窄密度窗口条件下降低循环压降的钻井液技术.pdf

第 3 8卷 第 6期 2 【 n0年 1 ]月 石 油 钻 探 技 术 PF TR I EU M DRI 1 I ． I N F ECH NI QU E S V o1 ．3 8 NO． 6 NO V．． 2 1 l 0 ． ．固井与 泥浆 d o i 1 0 ． 3 9 6 9 ／ j ． i s s n ． 1 0 0 1 0 8 9 0 ． 2 0 1 0 ． 0 6 ． 0 1 4 窄密度窗 口条件 下降低循环压 降 的钻 井液技术 谷 穗 蔡记华 乌效 鸣 1 ．中国地质大学 武汉江城 学院 ， 湖北 武汉4 3 0 2 0 0 ； 2 ．中国地质大学 武汉 工程学院 ， 湖北 武汉4 3 0 0 7 4 摘 要 循环压 降是指钻 井过程 中在钻 井液循环 系统 中所 产生的 阻力损 失。在 泵压一 定的条件 下 ， 降低循 环 压 降是 窄安全 密度 窗 口条件下的 重要技 术之 一。以宾汉流体为例 ， 用理论计算 的方法分析 了密度 、 动 塑比、 润滑性 和 固相含量等钻 井液性 能对循环压 降的影 响规律 。计算 结果表 明 在保 证 井壁稳 定的前 提 下， 降低 钻 井液密度 可 有效 降低循环压 降 ； 一定 的工程 条件 和一定的表观黏度对应 着一个临界 动塑 比， 此 时的循 环压 降最小 ； 当动 塑比小 于临界动 塑比时， 提 高动 塑比可以降低循 环压降 ； 提 高钻 井液的润滑性和 降低 固相含量 ， 也 可以降低循 环压 降。通 过室 内管 内循环压 降测试和松 科 1井 主井 钻 井工程 实例 对上 述结论进 行 了验证 。分析 结果对 窄安全 密度 窗 口 条件 下的钻 井液设 计具有重要的指导作 用。 关 键 词 窄密 度 窗 口 ； 循 环 压 降 ； 钻 井 液 密 度 ； 润 滑 ； 固相 控 制 ； 松 科 1井 中图分类号 T E 2 l 文献标识码 A 文章编号 1 [ 卜0 8 9 0 2 0 1 0 0 6 0 0 6 5 0 6 Dr i l l i n g Fl u i d Te c h n o l o g i e s t o De c r e s a e Ci r c u l a t i ng Pr e s s u r e Lo s s u n de r Na r r o w M u d De ns i t y W i n do w Gu S ui Ca i J i hu a W u Xi a o mi n g 1 ．J i a n g c h e n g I n s t i t u t e o f C h i n a U n i v e r s i t y o f G e o s c i e n c e s ， Wu h a n ， Hu b e i ， 4 3 0 2 0 0 ， C h i n a ； 2 ．En g i ne e r i ng I n s t i t u t e 0厂Chi na Un i v e r s i t y 0， ’ Ge o s c i e nc e s， V u h an， H u b e i ， 43 0 0 74， Chi n a Ab s t r a c t Ci r c u l a t i n g p r e s s u r e l O S S r e f e r s t o t h e s u m o f pr e s s u r e l O S S c a u s e d b y f l o w r e s i s t a n c e o n d r i l l p i p e ， d r i l l c o l l a r ， a n n u l a r s p a c e ， a n d i n s u r f a c e p i p e l i n e s ， e t c ． Un d e r a c e r t a i n p u mp p r e s s u r e ， d e c r e a s i n g c i r c u l a t i n g p r e s s u r e l o s s i s o n e o f t h e i mp o r t a n t d r i l l i n g t e c h n o l o g i e s u n d e r n a r r o w mu d d e n s i t y wi n d o w． T a k i ng t he Bi n g h a m f l u i d a s a n e x a mp l e a n d u s i n g t h e o r e t i c a l c a l c u l a t i o n s ， t h e p a p e r p r e s e n t s t h e e f f e c t s o f mu d d e n s i t y， s h e a r i n g t h i n n i n g p r o pe r t i e s， l u b r i c a rin g p r o p e r t y a n d s o l i d c o n t e n t o n c i r c u l a t i n g p r e s s u r e 1 O S S ． Ca l c u l a t i o n s h o ws t h a t ， wi t h t h e a s s u r a n c e o f we l l b o r e s t a b i l i t y， d e c r e a s i n g mu d d e n s i t y c a n e f f e c t i v e l y r e d u c e c i r c u l a t i n g p r e s s u r e l o s s ． Ce r t a i n e n g i n e e r i n g c o n d i t i o n s a n d a p p a r e n t v i s c o s i t y c o r r e s p o n d s t o a c r i t i c a l r a t i o o f y i e l d p o i n t t o p l a s t i c v i s c o s i t y YP ／ P V ， wh e r e t h e c i r c u l a t i n g p r e s s u r e l O S S i S mi n i mu n Ⅵ e n YP ／ P V i s s ma l l e r t h a n t h e c r i t i c a l r a t i o ， i n c r e a s i n g YP／ P V r a t i o c a n r e d u c e c i r c u l a t i n g p r e s s u r e 1 O S S ． I mp r o v e me n t s o f m u d l u b r i c a t i n g a bi l i t y a n d r e d uc i n g s o l i d c o n t e n t c a n d e c r e a s e c i r c u l a t i n g p r e s s u r e l o s s ． La b c i r c u l a t i n g pr e s s u r e l o s s t e s t s a n d t h e a p p l i c a t i o n i n W e l l CCS D- S K1 p r o v e d t h e a b o v e c o n c l u s i o ns ． Th e a n a l y s i s r e s u l t s p r o v i d e gu i d a n c e t o d r i l l i n g f l u i d d e s i gn u n d e r n a r r o w mu d d e n s i t y wi n d o ws ． Ke y wo r ds na r r o w d e n s i t y wi nd o w ； c i r c u l a t i n g pr e s s u r e l o s s ； d r i l l i n g f l ui d de n s i t y； l ub r i c a t i o n； s o l i d ph a s e c o nt r o 1 W e l l Sl c o r e 一 1 复杂 条件 下深 探井 钻井 常 出现 喷 、 漏 、 塌 、 卡 、 斜 等 复杂情 况 ， 而钻 井 过 程 出 现 的 复 杂情 况 阻 碍 了油 气勘 探开 发 的顺 利 进 行 ， 综 合 分 析 出现 复 杂 情 况 的 机理 及各 种复 杂情 况 的相 互 关 系 发 现 ， 它 们 都 可 以 归纳为深井 重钻井 液窄安全 密度 压力 窗 口的钻 井 、 钻 井 液技术 问 题 ， 因此 ， 降低 循 环 压 降 成 为 窄 安 全密 度窗 口条 件下 的重 要技 术之 一[ 1 ] 。 循环压降是指钻井过程 中在钻井液循环系统 中 所产 生 的阻力损 失 。钻 井液 循环 系统 主要 由地 面管 汇、 钻杆 、 钻具和环空等组成 。计算循环压降时， 应 收 稿 日期 2 0 l O 一 0 5 0 7 ； 改 回 日期 2 1 0 l 0 - 2 5 基 金项 目 国 家 自然 科 学基 金 项 目“ 可 降 解 钻 井液 在 松 软 煤 层 瓦 斯抽 采 孔 钻进 中的 护 孔 和储 层保 护 机 理 研 究” 编 号 4 8 0 2 0 3 1 资 助 ． 国 家重 点 基 础研 究发 展 计 划 “ 9 7 3 ” 计 划 项 目“ 白 垩 纪 地 球 表 层 系统 重大地质事件 与温室气候 变化” 编号 2 0 0 6 B 7 0 1 4 O 0 和 中国地 质大 学 武汉 优 秀青年教师资助计划资助项 目“ 窄安全密度窗 口下降低循 环压 降 的 泥 浆技 术 研 究 ” 编 号 ㈠ QNI 0 7 】 】 的 部 分研 究 内容 作 者 简 介 谷穗 1 9 8 3 ， 女 ． 河 南 开 封 人 2 O O 6年 毕 业 于 河 南 理工 大学建 筑工程 专业， 2 0 0 9年 获中国地 质大学 武汉 地 质工程专 业硕 士学位 ． 助教 ， 主要从 事于钻 井液等 方面的教 学与研 究工作 。 联 系方 式 0 2 7 8 1 8 2 0 2 3 9 ， g u s u i 2 0 0 6 t 0 13 1 ． C O l l l 首 先测定 钻井 液 的流 型 ， 再判 断钻 井 液在 循 环 系 统 中各部分 的流态 ， 然 后 根 据不 同流 型 和不 同流 态 下 循 环压 降的计算 公 式 计算 各 部 分 的压 降 ， 最 后 综 合 求 出循环 系统 的总压 降 ] 。为 了简 化 计算 ， 通 常事 先假 定钻井 液 的流型 ， 如幂律 模式 3 ] 、 赫 一 巴模 式 ] 、 卡森 模式 和宾 汉模 式 l 6 j ， 再根 据 钻 井 液 的 流 变参 数 ， 计 算各 种钻 具 内和 环 空 等部 分 的循 环压 降 。研 究 窄安全 密度 窗 口条 件下 降低循 环压 降 的钻 井液技 术 ， 分析密 度 、 动 塑 比、 润 滑性 和 固相含 量 等 因 素对 循 环压降 的影 响规 律 ， 可 为复 杂 条 件下 深 探 井 钻 井 的钻井 液设 计提供 依据 。 1 影响循环压降 的钻井液 因素 循 环压 降计 算是 一 个 非 常复 杂 的 问题 ， 这是 因 为 1 循 环 系统 的管路是 不规 则 的 ； 2 钻 井液是 一种 非 牛顿 流体 ， 其 流 变 特 性变 化 较 大 。工 程上 计 算 循 环压降时， 为了简化计算过程 ， 往往进行如下假设 1 钻井 液为宾 汉流 体 ； 2 钻 井液 循 环 系 统各 部 分 的 流动 均为等 温紊流 ； 3 钻 柱处 于与井 眼 同心的 位置 ； 4 不考 虑钻 柱旋转 ； 5 井 眼为 已知直 径 的圆形井 眼 ； 6 钻 井 液是 不 可 压 缩 的 。 目前 已有 多 种 循 环 压 降计算 模 型 和计 算 公 式 。相 关 资 料 分 析 表 明[ 7 1 2 ] ， 在钻井液 中加入润 滑剂 固体 类和 液体类 、 调节 钻井液的动塑 比和控制 固相含量等方法可 以降低 循 环 压耗 。 笔者将分析 密度 、 动塑 比、 润 滑性 和 固相 含量 等 因素对循 环压降 的影 响规律 。假设钻 进工况 条件为 井深 1 0 0 0 ． O 0 r n ， 井 眼 直 径 2 l 5 ． 9 0 mm， 钻 杆 外 径 1 2 7 ． 0 0 mm、 内径 1 0 8 ． 6 1 mm， 钻 井泵 排量 1 2 0 0 ． O 0 L ／ mi n ； 立管 长 1 2 ． 2 0 m、 内径 7 6 ． 2 0 mm， 水 龙 带 长 l 3 ． 7 0 F n 、 内径 5 O ． 8 0 I T l m， 水 龙 头 长 1 ． 2 0 m、 内径 5 0 ． 8 0 mm， 方 钻杆 长 1 2 ． 2 0 I T I 、 内径 5 7 ． 2 0 mm。 循环 压 降的计算 公式 为 △户I 一 △ g q-△户 △ 1 式 中 △ 为地 面管 汇 压 降 ， MP a ； △ 户 为 钻 杆 内外 压降， MP a ； △ 户 为钻铤 内外压 降， MP a 。△ p 、 △ 户 和 △ 户 的详 细计算公 式见 文献 [ 2 ] 。 1 ． 1 密 度 假设 钻井 液 。 。 。 一4 0 ． O 0 、 j 5 一 2 5 ． O 0 ， 改 变钻 井液 密度 ， 按 上述 工况条 件 计算循环 压 降 ， 结果 见 图 1 。从 图 1可 以看 出 ， 循 环压 降与密 度之 间基本 上呈 线性关 系 。 由此 可知 ， 在保证 井壁稳 定 的前提 下 ， 降 低钻井液密度 可以降低循 环压 降， 提高水 力射流 效率 。 主 世 出 氅 钻井液密度／ L 图1 密度对循环压降 的影响规 律 Fi g ． 1 Effe c t o f d en s i t y oi l c i r c ul at i n g pr e s s ur e l o s s 1 ． 2动 塑 比 钻井 液 的剪 切稀 释作 用是指 表观 黏度 随着剪切 速率的增加而降低的特性 。钻井液的剪切稀释性能 通 常用 动塑 比或流性 指数 ”来 表征 。 假 定 钻 井 液 3 0 ． O 0 ， 钻 井 液 密 度 为 I ． 0 5 k g ／ L， 改变 ≠ ， 计 算对 应 的 动 塑 比 。按 前 面 的工况条件计算循环压降 ， 并绘制动塑 比一 循环压降 的关 系 曲线 ， 如 图 2所 示 。从 图 2可 以看 出 存 在一 个 临界动 塑 比 ， 即 2 ． 7 5 P a ／ mP aS ， 在 此 点 时循 环 压 降最小 ； 当动 塑 比小 于 该 值 时 ， 随动 塑 比的增 大 ， 循环 压 降降低 ； 当动塑 比超 过此值 时 ， 随动塑 比的增 大 ， 循 环压 降增 大 。 1 1 5 1 1 2 1 09 1 06 1 03 1 0 O 0 O 5 0 1 O O l 5 O 2 O O 2 5 O 3 O 0 3 ．5 0 4 0 0 动塑比／ P a m P a s 1] [ 1 2 动塑比一 循环压降关系曲线 3 0 。 O 0 F i g ． 2 Cu r v e s o f e f f e c t o f YP ， P V r a t i o o n c i r c u l a t i n g p r e s s u r e l o s s 砌 3 O ． 0 0 当钻井 液 ≠ 。 。 为 2 O ． O 0 、 4 O ． 0 0和 5 0 ． O O时 ， 也 可 以得 到类似 的关 系 曲线 ， 见 图 3 ～5 。 第 0 8卷第 6期 谷 他等 窄密度窗 口条件 下降低撕坏压降的钻 井液技 术 茎 世 出 嚣 曼 ＼ 世 出 动塑 比／ P a mP a s 图3 动塑比一 循环压降关系曲线 2 0 ． 0 0 F i g ． 3 Cu r v e s o f e f f e c t o f YP／ PV r a t i o O U c i r c u l a t i n g p r e s s u r e I o s s 0 0 2 0 ． 0 0 1 动塑 比／ P a mP a S 4 00 图4 动塑 比一 循环压降关 系曲线 l 4 O ． o o F i g ． 4 Cu r v e s o f e f f e c t o f YP ／ P V r a t i o o n c i r c u l a t i n g p r e s s u r e l o s s C 6 l H l 4 0 ． 0 0 0 1 00 2 o0 3 0 o 4 OO 动塑比／ P a mP a s 。 。 图5 动塑 比一 循环压降关系 曲线 5 0 ． o o Fi g． 5 Cl l r ve s ofe f f e c t ofYP， PV r at i o on c i rc ul a t i ng p r e s s u r e I o s s 6 0 0 5 0 ． 0 0 由此可 见 ， 在 工程 实 际 中 ， 可先 计算 出钻井 液 的 临 界动 塑 比 ， 将钻 井液 的动塑 比调 节到 临界 动塑 比 ， 可 获得最 小 的循 环压 降 ， 这 对 窄安 全 密度 窗 口的下 的钻井液 性 能调整 是 有重要 指 导意 义 的 。 计 算 还表 明 ， 即使 钻井 液 的 9 I 。 相 同 ， 改 变 钻 井 工况 条件 如钻 杆 内径 、 环 空大 小等 ， 其 临界 动塑 比 也随之 改 变 。 1 ． 3 润 滑性 通 常 ， 计算 循 环压 降时 只考 虑管 路 的摩擦 因数 ， 不 考虑 钻井 液 的 润 滑 性 。 由于 摩 擦 作 用 是相 互 的 ， 无 论管 路 的摩擦 因数 较 小 ， 还 是 钻 井 液 的 润 滑性 能 较 好 ， 都 能 降低循 环 压 降 。从另外 一 个角 度来 说 ， 提 高 钻井 液 的润滑 性 能 ， 可 以降低钻 井 液黏 度 ， 从 而 降 低循 环 压 降 。取 2份松科 1 井 主井 井浆 ， 1 份 加入 0 ． 6 2 5 S AKH 1 ． 0 0 0 S P NH 0 ． 5 0 0 ％ Na OH 2 ． 5 0 0 B a S O 4 ， 编为 1 号 ； 1份 加入 0 ． 6 2 5 S A KH 1 ． 0 0 0 S PN H 0 ． 5 0 0 Na OH 2 ．5 0 0 Ba S O4 0 ． 5 0 0 R H， 编为 2号 。测 得它 们 的流 变参 数 ， 并 按 照前 面 的工程 条 件计 算循 环压 降 ， 结 果 见表 i 。 搬川 。 a s 1 5 “ 1 7 ／ 循 m a S 】 J a _ vl t a 1 3 8 ． 9 0 4 6 ． 5 0 31 ． 0 0 2 3 ． 2 5 1 5 ． 5 7 ． 7 5 1 ． 2 6 2 3 4 ． 5 0 4 2 ． 5 0 2 7 ． 5 0 21 ． 2 5 1 5 ． 0 6 ． 2 5 1 ． 1 3 从 表 2 可 以看 出 ， 加入 0 ． 5 0 润 滑剂 R H 后 ， 循 环压 降从 1 ． 2 6 MP a降至 1 _ 1 3 MP a 。 由此可见 ， 提高 钻井 液的润滑性 能是 降低 循环压 降的重要途 径之一 。 1 ． 4 固相含 量 钻井 液 中 的固相 含量 也是 影 响循 环压 降 的重要 因素 之一 。如 果 钻井 液体 系 中 的 固相 控 制 不 好 ， 特 别 是 活性 固相 ， 会 使 钻 井 液 的 黏度 和切 力 大 幅度 上 升 ， 从 而使 循环 压 降升 高 。 1 ． 4 ． 1 活性 固相 对循 环 压 降的影 响 配制 4种 不 同配方 的基 浆 1 基浆 的配方 为水 3 ． 0 9 ／ 6 预水 化膨 润 土 浆 1 ．5 DFD 0 ．3 PI US； 2 基浆 的 配方 为 水 3 ． 0 预 水 化膨 润 土浆 1 ． 5 DFD 1 ． 0 I G ； 3 基浆 的 配方 为 水 3 ． 0 预 水化 膨 润 土浆 1 ． 5 DFD 1 ． 0 CM C； 4 基 浆 的配 方 为水 3 ． 0 预水 化 膨 润 土浆 1 ． 5 DFD 0 ． 2 XC。 将上 述 4种 基 浆 以 3 0 0 0 r ／ mi n 的转 速 搅 拌 2 0 mi n ， 测其 流变 参数 ， 并 按照 前 面 的lT况 条件 计算 规 H 加 如 船 控 如 循 环压 降 ， 结 果见表 2 。 配方 。 。表 m a s 蚀 m a ／ a 循 I V I a r r - s j l r r 1 4 3 ． 0 2 8 ． 5 2 1 ． 5 1 5 ． 5 7 ． 0 1 _ 1 4 2 3 2． 0 2 0 ． 0 l 6 ． 0 l 2 ． 0 4 ． 0 1 ．1 1 3 1 5 ． 0 8 ． 0 7 ． 5 7 ． 0 0 ． 5 1 ． 0 5 4 4 2 ． 5 3 0 ． 0 2 1 ． 3 1 2 ． 5 8 ． 8 1 ． 2 4 在 以上 4 种 不 同配方 的基 浆 中分 别 加人 5 的 膨 润土 模 拟 活性 固相 ， 然 后 以 6 0 0 0 r ／ mi n的转 速 搅 拌 1 0 mi n ， 测 其 流 变性 ， 并 按 照 前 面 的 工 况 条 件 计算 循环 压 降 ， 结果 见表 3 。 配方 。 。表 m a m s ／ a 循 a 降√ r ‘ s r a ‘H U 1 1 2 7 ． 0 9 8 ． 0 6 3 ． 5 2 9 ． 0 3 4． 5 1 ． 8 1 2 7 6 ． 0 5 8 ． 0 3 8 ． 0 1 8 ． 0 2 0 ． 0 1 ． 4 8 3 6 8 ． 0 5 2 ． 0 34 ． 0 1 6 ． 0 l 8 ．0 1 ． 4 2 4 11 6 ． 5 8 4 ． 0 5 8 ． 3 3 2 ． 5 2 5 ． 8 1 ． 7 O 对 比表 3和表 4可 以发 现 ， 加 入 5 的 活性 固 相后 ， 基浆 的黏度 和切 力大 幅升 高 ， 循环 压 降也 随之 大 幅升高 。 1 ． 4 ． 2 惰 性钻屑 石 英砂 对循环 压 降的影 响 在 6 膨 润土 基浆 中加入 不 同粒 径 的标 准 石英 砂 ， 评 价石 英砂加 量 对 基浆 流 变 参 数 和循 环 压 降 的 影 响 ， 结果 分别见 表 4 、 表 5和表 6 。 石英砂加量， ≠ 。 o 。 循环压降增加率 ， 石英砂加量， ≠ s o 。 ≠ 循环压降增加率 ， 石英砂加量 ≠ e o o ≠ 循环压降增加率， 对 比表 4 ～6与表 3可 以看 出 ， 相对 于活性 固相 膨 润土 ， 惰性 钻屑 石 英 砂 对 钻 井液 流 变 参数 的 影响不大 ， 对循环压降的影响幅度较小。当然 ， 过大 的含砂 量会 增大 钻井泵 、 地 面管汇 和钻具 的磨 损 。 综 合 活性 固相和惰 性钻 屑对 循环压 降 的影响规 律 ， 主要得 到 以下 两点启 示 1 应充 分考 虑钻井 过程 中产 生 的活性钻 屑 如钻 进 泥页岩 地层 时 对循 环压 降的影响 ； 2 控制 固相含量 ， 降低活性钻屑含量是降 低循环 压 降的重要 技术 手段 。 控 制 固相含 量 ， 可从 以下 几个 方面着 手 1 选 择 能 将 井 底 岩 屑 及 时 地 携 带 至 地 面 的 排量 ； 2 充分 发 挥 振 动筛 、 除砂 器 、 除泥 器 和 离心 机 等固控设备的作用 ， 并结合其他化学除砂方法 ， 将整 个循环 系统 的 固相含量 控制 在最低 水平 ； 3 增 强钻 井液 的抑制性 。 2 室内循环压降测试 室 内管 内循 环压 降测试 系统 主要 由 B W一 1 5 0钻 井 泵 、 特制循 环管 路 、 钻 井液池 和检 测系统 4部分 组 成 ， 如 图 6 所 示 。 一流动方向 压力传感器 图6 管内循环压降测试系统 Fi g ． 6 Te s t i n g s y s t e m O i l c i r c u l a t i n g p r e s s u r e l o s s i n s i d e pi p e s 室内管内循环压降测试系统通过压力传感器检 第 3 8卷第 6 期 谷 穗 等 窄密度 商口务件 下降低 循环压降的钻 井液技 术 测钻 井液 在管 路流 动前 后 的压 降大 小 ， 方便 直观 、 易 于操作 。笔者 测试 了 4 ． ∞ 膨 润 土 浆 加 入 0 ． 2 5 R H一 3 0 ． 5 0 GR 0 ． 5 0 L G 前 后 的性 能 和 管 内 循 环压 降 ， 结果 见表 7 。 钻井液 ≠ ≠ Ⅻ 塑 黏度 动切力 动塑 比 D m 。 1 ra s a 管 内 压 降 ／ MP a 注 ，为摩 阻因数 ； ①为 流量； 1 为 4 ． 0 0 膨 润土浆 ； 2 为 4 ． 0 0 膨润土浆0 ． 2 5 RH一 3 0 ． 5 0 GR0 ． 6 0 I G。 从 表 8可 以看 出 ， 4 ． O 0 膨 润 土浆 加 入 0 ． 2 5 RH一 3 0 ． 5 GR0 ． 5 0 I G 后 ， 塑 性 黏度 变化 不 大 ， 但动 塑 比增 大 ， 摩 阻 因数 降低 ， 管 内的循 环压 降 降低 。这与 前面 关 于动塑 比和润 滑性 对循 环压 降 的 影 响规 律是一 致 的 。 3 工程 实例 松科 1井 是全 球 第 1口陆 相 白垩纪 科 学 探 井 。 该井 采用 “ 一 井 双 孔 ” 方 案 ， 由南 孔 和 主井 又 称 北 孔 组 成 l 】 ] 。 松 科 1井 主 井 二 开 钻 至井 深 1 3 0 5 I T I 时 ， 井 眼直径 1 5 7 ． 0 mm， 钻 铤 外 径 1 4 0 ． 0 mi l l 、 内径 5 7 ． 0 miT l 、 长 5 1 m； 钻 杆外径 8 8 ． 9 r r l 1T I 、 内径 6 6 ． 1 IT I I T I 、 长 1 2 5 5 1 T I ； 一 开 套 管 内径 2 3 0 ml T , 、 下 人 深 度 2 4 5 1 T I ； 钻 井液 排量 8 0 0 I ／ r n i n ， 密 度 1 ． 1 5 k g ／ I ； 立 管 内径 7 6 ． 2 F i l m、 长 1 2 ． 2 m； 水 龙带 内径 5 0 ． 8 mm， 长 1 3 ． 7 I T 1 ； 水 龙 头 内径 5 O ． 8 ml T l ， 长 1 ． 2 0 I T I ； 方 钻 杆 内径 5 7 ． 2 mm， 长 1 2 ． 2 m。在 不 同时 段分 别 从 井 口取 钻 井 液样 ， 测 量 其 流 变 参 数 并 计 算 循 环 压 降 ， 结 果 见 表 8 。 编 号 ≯ 6 0 0 ≯ 3 0 0 动 塑 比 “ 循 环 压 降 ／ MPa l 4 O ． 5 O 2 6 ． 0 O 0 ． 4 0 0 ． 6 4 5 ． 1 2 2 4 O ． 0 2 7 ． 0 O 0 ． 5 4 0 ． 5 7 5 ． 0 2 3 4 O ． O O 2 8 ． 0 O 0 ． 6 7 0 ． 5 1 4 ． 9 5 当钻 井 液 。 。 。 为 4 0左 有 ， 根 据松 科 l井具 体 的 工况 条 件 ， 计 算其 临界 动 塑 比大 于 1 0 0 ， 表 8中 的动 塑 比都 低 于这一 临界 值 。由 表 8可 以看 出 ， 随着 动 塑 比的增 大 ， 循 环 压 降呈 明显 的下 降趋 势 。这 与前 面动塑 比对循 环 压 降的影 响规 律 是一致 的 。 4 结 论 1 钻 井 液 密 度 与 循 环 压 降 基 本 呈 线 性 关 系 。 在保 证井 壁稳 定 的 前 提 下 ， 降 低 钻 井 液 密度 可 有 效 降低 循环 压 降 。 2 一定 的工 程 条 件 和 一 定 的表 观 黏 度 对 应 着 一 个 临界 动塑 比 ， 此 时 的循 环 压 降 最 小 。在 临 界 动 塑 比以下 ， 提 高动 塑 比可 以降低 循环 压 降 。 3 应充 分考 虑钻 井 过程 中活 性 钻 屑 如钻 进 泥 页岩地 层 时 对 循 环 压 降 的影 响 ， 控 制 固 相 含 量 ， 降 低 活性 钻 屑含量 可 以降低钻 井 液循环 压 降 。 参 考 文 献 [ 1 ] 罗平亚． 深井重泥浆窄安全密度 压 力 窗 口 △ p的钻井泥浆 技 术 2 0 0 5年 中 国石 油 工 程 学 会 钻 井 液 学 组 会 暨 C NP C钻 井 工 程重点实验室钻井液学术研讨会 ， 北京 ， 2 0 0 5 0 9 1 5 1 9 E c ] ． I U O P i n g y a ． Dr i l l i n g ＆ mu d t e c h n o l o g i e s u nd e r n a r r ow d e n s i t y p r e s s u r e wi n d ows o f d e e p we l l s a n d h e a v y m u ds 2 0 0 5 Ch i n a Pe t r o l e u m En g i n e e r i n g Dr i l l i n g F l u i d Gr o u p Con f e r e n c e a n d CNP C Ke y La b o r a t o r y o f F l u i d En g i n e e r i n g Co n f e r e n c e ， Be i j i n g ， S e p t e mb e r 1 5 l 9 ， 2 0 0 5 [ c ] ． [ 2 ]陈庭根 ， 管 志J I 『 ． 钻井 T程 理论 与技术 [ M] ． 山东东 营 中 国石 油大学 出版社 ， 2 0 0 6 ， 1 4 8 1 5 4 ． Che n Ti n gg e n，Gu a n Zh i c h u a n ．Th e o r i e s a nd t e c hn o l o g i e s of d r i l l i n g e n g i n e e r i n g[ M] ． S h a n d o n g Do n g y i n g C h i n a Un i v e r s i t y o f P e t r o l e u m Pr e s s， 2 0 06， 1 4 8 一l 5 4 ． [ 3 ] 刘文红 ， 张宁生． 小井 眼钻井环空压耗计算 与分析 E J ] ． 西安石 油学院学报 自然科学版 ， 2 0 0 0 ， l 5 1 6 - 9 ． I i u W e nh o ng， Zh a n g Ni n g s h e n g．Ca l c u l a t i o n a n d a n a l y s i s o f t h e p r e s s u r e l o s s i n n a r r o w a n n u l a r i n s l i m h o l e d r i l l i n g[ J ] ． J o u r na l o f Xi ’ a n Pe t r o l e u m I ns t i t u t e Na t u r a l S c i e n c e Ed i t ion， 2 0 00， 1 5 1 ， 6 - 9 ． [ 4 ] 钟兵 ， 付 建红 ， 施太和． 预测井下循环压力损失的精确水力模型 [ J ] ． 天然气工业 ， 2 0 0 3 ， 2 3 1 5 8 6 O ． Zh o n g B i n g， Fu J i a nh o n g， Sh i Ta i he ．Ac c u r a t e hy d r a u l i c mo d e l o f p r e d i c t i n g d o wn h o l e c i r c u l a t i n g p r e s s u r e l o s s[ J ] ． Na t u r a l Ga s I n d u s t r y ， 2 0 03， 2 3 1 5 8 - 6 0 ． 石 由 钻 探 技 术 2 ● l 0年 1 1月 [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] [ 9 ] 贾军 ， 史冬梅． 中国大陆科学钻探 C C S II井钻井 液流变模 式 的选择与 循环 压 力 降 [ J ] ． 探 矿工 程 岩 土 钻掘 工 程 ， 2 0 0 3 ， 3 0 1 5 3 - 6 7 ． J i a J u n， Sh i Do n g me { ． Op t i o n o n d r i l l i n g f l u i d r h e o l o g y