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钻井助剂——降滤失剂的作用原理

钻井助剂——降滤失剂的作用原理

发布日期:2020-08-02 00:00 来源:http://www.jplangley.com 点击:

在钻井过程中,由于压差的作用,钻井液中的水分不可避免地通过井壁滤失到地层中,造成钻井液失水。随着水分进入地层,钻井液中粘土颗粒便附着在井壁上形成“滤饼”,形成一个滤饼井壁。由于滤饼井壁比原来的井壁致密得多,所以它一方面阻止了钻井液的进一步失水,一方面起到了保护井壁的作用。但是在滤饼井壁形成的过程中,滤失的水分过多,滤饼过厚,细粘土颗粒随水分进入地层等都会影响正常钻井,并对地层造成伤害。

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(一)钻井液的滤失及滤饼的形成在钻井过程中钻井液的滤失是必然的,通过滤失可形成滤饼保护井壁。但是钻井液滤失量过大,易引起页岩膨胀和坍塌,造成井壁不稳定。此外,滤失量增大的同时滤饼增厚,使井径缩小,给旋转的钻具造成较大的扭矩,起下钻时引起抽汲和压力波动,易造成压差卡钻。因此,适当地控制滤失量是钻井液的重要性能之一。显然,钻井液的滤失量与地层渗透率密切相关。但钻井液发生滤失的同时就有滤饼形成,钻井液再发生滤失时,必须经过已经形成的滤饼。因此,决定滤失量大小的主要因素是滤饼的渗透率。如何形成低渗透率的高质量滤饼,阻止钻井液的进一步滤失,是钻井液配制中要考虑的主要问题之一。


1.降滤失钻井液的滤失可分为瞬时滤失、静滤失和动滤失。瞬时滤失在整个滤失过程中占的比例较小;动滤失比较符合井下情况,但无论是室内还是现场都难以测定;静滤失尽管与实际情况有一定差距,但评价方法简单,能很好地反映钻井液的滤失性能。


2.滤饼形成过程在实验室常利用滤失量测定仪测量静滤失量。实验中,在滤杯中的钻井液经滤纸而流出。钻井液固相侵入地层在滤饼形成前滤液流出的速率相当快,l一2s后,滤液流出速率渐渐变慢,经一定时间趋于匀速。滤饼形成前经过滤纸的滤失称为瞬时滤失,此间的滤失量称为瞬时滤失量。在钻经渗透性的地层时也存在这一过程。为减少瞬时滤失量,钻井液中需要含有适当大的固相颗粒,来堵岩石孔隙。当这些较大的颗粒在岩石孑L喉处形成桥堵后,较小的颗粒再堵塞在较大颗粒之间所形成的孔隙中,一直进行下去,直至小的溶胶颗粒将滤饼的小孔隙堵死,这时只有水分才能渗入地层。


在钻井过程中,由于压差的作用,钻井液中的水分不可避免地通过井壁滤失到地层中,造成钻井液失水。随着水分进入地层,钻井液中粘土颗粒便附着在井壁上形成“滤饼”,形成一个滤饼井壁。由于滤饼井壁比原来的井壁致密得多,所以它一方面阻止了钻井液的进一步失水,一方面起到了保护井壁的作用。但是在滤饼井壁形成的过程中,滤失的水分过多,滤饼过厚,细粘土颗粒随水分进入地层等都会影响正常钻井,并对地层造成伤害。

相关标签:降滤失剂,钻井液,卡钻

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