1概论-基础工程版详解.ppt

公共邮箱 E-mail: drillingmud@126.com Password: drillingmud2012 一、钻井液的循环方式 正循环（动画一、动画二） 反循环（动画一、动画二） 局部反循环（动画） 循环系统组成（泥浆正循环为例） 泥浆池（箱） 泥浆泵 高压胶管 水龙头 主动钻杆 孔内钻杆 孔底钻具 上返环空 地面循环槽 沉淀池、净化系统 二、泵量与循环流速 泵量是指单位时间内向孔内送入循环液的体积量，它的大小对钻进速度和钻进质量有着明显的影响。 钻井液的泵量决定于钻井方法、钻进速度、地层特性、钻孔结构和钻具特点。 在保证冲洗孔底和冷却钻头的同时，泵量主要以能够有效地携带钻屑为基本确定依据。 钻井实践和理论总结出两种确定泵量的方法，它们考虑问题的出发点分别是： 钻屑的上返速度 钻屑在循环液中的含量 1.以钻屑的上返速度达到必需值来确定泵量 v ＝ v1 + v2其中：v1－沉降速度； v2－上升速度 a. 李丁格尔公式： b. 斯托克斯公式： 上返速度确定之后，所需泵量就是上返流速v 与循环液过流断面面积A 的乘积。 对于正循环，冲携钻屑的过流面积是孔壁与钻杆之间的环状间隙横截面积。因此正循环时所需泵量为： 当钻头尺寸（钻头底唇面积）A和钻进速度v一定时，单位时间内产生的钻屑量q是定值。此时，循环液中的钻屑含量W由泵量Q决定 2.钻屑在循环液中的含量不超过某定值（10%) 三、循环阻力损失 循环阻力损失是指钻进过程中在泥浆循环系统中所产生的阻力损失。泥浆循环系统主要由地面管汇、钻杆、钻具（如岩心管、螺杆马达、涡轮）和环形空间等组成。 钻井液循环阻力损失可由下式表示： 式中：P1、P2、P3、P4分别为流体流经地面管汇、钻杆、钻具和环形空间时的阻力损失。 钻井液循环阻力损失由以下因素决定： 循环通道的长度，主要取决于钻孔的深度。钻孔越深，压力损失越大。 钻井液的流变性。循环液的粘性越大，压力损失越大。 泵量或流速的大小。泵量或流速越大，压力损失越大。 过流断面的截面积。钻井口径越大（钻杆直径不变），压力损失越小。 循环压降计算是一项非常复杂的问题，这是因为一方面循环系统的管路是不规则的，另一方面泥浆是一种非牛顿流体，其流变特性变化较大。所以在工程上往往要进行简化计算，进行如下假设： 钻井液为宾汉流体； 钻井液循环系统各部分的流动均为等温紊流流动； 钻柱处于与井眼同心的位置； 不考虑钻柱旋转； 井眼为已知直径的圆形井眼； 钻井液为不可压缩。 **《钻井工程理论与技术》,中国石油大学出版社，P148～P154。 **《钻井液技术手册》，石油工业出版社，P550～P562。 《Applied Drilling Engineering》 本章小结 钻井液与工程浆液的应用领域（了解） 钻井液的功用、分类与组成（复习重点） 钻井液的发展概况（课后阅读文献） 钻井液循环水力学（知识延伸） （6）悬浮加重剂、套管和钻具等 （7）保护油气层 （8）保护环境和人身健康 第三节、钻井液分类 不同分类方法 充气钻井液 矿产原油 ①分散钻井液(dispersed drilling fluids) ②钙处理钻井液（calcium-treated drilling fluids) ③盐水钻井液（saltwater drilling fluid) ④饱和盐水钻井液（saturated saltwater drilling fluids) ⑤聚合物钻井液(polymer drilling fluids) ⑥钾基聚合物钻井液（potassium-based polymer drilling fluids) ⑦油基钻井液（oil-based drilling fluids) ⑧合成基钻井液（synthetic drilling fluids) ⑨气体型钻井流体（gas-typed drilling fluids) ⑩保护储层的钻井液（drilling-in fluids) ⑾欠平衡钻井流体（underbalance drilling fluids） 综合分类法：分为11类 1.分散钻井液(Dispersed Drilling Fluids) 由淡水、配浆膨润土和各种分散剂（对粘土、钻屑起分散作用的处理剂）配制而成的水基钻井液称为分散钻井液。为了与钙处理钻井液相区别，有时又称为细分散钻井液或淡水钻井液。它是油气钻井中最早使用并且使用时间相当长的一类水基钻井液。 1.分散钻井液(Di