面泵 注 设 备 工作 能 力 、 具 结 构 等 。 因 钻
（ 国石 化 西 南 油 气 分 公 司 工 程 技 术 研 究 院 ， 中 四川 德 阳 ６ ８ ０ ） １０ ０
摘 要 ： 眼 净化 问题 是 深层 水 平 井钻 井 的难 点和 关键 。 结 合 Ｘ１ —１ 井 实 际 情 况 ， 析 了 钻 井 液 性 能 、 径 扩 大 井 ０ Ｈ 分 井 率 、 械 钻 速 、 具 转 速 、 井 液排 量等 对 井 眼净 化 的影 响 。提 出优 化 钻 具 结 构 、 理 调 整 钻 井 液 性 能 、 强 短 程 起 机 钻 钻 合 加 下钻 、 选择 合 理 的钻 进 方 式和 钻 井速 度 以及 研 制 破 坏 岩 屑 床 新 工具 等 井眼 净 化 技 术 ， 些技 术在 Ｘ ０一Ｉ 深 井 钻 这 ｉ Ｈ
岩。
０ ０ ５ （ ＋ ６ １ ’ （ ． １ Ｄｈ ． ５ ） １＋ ｏ ５ ７ ） ＶＬ— ．８２ （
（） １
１ ２ 钻 井液 塑性粘 度对 井眼净 化影 响 ．
在其 它 条 件不 变 的情 况 下 ， 塑性 粘 度 对岩 屑 床 的影 响较 弱 （ ２ ， 中可 以看 出 ， 图 ）从 塑性粘 度在 １ ～ ０
ｋ／ ； ｇ ｍ。 ｄ —— 平均 颗粒 直径 ， ｍ；
井斜角 ，。 。
从 （）２ （） １ （ ）３ 式可 以看 出 ， 眼净化 影 响因素 主 井 要 有钻 井液 性能 、 井径 扩大率 、 械钻速 、 机 钻具 转速 、
钻井 液排量 等 。本文 以川 西 深层 水平井 常用 井身 结 Ｉ
作者 简 介 ： 国益 ， 级 工 程 师 ，９ ４年 生 ，９ ９年 毕 业 于 西 南 肖 高 １６ １８ 石 油 学 院钻 井 工 程 专 业 ， 主 要 从事 钻 井 设 计 、 研 管 理 工作 。 现 科
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６ ０ ５ ０
ｋ （ ｎ １ ／ ｎ Ｄｈ ｄ ） １ ） ［２ ＋ ）３ ］（ — 。卜 （２
（） ２
－．［ｆ ｒ ［ ｌ … ］ ７ ａ・Ｓ之 间 变化 ， 屑床 高度 只改 变 ２ ｍｍ 左 ｏ Ｌ Ｊ Ｄ ０ｍＰ ｓ一 Ｌ ｆ ｓｐ ｅ 岩
（ ３）
于深 层水 平井 ， 井 深 、 平段 长 、 眼不 规 则 以及 受 水 井
钻头 施工 ４６ ０ ０ 为例 ， ０ ￣５８ ０ｍ） 分析 上述 因素对 大 斜度 井段 和水平 段井 眼净化 的影 响 。
１ １ 钻 井液动切 力对 井 眼净化 影响 ．
在其 它 条件 不 变 的情 况 下 ， 调整 钻 井液 动 切 力 值 ， 别对钻 井 液 排： １ ６ ／ ｎ １ ６ 。 ｍｉ 分 量 ． ０ ｍ。 ｍｉ、 ． ５ ｍ ／ ｎ 和 １ ７ ／ ｎ时井 眼净 化情况 进 行分 析 。从 图 １ ． ０ｍ。 ｍｉ 可 以看 出 ： 随着 动 切力 值 的增 大 ， 屑床 高 度减 小 ， 岩 动切 力值 为 １ ａ 右 时 出 现一 明显 “ 点 ” 当 动 ５Ｐ 左 拐 ， 切力 值小 于 １ ａ时 ， 利 于 携 眼 ； 于 １ ａ时 ， ５Ｐ 不 大 ５Ｐ 岩屑 床高度 变 化不 明显 ， 本趋 于平稳 。排 量越 大 ， 基 岩屑 床高度 越小 。因此 ， 现场施 工过 程 中 ， 在 需要 提
净化 。这也 是现 场施 工 时 ， 高 钻 井液 密 度 循 环洗 提
井 的原 因所 在 。因此 ， 在现场 施工 过程 中 ， 出现井 若
１ ６ 钻 具 转速对 井 眼净化 的影 响 ．
从 图 ６可 以看 出 ， 当井 内钻具 转 动时 ， 屑容 易 岩 被携带 出井 ； 钻速 为 ０时 ， 屑 床 厚度 最 大 ； 岩 随着 转 速 的逐渐 提高 ， 屑量 迅 速 下 降 ， 岩 在转 速 低 于 １ ／ Ｏｒ ｍｉ ， ｎ时 下降 速率 最 快 ； 当转 速 高 于某 一 “ 值 ” ， 定 后 在此 排量 下 ， 够将 岩屑迅 速清 除 ， 会存 在岩 屑床 能 不 堆 积 ； 量越大 ，定 值 ” 小 ， 到有 效 携 岩 的转 速 排 “ 越 达
械钻 速不 易过快 ， 每钻 进 一 段距 离 应 进 行 短程 起 下
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图 ２ 钻 井 液塑 性 粘 度对 水 平 段 井 眼 净 化 的 影 响
１ ３ 钻 井 液密度对 井 眼净化 影响 ．
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从 图 ３可 以看 出 ， 随着钻 井液 密度 的提高 ， 眼 井
净 化程 度越 好 ， 屑 床 高 度越 低 ； 不 同 排量 下 ， 岩 在 变
机械钻 ￣ （． ｌ ｍｈ ） Ｙ －
图 ５ 机 械 钻 速 对 水 平 段 井 眼 净 化 的 影 响
化 规律 和变 化 幅度 基本 一致 ； 排量越 大 ， 越利 于井 眼
右； 随着塑性 粘 度 的提 高 ， 屑 床 高度 逐 渐 降低 ； 岩 低 排 量 时 ， 屑床 高度 随着塑性 粘度 的增 加变化 较快 ， 岩 高排 量 时 ， 变化 较 缓 。 因此 ， 在现 场 施工 过 程 中 ， 特 别是 排 量 不 足 时 ， 高 钻 井 液 塑 性 粘 度 在 一 定 程 提
石
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第 ２ 卷 第 ４期 ５
文 章 编 号 ：６ ３ ２ ７ ２ １ ）４—０ ２ —０ １ ７ —８ １ （ ０ １ ０ １１ ４
Ｘ１ — １ 水 平 井 井 眼 净 化 技 术 及 应 用 ０ Ｈ
井过 程 中应 用后 ， 得 了 良好 效 果 。 取
关键词 ： 平井 ； 水 井眼 净 化 ； 井技 术 ； 屑 床 钻 岩
中 图分 类 号 ： Ｅ ４ ． Ｔ ２３２ 文献标识码 ： Ａ
在水 平井 钻井施 工 过程 中 ， 随着 井斜 角 的增大 ， 在重 力 的作用 下 ， 具靠 向井 眼低 边 ， 钻 钻具 与下 井壁 之 间的钻 井液 流速 大大 降低 ， 当钻具 不旋 转 时 ， 流速 几 近为 ０ 失去 了悬 浮 、 ， 携带 能 力 的岩 屑沉 积 于 井 眼 低边 形 成岩 屑床 是 不 可 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 免 的＿ 。研 究表 明 ： 斜 １ ］ 井
２ ４ 选择 合理 钻进 方式和 钻 井速度 ．
通 过 对 常用 导 向钻 具 组合 、 去掉 马 达 的简 化 钻 具 组合 和旋 转导 向钻 具 组 合 进行 对 比分 析发 现 ： 在 钻 井液 性能 、 钻井 液排 量相 同的情 况下 ， 马达钻 进 带 时循环 压耗 最大 ， 泵压 最高 ； 采用旋 转导 向钻 进方 式 产 生 的循 环 压耗 最小 、 泵压 最 低 ； 比之 下 ， 用不 相 采 带 马达 的旋 转 导 向钻 进 方式 更 适 合 深 层 水 平 井 钻 井， 在地 面机 泵条件 受 到限制 的情 况下 ， 采用旋 转 导 向钻进方 式 能够获 得更 大 的排 量 ， 更利 于净化 井 眼 。
・１ ３ ・ ２
此 ， 场施工 时 ， 现 应综 合 考 虑 各种 因素 ， 到 井 眼 净 达 化 最优 效果 。
２ １ 优化钻 具 结构 ， ． 为携 眼创 造 条件
２ ３ 加 强短 程起下 钻 ， 除 死角岩屑 ． 清 执行 定 时间 、 井段短 起下 钻作 业 ， 下钻 过程 定 起 中分 段循 环 ， 环时要 上下 活动 钻具 或旋转 钻具 ， 循 对 普遍 认 为 岩 屑 床 最 易 形 成 的井 斜 角 ３ 。 ６ 。 井 Ｏ～ ０的 段 ， 进行 划 眼处理 机械破 坏岩 屑床 。 要
构 （ ２ ４ ５ｍｍ 套 管下 深 ０ ０ Ｉ夺 １ ． ４ ． ～４６ ０１ ， ２ ５ ９ｍｍ Ｔ
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大 了钻具 上下 活动 的摩擦 阻力 和钻 进 时 的扭 矩 ， 易 产生 卡钻 、 断钻 具 等 井 下事 故 。现场 常 采 用 增 大排 量 、 强 短程起 下钻 等措 施提 高井 眼净化 程度 ， 加 但对
１ ４ 井径扩 大率 对并 眼净化 的影 响 ．
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从 图 ４可 以看 出 ， 随着井 径 的增 加 ， 眼净 化难 井
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图 ６ 钻 具 钻 速 对 水 平 段 井 眼 净 化 的影 响
ｍＰ Ｓ —— 钻杆偏 心度 ， 因次 ； — 临界环 ａ・ ； 无 Ｖ—
空返 速 ， ｓ ａ ｍ／ ；Ｖ —— 平 均 环 空返 速 ， ｓ 愚 ｍ／ ；—— 钻 井 液稠 度 系数 ， ａ・ Ｓ ； Ｐ “ —— 钻 井 液 流 变 指 数 ， 无 因次 ；Ｄ Ｉ—— 岩屑 密度 ，ｇ ｍ。 Ｐ—— 钻 井液 密度 ， ｋ／ ； ｆ
眼净 化不 良， 在确保 不压漏 地层 的情 况下 ， 可 提高 钻
井液 密度 和钻井 液排 量洗井 。
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图 ３ 钻 井 液 密度 对 水 平段 井眼 净 化 的 影 响
３ ） 在 ２ ５ ９ｍｍ 井 眼 ， 量 ２ ． ／ Ｏ／ ， ９ ６ １． 排 ７ ５ Ｌ ｓ以上 才 能保证 岩屑 床高度 低 于 ８ｍｍ。
１ ５ 机械钻 速对 井 眼净化影 响 ． 从 图 ５可 以看 出 ， 机械钻 速低 于某 临界值 时 ， 对
２ 井 眼净 化 技 术
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塞ｏ ３
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图 ４ 井 径 对 水 平 段 井 眼 净 化 的 影 响
大率 为 １ ． ％ ， ５ ７ 排量 ２ ／ ２Ｌ ｓ时 ， 当钻 速 低 于 ４ ０ ｍ／
ｈ 岩屑 床高度 低 于 ７ ｍｍ； ， 当钻 速 高 于 ４ ｈ时 ， ０ｍ／
岩 屑迅 速 堆积 ； 当钻 速达 到 ５ ｈ时 ， 屑 床高 度 ０ ｍ／ 岩 将超 过 １ ５ｍｍ。因 此 ， 际 施 工 过程 中 ， 平 段 机 实 水
地 面机泵 条件 限制 等 诸 多 因 素 的影 响 ， 效 果并 不 其 理想 。
１ 井 眼净 化 影 响 因素 分 析
根据 文献 调 研Ｌ 可 知 ， 斜 度 井 段 和水 平 段 ２ ］ 大 岩屑 床高 度计 算公式 为 ：
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一 。
高钻井 液动 切力 到某 一值才 能在 现有排 量下有 效携
井 眼 净化 的影 响较小 ， 随着钻 速 的提高 ， 岩屑 床高度
缓 慢增 加 ； 当机械 钻速 大于某 临界值 时 ， 随着钻 速 的
提高 ， 岩屑难 以及 时携 带 ， 屑迅 速堆积 。在井 径扩 岩
肖 国益 等 ．ｘ Ｏ １ 水 平 井 井 眼 净 化 技 术 及 应 用 １一 Ｈ
收稿 日期 ：０ １ ３ ４； 回 日期 ：０ １ ３ ９ ２ １ —０ —０ 改 ２ １ —０ —２
式 中 ，Ｔ —— 岩 屑 床 高 度 ， Ｉ １ ；Ｄ —— 井 眼 或 套 管 Ｔ 内径 ， Ｉ 。 Ｉ；ｄ —— 钻 杆 内径 ，１ —— 钻 井液 粘 度 ， Ｔ １； ２
从 井 眼 净化 影 响 因素 分 析 ， 屑床 与钻 井 液 性 岩 能 、 径扩 大率 、 井 机械钻 速 、 具转 速 、 井液 排量 等 钻 钻 关系 密切 ， 这些 是在 限定其 它条 件不 变 的情 况 下 ， 但 并未考 虑地 面泵 注 设 备 工作 能 力 、 具 结 构 等 。 因 钻