[发明专利]一种大斜度井油基钻井液井眼清洁的控制方法

说明书

本发明公开了一种大斜度井油基钻井液井眼清洁的控制方法，包括如下步骤：S1、基于已钻井的井史数据及新井的相关资料，利用钻井分析软件对新井进行分析；S2、模拟分析某个钻井参数时，不同钻井液性能下的岩屑床厚度、钻井液当量循环密度的变化情况；S3、钻进过程中实时监测数据，记录的数据包括但不限于大钩载荷、岩屑回收比、扭矩、泵压、上提下放数据、ECD实测值；S4、基于S3的实际监测值判断井眼清洁状态，以维持钻井液强封堵性为前提，在钻井设备能力满足的条件下，调整钻井液的流变性，直至S3监测到的实际值符合清洁标准的状态；扩大了环空钻井液处于紊流状态的区域范围，降低了钻井液激动压力和循环当量密度，释放了机械钻速，提高作业效率。

技术领域

本发明涉及石油钻井工程技术领域，特别是涉及一种大斜度井油基钻井液井眼清洁的控制方法。

背景技术

目前海上老油气田挖潜主要依靠已有生产设施实施大位移井开发距离平台较远的边际小油田，以实现对边际油气田的经济有效性开发。随着大位移井不断延伸，井眼穿越易坍塌井段的稳斜角越大、稳斜段长度就越长，维持井壁稳定和井眼清洁的难度也呈指数级增加。

前期钻井作业过程中，普遍认为，在排量一定的情况下，为提高钻井液的黏度、切力及悬浮力，则需提高钻井液的稠度系数(K值)，为保证钻井液具有良好的剪切稀释性，则需降低的流性系数(n值)。然而根据雷诺数的计算方法知，雷诺数与速度呈正比、与流体的黏度呈反比，因此前期作业过程中，环空钻井液流态倾向于层流，相比于紊流状态，钻井液层流流动不利于携岩，尤其是当井斜较大时，环空钻井液层流流动的劣势就更加明显。

针对于易坍塌地层，前期钻井作业过程中通过在油基钻井液中添加足量的适宜于地层的封堵剂及加重材料，形成高密度的强封堵型油基钻井液，基本上解决了井壁失稳的难题，但该油基钻井液体系中封堵剂浓度高、黏度高，相比于低黏切的油基钻井液，该类型钻井液在循环过程中，泥浆泵泵压偏高。随着井深的增加，循环压耗增加，泵压逐渐升高，采用高黏切的钻井液所产生的泵压更易达到泥浆泵压力限制的上限，为增加技术井段的中完深度，需降低钻井排量(从而降低泵压)，如此钻井液环空返速将降低，环空钻井液流态更倾向于层流流动，岩屑更易堆积，从而形成岩屑床，井眼清洁难度增加。

随着井斜的增加，环空返速沿重力方向的分量逐渐减小，钻具偏心度增加，钻井液更易向井眼高边流动，从而井眼低边钻井液流速降低，岩屑加速沉降在环空下部，在井眼低边形成的岩屑床不动区范围加宽，随着钻井液黏度增加，钻井液不易达到紊流流动状态，携岩能力降低，井眼低边的岩屑床将进一步加宽，井眼清洁效果已不能满足作业需求；在前期的大斜度井钻井过程中，受岩屑床的影响，频繁出现起下钻阻卡、憋泵、憋扭矩，甚至井漏、卡钻等事故，严重影响大斜度井的钻井效率与井下安全。

发明内容

本发明的目的是提供一种大斜度井油基钻井液井眼清洁的控制方法，降低油基钻井液的流变性，优化水力设计，优选大尺寸钻具及钻井参数改变环空流态，在排量一定的情况下，增加环空钻井液达到紊流状态的区域范围，从而改善井眼清洁状况，增加中完深度。

为了解决上述问题，本发明提供一种大斜度井油基钻井液井眼清洁的控制方法，所述方法包括如下步骤：

S1、基于已钻井的井史数据及新井的相关资料，利用钻井分析软件对新井进行分析；

S2、基于设备能力，拟分析某个钻井参数时，不同钻井液性能下的岩屑床厚度、钻井液当量循环密度的变化情况；

S3、钻进过程中实时监测钻参，记录的数据包括但不限于大钩载荷、岩屑回收比、扭矩、泵压、上提下放数据、ECD实测值；

S4、基于S3的实际监测值判断井眼清洁状态，以维持钻井液强封堵性为前提，调整钻井液的流变性，直至S3监测到的实际值符合清洁标准的状态。