鉆井眼與地層壓力系統 一井眼與地層壓力關系
在鉆井過程中,如果鉆井液不循環,則井內鉆井液靜液柱壓力作用在井眼不 同位置(井深),稱為井內靜液柱壓力,作用到井底的壓力稱井底壓力?
/>h = 0. 009 8 pihi(6-1)
式中:外——井內靜液壓壓力,MPa?
Pa鉆井液密度,g/cm3j
hx——環空液柱垂直高度,m。
如果鉆井液循環,在井內還附加了環空循環阻力。鉆頭噴嘴射流對井底的沖 擊力及鉆頭旋轉對井底的沖擊力也是井底動壓力的一部分。鉆并過程中的巖屑 進入鉆井液,使鉆井液密度增加。當鉆速較慢時,巖屑引起的鉆井液密度增加不 明顯》對于水基鉆井液,井眼溫度增加會使鉆井液密度降低,而井眼鉆井液柱在 井眼下部產生的較高壓力又使鉆井液密度增加。多數情況下,二者作用使鉆井液 密度略有降低。但對油基鉆井液,一般情況下v二者作用使鉆井液密度降低較多。
在鉆柱或套管柱提升過程中,在井眼中會產生抽汲壓力。在鉆柱或套管下放 過程中,在井眼會產生激動壓力。抽汲壓力與激動壓力統稱為波動壓力九。運動 管柱在充有流體的井內產生波動壓力的原因為:{dy},管柱從靜止狀態到運動狀| 態克服井內鈷井液靜切力》第二,管柱運動引起并內鉆井液動量變化》第三i運動 管柱壁攜帶著的鉆井液與管柱運動方向同向流動,同時從與其運動管柱相反方 向排出。
1正常情況下,波動壓力與管柱運動速度、管柱長度、井眼尺寸、井眼膨脹性、1 深圳機鉆井液性能、鉆頭及其水眼直徑等有關。當井眼不規則、井眼縮徑或鉆頭泥包時,1 將產生更大波動壓力。鉆柱運動將有可能產生非常大的波動壓力。如:所謂的 “拔活塞”式上提鉆柱,會產生很大的抽吸壓力;而過快的下放鉆柱,又會產生很 大的激動壓力。實際上,波動壓力在鉆井中可能誘發許多事故。抽汲壓力可以使 大量地層流體侵入井眼。有大量的井涌是起下鉆情況下發生的。同時,抽汲壓力 也可以誘發井壁坍塌,而激動壓力既可以壓漏地層,也可以誘發井壁坍塌。
為了討論問題方便,我們定義井內有效壓力為Ph?,并考慮影響井內壓力的 幾個重要因素。設
/>i*=/>h+A/>()6-2)
并且
(6-3)-
式中:Hpt——鉆井液中含巖屑增加的壓力值,MPa>
——環空流動阻力增加的壓力值,MPa?、 pt~~起下鉆波動壓力,MPa。
式(6-3)中,考慮激動壓力時,九前取“+”;考慮抽汲壓力時,九前取“一”, —般情況下,由于A/?t、A/u與p,等許多因素有關,因此Lp并不容慼準確確定, 因而/>1?也不容易準確確定。令/>p代表地層壓力,由式(U)~(6_3)可知:當 /??時,則介*>九丨而當時,則從鉆井實際出發,我們定義:
當= 時的鉆井方式為平衡壓力鉆井,而要想安全鉆井,需使^^比Pt 略大一些,即所謂近平衡壓力鉆井,鑒于國內外習慣稱謂,將近平衡壓力鉆井稱 為平衡壓力鉆井。
當時,鉆井方式為過平衡壓力鉆井丨當pXp,時,鉆井方式為欠平 衡壓力鉆井?下面將重點介紹平衡壓力鉆井與欠平衡壓力鉆井?
深圳百米井業打井鉆井有限公司
公司地址:深圳市寶安區光明新區公明街道寶安路11號
服務熱線:134-2433-2108
電話:0755-36851723
聯系人:賴先生
QQ:2294677174
網址:http://.