绳索取心钻井液工艺
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绳索取心钻井液工艺
绳索取心钻杆内壁结垢 机理及防治
一,绳索钻杆内壁结垢效应
钻井液中固相颗粒在钻杆高速旋转所形 成的离心力作用下,有可能沉积于钻杆 壁上,形成"泥垢" 壁上,形成"泥垢",使钻杆实际内径 缩小.这一现象称钻杆内壁结垢效应.
1 ,结 垢 现 象
■钻井液中固相物质,包括粘土颗粒,岩粉,
现场观察表明,延伸式垢层的起点位置总是在主 动钻杆(或孔口)之下一定深度,从几米至十几 米不等.这是因为在钻杆的高速旋转下,管内轴 向流动的浆液也将被驱动而旋转,并逐渐由轴向 流动转变为螺旋形流动.只有在旋转流场达到足 够大的离心力之后,固相颗粒才能被推向管壁, 并压实到颗粒不能沿管壁下滑的程度.这一转变 过程需要一定时间(或流动距离),称之为结垢 滞后. 结垢滞后现象决定了延伸式结垢必定有 一个上起 点或起垢点.
局部结垢,后者又分涡区积垢和接头渗 滤积垢.
1.1 延伸式泥垢 延伸式结垢指钻进过程中,浆液不断循 环,固相颗粒也不断补充,随时间增长而 逐渐向下延伸的结垢(图1 逐渐向下延伸的结垢(图1).这是一种 最主要的结垢形式,也是影响打捞岩心的 主要因素.其主要特征和参数如下:
1.1.1起垢点位置 1.1.1起垢点位置Z1 起垢点位置Z
钻井液在钻杆中流速一般为0.1--0.5m/s,呈层流 甚至塞流流动,Re<Re.c,为结垢缩径提供了 充分条件.随着管壁结垢增厚,内径变小,若泵 量不变,则流速将不断增加,使雷诺数逐步上升, 当Re≥Re.c时,通道变到最小,于是液流变为紊 流,其径向动量将冲蚀管壁垢层,使流动通道扩 大,雷诺数下降,再度出现Re≤Re.c,又恢复到 层流状态.如此反复,并维持在一个相对稳定的 范围.此时的通道就是内壁结垢的临界流动通径.
钻杆内临界流动通径(mm) 钻杆内临界流动通径(mm)
临界雷 诺数 泵排量
21 00 30 23 65 42 29 82 60 36
30 00 30 20 42 25 68 60 81 87
40 00 30 17 45 42 21 58 60 27 75
钻井液 类型
A B C
103 54
304 424 ----- 212 297 424 159 223 318
1 绳索取心钻井液推荐性能指标
1)超低固相.浆液密度不高于1.02g/cm3. 2) 极细分散.入孔浆液中固相粒度≤20m 的微粒应控制在80--90%. 3)低粘低切.视粘度≤3-5mPa.s,屈服值 ≤0.05-0.1Pa,静切力IG/10G都趋近于零 4)失水适当.具有一定的抑制性,一般要 求API失水量≤10-15ml/30min. 5)材料单一, 配浆简单,维护方便.
1.2 涡区积垢
涡区积垢是主动钻杆与绳索取心钻杆连接变径接 头位置的泥垢(图1 头位置的泥垢(图1中Z.处).这是由于管内径 突然扩大,浆液流动往往产生涡流,涡流区内颗 粒不能按正常速度向下运动,而有一段滞留时间, , 并被钻杆高速旋转所驱动,从而具有较大的离心 力,使沉积成为可能.所以,涡区积垢实质是离 心力场和涡流作用的综合效果,涡流作用为颗粒 提供了足够的旋转加速时间,而离心力场则为颗 粒提供了沉积的力学条件.故其颗粒的分选性较 差(图1a). 差(图1a).
2 ,绳钻专用钻井液材料LBM低粘增效粉 绳钻专用钻井液材料LBM低粘增效粉 上述三种钻井液实例中A为普通低固相聚合 物泥浆,B为1.5%LBM低粘增效粉配制的 超低固相钻井液, C为清水. 1980年代以来,针对结垢问题,我们所在 实验台上模拟试验,探索结垢规律和防治 对策.并研制出适用于绳钻防垢的LBM低 粘增效粉.
LBM加 造浆率 量
LBM钻井液性能表 LBM钻井液性能表 视粘度 IG 10G PV YP
mPas
动塑比
FL ml 21.2 13.2 10.6 9.0 7.8 7.0 6.5 6.2
% 1 2 3 4 5 6 7 8
m3/t 100 50 33 25 20 17 14 12.5
2.1 3.4 5.7. 9.0 13.6 19.1 27.0 37.0
1.1.4 偏心结垢现象 延伸式垢层径向厚度有时不对称,薄厚不 均,这种偏心垢层有时会交替地在管内对 侧出现. 偏心垢层是由于钻杆弯曲导致摆动,其内 外侧的线速度不同,离心力场也不对称, 造成了与外侧偏磨对应的偏心结垢(图2 造成了与外侧偏磨对应的偏心结垢(图2). 这种现象对打捞岩心非常不利.
1.1.5 螺旋形垢层 延伸式垢层往往呈螺旋状.在离心力场作 用下,颗粒不断沉积于管壁,使流动通径 变小,当缩小到离心力场无法造成颗粒沉 积,或者钻井液流动由层流状态转变为紊 流状态时,流动通径将维持相对平衡.一 旦其流变参数变小或排量增大时,沿螺旋 方向将产生冲蚀刻槽作用,使泥垢形成螺 旋沟槽.
Pa 0 0 0.5 0.5 1.0 1.5 5 10
Pa 0 0 0.5 1.0 1.5 2.5 7.5 12.5
mPas
1.9 3.1 4.9 7.9 11.9 15.2 21.0 26.2
2.1 临界雷诺数Re.c 临界雷诺数Re.c 层流与紊流发生转换的雷诺数范围称临界 雷诺数Re.c 雷诺数Re.c .钻杆内液流总是不断地改变条 件,使其流态趋近于雷诺数的临界值. 实验室模拟试验证明,钻杆内流动的液流 受旋转流场的影响.层流向紊流转换随转 速增加而变得更困难,其临界雷诺数值将 提高,一般临界雷诺数与钻杆转速相应关 系的推荐范围如下:
二 , 绳索取心钻进用钻井液
鉴于绳钻具有两个小环状间隙(钻杆 与孔壁,内管与钻杆内壁)特点,其 钻井液应符合下述要求:
二 , 绳索取心钻进用钻井液
(1)尽量小的环空动压,防止压漏,压裂 或压垮地层; (2)环空流动状态要尽可能达到或接近紊 流,以保持薄泥皮,防止缩径及粘附卡钻 (3)钻杆内能实现紊流冲刷,以便防垢除 垢.
下面以三种钻井液为例,不同泵量和临界 雷诺数,其临界通径如下表.三种钻井液 A,B,C,其流变参数为: C,其流变参数为:
钻井液 类型 卡森粘度 ηc 屈服值 τc 静切力 τg 0.2Pa 0 0 浆液密度 ρ 1.03g/cm3 1.02 1.0
A B C
5.0mPa.s 0.6Pa 2.3 1.0 0.062 0
1.1.3 垢层粒度分布规律 延伸式垢层具有一般沉积相的颗粒分布特 征(图1b).由于粗颗粒总是先行沉积, 征(图1b).由于粗颗粒总是先行沉积, 较细颗粒依次被液流带向下流方向,并沉 积于管壁,然后下一层粗颗粒再覆盖在较 细颗粒层面上.观察晾干的垢层可以看出, 径向颗粒从由粗到细呈层状分布,垢层轴 向从上到下也是由粗到细,最后呈喇叭形 逐渐尖灭.
末完全溶解的化学处理剂或絮凝物,以及其他 固相微粒等被离心力甩向管壁,并不断沉积和 压实,加之粘土和有机聚合物的粘结作用,沉 积物逐渐脱水而变得十分结实,并牢固地粘在 钻杆内壁上.当打捞噐下放或内管上提时,无 论冲击或猛拉,都很难通过垢层的障碍.
1 ,结 垢 现 象
■绳钻中常见的结垢形式有延伸式泥垢与
临界雷诺数与钻杆转速关系表
n.rpm Re.c ≤600 2100 700-800 2500 800-900 3000 900-1000 3500 >1000 4000
2.2 颗粒沉降速度
固相颗粒受离心力和粘性阻力的作用,与钻杆同 步并以角速度ω旋转.在稳定沉降条件下,即离 心力与粘性阻力相等时,颗粒在离心力场中可用 Stokes公式计算其沉降速度Vs.
通过上述对绳索钻杆内壁结垢效应的分析,提出 下面防治措施: (1)在保证钻进效率的前提下,钻杆转速应尽 可能降低; (2)孔内地层较稳定,尽可能采用清水钻进; (3)产生结垢且不能打捞岩心时,可在提钻前 用稀释后的浆液冲刷钻杆内壁,使垢层变薄至打 捞噐能下到孔底,捞出内管; (4)必须用钻井液护孔的复杂地层钻进时,应 使用绳索取心专用钻井液.
2.3钻杆内临界流动通径③ 2.3钻杆内临界流动通径③ 钻杆内临界流动通径 目前我国主要的绳索取心钻具有S91,S75 和S59三种,其钻杆内径分别为φ78,φ61, φ46,内岩心管外径为φ75,φ56,φ42. 与表中临界通径比较可知: (1)A浆液在上述泵量下都发生结垢,三 种内管都无法通过.
1.3 渗滤积垢 渗滤积垢是指孔内接头出现的局部积垢 (图1c).其机理是接头丝扣加工粗糙或偏 (图1c).其机理是接头丝扣加工粗糙或偏 磨,钻进中发生微漏而导致固相颗粒在缝 隙处架桥并形成滤饼,且越积越厚.渗滤 积垢一般不会影响岩心打捞.
2 ,钻杆内壁结垢的流动通径
钻杆内壁结垢使管内径变小,在同一泵排 量下液流流态将发生变化. 液流流动分层流和紊流,层流和紊流可以 用雷诺数来判断.雷诺数Re表达式为: 用雷诺数来判断.雷诺数Re表达式为: ρDV Re = -----------ηe ρ为钻井液密度,D为流动通径,V为流速 为钻井液密度,D为流动通径,V ηe为有效粘度
,
( ρs -ρf)ds2 Vs =-------------------------- . ω2 r 18 η e
2.2 颗粒沉降速度
由式可知,沉降速度与颗粒直径和角
速度的平方成正比. 说明浆液中粗颗粒易沉降积垢,微粒 不易沉积;钻杆转速 越高,内径越大,沉降结垢越严重.
2.3 钻杆内临界流动通径① 钻杆内临界流动通径①
LBM制造工艺及性能简介 LBM制造工艺及性能简介
LBM是一种具有很低粘度和失水量的高分散性造浆 LBM是一种具有很低粘度和失水量的高分散性造浆 材料.它是用API标准钠膨润土和低分子三元共聚 材料.它是用API标准钠膨润土和低分子三元共聚 物经混练,挤压,干燥并粉碎而成.实际上LBM是 物经混练,挤压,干燥并粉碎而成.实际上LBM是 一种简化现场配制和维护程序的"方便面"式的单 一钻井液材料,它可配制成极低的"三低"(低粘, 低切,低失水)钻井液.二十多年来,经国内外绳 钻和我国第一口科学钻探井螺杆钻及潜孔锤钻进中 使用,取得了良好的经济和社会效益,证明LBM可 使用,取得了良好的经济和社会效益,证明LBM可 以作为一种专用的绳钻井液材料.
1.1.2垢层长度 或终垢点位置Z 1.1.2垢层长度L或终垢点位置Z2 垢层长度L
垢层长度L=Z 垢层长度L=Z2-Z1,一般十多米至几十米,严重时 可达百米以上. 影响起垢点位置的主要因素是钻杆转速,转速越 高,起垢点越接近孔口. , 终垢点主要决定于液流中固相颗粒的浓度和钻进 (或沉积)时间,钻速快,孔内净化不好,在很 短时间内可形成很长的垢层. 其它因素还有颗粒大小,钻杆内径,液流流速, 流变参数等.
2.3钻杆内临界流动通径③ 2.3钻杆内临界流动通径③ 钻杆内临界流动通径 (2)B浆液除小泵量和很高转速下,仅个 别钻具影响打捞,大多数情况下都大于内 管外径. (3)C浆液为清水,不会发生结垢,使用 粘性极强的乳化剂破乳后,或地层自然造 浆也可能结垢.
3,钻杆内壁结垢防治措施
绳索取心钻进方法的主要优点是内岩心管能自 由地从钻杆中投放到孔底,取心时用钢绳不提 钻杆把内岩心管打捞上来.从而减少了提钻辅 助时间,提高了钻进效率,保证了岩心采取率 和钻孔质量.它是金刚石小口径钻探中钻进复 杂地层,提高岩矿心采取率的一项有效方法. 但是由于钻井液工艺不当,净化效果差,造成 钻杆内壁结垢,而使优点尽失.不得不提出结 垢钻杆再打捞. 因此解决钻杆内壁结垢是绳钻推广应用的关键.
2.3 钻杆内临界流动通径① 钻杆内临界流动通径①
如果液流中固相含量高,钻杆旋转时间长, 则结垢将不断向下延伸,并保持同一通径延 伸几米至几十米或更长.
2.3钻杆内临界流动通径② 2.3钻杆内临界流动通径② 钻杆内临界流动通径
钻杆内临界流动通径表达式为高次方程: A4Dc16-28ADc4+48A1/2Dc2+2BDc-21=0 式中 ∏2ηcτcRe.c A=-----------------128ρQ ∏Re.cηc ; B=--------------4 ρQ
绳索取心钻杆内壁结垢 机理及防治
一,绳索钻杆内壁结垢效应
钻井液中固相颗粒在钻杆高速旋转所形 成的离心力作用下,有可能沉积于钻杆 壁上,形成"泥垢" 壁上,形成"泥垢",使钻杆实际内径 缩小.这一现象称钻杆内壁结垢效应.
1 ,结 垢 现 象
■钻井液中固相物质,包括粘土颗粒,岩粉,
现场观察表明,延伸式垢层的起点位置总是在主 动钻杆(或孔口)之下一定深度,从几米至十几 米不等.这是因为在钻杆的高速旋转下,管内轴 向流动的浆液也将被驱动而旋转,并逐渐由轴向 流动转变为螺旋形流动.只有在旋转流场达到足 够大的离心力之后,固相颗粒才能被推向管壁, 并压实到颗粒不能沿管壁下滑的程度.这一转变 过程需要一定时间(或流动距离),称之为结垢 滞后. 结垢滞后现象决定了延伸式结垢必定有 一个上起 点或起垢点.
局部结垢,后者又分涡区积垢和接头渗 滤积垢.
1.1 延伸式泥垢 延伸式结垢指钻进过程中,浆液不断循 环,固相颗粒也不断补充,随时间增长而 逐渐向下延伸的结垢(图1 逐渐向下延伸的结垢(图1).这是一种 最主要的结垢形式,也是影响打捞岩心的 主要因素.其主要特征和参数如下:
1.1.1起垢点位置 1.1.1起垢点位置Z1 起垢点位置Z
钻井液在钻杆中流速一般为0.1--0.5m/s,呈层流 甚至塞流流动,Re<Re.c,为结垢缩径提供了 充分条件.随着管壁结垢增厚,内径变小,若泵 量不变,则流速将不断增加,使雷诺数逐步上升, 当Re≥Re.c时,通道变到最小,于是液流变为紊 流,其径向动量将冲蚀管壁垢层,使流动通道扩 大,雷诺数下降,再度出现Re≤Re.c,又恢复到 层流状态.如此反复,并维持在一个相对稳定的 范围.此时的通道就是内壁结垢的临界流动通径.
钻杆内临界流动通径(mm) 钻杆内临界流动通径(mm)
临界雷 诺数 泵排量
21 00 30 23 65 42 29 82 60 36
30 00 30 20 42 25 68 60 81 87
40 00 30 17 45 42 21 58 60 27 75
钻井液 类型
A B C
103 54
304 424 ----- 212 297 424 159 223 318
1 绳索取心钻井液推荐性能指标
1)超低固相.浆液密度不高于1.02g/cm3. 2) 极细分散.入孔浆液中固相粒度≤20m 的微粒应控制在80--90%. 3)低粘低切.视粘度≤3-5mPa.s,屈服值 ≤0.05-0.1Pa,静切力IG/10G都趋近于零 4)失水适当.具有一定的抑制性,一般要 求API失水量≤10-15ml/30min. 5)材料单一, 配浆简单,维护方便.
1.2 涡区积垢
涡区积垢是主动钻杆与绳索取心钻杆连接变径接 头位置的泥垢(图1 头位置的泥垢(图1中Z.处).这是由于管内径 突然扩大,浆液流动往往产生涡流,涡流区内颗 粒不能按正常速度向下运动,而有一段滞留时间, , 并被钻杆高速旋转所驱动,从而具有较大的离心 力,使沉积成为可能.所以,涡区积垢实质是离 心力场和涡流作用的综合效果,涡流作用为颗粒 提供了足够的旋转加速时间,而离心力场则为颗 粒提供了沉积的力学条件.故其颗粒的分选性较 差(图1a). 差(图1a).
2 ,绳钻专用钻井液材料LBM低粘增效粉 绳钻专用钻井液材料LBM低粘增效粉 上述三种钻井液实例中A为普通低固相聚合 物泥浆,B为1.5%LBM低粘增效粉配制的 超低固相钻井液, C为清水. 1980年代以来,针对结垢问题,我们所在 实验台上模拟试验,探索结垢规律和防治 对策.并研制出适用于绳钻防垢的LBM低 粘增效粉.
LBM加 造浆率 量
LBM钻井液性能表 LBM钻井液性能表 视粘度 IG 10G PV YP
mPas
动塑比
FL ml 21.2 13.2 10.6 9.0 7.8 7.0 6.5 6.2
% 1 2 3 4 5 6 7 8
m3/t 100 50 33 25 20 17 14 12.5
2.1 3.4 5.7. 9.0 13.6 19.1 27.0 37.0
1.1.4 偏心结垢现象 延伸式垢层径向厚度有时不对称,薄厚不 均,这种偏心垢层有时会交替地在管内对 侧出现. 偏心垢层是由于钻杆弯曲导致摆动,其内 外侧的线速度不同,离心力场也不对称, 造成了与外侧偏磨对应的偏心结垢(图2 造成了与外侧偏磨对应的偏心结垢(图2). 这种现象对打捞岩心非常不利.
1.1.5 螺旋形垢层 延伸式垢层往往呈螺旋状.在离心力场作 用下,颗粒不断沉积于管壁,使流动通径 变小,当缩小到离心力场无法造成颗粒沉 积,或者钻井液流动由层流状态转变为紊 流状态时,流动通径将维持相对平衡.一 旦其流变参数变小或排量增大时,沿螺旋 方向将产生冲蚀刻槽作用,使泥垢形成螺 旋沟槽.
Pa 0 0 0.5 0.5 1.0 1.5 5 10
Pa 0 0 0.5 1.0 1.5 2.5 7.5 12.5
mPas
1.9 3.1 4.9 7.9 11.9 15.2 21.0 26.2
2.1 临界雷诺数Re.c 临界雷诺数Re.c 层流与紊流发生转换的雷诺数范围称临界 雷诺数Re.c 雷诺数Re.c .钻杆内液流总是不断地改变条 件,使其流态趋近于雷诺数的临界值. 实验室模拟试验证明,钻杆内流动的液流 受旋转流场的影响.层流向紊流转换随转 速增加而变得更困难,其临界雷诺数值将 提高,一般临界雷诺数与钻杆转速相应关 系的推荐范围如下:
二 , 绳索取心钻进用钻井液
鉴于绳钻具有两个小环状间隙(钻杆 与孔壁,内管与钻杆内壁)特点,其 钻井液应符合下述要求:
二 , 绳索取心钻进用钻井液
(1)尽量小的环空动压,防止压漏,压裂 或压垮地层; (2)环空流动状态要尽可能达到或接近紊 流,以保持薄泥皮,防止缩径及粘附卡钻 (3)钻杆内能实现紊流冲刷,以便防垢除 垢.
下面以三种钻井液为例,不同泵量和临界 雷诺数,其临界通径如下表.三种钻井液 A,B,C,其流变参数为: C,其流变参数为:
钻井液 类型 卡森粘度 ηc 屈服值 τc 静切力 τg 0.2Pa 0 0 浆液密度 ρ 1.03g/cm3 1.02 1.0
A B C
5.0mPa.s 0.6Pa 2.3 1.0 0.062 0
1.1.3 垢层粒度分布规律 延伸式垢层具有一般沉积相的颗粒分布特 征(图1b).由于粗颗粒总是先行沉积, 征(图1b).由于粗颗粒总是先行沉积, 较细颗粒依次被液流带向下流方向,并沉 积于管壁,然后下一层粗颗粒再覆盖在较 细颗粒层面上.观察晾干的垢层可以看出, 径向颗粒从由粗到细呈层状分布,垢层轴 向从上到下也是由粗到细,最后呈喇叭形 逐渐尖灭.
末完全溶解的化学处理剂或絮凝物,以及其他 固相微粒等被离心力甩向管壁,并不断沉积和 压实,加之粘土和有机聚合物的粘结作用,沉 积物逐渐脱水而变得十分结实,并牢固地粘在 钻杆内壁上.当打捞噐下放或内管上提时,无 论冲击或猛拉,都很难通过垢层的障碍.
1 ,结 垢 现 象
■绳钻中常见的结垢形式有延伸式泥垢与
临界雷诺数与钻杆转速关系表
n.rpm Re.c ≤600 2100 700-800 2500 800-900 3000 900-1000 3500 >1000 4000
2.2 颗粒沉降速度
固相颗粒受离心力和粘性阻力的作用,与钻杆同 步并以角速度ω旋转.在稳定沉降条件下,即离 心力与粘性阻力相等时,颗粒在离心力场中可用 Stokes公式计算其沉降速度Vs.
通过上述对绳索钻杆内壁结垢效应的分析,提出 下面防治措施: (1)在保证钻进效率的前提下,钻杆转速应尽 可能降低; (2)孔内地层较稳定,尽可能采用清水钻进; (3)产生结垢且不能打捞岩心时,可在提钻前 用稀释后的浆液冲刷钻杆内壁,使垢层变薄至打 捞噐能下到孔底,捞出内管; (4)必须用钻井液护孔的复杂地层钻进时,应 使用绳索取心专用钻井液.
2.3钻杆内临界流动通径③ 2.3钻杆内临界流动通径③ 钻杆内临界流动通径 目前我国主要的绳索取心钻具有S91,S75 和S59三种,其钻杆内径分别为φ78,φ61, φ46,内岩心管外径为φ75,φ56,φ42. 与表中临界通径比较可知: (1)A浆液在上述泵量下都发生结垢,三 种内管都无法通过.
1.3 渗滤积垢 渗滤积垢是指孔内接头出现的局部积垢 (图1c).其机理是接头丝扣加工粗糙或偏 (图1c).其机理是接头丝扣加工粗糙或偏 磨,钻进中发生微漏而导致固相颗粒在缝 隙处架桥并形成滤饼,且越积越厚.渗滤 积垢一般不会影响岩心打捞.
2 ,钻杆内壁结垢的流动通径
钻杆内壁结垢使管内径变小,在同一泵排 量下液流流态将发生变化. 液流流动分层流和紊流,层流和紊流可以 用雷诺数来判断.雷诺数Re表达式为: 用雷诺数来判断.雷诺数Re表达式为: ρDV Re = -----------ηe ρ为钻井液密度,D为流动通径,V为流速 为钻井液密度,D为流动通径,V ηe为有效粘度
,
( ρs -ρf)ds2 Vs =-------------------------- . ω2 r 18 η e
2.2 颗粒沉降速度
由式可知,沉降速度与颗粒直径和角
速度的平方成正比. 说明浆液中粗颗粒易沉降积垢,微粒 不易沉积;钻杆转速 越高,内径越大,沉降结垢越严重.
2.3 钻杆内临界流动通径① 钻杆内临界流动通径①
LBM制造工艺及性能简介 LBM制造工艺及性能简介
LBM是一种具有很低粘度和失水量的高分散性造浆 LBM是一种具有很低粘度和失水量的高分散性造浆 材料.它是用API标准钠膨润土和低分子三元共聚 材料.它是用API标准钠膨润土和低分子三元共聚 物经混练,挤压,干燥并粉碎而成.实际上LBM是 物经混练,挤压,干燥并粉碎而成.实际上LBM是 一种简化现场配制和维护程序的"方便面"式的单 一钻井液材料,它可配制成极低的"三低"(低粘, 低切,低失水)钻井液.二十多年来,经国内外绳 钻和我国第一口科学钻探井螺杆钻及潜孔锤钻进中 使用,取得了良好的经济和社会效益,证明LBM可 使用,取得了良好的经济和社会效益,证明LBM可 以作为一种专用的绳钻井液材料.
1.1.2垢层长度 或终垢点位置Z 1.1.2垢层长度L或终垢点位置Z2 垢层长度L
垢层长度L=Z 垢层长度L=Z2-Z1,一般十多米至几十米,严重时 可达百米以上. 影响起垢点位置的主要因素是钻杆转速,转速越 高,起垢点越接近孔口. , 终垢点主要决定于液流中固相颗粒的浓度和钻进 (或沉积)时间,钻速快,孔内净化不好,在很 短时间内可形成很长的垢层. 其它因素还有颗粒大小,钻杆内径,液流流速, 流变参数等.
2.3钻杆内临界流动通径③ 2.3钻杆内临界流动通径③ 钻杆内临界流动通径 (2)B浆液除小泵量和很高转速下,仅个 别钻具影响打捞,大多数情况下都大于内 管外径. (3)C浆液为清水,不会发生结垢,使用 粘性极强的乳化剂破乳后,或地层自然造 浆也可能结垢.
3,钻杆内壁结垢防治措施
绳索取心钻进方法的主要优点是内岩心管能自 由地从钻杆中投放到孔底,取心时用钢绳不提 钻杆把内岩心管打捞上来.从而减少了提钻辅 助时间,提高了钻进效率,保证了岩心采取率 和钻孔质量.它是金刚石小口径钻探中钻进复 杂地层,提高岩矿心采取率的一项有效方法. 但是由于钻井液工艺不当,净化效果差,造成 钻杆内壁结垢,而使优点尽失.不得不提出结 垢钻杆再打捞. 因此解决钻杆内壁结垢是绳钻推广应用的关键.
2.3 钻杆内临界流动通径① 钻杆内临界流动通径①
如果液流中固相含量高,钻杆旋转时间长, 则结垢将不断向下延伸,并保持同一通径延 伸几米至几十米或更长.
2.3钻杆内临界流动通径② 2.3钻杆内临界流动通径② 钻杆内临界流动通径
钻杆内临界流动通径表达式为高次方程: A4Dc16-28ADc4+48A1/2Dc2+2BDc-21=0 式中 ∏2ηcτcRe.c A=-----------------128ρQ ∏Re.cηc ; B=--------------4 ρQ