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压力:为什么它是防止意外退货的关键

通过塔比瑟Mishra
发布日期:2021年10月2日
提出的Wyo-Ben
关键的外卖

防止意外返井首先要确保在整个井眼内保持适当的压力。

的无意的返回钻井液是常见的水平定向钻井(HDD)这些项目虽然对环境无害,无意的回报不受欢迎的原因有很多。防止误钻的关键是保持尽可能低的井下压力。

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什么是无意的回复?

误返(IR)是指钻井液通过泥浆循环系统以外的途径无意地返回地面。在一次钻井作业中,沿着项目路线变化的地质可能导致钻井液通过天然裂缝(如裂缝和裂缝)到达地面。TriFlo工程解决方案副总裁Thomas Jamieson表示确实如此在红外信号流入之前是无法预测的,但我们可以有所准备。

IR通常发生在靠近土壤覆盖层薄、土壤强度低的入口和出口点附近。钻井液可以流入地下地层,并从地面(如公路、铁路、湿地和公用设施沟)流出。如果不停止高压钻井液泵,IR可在短时间内释放大量钻井泥浆。(阅读:钻井液损失控制的重要性.)

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井下压力和意外返流

当钻井泥浆压力高于地层围压强度时,意外返井的风险会大大增加。在HDD项目的设计阶段,有必要确定一个将钻井液限制在井眼内的适当深度.当压力超过土壤的围压强度时,深度不足或地层强度低会使受压钻井液逸出地面。

井下压力是造成误钻的主要原因。根据泰森·史密斯,怀本公司技术销售工程师,以下因素会增加IR发生的几率。

  • 一个肮脏的钻孔
    钻井液沿着阻力最小的路径流动,例如通过一个开放、清洁的井眼。在一个不干净的钻孔里,因为岩屑如果不正确清除,就会给钻井液的流动带来阻力。如果遇到裂缝、裂缝或疏松土,钻井液将流经裂缝而不是井眼,从而产生IR。

  • 沉重的钻井液
    含岩屑较重的钻井液需要更大的压力才能移动。应该泵入足够的液体,给泥浆回收器足够的时间来完成清除钻屑的工作。如果回收的钻井液重量超过10磅。每加仑,应稀释或丢弃。

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  • 低或高凝胶强度:
    钻井液应该有这个权利凝胶强度在停止过程中悬浮岩屑并支撑孔眼。低凝胶强度会使岩屑沉降,而高凝胶强度会使泥浆在停井过程中变稠。这将需要较高的泵压力来再次移动钻井液。

土壤/岩石的形成和无意的返回

HDD项目会遇到有时可能发生剧烈变化的地下土壤和岩层。钻井作业可能从粘土开始,然后突然遇到沙子或岩石。如果没有合适的系统,可能会导致钻井液特性改变,增加井下压力,不能正确清除岩屑,并导致IR从钻孔中阻力最小的路径出发如岩石基质,裂缝和裂缝。

为应对这种情况,有必要进行彻底的岩土工程勘察。这获得足够的可信赖的信息设计及安装永久性工程。根据该报告,可以确定适合HDD项目的路线、正确的泥浆混合、固体控制系统的选择和合适的振动筛尺寸。

对地面和地下水条件的了解减少了意外泄漏的风险,并允许承包商准备一个意外泄漏计划,以解决现场特定的条件。(阅读:艰苦条件下的硬盘:在岩石和艰难的地方之间.)

控制/降低井下压力的主要方法

  • 监测钻井作业

    一个环空压力工具安装在底部钻具组合(BHA)的前面,带有一个压力端口在工具的一侧,井下转向探头可以检测井内环空压力。Mears Group, Inc.业务发展部Greg Bosch表示,压力监测工具是预测潜在IR发生位置的好方法。持续监测环空压力有助于确定估算井下压力的变化。较高的压力表明井眼内存在限制,承包商可以在IR发生前立即进行整改。

  • 正确的钻井液混合

    正确的钻井液混合是防止意外返出的关键。钻井液应具有合适的凝胶强度、塑料粘度和屈服点,因此应使用适当的添加剂。一个简单的泥浆配方将水作为基础,膨润土粘土,聚阴离子纤维素(PAC)聚合物,如FloMaster而且Uni-Drill

  • 使用正确的添加剂

    钻井液中使用的添加剂无毒,不危害环境。有些添加剂也是用于冰淇淋、化妆品、胆固醇药物和牙膏等产品

    • 膨润土等由Wyo-Ben Tru-Bore提供优异的粘度和凝胶强度,以携带岩屑和支撑井眼,此外还提供滤失控制性能

    • 黄原胶用于提供凝胶强度,是一种生物聚合物。Wyo-Ben的Borzan D是一种高浓度黄原胶,用于要求较高凝胶强度和较低井下压力的垂直和水平钻井作业。它也可以作为单独的钻井液使用,或作为添加剂来增强膨润土基钻井液,提高凝胶强度,控制滤液,抑制粘土。

    • PHPA提供优异的粘度和粘土抑制性能,但不提供凝胶强度

    • 钻井润滑剂等Wyo-Lube RR by Wyo-Ben减少扭矩和阻力,提高钻速,延长钻头和杆的寿命。它可以使钻机发挥最大潜能,并为作业者提供更高的控制水平。

  • 良好的固控设备

从井眼中清除岩屑对于防止意外返出非常重要。固控的目的是在钻井泥浆第一次被泵出井眼时,尽可能多地去除泥浆中的大岩屑。设计并安装了固体去除处理设备尺寸至少可以处理100 - 125%的泥浆循环速率

  • 培训设备操作

训练有素的操作人员能够检测到泥浆流变性的变化、循环压力的损失和泥浆池中泥浆体积的损失。一旦发现问题就立即纠正,这有助于防止IR。(阅读:非开挖压裂:如何预防?

处理意外退货

当意外退货发生时,必须迅速处理。的对潜在IR的初步反应具体情况如下:

  • 立即降低钻井液循环压力,继续钻柱旋转,持续推进钻头以停止或降低IR释放速率,同时避免井下空腔的形成。

  • 如果在IR释放点没有流体持续释放,操作人员可以继续旋转钻柱,在较低的压力下循环流体,以保持井眼打开。

  • 如果无法清除岩屑,则暂停钻速。

  • 使用失循环材料Plugz-It马克斯该泵的设计目的是与钻井液混合并泵入卵石、砾石或裂缝区域,以恢复泥浆循环。

  • 由于大多数IRs发生在入口和出口点附近,驱动外壳在两边。

无意的退货可能会导致项目延迟,并导致您没有预料到的成本。制定一个适当的计划来应对它们是很重要的,但有了正确的计划、知识和资源,你就可以成功地防止意外的退货。

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写的塔比瑟Mishra|土木工程师,技术内容作者

塔比莎·米什拉的头像

Tabitha拥有印度孟买大学土木工程学士学位,目前是一名自由职业技术内容作者。在撰写本文之前,她曾担任各种建筑施工、建筑修复和房地产评估项目的现场工程师和现场经理。

Tabitha还被认证为Primavera项目管理专业人员,精通Auto CAD。在业余时间,她为小型房屋建筑商做私人咨询,协助规划和许可。

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