钻井操作对ECD的影响

1、精品文档钻井操作对ECD的影响、基本概念地漏测试(Leak Off Test (LOT):用于确定套管鞋处的地层承受压力的能力。 由于随深度的增加，地层的压实也在增加，因此地层越浅，承受压力的能力越弱。地层完整性测试(Formation In tegrity Test (FIT) ):测试地下不同井深地层破裂压 力值的方法。最大泥浆比重(Maximum Mud Weigh):指产生的压力不会导致地层破裂的泥浆密度。其计算方法为：假设地层破裂压力为6534.6 psiMMW = 6534.6 / 9500 /0.052=13.23 ppg等效泥浆比重(Equivalent Mud Weight

2、):等效泥浆密度是指泥浆柱产生的压力达到所 期望的值或某一实际值。和最大泥浆比重不一样的是，等效泥浆比重不是导致地层破裂的 压力。等效泥浆比重的计算方法和 MM 一样。例如：EMD= (Surf Press / 0.052 / Depth (TVD) ) + MWt ppg=(1450psi / 0.052 / 8500) + 8.9=12.18ppg静态当量密度(Equivalent Static Density，ESD :是指在非循环状态下环空流体的密度。其值等于：静态压力Psi0.052 X 垂深 ft循环当量密度(Equivalent Circulating Density， ECD

3、:等效当量密度是指在循环时液柱压力和环空损耗压力之和，或在开泵状态下环空流体的密度。其值等于：ESD=EcD+ 动态压力-静态压力0.052 X 垂深 ft环空波动压力：指井底动态压力和静态压力之差？P。1欢迎下载精品文档Rop(R0Pj_200 (F/HR) 6(PSI)波动压力(激动压力)(Surge Pressure):井内钻井液运动速度突然改变时产生的使井内 压力增加的瞬时附加压力。抽汲压力(Swab Pressure):上体钻柱时，由于钻井液的粘滞作用产生的使井底附加压 力减小的瞬时附加压力。地层破裂压力和地层漏失压力地层破裂压力和地层漏失压力都是通过憋压使地层丧失其完整性的压力。井

4、底压力超过地 层的漏失压力甚至破裂压力，就会发生严重的井下事故，如井漏、井涌、井喷、卡钻等。地层破裂压力和地层漏失压力通过现场实验获得，不能模拟。PPTF二PSI/1000 ft.SIrr II II II II i-t-i- i i T -i- -i- 广Bit on Bcttorn FlagFrwi 合itjan.加吐牌怔事蚩獸Q-J7. .2 !d fHKLDl0 (KLBF)I 400Total-pwiplo冒(TFLO)GPMAnnular Temp,打帀臨.荷扣rl叱_护仲OB _7HLBF)STOR (TQAj(KFLBTrpm：TRPH_RT(RPM)20M-血直i i(OEP

5、Tj (FT)Surfact ram |RPM2002欢迎卜载FITto 595pptfAnnular Pressure to 4861psiI .LT.W精品文档精品文档三、ECD和钻井作业的基本响应1滑动钻进和旋转钻进滑动钻进时，岩屑沉降到下井壁，ECD降低旋转钻进时，岩屑被搅入泥浆体系，ECD会升高，可能会损害地层。BitBit QC BcttomBcttom FromFrom Bit_cn_Bit_cn_ tcttirrV2htcttirrV2h：/Curw/Curw toto 0MT70MT7v*%1 .m-J.Fv.BothBoth positionposition(BPM(BPM

6、a (FTj(FTj 150150_ ECO7EMW(MSP3)_525PTF62T2OT- (F/HR) 0Annular Prtssure MSP4 32(FSI)52505250TKIBF JDOTDta(_TDta(_pump_flopump_flo(TFIQ)(TFIQ)GPP.iGPP.i0 0300300Annular Temp MSP?H M & V A ! M 50 i(DEGC) 100Surtitt_wob (SWOB)&tDpthVitu DEPT (FT|0IKLBF)30iI I1I1J III 1L11ELjL |dIL _,i_/J J-r, r!- - sa.

7、1J -Surtaxrpm RPWJ(RPMJStsridStsrid jxpt_pres(urejxpt_pres(ure ($PPA_($PPA_ 一 (7sn(7sn(KFLBJ：200I3欢迎下载I _&T0R_(TQM_SBTrpm (TRFM RT) (RPMJ开始旋转钻进卫亡D増 加下放钻具过快.产生激动压力精品文档精品文档在下面的例子中，滑动结束后开始旋转钻井，但是滑动钻进时产生的大量的岩屑没有被带 出井眼，因此ECD达到允许最高值，需要采取划眼、循环等措施来降低 ECD8bck_posihongggar (FT) 150Rop(ROPRop(ROP测测(F/MR)(F/MR)

8、 0Q (FT) 150_刨空_200 (F/HR) 0H(泌 Io 诃(HXLD)0 - (KLBF) W(PER)(FDiiwi EMtom RtgBitbc4toV2hCury to DUH-Llll K U!l B n J K 1 1 1 4 n (1 1 ! J I 1 I“；-；:中沖:-:-；冲:.-T. v rj .T. A v rjVPWDVPWD EqdvdirtEqdvdirt CirvditngCirvditng dwtydwty (ECD.VWD)(ECD.VWD): :血血刚刚 2hz2hz心心fdioDin?fdioDin? ：.iV.iV1 1；p piv iv

9、i i-! !z zi iv.v.v.vrv.v.v.vr1 1 ././ .-.-：；：；?.?.；: :mm； ： ； ? ?: : ：mm ：；：；mm： ；：；： v v ： ；：；：； ； ； ； ；. .； ：:; :;拱拱:ii11j 5欢_迎下载?滑动钻进，ECD低滑动钻进结束后，上提钻具准备转动钻进，由于下放速度快，启动钻具 旋转速度快，导致ECD瞬间值高。为了避免这种情况发生，就需要采取 ECD管理措施，例如滑动钻进结束后开始旋转钻进时, 需要采取逐步提高钻具转速、缓慢活动钻具的方法，避免产生ECD波动。从下图中可以看出，采取逐步提高 RPM勺方法后，ECD变化平稳，没有瞬

10、间高值。VPWD Eqdvalenl CircJoting dtmily(ECD VPWD)TOO (PTT 0Ohlrril Prw-4*ur1inCuttirFgb,kKklgd(HKLD) F (KLBF) 400Toel pump fl Ort OHO)0300BitDepthVttueBitDepthVttue (PERT)(PERT) IDID(PSI) 10000VPWD An nd LB Prisurc (APRSVPWDJ 7OOT (PSI) MOO:眷厂海适淞:-：歹苗冷富:厲BHBH dtdt BottomBottom FlFlThe top 訓网阳 show? ECD

11、 bends Th ardard ECD FMnagenwit But by efnptong betia ECD 幣制书申ncti TechnSe?. Ifce sl*ng actbon aftc sCg” and del那n block movement urti at hJA rd_|01f (KLBF) 300_R他 _20Q20Q F/HRF/HR 0 0Surtaet wbSW0fci i KLBFKLBF- - 5050;roR(T(iAl;roR(T(iAl_ _(KFLB)(KFLB) a aTrpmTRPM_RTj(RFM|些 _AnnulAnnul u u； T*fift

12、perW4(rtSP2jT*fiftperW4(rtSP2j STST (SEcij(SEcijBitDthValuv(OEPT)(H)MWDShockShock ReRe(SHKR.RT)(SHKR.RT)(CSl(CSlDTOP (DTDR jrn (KFLB) 2C2泥浆性能对ECD勺影响由于起下钻等作业，泥浆没有被处理，导致泥浆切度高。下钻到底后，泥浆切度高导致ECD升高。为了降低ECD此时需要降低排量来清洗井眼。虽然此时低排量洗井效果不好， 但为了保护地层，只能停止钻进。等到泥浆被处理好、 ECD恢复到正常范围后，即可恢复 正常钻进。 til. iBL.sbSibtii-Bibiis

13、 a i t . a i j B j b r a r BBiBBranva ra r raTHB-RBiia-a n on Bcttom Fl 旳From：；：；botiomJBhz/Cixue to&iT7 J JIIW.“IHJI冷mrm_EC(m$2iMWiEC(m$2iMWi 00 (PPTF)(PPTF)_做DwcbiCJWOB RT)(KLBF)E下载降低泥浆排量可以有效降低1 尸FgurE 瞄 PITM扎扎 pump llow |TFLD (QNI) 1 Stnd_Stnd_ 肌 pcpc彩曹 SPPAISPPAI (PSI)(PSI)精品文档3转速对ECM影响下图所示的是起钻后

14、，换PD继续钻进。由于起下钻后没有剪切泥浆，泥浆切值高。开始 钻进时将转速设置为150RPM导致ECD逐步升高。降低转速至120RPM ECD降低。转速 低而ECD降低的原因可能是由于一些细的固相没有被搅到泥浆里面的缘故。通常的经验是转速高有利于清洁井眼，但是如果高转速增加ECD就要考虑适当降低转速了。实际上120RPME经足够良好的清洁井眼了。转速降低后，扭矩也随之降低。由此也可见调整钻井参数对井下环境的影响。(PPTTIKI)r0l4kJCfttW(DEGF)Owcto |DW0-B_RTIKLOF |撫(SWOB _IKLBM勉IMBf JECD Trending op to a Max

15、imurn orBJBpptf1RPM to 120!同欢迎SlaridjiaFMfc_prjurt ItPFAJMMPei精品文档下图是使用常规钻具组合（扶正器）转速对 ECD勺影响。开始时转速设置为220RP M然 后降低转速至150RPM约40分钟后，将转速再提高到220RPM由图可知，提高RPM会导 致ECD增加。03F150Bit * EfcoKorn Fixj from： $RF/BOHe g 0MT71G00(PSIJ5000|1OCT (F/HR) MWD PEAKTO PEAK ft PM (54igU*rj;diy E 亡 0耳亡話 Tj| _u*4_(JIuPRS) 1M

16、Mt PIJ_IMA?Aft CTMTtpArrifcMr*lATHf- ftTi1OD(EfeEGC)IBS精品文档精品文档HcoWoad(HKLCtHcoWoad(HKLCt，(hLBF|iTotil_Totil_punpjkwpunpjkwTFLOTFLO(GPM)(GPM)E3 Tempar.EGC).iViiViBitDepthueIDiFTlSWOBSWOB (KLEH(KLEH61 WkjJCJitiOfi旧旧PE)0 (FT) 1504重晶石对ECM影响重晶石沉降到下井壁，导致 ECDD降低。泥浆切值高，导致ECD高。循环可以有效降低井下 温度。循环可显著的降低井下温度。因此如

17、果是高温井，需要循环降温，同时剪切泥浆，直到 ECD降低到合适的范围后再钻进。忙叮.丿代JJ . R J .忙J J JBit on 瞅瞅rn FtigFfocnFfocn SilSil ofi : :宦曲趣曲宦曲趣曲毀毀峻峻卫电卫电J J鳥鳥:：KU：-：:-：-：F：-：W-：r；：-：_ _ ECD/MWQi$F5ECD/MWQi$F5) )_125125HFJHFJ625625_ _RgRgR0PLR0PLST 冲J$TOR$TOR TQATQA重晶壬沉降到卜井空,导致:UO陆低涼浆切值高，导施循环可9 9欢迎下载边降低井下温度E E-丄 -1 -1-卜 SblcWJC 曲p USPP

18、AJSPPAJSirf&ce_Sirf&ce_ rpm(RPM)rpm(RPM) JRPM1JRPM1Trpm( (TRPM_RTj (RfM)(RfM)M精品文档4ooWo*d (HKLO)0 KLBFJ 400Totl_p*jftlp_TIOwrn niJ5PMAnnular Twip (M SP3)WIDEOC100(OEOC)STOR (TOA3C00观5测量方法对ECD的影响如果不采用合适的方法测斜，也会导致 ECD波动大。下图中，下钻过程中，每10柱开泵测斜一次，但是每次开泵都只有几分钟。泥浆剪切不 好、切度高、流动性差。到底后，快速开泵、快速提高转速到钻进转速，导致很高的瞬间 E

19、CD值。高的ECDfi对井的危害是很大的。因此需要采用软开泵的方式，并且需要处理泥 浆。Men Bottom Fiag From Ert.ori,i bcrHonnt2hz/Curve to* 0 T7w2222 Z IIV.VWT J .r . y j j 1J 丫” 7 -J. U 忖Blfc_positioriE (FTJ 150Rop(ROF)$urfaea_wob MDBj(KLBF)rr?nnJslori亍施co atDEFTSurf aw_ rpm (RPM|KFl&l 24TrpmTRPM_RTJ (RPH) W_St and_pip_pflS5Lir |S PPAt_ 阴祈肝

20、5500精品文档_WM iftyrjVU I I-/H M IUhlld t.电中( L 今 jrtarc_wub ( SWDB) F TKLWFJ JSW aaVl-f 孑!_耳 DEPT)f FTi-aniani$Jll降低排量”岩屑堆积”导建幷眼清洁问题，ECD升高icmtSIIkrwy I44TW- | m 两引 tfiriw |im I斤 uif IM tlP I | 山沌血imiiA*5 06泥浆排量对ECD的影响泥浆排量降低，井眼清洗效果差，导致 ECD增加下图中，当发现ECD增加后，启动离心机清除泥浆中的固相，直到 ECD降低到正常水平i i隹 nr *e jinfprrii

21、-iwirs -iaFL., JSHiAr r l|*l_ FTJ _VH I I 5 * I J.l5_ *I* 存* urrt j LP-EMA 一 中口D.1.1Fr-fwn Oi -m精品文档1兀0 L =户4 3rpPTFiinEUD超过允许最大值*血接导致丿NS.是没有专门花时间来清洁井眼、降低ECD最严重的情况就是地层破裂，严重井漏。对这四、ECD升高带来的后果1、ECD升高导致泥浆漏失F面的例子中,允许ECD升高是因为井眼清洁不好，岩屑在井眼低边堆积，其直接后果就是导致井漏。该井在井漏前ECD升高已经很长时间了，应该早就意识到问题的严重性，但种情况，应该给出明确的ECDfi极其

22、允许附加值，并通知施工各方。-&P*Mi KI fnr M|精品文档Hha M DiH-H l - H!I I v( (4*OPA_JMUN ftM irA iC d H 円 I. n iiWA|7j(OEFPD(KL BF |30:nu AL siTi- Jv=Tr*1亠CTM .clJJr7)!7O；5? i! tnx1r丄r丄r VSJUJEIIKJ 11TOH RFM*M* 。挺迪町I ft p 1 |O2003kjrf y _ rn T MTO4*IITFL&P lFM) 2M mph jpp皿 6*1jFT| 1SO*rw UUHITJIMT Pr- ?r fP t 141|404

23、Vr _pjp* 鼻 ijr .(MWlT+a右CC!Ek- fP-ft )MOZD*3iO下面的例子也是ECD过高导致井漏的事故。发现 ECD升高后，立即清洗井眼以降低 ECD 但是最终还是导致地层破裂并引发井漏。2字中K貝】.J艸_IDEGCH $精品文档2、产生激动压力和抽吸压力在钻进过程中，ECD升高。钻完这柱后，接单根前划眼洗井。由于活动钻具速度太快，导 致一个小的ECD舜时高值。就是这个瞬时高值就足以引发井漏。Fr-or* 日44JJI)|Pi4#Q0月 nl r 1_pl pi-_pir p BLF*n |WRj之 44&| 11*a44-ECD f M-GlP-3 J報14.W

24、P 15301 r kl T i七 T Bi| LJ J M 口 P 吏 Jl60DEGCJ100jir士i M1*rmr K L B F r K F L E： 13 UPTTblWw ! I ffAD._ ALPN_W I riMjKLBFH-p(KLB F I dOQRbtncifMihVfeli J*DEFTJWifiAv-ftf a-s *TDH RPMDIPMOF w aTm.l pLjmp flgw (TFLOJ t200LftPilTrpjn |Tlfr(RPM |_7to50 P5I精品文档精品文档3、加泥浆药品速度太快开始往泥浆中加重晶石，加的速度太快使泥浆工程师应缓慢、逐步

25、加入泥浆材料。ECD升 高。Kit on bottom Flag From 枚1.曲” : bottorrt/Curveio CWT? k E _ 1.11 亠 L BUI a.I-HJI-.J II J I I - I I Q Ieiockctifiwneiockctifiwn (BPOSJ(BPOSJ0 0 (F(Fn isoRop(ROP)Rop(ROP)200200 |F/HR)|F/HR) 0 0HooWcwdHooWcwd fWKLD)fWKLD)0 0 HLBF 400400EitEit DepthsDepths IM$jfa_wob(SWCfe$jfa_wob(SWCfe(DE

26、PT)(DEPT)0 0(KIBF)(KIBF)3030(F(FnJJ1* A1 1 ll ll:tI寸trECD/EHW(MSP5j_而 HF |还ToUI-ToUI-pumpjlovrpumpjlovrITFIO)ITFIO)GFMGFMQ Q300300frndvfrndv Temp(Temp( $ $ 视视5050fOEGC|fOEGC|ii)d_0 0$T0RH(M)$T0RH(M)_KFL_KFL 町町2020rpm(RFM)rpm(RFM)(RFM1(RFM1S S2U2UTrpfhTrpfhTRPMTRPM RT)RT) |RPU)|RPU) moomooJirAAJirAA赞

27、赞rxgpvrxgpv爺爺susu怯怯PP P P址，址， 湖湖（两两- -飞飞0000n丁丁一苕J1V V1 1Lt11 1 1 1If fT T1 11 1d d CtVCtVn n下载卜u (ROF1)2fl0干阳靶i0丄|HTffgMn Tft PHRTi (RPM|rfsur4 DtP PA)広：|in-uur精品文档4、控制起下钻速度，保持最小的激动和抽吸压力下面的例子中，在下钻时，司钻很好的控制下钻速度匀速下钻，没有产生较大的激动压力 同时司钻也没有快速开泵，而是逐步提高泥浆排量，也没有导致ECD大的波动。白 orOo4iRw nl Ti RVBWJU3UcADM RT1(BO(

28、KJitFrom! orinooZ 山,*.产晦. (MB, 4 )贞亠门1 1- F IV19AwMBrabr*TDH RPU MJoICftPMlbOf imir* llw fTFLDI匚迎下载精品文档5、识别钻具运动诱发激动压力钻具坐卡速度太快，引发过大激动压力n M | | I I I I I T I 1 r I r I ! i r i i i a i i i I1. .-.W.V I：.% 9 e i r s i B T r H -w s r I a I r - irnrsies I r BitBit onon BottomBottom PlPl羽FromFrom EitEit or

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30、表明，起钻前没有将井眼清洗干劲，导致在套管鞋处必须循环洗井RockRock p5sitiorp(KL4040匸二1. ；J /.V J 7.J. .V. - A-.-JJ.H.yIatonatittarnRaflFrom Bit on:bpttonVihE/to DMI7 :； 二,:炽：玆i:女忑:2竝：去：: H强:逊：忑 边:Internal PWSSLTMSPB) 5000TWOf、o、o、”fOUpFMurrwU厂丄八二、JCuttings-Cuttings- returmreturm ItrItr 血QQQQ 卜 e) 1 1 50505C21欢迎下载(KFLBJ(KFLBJipm (RPMj_ ECpEMMSPE：._57B pFIT) JSTtalpump fg(TFLO