摘要：随着冀东油田勘探开发的持续深入,大斜度大位移井比例逐年增加,钻井过程中井眼清洁问题凸现。针对大斜度大位移井的特点,通过室内模拟实验及岩屑颗粒的受力特征探讨了岩屑床成因及岩屑运移规律。并基于水力学计算模型优化设计水力参数,应用CFD仿真模拟岩屑床清除钻杆周围流体的流动特性,评价优选钻井液材料维护钻井液性能,同时采取井眼清洁实时监测、高效携岩剂等工艺,从设计到施工全面提高井眼净化水平,形成了一套改善大斜度大位移井井眼流动条件的配套技术措施,为大位移井的安全施工提供了技术支持。现场应用结果表明,后续施工的大斜度大位移井极少发生井眼清洁不好导致的憋钻卡钻等复杂情况。

摘要：由于岩屑存在,浅层大位移井井漏频发、扭矩传递困难,对其安全、高效钻进构成严重威胁。在动态岩屑运移模型基础上,考虑到岩屑分布对浅层大位移井ECD和摩阻扭矩的影响,建立了井眼清洁效果评价模型。结合某实钻大位移井对ECD和扭矩进行了定量分析,计算结果表明:随着裸眼段的延长和井筒内岩屑的增加,ECD和井口扭矩增幅可能为清洁状态下的一倍或数倍,井漏风险加大;为了减小浅层大位移井钻进风险,需要对钻井设计和钻井施工方案进行全面优化,控制井筒内岩屑,进而降低井筒内ECD和扭矩消耗。

摘要：大斜度钻井过程中,钻屑在40～60°井段易堆积形成岩屑床,对井下安全危害极大,容易引发憋钻和卡钻事故。解决大斜度钻井中岩屑床的堆积,不应只考虑清除钻屑的问题,重要的是如何清除井眼低端的钻屑沉积床。进行钻井排量设计时经常使用不合理或不完整的数学模型以及使用高粘度的钻井液清洁井眼,使清洁井眼工作变得更加困难。而使用重塞钻井液可有效地破坏已形成的岩屑床。“重塞”在环空中可产生异乎寻常的“射流”把钻屑由井眼低端驱走,并且加重的钻井液可以产生更高的浮力,也有助于驱动井眼中的钻屑和淤泥。提出了重塞钻井液的设计方案,并提出了相应的建议。

摘要：为准确了解岩屑在井眼中的实时运移、积累过程及其变化规律,基于质量守恒和动量守恒方程,考虑岩屑运移流型和流型转换条件,建立了适应流型变化的瞬态通用固液两相流模型;并将其应用于一口窄密度窗口井的动态井眼清洁模拟过程中,实时模拟整个钻井过程中岩屑沿井筒分布情况。研究结果表明:岩屑对环空压力分布有重要影响;成功钻穿窄安全密度窗口井的关键是实时监测岩屑对井筒压力剖面的影响,通过洗井作业清理岩屑,将井底压力控制在安全密度窗口之内。本文结果能够为洗井间隔设计提供理论依据。

摘要：在钻井过程中,岩屑在井眼中堆积形成岩屑床,会引起环空压耗增大。针对井眼清洁不充分造成的环空压耗大的问题,根据质量及动量守恒理论,将岩屑运移与钻井水力学计算相耦合,建立了井眼清洁程度与环空压耗相关的数学模型,并利用全尺寸岩屑运移试验数据进行了模型验证。利用所建模型,分析了排量、井斜角、环空尺寸、机械钻速和钻井液流变参数对环空压耗和井眼清洁程度的影响。结果表明:大位移井和水平井中由于存在岩屑,环空压耗并非随排量增大一直增大,而是存在一个临界值;排量小于临界值时,环空压耗随着排量增大而减小;排量大于临界值时,环空压耗随着排量增大而增大。根据分析结果,建立了基于井眼清洁与水力学耦合的环空压耗最小化计算方法,利用该方法可以优化钻井参数,控制环空压耗,指导钻井设计和钻井施工。

摘要：根据井眼及工况条件,预判是否将发生岩屑清洁事故,可以提前采取相应处理措施,规避相关事故风险,从而实现高效经济钻进。从工程应用的角度出发,考虑不同洗井区岩屑的运移机理,建立了一套实用简单的井眼清洁模型,并用现场数据验证了该模型的正确性和准确性。实例应用结果表明,模型能较准确预测岩屑床厚度,能够为施工前参数优化设计和钻井现场井眼清洁状况预判提供依据。

摘要：井眼保洁问题几乎总是伴随着钻大斜度定向井而来的。如果能够及时钻至总井深,诸如高黏携屑剂、高机械钻速、大排量、频繁短程起钻和采用润滑剂这些传统方法,还可以赢得时间。然而,在长裸眼井段,井眼保洁必须是有效的,否则,油公司可能面对井眼侧钻的问题。本文要介绍的是:加重携屑剂的基本应用、设计模型的限制/应用以及黏度、机械钻速和井下动力钻井的功效。在此提出设计携屑剂的基本条件和特殊的应用建议。

摘要：针对东海油气田大位移井在钻井过程中易形成岩屑床,井眼清洁困难,导致摩阻扭矩大甚至频繁出现憋泵憋扭矩等复杂的问题,提出了一种基于井眼清洁效果的钻井参数设计和钻井液性能优化方法。首先,分析大位移井井眼清洁的主要影响因素,使用VIRTUALMUD软件对影响大位移井井眼清洁性能的钻井液排量、机械钻速等工程参数和钻井液6转3转读数等钻井液参数进行优化设计。然后,通过优选合适的基础油、乳化剂和重晶石等方法对现场使用的油基钻井液进行性能改进。在大位移井A井应用优化后的钻井参数及钻井液体系,井眼清洁效果好,钻井液携岩效率高,在作业过程中未发生憋钻卡钻等复杂情况,起下钻顺利。现场应用情况表明,该方法具有较好的可行性和有效性,对于提高钻井效率和降低钻井成本具有重要意义。

摘要：深井超深井由于受井身结构限制,上部裸眼井段超长且井眼尺寸大,为钻井过程中井眼的清洁带来较大困扰,目前主要采取的措施为提高排量、适当提高钻井液黏切、重浆举砂、稠浆携砂等。但当钻井液密度较高时,这些措施在现场难以实施。以蓬深X井333.4 mm大尺寸井段为例,从钻井液循环排量、动切力、表观黏度、井径扩大率等方面对岩屑颗粒传输比进行计算,分析影响大尺寸井眼清洁的主要因素,结果表明:在钻井液密度2.20 g/cm^(3)下,排量提高和井眼扩大对井眼清洁的影响不明显,但钻井液的动切力降低将直接导致井眼清洁程度的降低。对该构造2口井现场钻井施工与钻井液性能参数调控进行了指导,取得了显著效果。

摘要：由于大位移井水平段长,井斜角较大造成岩屑携带困难,影响到钻井及完井作业的正常进行,甚至造成卡钻、填井、侧钻、整井报废等事故,造成重大经济损失。因此,及时有效地进行井眼清洁,清除岩屑是亟待研究解决的问题。本文针对上述问题,设计了大位移井井眼清洁工具,该工具具有三组特殊流型结构设计的扶正器,可起到降低岩屑床形成的几率,破坏已有岩屑床,清洗井眼,修整井壁的作用,进而提高井身质量及机械钻速,降低钻井风险,提高整体效益,并且现场应用效果明显。