第6章水平井井眼清洁计算方法

第1节水平井井眼清洁重要性

由于大斜度井段、水平井段，岩屑的重力效

应及钻杆偏心严重（窄间隙处泥浆流速小甚至有

可能为零，失去了悬屑、携屑的能力），岩屑极

易在大斜度井段和水平井段形成岩屑沉积床，造

成井壁不稳定，形成键槽、沉砂卡钻事故等。

钻速下降，起下钻抽吸压力升高，摩阻、扭矩急剧增加，这些都成为大位移井、水平井钻井的不利因素。

大位移井的井眼清洁不好还会造成以下问题：一是不能将钻压传至钻头；二是不能解释井的方位变化；三是泥浆漏入产层，降低了最终采收率等等。

后侧钻；

z英国北海Arbroath油田22/17 T14井由于井眼清洁不好，致使套管提前下入，然后又由于有岩屑床的存在，导致在井深10328ft 处将钻具卡死，侧钻后由于仍然存在井眼清洁不好的问题，因此又在新井眼井深11225ft处再次将钻具卡死；

z英国BP公司在Wytch Farm油田所钻4口大位移井都不同程度地出现了与井眼不清洁有关的问题。

井眼清洁影响因素

井眼清洁情况现场经验判断方法，主要有：（1）岩屑形状评价

（2）岩屑尺寸评价

（3）井眼畅通评价

（4）岩屑含量评价

（1）岩屑形状评价

钻井液携砂能力很强时，钻出的岩屑可能很快离开井底并随钻井液返出。这时，岩屑棱角清晰或比较清晰，磨圆度差，表明井眼清洗良好。反之，尽管岩屑离开了井底，但岩屑在整个循环过程中处于上升和下沉交替状态，直到将棱角磨掉尺寸磨小之后才逐渐被返出地面。

钻进过程中认真观察每米携出的砂样的磨圆程度。根据钻井实践提出：磨圆砂样小于20%井眼清洗良好；小于30%井眼清洗中等；30%～50%井眼清洗较差；大于50%则在大斜度井段必定存在较为严重的岩屑床。

（2）岩屑尺寸评价

岩屑尺寸随钻头类型、机械钻速和地层胶结程度及岩性而变化。当钻头类型、机械钻速和地层岩性保持基本不变时，岩屑尺寸大小也可间接表示井眼清洁程度。

钻进过程中返出岩屑除棱角明显外，还能见到已钻过地层的较大岩块时，表明钻井液具有强的携带能力。

（3）井眼畅通评价

在大斜度井段和水平井段乃至于直井段起下钻过程中，若遇起下钻阻力增大或下钻遇阻，则表明井下有大量岩屑堆集，需要提高钻井液的净化能力。

（4）岩屑含量评价

岩屑含量即返出钻井液中岩屑的体积百分含量。

其方法是，测定返出一定体积的钻井液混合体（钻井液体积和岩屑体积的总体积），测定该体积中的岩屑体积。将岩屑体积比上钻井液与岩屑总体积，以C表示。C＞5%则表明井下净化基本良好。

2

242

s D D

f d V C πρ=2

2

42

s L L

f d V C πρ=F ΔP

直接反映井眼清洁情况

泥浆流变性钻速井斜角

岩屑直径：e=0.5,0.75cm

岩屑直径环空返速

17-1/2”X10%岩屑床

8-1/2”X5%岩屑床