地下鉆井作業(yè)的嚴(yán)酷環(huán)境促進(jìn)了對鉆井液的研究和開發(fā),要求能夠在鉆井過程中完成以下多項關(guān)鍵任務(wù):懸浮、壓力控制、巖層穩(wěn)定性、浮力、潤滑和冷卻。
懸浮
沿鉆桿向下或從鉆孔中向**動的鉆井液有時會停止運動。出現(xiàn)這種情況只能有兩種原因:一是出現(xiàn)了故障,二是在更換鉆頭時將鉆桿提出了鉆孔。鉆探停止時,懸浮在鉆井液中的鉆屑就會沉入鉆孔的底部,將鉆孔堵塞。鉆井液被設(shè)計為具有一種非常有趣的特性,而該特性可以解決這一問題。鉆井液的稠度(或粘度)隨鉆井液流速降低而增加。鉆井液停止流動后,就會形成一種粘稠的凝膠體,這種凝膠體可使巖石鉆屑懸浮在其中,從而防止它們沉入鉆孔底部。而當(dāng)鉆井液又開始流動后,它就會越變越稀薄,恢復(fù)到其以前稀薄的液體形態(tài)。
壓力控制
許多人都看到過石油從鉆井臺中噴入高空,石油工人為之而歡呼雀躍的情景。實際上,這類井噴罕有發(fā)生,也并不值得慶祝,因為鉆探的目標(biāo)是以控制流量的方式來開采石油。泥漿被設(shè)計為可以抵消巖層中流體的自然壓力,從而防止發(fā)生此類事故。壓力間必須達(dá)到適當(dāng)?shù)钠胶?,即鉆井液對鉆孔壁的壓力應(yīng)足以抵消巖層和石油或天然氣施加的壓力,但這種壓力又不能太大,否則會對油井造成破壞。如果鉆井液的重量太大,可能會使巖石破裂,鉆井液也會因此而流失入地下。
液體的壓力隨其濃度的變化而變化。在鉆井液中添加增重劑可以提高其濃度,進(jìn)而增大它對鉆孔壁的壓力??烧{(diào)整液體的濃度以滿足鉆井中的環(huán)境要求。
巖層穩(wěn)定
鉆井過程分為兩個階段:**階段是鉆穿不含石油的巖層,目標(biāo)是盡快鉆穿不含油巖層,到達(dá)含油巖層,即儲集層。此時的重點是要保持鉆孔中裸露巖層的穩(wěn)定,同時還要避免鉆井液流失。而如果保持鉆井液壓力**巖層孔隙流體壓力,鉆井液就會出現(xiàn)向巖層的透水巖石中滲入的自然趨勢。在鉆井液中加入特殊的添加劑,就能防止發(fā)生這種情況。
鉆井液可能會以其它方式與周圍的巖石相互作用。例如,如果巖石含鹽量很高,水就會溶解其中的鹽分,從而使鉆孔壁變得不穩(wěn)定。在這種情況下,使用油基鉆井液效果會較好。粘土含量高的巖層也容易被水沖刷掉。對這類巖層需使用抑止性的鉆井液,以保持井眼穩(wěn)定并防止井眼擴(kuò)大或被沖蝕。隨著鉆探不斷深入,井眼被用鋼套管保護(hù)起來,鋼套管用水泥加固,這樣既保持了井眼的穩(wěn)定性,又為到達(dá)儲集層后開采的石油提供了通往地表的通道。到達(dá)儲集層后,必須改變鉆井液的成分,以避免阻塞巖石孔隙。保持巖石孔隙不被阻塞可使石油較順暢地流入鉆孔,然后**至地表。
浮力
一座油井可能深達(dá)數(shù)千英尺或數(shù)千米。而如此長的鋼鉆桿將重達(dá)上百噸。如果將鉆桿浸入鉆井液,就會產(chǎn)生浮力作用,降低鉆桿重量,并會減小對鉆探機(jī)械裝置的壓力。
潤滑冷卻
金屬鉆入巖石時,會因摩擦生熱。鉆井液可潤滑和冷卻鉆頭,使鉆探平穩(wěn)進(jìn)行,同時延長鉆頭的壽命。對延伸區(qū)域或水平井而言,潤滑可能尤為重要,因為在這些地方,鉆桿、鉆頭和巖石表面間的摩擦必須保持在較低水平。
詞條
詞條說明
除泥器是泥漿固控系統(tǒng)的*三級凈化設(shè)備,是根據(jù)顆粒沉降原理設(shè)計而成的,其分離介質(zhì)鉆井液通過砂泵產(chǎn)生一定的壓力和速度,沿旋流器內(nèi)壁螺旋進(jìn)入,較粗的顆粒在離心力和重力的作用下沿旋流器內(nèi)壁螺旋下沉,從底流口排出,落在下面的細(xì)目振動篩上分離,其余介質(zhì)沿旋流器螺旋上升。 ? 安裝調(diào)試: 1、除泥器應(yīng)安裝在除砂清潔器之后,即二號罐尾,底座須安放平穩(wěn)。 2、除泥器進(jìn)出口與其他設(shè)備的聯(lián)接管線采用軟管線,
1、對鉆井液性能的影響? 1)影響鉆井液的密度; 2)影響造壁性:隨著鉆井液固相含量的增加,在相同的失水量下,對應(yīng)的泥餅增厚; 3)影響鉆井液流變性:? 影響途徑:? a、增加顆粒之間,顆粒與液相之間的摩擦;? b、固體表面吸收水分,使鉆井液中自由水減少;? c、形成空間網(wǎng)架結(jié)構(gòu)。??所以,隨著固相含量的增加,鉆井液的粘度,切
?? 除泥器是泥漿固控系統(tǒng)的*三級凈化設(shè)備,是根據(jù)顆粒沉降原理設(shè)計而成的,其分離介質(zhì)鉆井液通過砂泵產(chǎn)生一定的壓力和速度,沿旋流器內(nèi)壁螺旋進(jìn)入,較粗的顆粒在離心力和重力的作用下沿旋流器內(nèi)壁螺旋下沉,從底流口排出,落在下面的細(xì)目振動篩上分離,其余介質(zhì)沿旋流器螺旋上升。 ? 安裝調(diào)試: 1、除泥器應(yīng)安裝在除砂清潔器之后,即二號罐尾,底座須安放平穩(wěn)。 2、除泥器進(jìn)出口與其他
離心泵的氣蝕與介質(zhì)的性質(zhì)、輸送溫度、吸入管線的長度及直徑、吸入管線局部部件的多少、離心泵的安裝高度等諸多因素有關(guān)。為防止氣蝕的發(fā)生,要求降低輸送溫度、正確操作的同時,還對離心泵本身的設(shè)計、離心泵進(jìn)口管線的設(shè)計等方面提出以下要求: 離心泵的結(jié)構(gòu)要求: 1)進(jìn)口端直徑大,則流量大,容易產(chǎn)生氣蝕; 2)葉輪進(jìn)口處葉片外形的角度與進(jìn)口液體流線吻合時,有助于避免氣蝕; 3)寬葉輪不容易發(fā)生氣蝕; 4)低轉(zhuǎn)
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