1、井眼凈化技術井眼凈化技術 井眼凈化是鉆井過程中一項非常重要的技術，井眼井眼凈化是鉆井過程中一項非常重要的技術，井眼凈化不好會造成鉆井液有害固相增高，導致機械鉆速凈化不好會造成鉆井液有害固相增高，導致機械鉆速下降，扭矩增大，鉆屑粘附在井壁上，形成虛泥餅，下降，扭矩增大，鉆屑粘附在井壁上，形成虛泥餅，造成摩阻增大，起下鉆不順利，電測、下套管作業困造成摩阻增大，起下鉆不順利，電測、下套管作業困難，甚至會導致沉砂、壓差卡鉆等井下事故，直接威難，甚至會導致沉砂、壓差卡鉆等井下事故，直接威脅井下安全。脅井下安全。1 1、井斜角、井斜角 隨著井斜角增大，井眼凈化難度越來越大，在井斜角超過隨著井斜角增大，井眼

2、凈化難度越來越大，在井斜角超過3030的的井段及水平井段表現得尤其明顯。井斜角井段及水平井段表現得尤其明顯。井斜角 時，易形成巖時，易形成巖屑床，停止循環時，巖屑床在重力的作用下有可能停留在井壁下側屑床，停止循環時，巖屑床在重力的作用下有可能停留在井壁下側或下滑到井底。當井斜角或下滑到井底。當井斜角 6060時，巖屑沉淀并聚集在井眼底側，時，巖屑沉淀并聚集在井眼底側，鉆井液停止循環時，巖屑床也不再向下滑動。鉆井液停止循環時，巖屑床也不再向下滑動。一、影響井眼凈化的因素一、影響井眼凈化的因素2 2、排量與環空返速、排量與環空返速 排量與環空返速的大小直接影響環空巖屑的運移方式、狀態及濃度。排量與

3、環空返速的大小直接影響環空巖屑的運移方式、狀態及濃度。無論是任何井型，提高環空返速，都會使井眼凈化狀況得到改善；但是，無論是任何井型，提高環空返速，都會使井眼凈化狀況得到改善；但是，排量過大容易把井壁沖垮，排量小了帶砂不好；排量過大容易把井壁沖垮，排量小了帶砂不好；3 3、 環空流型環空流型 環空傾角在環空傾角在0 04545時，層流比紊流攜巖效果好；環空傾角在時，層流比紊流攜巖效果好；環空傾角在55559090時，環空鉆井液的流態對井眼凈化影響比較大，當流態時，環空鉆井液的流態對井眼凈化影響比較大，當流態從層流過渡到紊流時，巖屑床面積急劇下降，紊流比層流攜巖效果從層流過渡到紊流時，巖屑床面積

4、急劇下降，紊流比層流攜巖效果好；環空傾角在好；環空傾角在45455555時，兩種流態的攜巖效果基本相同。時，兩種流態的攜巖效果基本相同。4 4、鉆井液流變性能、鉆井液流變性能 層流狀態下，提高鉆井液的動切力和動塑比，可獲得較好的攜巖效層流狀態下，提高鉆井液的動切力和動塑比，可獲得較好的攜巖效果。紊流條件下果。紊流條件下, ,鉆井液攜巖能力一般不受其流變性影響。觸變性在井鉆井液攜巖能力一般不受其流變性影響。觸變性在井斜角斜角30307070范圍內對形成紊流的臨界流速影響較大。因為觸變性越范圍內對形成紊流的臨界流速影響較大。因為觸變性越大斜井段環空低邊形成的不動區范圍越寬大斜井段環空低邊形成的不動

5、區范圍越寬, ,不利于攜屑、沖蝕不利于攜屑、沖蝕, ,易形成巖易形成巖屑床。屑床。5 5、 鉆柱尺寸鉆柱尺寸 在一定井眼直井的情況下，隨著鉆柱尺寸的增大，環空間隙減小，在一定井眼直井的情況下，隨著鉆柱尺寸的增大，環空間隙減小，環空返速增加，有利于攜巖。環空返速增加，有利于攜巖。6 6、轉速、轉速 轉動鉆柱有利于井眼凈化，在大斜度井段，鉆柱的旋轉，對沉積的轉動鉆柱有利于井眼凈化，在大斜度井段，鉆柱的旋轉，對沉積的鉆屑起攪拌作用，有利床面巖屑的離去。大斜度井段鉆屑起攪拌作用，有利床面巖屑的離去。大斜度井段, ,鉆具相對巖屑鉆具相對巖屑床處于床處于“準準”靜止狀態靜止狀態( (不活動鉆具、滑動鉆進、

6、鉆具轉速不活動鉆具、滑動鉆進、鉆具轉速70r/min4040井斜的井適用紊流（井斜的井適用紊流（R2000R2000）攜砂；通過現場觀察水平段施工）攜砂；通過現場觀察水平段施工粘切低時振動篩處返砂正常，粘切高時返砂明顯減少。在有大肚子的粘切低時振動篩處返砂正常，粘切高時返砂明顯減少。在有大肚子的井眼適用平板型層流；延長參井眼適用平板型層流；延長參1 1井三開粘度低于井三開粘度低于180s180s鉆具就提不動，鉆具就提不動，高于高于180s180s井下就正常。井下就正常。3、選用合適的環空流型3、選用合適的環空流型3、選用合適的環空流型4、段塞洗井技術、段塞洗井技術 對于存在有大肚子的井，應配制

7、粘度對于存在有大肚子的井，應配制粘度100100200s200s的鉆井液的鉆井液202030m330m3注注入井內形成一段塞流，將井內巖屑帶出；對泥餅虛厚、巖屑多、井斜入井內形成一段塞流，將井內巖屑帶出；對泥餅虛厚、巖屑多、井斜大的井，變排量洗井、短起下效果不明顯的，應采用大的井，變排量洗井、短起下效果不明顯的，應采用“紊流段塞紊流段塞”洗洗井。其方法是：配制井。其方法是：配制1015m3 351015m3 3545s45s左右的低粘度鉆井液，替入環左右的低粘度鉆井液，替入環空，利用較大雷諾數的低粘度鉆井液沖刷井壁及巖屑床，使巖屑處于空，利用較大雷諾數的低粘度鉆井液沖刷井壁及巖屑床，使巖屑處于

8、分散狀態，隨后以高粘切鉆井液攜砂。此工藝避免了為了實現紊流攜分散狀態，隨后以高粘切鉆井液攜砂。此工藝避免了為了實現紊流攜砂使整個環空系統鉆井液處于低粘切狀態，又能實現真正意義上的砂使整個環空系統鉆井液處于低粘切狀態，又能實現真正意義上的“紊流洗井紊流洗井”，同時，同時，“紊流段塞紊流段塞”短時間沖刷井壁，對井壁穩定性短時間沖刷井壁，對井壁穩定性造成的影響也不大。造成的影響也不大。3、選用合適的環空流型3、選用合適的環空流型3、選用合適的環空流型5 、合適的鉆井液性能、合適的鉆井液性能 在保證不壓裂地層和保護油氣層的情況下，盡可能使用高密度鉆井在保證不壓裂地層和保護油氣層的情況下，盡可能使用高密

9、度鉆井液，不但有利于井壁的穩定，減少巖屑的產生，同時可增強鉆井液的液，不但有利于井壁的穩定，減少巖屑的產生，同時可增強鉆井液的攜巖能力；攜巖能力； 井徑規則井眼在滿足攜帶和懸浮巖屑的情況下，應保持低粘切；井徑規則井眼在滿足攜帶和懸浮巖屑的情況下，應保持低粘切；在現場施工中，通常采用提高動塑比在現場施工中，通常采用提高動塑比(0.36(0.360.7)0.7)和低剪切速率下有效和低剪切速率下有效粘度，避免盲目提高鉆井液漏斗粘度來改善環空井眼凈化效果的不科粘度，避免盲目提高鉆井液漏斗粘度來改善環空井眼凈化效果的不科學做法；學做法； 控制初、終切力差值，避免鉆井液觸變性過大，從而產生過高的抽控制初、

10、終切力差值，避免鉆井液觸變性過大，從而產生過高的抽汲與激動壓力；汲與激動壓力； 3、選用合適的環空流型3、選用合適的環空流型3、選用合適的環空流型6、 經常活動鉆具，縮短泥漿靜止時間，勤搞短起下經常活動鉆具，縮短泥漿靜止時間，勤搞短起下 在水平井施工過程中，盡可能縮短泥漿靜止時間，當機械鉆速過快時，在水平井施工過程中，盡可能縮短泥漿靜止時間，當機械鉆速過快時，停止鉆進，循環一段時間，待井下正常后方可恢復鉆進；循環時要大停止鉆進，循環一段時間，待井下正常后方可恢復鉆進；循環時要大幅度活動鉆具，以破壞巖屑床；起下鉆時應控制起下鉆速度，并做到幅度活動鉆具，以破壞巖屑床；起下鉆時應控制起下鉆速度，并做

11、到開泵平穩，避免過大的激動壓力，防止破壞井壁及井塌；在鉆井施工開泵平穩，避免過大的激動壓力，防止破壞井壁及井塌；在鉆井施工中盡可能縮短鉆具在井內的靜止時間，如測斜，檢修設備時要經常活中盡可能縮短鉆具在井內的靜止時間，如測斜，檢修設備時要經常活動鉆具，防止粘附卡鉆；在動鉆具，防止粘附卡鉆；在0 03030井段，每鉆進井段，每鉆進200200300300米，堅持米，堅持搞一次短起下，在搞一次短起下，在30309090井段，每鉆進井段，每鉆進5050米，堅持搞一次短起下，米，堅持搞一次短起下，拉刮修復井壁，使粘在泥餅上的巖屑脫落，破壞巖屑床，使井眼規則。拉刮修復井壁，使粘在泥餅上的巖屑脫落，破壞巖屑

12、床，使井眼規則。7、控制機械鉆速或適時停鉆循環清屑、控制機械鉆速或適時停鉆循環清屑 特別是小井眼，由于環空間隙小，清砂不及時，最容易造成井下復特別是小井眼，由于環空間隙小，清砂不及時，最容易造成井下復雜，鉆進時應控制環空鉆井液中巖屑濃度雜，鉆進時應控制環空鉆井液中巖屑濃度5%5%。3、選用合適的環空流型3、選用合適的環空流型3、選用合適的環空流型8、分段清砂、分段清砂 大位移和水平井，易形成巖屑床，攜砂困難，采用從井底往上分段大位移和水平井，易形成巖屑床，攜砂困難，采用從井底往上分段循環清砂技術，有利于井眼凈化。循環清砂技術，有利于井眼凈化。9、采用四級固控設備與包被劑相結合，及時清除鉆屑，保

13、持鉆井液低固、采用四級固控設備與包被劑相結合，及時清除鉆屑，保持鉆井液低固相含量相含量 除砂器除砂范圍為大于除砂器除砂范圍為大于 7474微米的固體顆粒，除泥器的除砂范圍為微米的固體顆粒，除泥器的除砂范圍為1 10 07474微米的固體顆粒，故對于較小的固體顆粒地面固控設備的作用微米的固體顆粒，故對于較小的固體顆粒地面固控設備的作用就不太明顯，須加入絮凝劑，利用它的吸附和架橋作用，使較小顆粒就不太明顯，須加入絮凝劑，利用它的吸附和架橋作用，使較小顆粒形成較大顆粒的團塊而被清除出去，從而降低泥漿的固相含量，常用形成較大顆粒的團塊而被清除出去，從而降低泥漿的固相含量，常用的絮凝劑有的絮凝劑有PAMPAM等。等。3、選用合適的環空流型3、選用合適的環空流型3、選用合適的環空流型10、纖維攜屑劑、纖維攜屑劑 攜屑機理：主要影響流體的懸浮性，纖維添加到液體中通過形成纖攜屑機理：主要影響流體的懸浮性，纖維添加到液體中通過形成纖維層維層/ /纖維網絡來懸浮巖屑，減緩巖屑的沉降速度。當纖維曲度較大，纖維網絡來懸浮巖屑，減緩巖屑的沉降速度。當纖維曲度較大，流體的懸浮能力