留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

表层开窗侧钻时聚合物黏弹性对钻井液携带能力的影响

付建民 张鹏 郭磊 彭三兵

付建民,张鹏,郭磊,等. 表层开窗侧钻时聚合物黏弹性对钻井液携带能力的影响[J]. 钻井液与完井液,2022,39(1):36-40 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.01.006
引用本文: 付建民,张鹏,郭磊,等. 表层开窗侧钻时聚合物黏弹性对钻井液携带能力的影响[J]. 钻井液与完井液,2022,39(1):36-40 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.01.006
FU Jianmin, ZHANG Peng, GUO Lei, et al.Viscoelasticity of polymers and carrying capacity of drilling fluids when sidetracking through surface casing[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2022, 39(1):36-40 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.01.006
Citation: FU Jianmin, ZHANG Peng, GUO Lei, et al.Viscoelasticity of polymers and carrying capacity of drilling fluids when sidetracking through surface casing[J]. Drilling Fluid & Completion Fluid,2022, 39(1):36-40 doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.01.006

表层开窗侧钻时聚合物黏弹性对钻井液携带能力的影响

doi: 10.12358/j.issn.1001-5620.2022.01.006
详细信息
    作者简介:

    付建民,高级工程师,1981 年出生,2004 毕业于中国石油大学(华东)石油工程专业,主要从事海上钻完井等技术管理工作。电话 (022)66502277 ;E-mail:fujm@cnooc.com.cn

    通讯作者:

    郭磊,E-mail:guolei5@cosl.com.cn

  • 中图分类号: TE254.4

Viscoelasticity of Polymers and Carrying Capacity of Drilling Fluids When Sidetracking through Surface Casing

  • 摘要: 在开窗作业过程中产生的铁屑,因为其密度高,在环空中下沉速率较快,同时这些铁屑形状各异,在被钻井液携带上返时容易互相缠绕形成笼状,进一步增加井眼的清洁难度。通过室内动态携带效率模拟评价设备,比较了不同聚合物溶液在不同浓度下对铁屑的携带能力。结果表明,随着聚合物流体弹性应力的增大,使得环空中流体在层流时的法应力也随之增大,钻屑或铁屑在被携带上返时出现黏壁的现象愈发明显,也会在一定程度上降低钻井液的携带效率。因此,聚合物流体的黏弹性在一定范围内对流体的携带能力有正面影响,但超过这个范围就要考虑其产生的副作用对携带能力的削弱。

     

  • 图  1  携带效率室内评价设备示意图

    图  2  铁屑在不同溶液中的黏壁现象

    图  3  浓度为0.3%的聚合物溶液的黏弹曲线

    图  4  浓度为0.5%的聚合物溶液的黏弹曲线

    图  5  浓度为1.5%的XC海水溶液的黏弹曲线

    图  6  不同浓度PF-VIS-1海水溶液的黏弹曲线

    表  1  不同配方溶液的流变性能

    配方PV/mPa·sYP/Paφ600/φ300/φ200/φ100/φ6/φ3
    3%膨润土浆43.515/11/10/8/4/3.5
    5%膨润土浆36.018/15/13/12/8/7
    海水+0.5%XC811.038/30/26/21/12/11
    3%膨润土浆+0.4%XC1012.545/35/31/24/14/12
    3%膨润土浆+0.4%WLJ1114.551/40/35/29/17/16
    下载: 导出CSV

    表  2  不同配方溶液铁屑携带效率

    配方上返速度/
    m·s−1
    返出铁屑
    质量/g
    平均质
    量/g
    携带效
    率/%
    3%膨润土浆0.270.64/0.55/0.42/
    0.70/0.58/0.57
    0.582.89
    5%膨润土浆0.251.76/1.77/1.52/
    1.71/1.65/1.73
    1.698.18
    海水+0.5%XC0.246.70/6.33/6.05/
    5.17/5.09/5.80
    5.8628.40
    3%膨润土浆+0.4%XC0.245.64/4.89/4.02/
    4.18/4.07/4.56
    4.5622.08
    3%膨润土浆+0.4%WLJ0.255.16/5.61/5.99/
    7.23/7.67/6.24
    6.3230.60
    下载: 导出CSV

    表  3  不同浓度增稠剂PF-VIS-1海水溶液性能

    PF-VIS-1/%PV/mPa·sYP/Paφ600/φ300/φ200/φ100/φ6/φ3
    0.283.022/14/10/6/1/1
    0.5127.539/27/21/14/2/1
    0.81917.573/54/46/32/5/4
    下载: 导出CSV

    表  4  不同浓度增稠剂PF-VIS-1海水溶液携带效率

    PF-VIS-1/
    %
    上返速度/
    m·s−1
    返出铁屑
    质量/g
    平均
    质量/g
    携带
    效率/%
    0.20.246.39/6.18/5.56/
    6.37/6.21/6.05/
    6.41/5.99/5.74/5.58
    6.0524.20
    0.50.2213.52/11.41/11.20/
    12.74/13.42/11.22/
    11.48/12.14/12.77/11.98
    12.2048.80
    0.80.2219.21/19.18/18.23/
    19.56/18.38/18.65/
    19.78/17.86/20.01
    18.9875.93
    下载: 导出CSV
  • [1] 黄立新, 王昌军, 向兴金, 等. 钻井液流变性能与携砂能力关系的研究[J]. 流变学进展, 1999, 11(5): 511-513.

    HUANG Lixin, WANG Changjun, XIANG Xingjin, et al. A study of relationship between rheological properties of drilling fluid and detritus carrying[J]. Advances in Rheology, 1999, 11(5): 511-513.
    [2] 袁敏, 贾忠伟, 袁纯玉, 等. 聚合物溶液黏弹性影响因素研究[J]. 大庆石油地质与开发, 2005, 24(5): 74-76.

    YUAN Min, JIA Zhongwei, YUAN Chunyu, et al. Research on influential factors to viscoelasticity of polymer solution[J]. Petroleum Geology & Oilfield Development in Daqing, 2005, 24(5): 74-76.
    [3] 黄善波,李兆敏. 黏弹性流体环空内脉动层流流动的理论解析[J]. 中国石油大学学报:自然科学版,2011,35(5):94-98.

    HUANG Shanbo, LI Zhaomin. Theoretical analysis of pulsating laminar flow of viscoelastic fluid in annuli[J]. Journal of China University of Petroleum, 2011, 35(5):94-98.
    [4] 韩洪生,王德民,国丽萍,等. 黏弹性流体法向应力对抽油杆偏磨的影响机理[J]. 石油学报,2004,25(4):92-95. doi: 10.3321/j.issn:0253-2697.2004.04.021

    HAN Hongsheng, WANG Demin, GUO Liping, et al. Partial abrasion mechanism of sucker rod caused by normal stress of visco-elastic fluid[J]. Journal of Petroleum, 2004, 25(4):92-95. doi: 10.3321/j.issn:0253-2697.2004.04.021
    [5] 聂立宏,孙文丽,管玉荣,等. 黏弹性表面活性剂压裂液的化学和流变学原理[J]. 油田化学,2005,22(3):279-282. doi: 10.3969/j.issn.1000-4092.2005.03.025

    NIE Lihong, SUN Wenli, GUAN Yurong, et al. Chemical and rheological principles of viscoelastic surfactant fracturing fluid[J]. Oilfield Chemistry, 2005, 22(3):279-282. doi: 10.3969/j.issn.1000-4092.2005.03.025
    [6] 段玉秀,雷晓岚,吴金桥,等. 黏弹性表面活性剂清洁压裂液破胶剂筛选实验[J]. 石油地质与工程,2013,27(5):136-138. doi: 10.3969/j.issn.1673-8217.2013.05.039

    DUAN Yuxiu, LEI Xiaolan, WU Jinqiao, et al. Selection of gel breaker for viscoelastic surfactant clean fracturing fluid[J]. Petroleum Geology and Engineering, 2013, 27(5):136-138. doi: 10.3969/j.issn.1673-8217.2013.05.039
    [7] 杨浩珑,向祖平,李龙,等. CO2泡沫双子表面活性剂清洁压裂液研究与试验[J]. 石油钻探技术,2018,46(2):92-97.

    YANG Haolong, XIANG Zuping, LI Long, et al. Research and experiments of a clean fracturing fluid system with CO2 foam gemini surfactant[J]. Petroleum Drilling Techniques, 2018, 46(2):92-97.
    [8] 潘一, 王瞳煜, 杨双春, 等. 黏弹性表面活性剂压裂液的研究与应用进展[J]. 化工进展, 2018, 37(4): 1566-1574.

    PAN Yi,WANG Tongyu,YANG Shuangchun, et al.Progress in research and application of viscoelastic surfactant fracturing fluid[J].Chemical Industry and Engineering Progress,2018,37(4):1566-1574.
    [9] 李钦, 陈馥. 黏弹性表面活性剂及其在油田中的应用[J]. 日用化学工业, 2004, 34(3): 173-175.

    LI Qin, CHEN Fu. Visco-elastic surfactant and its applications in oil field operation[J].China Surfactant Detergent & Cosmetics, 2004, 34(3): 173-175.
    [10] 何竹梅,杨小敏,王建,等. 江苏油田开窗侧钻井KCl聚合物钻井液应用研究[J]. 复杂油气藏,2021,14(4):97-101.

    HE Zhumei,YANG Xiaomin,WANG Jian,et al. Application of KCl polymer drilling fluid in sidetrack drilling in Jiangsu oilfield[J]. Complex Hydrocarbon Reservoirs, 2021, 14(4):97-101.
    [11] 李东进, 孙永刚, 高玉强, 等. 吉林油田星A6-6开窗侧钻井钻井完井液技术[J]. 钻井液与完井液, 2002, 19(6): 133-134.

    LI Dongjin, SUN Yonggang, GAO Yuqiang, et al.Drilling in fluid technology for the sidetracking well Xing A6-6 in Jilin oilfield[J].Drilling Fluid & Completion Fluid, 2002, 19(6): 133-134.
  • 加载中
图(6) / 表(4)
计量
  • 文章访问数:  483
  • HTML全文浏览量:  257
  • PDF下载量:  46
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2021-08-09
  • 修回日期:  2021-10-15
  • 录用日期:  2021-05-11
  • 刊出日期:  2022-05-06

目录

    /

    返回文章
    返回