关键的外卖
钻井液性能是钻井作业成功的关键因素。这种液体的作用是保持钻头酷,携带岩屑出了井筒并在内部密封孔，使它不会倒塌。
凝胶强度是钻井液的一种特性，它影响钻井液清除岩屑的性能。
如何测量凝胶强度
美国石油协会(API)有一种经过批准的测试凝胶强度的方法，还有更多的粗糙测量方法，可以在现场进行。基于现场的方法在凝胶数量方面不能给出准确的结果，但它们确实能很好地反映钻井液相对于现场特定土壤和砾石的性质。
的API RB 13 b - 1凝胶强度的测量方法如下:
- 在开始任何测量之前，样品被剪切以打破凝胶形成。这需要以每分钟600转的速度搅拌。
- 样品静置以待凝胶形成。测量的标准时间是10秒和10分钟，但也使用其他等待时间，如30分钟或更长时间。
- 等待时间过后，以每分钟3转的速度重新开始搅拌。凝胶强度测量为打破凝胶所需的力，单位为lbf / 100 ft2。它可以使用马什漏斗或使用旋转粘度计的最大刻度盘挠度来测量。
原油现场测量可以帮助工程师和承包商评估泥浆特性，以及是否存在潜在的凝胶问题，这需要进一步研究。
一种方法是在一个透明的塑料容器中提取钻井液样本。挖出一些挖掘材料条目或退出坑搅拌到样品中。让样品静置几个小时，然后检查污垢是否沉降到底部。
如果污垢沉淀下来，泥浆就没有足够的凝胶强度来保持岩屑悬浮。这可能需要对钻井液成分进行进一步的研究和调整。
如何调整钻井液凝胶强度
钻井液的性质不同于水或油。虽然这些材料的粘度会随着温度的变化而变化，但钻井液也会发生变化粘度根据它的流速。它移动得越快，粘度越低，反之亦然。
膨润土含量直接影响钻井液的凝胶强度。例如，由于液体中血小板密度的增加，产量较低的膨润土具有较高的凝胶强度。
聚合物添加剂也可以用来增加凝胶强度，而不使粘度发生显著变化。黄原胶是工业上常用的一种聚合物。混合金属氧化物也被用作特殊添加剂，以增加极端土壤条件下的凝胶强度。
水平钻井与垂直钻井应用对比
在使用最佳凝胶强度方面，水平钻井和垂直钻井的应用是截然不同的。
垂直钻井是一个更简单的过程，需要泥浆回路克服重力，从井中泵出含岩屑的钻井液。如果由于任何原因停止了流量，处于悬浮状态的岩屑在聚集到井底之前会有很长的一段路掉落到井中。
因此，较低的凝胶强度足以减缓重力的影响，防止堵塞或压力问题。
另一方面，水平定向钻井更容易受到岩屑堆积造成的堵塞。如果泥浆回路中的流体被切断，悬着的岩屑只需下降几英寸，就会堆积在井筒的下表面。
高的凝胶强度对于保持岩屑悬浮非常重要，即使泥浆回路在短时间内停止流动。
因此，水平定向钻井所需的凝胶强度要高于垂直钻井。
凝胶强度错误的后果
当凝胶强度过高时，钻井液在静态条件下趋于凝固。这是很危险的，因为它可能需要非常高的泵压力才能使钻井液再次流动。高压会引起脑出血frac-out导致钻井液泄漏到地下。
凝胶强度过高的另一个问题是，它会使岩屑难以在表面与钻井液分离。清除岩屑对泥浆系统的性能至关重要，因为钻井液是循环使用的。
当凝胶强度过低时，岩屑很容易从钻井液中脱落。钻井液的设计目的是悬浮岩屑。如果这种方法失败，岩屑就会堆积在井眼的下部，最终可能导致堵塞。它也可能导致卡管。
这是一个危险的情况，因为释放管道可能会损坏钻孔和设备。
我们学到了什么
钻井液性质对水平定向钻井或垂直钻井项目的成功起着至关重要的作用。凝胶强度是一种特殊的性质，它与钻井液悬浮岩屑的难易程度以及当流体停止流动时凝胶状态的强度有关。
为了避免因堵塞或压裂而造成的昂贵维修和停机，必须针对特定的土壤条件取得适当的平衡。
分享这篇文章
