泥浆性能对钻井井底压力与岩屑运移的影响分析
Influence Analysis of Mud Performance on Bottom Hole Pressure and Cuttings Transport in Drilling
DOI: 10.12677/AG.2023.137074, PDF,   
作者: 张 青:中国石油集团长城钻探工程有限公司,辽宁 盘锦
关键词: 钻井泥浆性能井底压力岩屑运移Drilling Mud Performance Bottom Hole Pressure Cuttings Transport
摘要: 泥浆性能对钻井效率和安全有着重要影响。基于威远页岩气钻井数据,利用大位移钻井水力学分析优化系统分析了泥浆性能对页岩气钻井井底压力与岩屑运移的影响规律,结果表明,温度和压力会改变泥浆密度和有效粘度,井筒内实际泥浆密度和有效粘度与地面值存在一定差值;随泥浆排量、密度和有效粘度增加,井底ECD增加,环空岩屑床高度减小,随机械钻速增加,钻进所需最小排量增加,其中,斜井段所需最小排量比直井段要大。
Abstract: Mud performance has a significant impact on drilling efficiency and safety. Based on Weiyuan shale gas drilling data, the influence of mud performance on shale gas drilling bottom hole pres-sure and cuttings transport is analyzed by using the Extended Reach Drilling Hydraulics Analysis Optimization System. The results show that temperature and pressure will change the actual mud density and effective viscosity, and there is a certain difference between the value of mud density and effective viscosity in the wellbore and the ground; as the mud flow rate, density, and effective viscosity increase, the bottom hole ECD increases, and the height of the annular cuttings bed decreases. As the drilling speed increases, the minimum flow rate required for hole cleaning increases. Furthermore, the minimum flow rate required for the inclined section is larger than that for the vertical section.
文章引用:张青. 泥浆性能对钻井井底压力与岩屑运移的影响分析[J]. 地球科学前沿, 2023, 13(7): 780-787. https://doi.org/10.12677/AG.2023.137074

参考文献

[1] 伍贤柱. 四川盆地威远页岩气藏高效开发关键技术[J]. 石油钻探技术, 2019, 47(4): 1-9.
[2] 刘伟, 白璟, 陈东, 张德军, 黄崇君. 川渝页岩气水平井水平段“一趟钻”关键技术与进展[J]. 钻采工艺, 2020, 43(1): 1-4.
[3] 陈庭根, 管志川. 钻井工程理论与技术[M]. 东营: 石油大学出版社, 2004.
[4] 汪海阁, 刘岩生. 高温高压井中温度和压力对钻井液密度的影响[J]. 钻采工艺, 2000, 23(1): 56-60.
[5] 鄢捷年, 李志勇, 张金波. 深井油基钻井液在高温高压下表观粘度和密度的快速预测方法[J]. 石油钻探技术, 2005, 33(5): 35-39.
[6] 赵怀珍, 薛玉志, 李公让, 等. 抗高温水基钻井液超高温高压流变性研究[J]. 石油钻探技术, 2009, 37(1): 5-9.
[7] 唐林, 冯文, 伟王林. 井内及井壁瞬态温度的确定[J]. 钻井液与完井液, 1998, 15(5): 29-33.
[8] 钟兵. 预测钻井过程中井内温度分布的新模型[J]. 西南石油学院学报(自然科学版), 1999, 21(4): 53-56.
[9] 何世明, 尹成, 徐壁华, 等. 确定注水泥与钻井过程中井内循环温度的数学模型[J]. 天然气工业, 2002, 22(1): 42-45.
[10] 王贵, 蒲晓林, 罗兴树, 等. 高温高压水基钻井液静态密度研究[J]. 西南石油大学学报, 2007, 29(5): 97-99.
[11] 赵胜英, 鄢捷年, 王利国, 等. 高温高压条件下钻井液当量静态密度预测模型[J]. 石油钻探技术, 2009, 37(3): 48-52.
[12] 夏泊洢. 大位移钻井水力学分析优化系统及其应用[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2018(8): 3-5.
[13] 郭晓乐, 龙芝辉, 齐成伟. 井筒内泥浆性能变化对井筒压力计算的影响[J]. 油气田地面工程, 2012, 31(11): 23-25.
[14] 郭晓乐, 汪志明. 大位移井循环压耗精确计算方法研究与应用[J]. 石油天然气学报, 2008, 30(5): 99-102.
[15] 郭晓乐, 汪志明. 大位移井岩屑运移规律研究[C]//第二十届全国水动力学研讨会. 第二十届全国水动力学研讨会文集. 北京: 海洋出版社, 2007: 552-557.
[16] 郭晓乐, 汪志明, 龙芝辉. 大位移钻井全井段岩屑动态运移规律研究[J]. 中国石油大学学报(自然科学版), 2011, 35(1): 72-76.
[17] 汪志明, 郭晓乐, 等. 南海流花超大位移井井眼净化技术[J]. 石油钻采工艺, 2006, 28(1): 4-8.
[18] 郭晓乐, 汪志明. 大位移井水力参数设计方法[J]. 石油钻采工艺, 2008, 30(5): 6-9.