井眼净化技术

中原石油勘探局钻井
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二、 井眼净化情况判断
1、井眼净化良好
筛面返砂与钻井速度相比正常；钻井液各种性能参数稳定；钻井 各工况井下正常；地质录井岩屑不混杂，地质分隔清晰。 2、井眼净化不良 振动筛返砂明显减少，活动钻具阻卡严重，下钻划眼，转盘扭矩 异常大，录井岩样杂乱，下钻到底有大量岩样反出等。
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3、选用合适的环空流型 中原石油勘探局钻井 公司
6、 经常活动钻具，缩短泥浆静止时间，勤搞短起下 在水平井施工过程中，尽可能缩短泥浆静止时间，当机械钻速过快时， 停止钻进，循环一段时间，待井下正常后方可恢复钻进；循环时要大幅 度活动钻具，以破坏岩屑床；起下钻时应控制起下钻速度，并做到开泵 平稳，避免过大的激动压力，防止破坏井壁及井塌；在钻井施工中尽可
下套管前用120缸套3个反尔循环通井后下套管顺利（该井还是31/2的
钻杆）。陕北施工的YB282-H02井和DPT-72井两口井的水平段，4寸钻 杆，130缸套钻进，两口井均出现井下复杂，其中YB282-H02井蹩泵几 次划眼困难，DPT-72井出现了循环过程中卡钻，两口井调整泥浆性能 后，把缸套换成120或110的，顺利交井。
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4、段塞洗井技术 对于存在有大肚子的井，应配制粘度100～200s的钻井液20～30m3注 入井内形成一段塞流，将井内岩屑带出；对泥饼虚厚、岩屑多、井斜大 的井，变排量洗井、短起下效果不明显的，应采用“紊流段塞”洗井。 其方法是：配制10~15m3 35～45s左右的低粘度钻井液，替入环空，利用
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一、影响井眼净化的因素
1、井斜角
随着井斜角增大，井眼净化难度越来越大，在井斜角超过30°的 井段及水平井段表现得尤其明显。井斜角＞ ３０°时，易形成岩 屑床，停止循环时，岩屑床在重力的作用下有可能停留在井壁下侧 或下滑到井底。当井斜角＞ 60°时，岩屑沉淀并聚集在井眼底侧， 钻井液停止循环时，岩屑床也不再向下滑动。
5、 钻柱尺寸
在一定井眼直井的情况下，随着钻柱尺寸的增大，环空间隙减小， 环空返速增加，有利于携岩。
6、转速
转动钻柱有利于井眼净化，在大斜度井段，钻柱的旋转，对沉积的
钻屑起搅拌作用，有利床面岩屑的离去。大斜度井段,钻具相对岩屑 床处于“准”静止状态(不活动钻具、滑动钻进、钻具转速<70r/min
等),岩屑床不会受到破坏,且厚度可能会增加;钻具相对岩屑床处于运
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三、 井眼净化技术措施
1、优选排量与环空返速
排量的大小一般根据环空返速确定，环空返速1.0~1.2m/s即可。存 在大肚子小井眼的井，一般情况下，只要井下正常，没有必要把大肚
子里的掉块推出来。若推出来，又带不出来，反倒会出现井下复杂。
文383-非平1井，水平段打出一段泥岩，有大肚子井眼，6寸井眼完钻 通井时用130缸套3个反尔就蹩泵，用120的缸套3个反尔井下就正常，
国外VAM钻井 公司生产的 Hydroclean
胜利油田钻 井院研制开 发的岩屑床 清除工具
中国石油大 学（华东） 设计的一种 扰砂短节
能缩短钻具在0°~30°井段，每钻进200～300米，坚持搞一次短起 下，在30°~90°井段，每钻进50米，坚持搞一次短起下，拉刮修复井壁， 使粘在泥饼上的岩屑脱落，破坏岩屑床，使井眼规则。 7、控制机械钻速或适时停钻循环清屑 特别是小井眼，由于环空间隙小，清砂不及时，最容易造成井下复
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2、变排量洗井 正常钻进时，进尺150~300米，提高柴油机转速，增大泵排量3~5L/s 持续12~20min,条件允许，可增加一个凡尔，提高环空流体的雷诺数， “激活”砂床岩屑。完井通井时用更换大水眼或不装水眼，用原浆增加 一个凡尔排量洗井，彻底清楚井壁滞流岩屑，保证完井作业顺利。
杂，钻进时应控制环空钻井液中岩屑浓度≤5%。
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8、分段清砂 大位移和水平井，易形成岩屑床，携砂困难，采用从井底往上分段 循环清砂技术，有利于井眼净化。 9、采用四级固控设备与包被剂相结合，及时清除钻屑，保持钻井液低固 相含量 除砂器除砂范围为大于 74微米的固体颗粒，除泥器的除砂范围为1 0～74微米的固体颗粒，故对于较小的固体颗粒地面固控设备的作用就不 太明显，须加入絮凝剂，利用它的吸附和架桥作用，使较小颗粒形成较
较大雷诺数的低粘度钻井液冲刷井壁及岩屑床，使岩屑处于分散状态，
随后以高粘切钻井液携砂。此工艺避免了为了实现紊流携砂使整个环空 系统钻井液处于低粘切状态，又能实现真正意义上的“紊流洗井”，同 时，“紊流段塞”短时间冲刷井壁，对井壁稳定性造成的影响也不大。
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2、排量与环空返速
排量与环空返速的大小直接影响环空岩屑的运移方式、状态及浓度。 无论是任何井型，提高环空返速，都会使井眼净化状况得到改善；但是， 排量过大容易把井壁冲垮，排量小了带砂不好；
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3、 环空流型
环空倾角在0°～45°时，层流比紊流携岩效果好；环空倾角在 55°～90°时，环空钻井液的流态对井眼净化影响比较大，当流态 从层流过渡到紊流时，岩屑床面积急剧下降，紊流比层流携岩效果 好；环空倾角在45°～55°时，两种流态的携岩效果基本相同。
3、选用合适的环空流型
0～30°井斜的井适用层流（钻井流体的雷诺数R＜2000）携砂， >40°井斜的井适用紊流（R>2000）携砂；通过现场观察水平段施工粘切 低时振动筛处返砂正常，粘切高时返砂明显减少。在有大肚子的井眼适 用平板型层流；延长参1井三开粘度低于180s钻具就提不动，高于180s井 下就正常。
4、钻井液流变性能
层流状态下，提高钻井液的动切力和动塑比，可获得较好的携岩效 果。紊流条件下,钻井液携岩能力一般不受其流变性影响。触变性在井
斜角30°～70°范围内对形成紊流的临界流速影响较大。因为触变性越
大斜井段环空低边形成的不动区范围越宽,不利于携屑、冲蚀,易形成岩 屑床。
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动状态(上下运动速度≥0.2 2 m/s、转速≥80r/min),不利于岩屑床 形成， 岩屑床会遭到破坏。
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7、 钻井速度与岩屑尺寸
钻井速度过快时，会造成环空钻屑浓度过大，岩屑床厚度增加；岩 屑尺寸太大，不易被带出井眼，不利于钻屑的净化。
8、不规则井眼
钻井过程中在钻遇不稳定地层时，常形成大肚子井眼，钻屑上返 过程中易进入大肚子内，造成岩屑困难。
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井眼净化技术
井眼净化是钻井过程中一项非常重要的技术，井眼 净化不好会造成钻井液有害固相增高，导致机械钻速
下降，扭矩增大，钻屑粘附在井壁上，形成虚泥饼，
造成摩阻增大，起下钻不顺利，电测、下套管作业困 难，甚至会导致沉砂、压差卡钻等井下事故，直接威 胁井下安全。
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大颗粒的团块而被清除出去，从而降低泥浆的固相含量，常用的絮凝剂
有PAM等。
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10、纤维携屑剂 携屑机理：主要影响流体的悬浮性，纤维添加到液体中通过形成纤 维层/纤维网络来悬浮岩屑，减缓岩屑的沉降速度。当纤维曲度较大，流 体的悬浮能力也增大。如植物纤维复合堵漏剂类等。 11、井眼净化机械设备
5 、合适的钻井液性能 在保证不压裂地层和保护油气层的情况下，尽可能使用高密度钻井 液，不但有利于井壁的稳定，减少岩屑的产生，同时可增强钻井液的携 岩能力； 井径规则井眼在满足携带和悬浮岩屑的情况下，应保持低粘切；
在现场施工中，通常采用提高动塑比(0.36～0.7))和低剪切速率下有效
粘度，避免盲目提高钻井液漏斗粘度来改善环空井眼净化效果的不科学 做法； 控制初、终切力差值，避免钻井液触变性过大，从而产生过高的抽 汲与激动压力；