钻井液沉降稳定性测试和预测方法研究进展.pdfVIP

学兔兔 第29卷 第5期 钻 井 液 与 完 井 液 、，o1．29 No．5 2012年 9月 DRILLING FLUID ＆ COMPLETION FLUID Sept． 2012 【专论 】 钻井液沉降稳定性测试与预测方法研究进展 王健 ， 彭芳芳 ， 徐同台2， 孙鹏 ， 卢小川 ， 韩笑 ， 张冬梅 (1．中海油田服务股份有限公司，河北燕郊 ；2．北京石大胡杨石油科技发展有限公司，北京 ； 3．华北油田分公司采油工程研究院，河北任丘) 王健等 ．钻井液沉降稳定性测试与预测方法研究进展 [J]．钻井液与完井液，2012，29(5)：79—83． 摘要 在钻井作业中，为 了平衡地层压力和维持井壁稳定，通常需要在钻井液中加入重晶石，铁矿粉等高密 度材料。然而，加重材料在重力作用下容易发生沉降，并引发井下漏失、卡钻、井控和固井作业困难等问题。20 世纪80年代末以来，国外学者对重晶石沉降问题进行 了广泛研究。对 目前常用的钻井液沉降稳定性测试技术、影 响沉降稳定性因素以及钻井液沉降稳定性预测和控制方法进行了论述。 关键词 沉降测试 ；沉降稳定性 ；评价方法 ；沉降预测 ；综述 中图分类号：TE254．1 文献标识码：A 文章编号：1001—5620(2012)050079—05 在石油工业中，钻井液沉降是指钻井液中高密 场的流动回路的沉降测试法。 度固相或加重剂下沉而引起的钻井液密度变化 1【]。 1-1 静态沉降测试法M{ 由于主要使用重晶石作加重剂，通常也称为重晶石 静态沉降测试是评价钻井液在井筒内静态条件 沉降，包括静态沉降和动态沉降。过去主要关注重 下沉降趋势的方法。将钻井液加入不锈钢罐中，在 晶石的静态沉降，对沉降性能的评价一般在静态条 特定温度下静态放置一段时间后，分别测量钻井液 件下进行。1990年，Hanson等人发现，钻井液在 液柱上部 (游离液体下层)密度P。和底部的密度 循环过程中发生的动态重晶石沉降比静态沉降更加 P。栅 。静态沉降因子 ’的计算式如下。 普遍，且更难控制 [2】。在斜井中，发生重晶石沉降后， b 。m／(b～ 0p) 液柱的横截面会产生一定的压力梯度，使较轻的流 体向上移动，较重的流体向下移动，从而加速重晶 SF为0．5O时说明未发生静态沉降，SF大于0．52 石的沉降速度 (boycoR效应)2[-3]o加之斜井的安 时说明静态沉降稳定性较差。该方法利用钻井液常 全密度窗口窄，重晶石沉降问题更加突出。随着大 规测试仪器，操作方法简单，适合现场使用。但是 斜度井开发数量的日趋增加，解决重晶石沉降问题 计算静态沉降因子时未考虑脱水收缩作用，即上层 显得更加迫切和重要。 游离液体未参与计算，实验结果与真实值会存在一 定的偏差 。 1 重晶石沉降测试方法 1．2 黏度计沉降测试法 石油行业现有的重晶石沉降测试方法，是针对