3.4 钻井液滤失量和泥饼粘附系数的测定.ppt

3.4 钻井液滤失量和泥饼粘附系数的测定 学习目标 1 会安全测定钻井液API和HTHP滤失量； 2 能够根据现场的工艺要求采取有效措施降低钻井液滤失量； 3 能够测量钻井液滤饼的厚度和粘附系数。 一 滤失的相关概念 1 滤失：流体中的自由水在压差的作用下过滤渗透到地层中去这种现象。滤失的多少称为滤失量，过滤介质称为泥饼。 2 滤失性：指钻井液是否易于滤失进地层的性质。 3 衡量滤失性的指标：指滤失量的大小和泥饼的质量。 4 滤失的分类 ①静滤失:钻井液在井内静止条件下的滤失作用。 ②动滤失:钻井液在井内循环条件下，即泥饼形成和破坏达到动态平衡时的滤失作用。在一定剪切速率下测定的滤失量，称为动滤失量(动失水量)。 ③瞬时滤失:在钻井过程中，地层被钻开，泥饼在未形成之前，钻井液中的大量水分在短时间内迅速渗入地层，这种情况下的滤失作用称为瞬时滤失。 （1）静滤失 特点： A 泥饼——逐渐增厚，渗透率逐渐降低，前期厚度增加的速率大于后期。 B 滤失量——逐渐降低。 ⑵ 动滤失 特点： A 泥饼 ——在形成和流体冲蚀的两个相反过程中，泥饼由薄逐渐增厚直至稳定---单位时间内形成和失去的速率相等，也是渗透率由大到小直至稳定的过程。 B 滤失量——滤失速率有大到小直至稳定 （3） 瞬时滤失 特点： 无泥饼、滤失速率高，固、液同时失去，所以，瞬时滤失有时是浑浊的液体，有细小的固相颗粒被失去。 ⑷ 动、静滤失的区别 A 泥饼----动薄而静厚。 B 渗透率---静小而动大。 C 滤失量---静小而动大。 5 泥饼 ⑴定义：因液柱与地层的压差作用，在滤失的同时，粘土颗粒在井壁上形成一层粘土与处理剂的堆积物，此堆积物叫泥饼。　　测滤失时，滤纸上附着一层泥饼，其标准以厚薄来衡量，用符号“K”表示，单位“mm”。 ⑵泥饼质量要求：薄、韧（性）、致密（渗透率低）、润滑性好。 ⑶过滤介质：2层，地层和泥饼；初期地层起作用，后期泥饼起作用（泥饼渗透率更低）。 ⑷形成优质泥饼的条件 合理的粒子级配；粒子具有较厚的水化膜并具有很好变形性；高分子的使用会给粒子带来较厚的水化膜并利用自身封堵孔隙，同时，多点联接，增加泥饼的韧性。 ⑸ 泥饼形成过程 在滤失过程中，钻井液中的固体颗粒在井壁岩层中的堆积一般形成三个过滤层，即瞬时滤失渗入层，瞬时滤失时细颗粒渗入深度可达25～30 mm；架桥层，较粗的颗粒在岩层孔隙内部架桥而减小岩层的孔隙度，或称为内泥饼；井壁表面形成具有一定渗透性的外泥饼。 6.泥饼的摩擦系数 钻井液形成的泥饼表面上有一定的粘滞性，当一物体在其表面产生相对运动时，会受到一定的摩擦阻力，这个摩擦阻力称为泥饼的摩擦系数 　　　　7.API滤失仪和HTHP滤失仪结构　　　　　 二 滤失性与钻井的关系 1 渗滤压力与滤失量的关系 由方程看，Vf∝P0.5但其前提条件是 K 不发生变化，而实际中，由于使用优质搬土配浆，K随P的增加而降低，因此，压力对滤失量无影响或影响较小。 2 滤液粘度及温度对滤失量的影响 Vf∝1/μ0.5，凡是有利于增加液相粘度的都有利于降低滤失量，如高分子处理剂可提高液相粘度。 温度不单影响液相粘度，还会出现某些高温现象（高温解吸附、高温分散等），这些现象，对包括滤失量在内的流变性会产生巨大的影响，因此，一种新型体系的钻井液必须要经过高温检测，确定其抗温性能。 3 滤失性与钻井工作的关系？ 4 确定滤失量指标时的原则 A 井浅时可放宽，井深时应从严 B 钻裸眼时间短时可放宽，钻裸眼时间长须从严 C 使用不分散性处理剂时可适当放宽，使用分散性处理剂时要从严 D 钻井液矿化度高者可放宽，钻井液矿化度小应从严。 5 对滤失性的一般要求 ⑴在钻开油气层时，应尽力控制滤失量，以减轻对油气层的损害。 ⑵钻遇易坍塌地层时，滤失量需严格控制，API滤失量最好不大干5ml。 ⑶对一般地层，API滤失量应尽量控制在10m1以内。 ⑷要注意提高滤饼质量，尽可能形成薄、韧、致密及润滑性好的滤饼，以利于固壁和避免压差卡钻。 ⑸加强对钻井液滤失性能的检测，常规测试4h一次。 问题探究： 1.钻井工艺对滤失量和泥饼质量有哪些基本要求？ 泥饼质量高，具有润滑作用，有利于防止粘附卡钻，有利于井壁稳定，防止地层坍塌与剥蚀掉块。钻井液滤失量过大，泥饼厚而虚，会引起一系列问题。如： ①易造成地层孔隙堵塞损坏油气层，滤液大量进入油气层，会引起油气层的渗透率等物性变化，降低产