水平井大位移井钻井参数合理匹配研究

1、水平井和大位移井钻进参数合理匹配问题研究水平井和大位移井钻进参数合理匹配问题研究水平井和大位移井3速度平衡特点2安全高效钻进基本原理结论5判断3速度平衡的方法346目目 录录1绪论研究思路研究思路钻进参数匹配钻进参数匹配水平井和大位移井等特殊井1、钻进参数概念机械参数：机械参数：主要包括钻压和转速。机械参数优选的目的主要包括钻压和转速。机械参数优选的目的是寻求一定的钻压、转速参数配合，使钻进过程达到最佳是寻求一定的钻压、转速参数配合，使钻进过程达到最佳技术经济效果技术经济效果。水力参数：水力参数：钻井水力参数是表征钻头水力特性、射流水钻井水力参数是表征钻头水力特性、射流水力特性以及地面水力设备

2、性质的量，主要包括钻井泵的功力特性以及地面水力设备性质的量，主要包括钻井泵的功率、排量、泵压以及钻头水功率、钻头水力压降、钻头喷率、排量、泵压以及钻头水功率、钻头水力压降、钻头喷嘴直径、射流冲击力、射流喷速和环空钻井液上返速度等。嘴直径、射流冲击力、射流喷速和环空钻井液上返速度等。钻井液参数：钻井液参数：钻井液参数主要包括钻井液的密度、钻井钻井液参数主要包括钻井液的密度、钻井液固相含量和钻井液流变性能等液固相含量和钻井液流变性能等。钻进参数设计和平衡的第一个重要原则破岩、清岩、携岩3速度平衡钻进参数设计和平衡的第二个重要原则动态平衡v破岩速度过高破岩速度过高，一部分岩屑被粘在井底，引起重复破碎

3、。另外有一部分岩屑留在钻头表面与牙齿间，形成泥包垫层，使钻头切削齿对新地层的刮切作用减小，更严重情况下泥包垫层会使钻头被卡住。v清岩速度过高清岩速度过高，虽然不会出现钻进事故，但所需要的水力功率过高，会增加钻进成本。v携岩速度过高携岩速度过高，所需钻井液的环空返速较高，这样会增加地面设备和钻进泵的要求，也会增加钻进成本。3、破岩、清岩、携岩3速度的影响因素分析v破岩速度的影响因素：钻进过程中的钻压、转速、水力因素、钻井液性能、钻头的牙齿磨损、岩石特性和钻头类型 。随着转速的提高，破岩速度是以指数关系变化的，但指数一般都小于1。3、破岩、清岩、携岩3速度的影响因素分析 钻压取值一般都在图中AB段

4、。A点之前，钻压太低，钻速很慢。在B点之后，钻压过大，岩屑量过多，甚至牙齿完全吃入地层，井底净化条件难以改善。3、破岩、清岩、携岩3速度的影响因素分析钻进过程中的钻头在破碎地层钻进过程中的钻头在破碎地层岩石的同时，其牙齿也受到地岩石的同时，其牙齿也受到地层的磨损。随着钻头牙齿的磨层的磨损。随着钻头牙齿的磨损，钻头工作效率将明显下降损，钻头工作效率将明显下降，破岩速度也将随之降低，破岩速度也将随之降低左图中表明，一定的破岩速度，意味着单位时间内钻出的岩屑总量一定，而该数量的岩屑需要一定的水力功率才能完全清除，低于这个水功率值，井底净化就不完善。3、破岩、清岩、携岩3速度的影响因素分析v钻井液密度

5、对破岩速度的影响，主要表现为由钻井液密度决定的井内液柱压力与地层孔隙压力之间的压差对破岩速度的影响。3、破岩、清岩、携岩3速度的影响因素分析 v清岩速度的影响因素有钻头转动、射流的喷速、喷嘴的排列方式和内腔结构.另外,分流流量和总排量的比例分流比的影响也是不可忽视的。3、破岩、清岩、携岩3速度的影响因素分析v岩屑在环空中的运移速度是受多种因素决定的这些因素主要包括井斜角、泥浆流变性，环空返速和环空流态，岩屑的颗粒形状和大小，密度以及环空尺寸，偏心度大小和钻柱旋转等工艺因素。4、判断判断3速度是否平衡的方法速度是否平衡的方法v速度计算对比法速度计算对比法v钻进事故分析法钻进事故分析法v现场钻进观

6、察法现场钻进观察法沉沙卡钻 泥饼粘附卡钻5、水平井和大位移井情况下水平井和大位移井情况下3速度平衡问题特点分析速度平衡问题特点分析5、水平井和大位移井情况下水平井和大位移井情况下3速度平衡问题特点分析速度平衡问题特点分析v相对于直井而言，水平井和大位移情况下钻进3速度主要考虑的应该是携岩问题，相对直井而言，易形成岩屑床，如何减小和避免岩屑床的形成是其主要考虑的问题。5、水平井和大位移井情况下水平井和大位移井情况下3速度平衡问题特点分析速度平衡问题特点分析v1）一是将加大排量、改善泥浆性能和机械清除三者有机结合起来 v2）加大硬件投入 主动清除岩屑床和避免形成又长又厚的岩屑床5、结论1.钻进参数设计和平衡的第一个重要原则是破岩、清岩和携岩3速度达到平衡。2.钻进参数设计和平衡的第二个重要原则是一般情况下，破岩、清岩和携岩3速度是一个动态平衡的过程。3.在水平井和大位移井中，钻具旋转有利于岩屑的清除，旋转钻具的作用其一是通过旋转增加了环空钻井液的紊流度，其二是将大块岩屑挤压碾磨成小颗粒，有利于岩屑的进一步带出。4. 钻进过程中影响破岩速度的主要因素有：钻压