钻井操作对ECD的影响.docx

1、精品文档钻井操作对ECD的影响地漏测试(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 Integrity 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 Weight :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 ):等效泥浆

2、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 MMW样。例如：EMD= (Surf Press / 0.052 / Depth (TVD) ) + MWt ppg =(1450Psi / 0.052 / 8500) + 8.9静态当量密度 密度。,ESD :是指在非循环状态下环空流体的=12.18ppg(Equivalent Static Density其值等于ESD=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= ESD+ TH环空波动压力：指井底动态压力和静态压力之差？ P。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

4、地层漏失压力通过现场实验获得，不能模拟。2欢迎卜载PPTF=PSI/1000 ft.Bit g Bcttorn FlagFrwi Bitjan.;用趾倏DMT7JiSiSsSwSSfi 之:二：:：二：:：二：:：二讹;:三:二改二上琥:火BtodcjKsitionBPOSEC0/EMWjMlP5)(FT) 130PPG=PPTF*19.25/1000450(PPTF)0030005000Rop(ROPj200 (F/HR) 0HooMod (HKLOI0 (KLBF)I 400Wurl配上仲仁WiD图 .7klbf)0STORJ 一 KFTQALB)Surface rpm(RPM)D2130

5、Trprn TRPM-RT (RPMJ 竺邂. Hi. W却包_F2M0 一I用%行一碗 .-1I士合1*L,k.一L 为 1-!r1埠F.I.T. to 595pptf.XA也Annular Pressure to 4861psilJ1I1jf.LT.i曲 1列心；l?S0M1/一*r r1丁1, 15 j3Total _ pvmpjlow (TFLO) GPMAnnular Ttmp MSP315避2*iboSitar(OEPT) (FT)精品文档三、ECDf口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，EC3升高，可能会

6、损害地层。li lnB I JIII 11 b I I ! 1 _ . U lia I H I, I b 1 11 L _ IEit 而 Bottom Fl弱jFrom 8it_c)n_twtttrrV2h：/Curw to &MT7.tV*%1尸干 r.* 士*rFT.L，11m.M.r, r.，. m J3 J3,JJ. m/J JJ/产.k 3J J J/J J J . PJ J-3.Both positionEPOSa (FTj 150 ECO7EMW(MSP3)525 PPTF 62T刖PROPJ丽(F/HR) -0Annul* Pressure3250(FSI)5250上可2咀j凶

7、胆吸 .正语闩jDOTDtai_pump_flov(TFIQ)GPP.iP-300Mnular Ttfinp ilflEPMSf(DEGC)福STOR (TQA)Stand j)ipt_prssure (SPPJy2000(PSI1滑动钻进,E CD低2J-j开始旋转钻进.EC。增 加I3欢欢h下载ETBEitD*pth*fug (CEPT) tFTITrpm |TRP_RT)p (KFiei zoSurtac*. rpm RPWJ(RPM)_0 瀛/ 111J 1 L_|J_11Lj1di:L 1卜 _/ J-vJJ!L -,-J.一(KLBFI下放钻具过快.产生激动压力H,.-,T. VJ

8、 sJjVs WjBit on Bottom RtgBit 的b 明则t。DHDVAVDEvaI Circling density (ECDVWD)bottonvihzCurwttoDNT/.wr.VuV rrr.wrrrVFWD Equvblent Ci rtul sling density (ECD VWDJ 施 (PPTF) 7W似制加d (HXLD)0 _ (KLBF) WO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到允许最高值，需要采取划眼、循环等措施来降低ECD8kck_posiHon(BPO1F (FT) 150Rop(R

9、OP 曲口(EHR)。 Q (FT) 150型如一(DEFT) 0 (KLBF) 50 阿10:00POhiau需要停止钻井划眼.Surfec(rpm(RPU)LMt0200TrpfflfTRPW HI)(RPM)2000, 一 * * + * *-*St 的虹jp prt twrtjSPPA(鼻麻一 (psif 飞晟旋转钻迸开始.ECD达到最高允许值.:环降 f&EClkEni号 Md【口区0 upon省种ng r世也ri200 (F/HR) 0TqUIpunp flwVFWDAnndu% Pf“ujm(TFIOJ*PRS)叩6JJ!)一延加(PSQ双03M滑动钻进，ECD低滑动钻进结束后，

10、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舜间值高。为了避免这种情况发生，就需要采取 ECDt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ECM动。从下图中可以看出，采取逐步提高 RPM勺方法后，EC限化平稳，没有瞬间高值。VPWD Equivalent CircJoting700 PPTF) &Q0B1 df BottomkKHxd(HKLD)Prr&*ur*0040BitDepthVttueGutting 偶 COF)Todel pump fl Ort (TFfO)VPWD Mndg Prcuure(ftPR

11、 等 _VPWD)The【top ewmTpte shwi ECD bends wHi mandard ECD FMnagenwnl： But by etnpfojing bettd EOD Managemeti Tediniques Ifce Paging friaton after sWr)gpand deUytng Ho媒 rnovEmert urii at lufl 田I叫 speed, rhe E CD does not suiter the same 用ky prcide A mto访er fewer ECD bt semAnoMier fjaTstoon from Skdm to

12、 Relay But slagng the RPM ges Its* E CD surge than the previous example2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 i r h i r h r i r (iiiaireinnrairiii on Bcttom Fl 嵋 From boticmJBhz/Cixve to&iT7EC0E$21MW|涮 (PPTF) 60ECD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、 ECDt复到正常范围

13、后，即可恢复 正常钻进。Block jwjitionr (FT)侬20Q F/HR 0Mitt惘ob |$制用5(KLBFJ- sroRf0(KFTL的Trpm (TRPW_RT|flrnulu； Tamper W(WSP2 J/DECCj1 加LG)(RFM|2600E W1Bit 即thWu? (OEPT) (FT)Dwob EJWOe.RT)MWDShock Rih ($KKR_RT) CP&DTOR (CTDR_mi旧小 pUTf) 1IO (TFLO) (&PM) CMCStand, piptu一-i1I 1H；LJ*J)；-, c 1_l1:1 rJit.I.IltCDTrendi

14、ng upto a Mnimumior639pntr欢迎丁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220RPM然 后降低转速至150RPMZ40分钟后，将转速再提高到220RPM由图可知，提高RP心导 致ECDt曾力口。Bi*t/。剧船or*0F150Bbl 8i事泄餐鹏Fixj From审府芹他04白1。口 MT7 -,-s- -,-,I-.m-!3 LJ鞫 qpWJ1OCT (F/HR) QjhlwgjHKLpj.r pe I R P Mi | _Lll. 0 zw54jrfic* torauM(Tl3Aj*(KFLBJIfajrltoe WQB ($WQB)

15、KLBF)MWO Vigk Ral ifiMKR RT)Blit D*p4hi gun fOEPT) IE转速变化，ECD也随之变化。高转速导致高ECD cWWD PEAK TO PEAK RPM (54i_RTl _ 四 02XAR G Ecyuiv344rNt Cl rcul Hlirg d*nj;diy任心口同：_挖Tj1(rpj- 西TWlRiKl vib (VIBTOR RT) / HiQ匐8Tot-l = pump _f low (tfB _L95U MOAR C Anrwjl ije Pr*fu*loaooe 靠ijiwmTrpm.HRPM RT)(RPM)1000jliH I

16、LIi.Aft C An-rMji*ij!B TmpF 靖(ATMir RTi. =一_ l 一& m* . 一100(EBEOC)IBS1G00PSI)5M0|4重晶石对ECD勺影响重晶石沉降到下井壁，导致 ECD御氐。泥浆切值高，导致ECCWo循环可以有效降低井下 温度。循环可显著的降低井下温度。因此如果是高温井，需要循环降温，同时剪切泥浆，直到 ECDf低到合适的范围后再钻进。3-l*1/,金-j-,一 一一.l =/j 一j j /Ent on 酬FtigFrom 的 ofi匕娜燃您娘黑曲硼p.61 WkjJCJitiOfi【郃0用0 (FT) 150reirBririrT r a 1

17、 a 1 r al i i i -iibbiit1_ ECD/MWQi$F5)房 (FHFj-625_Rop(ROPl.伊川丽(F/HR1-JHooWoadl HKLCt一次语F-iTotil_punpjkw(TFLO|(GPM)MbO# Temp 呻P35rIKegcjiciBitDepthueIOEH)StftaeijKO (SWOB)(KLEA$TOR RJ(KFLS)重品不沉坤到卜井壁,导致ECD诙ftfen用小丑9欢而效降低A卜-以.决E I11产 SblcWJC IT泥浆切值高，导致Trpm(TRPM RT)再而JAJSirf&ce_ rpm(RPM) JRPM勺4普M5测量方法对

18、ECD的影响如果不采用合适的方法测斜，也会导致 ECD皮动大。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 ECDfio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。Brt g Fi)gFrom Ert.ori, tMjt1on/2hz/Curve to DNT7w W.WR W iiV.WIBlfc_positioriE (FTJ 150Rop(ROF)Annular Fry fur、i,冲4DW (MIJ即。口4ooWo*d (HKLO)L K

19、IRF 40QTotX.p*jfinp_TlawTFLO)即Mnuly?l_wide&cj1003C06泥浆排量对ECD的影响泥浆排量降低，井眼清洗效果差，导致 ECDm加。下图中，当发现EC州加后，启动离心机清除泥浆中的固相，直到 ECD御氐到正常水平Wm iftyrjUU ( I-/IHIM IUroaU m .电| 中L&lWarfM_s3b (SWDO Jir TklWfJ Jbiw 0 jiKL6F j W一i* i fLLJL* )1T户11*JiVl- f 己!_，DEPT) f FTi-口 -iaFL., JnMT r l|*l_ FTJ”I H 5 1 I J.loni $J

20、ll.5_KHnjF* ur IM&P1JlTr L /MCIQ1 f g I |以绰 0aoo ，4M降低排量，岩屑堆积，导致井眼清洁问题，ECD升高一icmiajii l&rn四、EC册高带来的后果1、ECD升高导致泥浆漏失下面的例子中，允许ECD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ECM高已经很长时间了，应该早就意识到问题的严重性，但 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。对这种情况，应该给出明确的ECDfi极其允许附加值，并通知施工各方。4. .T 4 .*1-1-，. I. * * W，ArWTrt.P

21、i*I fJI 无 P1_j_ * UO HUiPlj f FPTF16ISI II皿卸II5ECD超过 允许最大值.克接导致弁漏.nii. innADH T| t IM Is 皿i- 3-1 liaI r， TT* lh 一 -Ftop (ROPJJifl声I!S&Em11率一;Aw*rf UHOpO0I 11M1 尸 iw N RPIH；r fk-p*hTritnr mi , 4 K I.下面的例子也是ECD高导致井漏白事故。发现 ECM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。O |FT| 130Gy，A Ji卡网岳1SDiH a l - Rh i v l丹白

22、AON ftfibnRai I H M I m |i i 一 r 一 -Ml (KLEfFJi 心的 一 j f。_女 uD(KL BF |50珈.lj. (OF PT) | TlwT-jr -f I； 瓜 Hli.riid jpd 口p* *. I,才 P雷具JDCD 向M|DEOCiHOCHJDfKFL fe力力a cm。一ktIKFL&s2J(工七空 室 j wi_e.JL ., _ CMI P S I ：|23 I 科Skjrfwo *一 rprm HF f* M|TM-iPM_H-Tji( RFM) .JP2、产生激动压力和抽吸压力在钻进过程中，EC9高。钻完这柱后，接单根前划眼洗井

23、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。1MP45Qrmi 口口cOr K L B F r K F L E： 1_HrjFWjJCO /MW)AW H * M191f. blff* 1 - 14 I rALpNtt I M,Fvrp4 I -degc-iP _2400会 .Lf*.$P 鸟Jl.，* ”,办 (KLBFJTDH RPMJ.-sHfHHI Ep (KLB F I 血口z rikrtK5iDEFTJSuprTc*_( i r m)LftPMJWifiTol*l(TFLOj LQMlJ心口口上口口Trpjn|Tlfr UM一T1B|(RPM

24、 |4* _Ttoo0 PSI3、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 EC加高泥浆工程师应缓慢、逐步加入泥浆材料。：制on箕玳。巾FI舶FfOin 6il W:CttT?BlockjXJjirtion BPOSJ -(FT)150EC0EWW|MSP51(PPTFIRppR0P_ 丽 (FW) i(附5250Hoo* 14J K 40(K FiruiAjiFr Aiiry TDH RP MKH4| URN M3Ox )a1 kP _n- rTFLOpLlPW!_WOO64MJ-nnUHJK* Ffv-iBUf (WtFTJ E F E4QDTOR DTR_RTKirf冲M

25、RP M)Tgn亨1 tmI cri |M p r s *-ur | m P PA )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EC*的波动。tCP 4MfPFTFJiQBor*rw44UI TTHrt4. , Ti.RHMADIAADN fiTl CiNiW 5步丁TrY-h* * MiEbE广而离JAwvfbq* TDH RPiU ejftiF *34. jTT3.| prnp /G” rTFLOID3M1 -君f 21+ 汽国*/*4q(i FLO

26、Jg率町iQPI)0。r1 -1T ；L-Jq19o1迎下载I-JJLy J33u，后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|FT| 150ftQft(ROP)200 (F/HR) HQQHo*d(HKLQl，-S-IH.D (KL BF) 400日让EM MW(DEFU町Surta_wab(SWOBj厂 (KieFj 30i r i ill i t i a i ir i i ! i r i I i n i i 产上,产j,jjj 3,ri，q tv B,B-fcsrBiei日it Oft Bottom FhgFrom 雨 oriw则翅欣欣口皿一.T ； aI 4ll

27、 I I A S fa - - J I A I I k IILJ LtjbJSd I I.J . . I-. .ll.ll J. . . jl 4 /|l.二;八flnnuhr Mffun 那P4J6、识别岩屑堆积情况卜面的例子表明，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。.VX,.,X* LAV.Z.Va-A吊-山,.7产工atonatittarnRaflFrom Bit onbottonVHw Curve to DMT7Elafik p45tiitior用词Intern at Pwsslt* (MISP8)(FT) 1505000g)TWOo - OCLBFf 讪575pPTF)TotalRop (HOP)2Q0 F.1HR) 口Mr* 7#inp MS P3)o 旗菊idbCuttings-4urrItr值COHpum