CN109281654B - 一种固井前泥饼质量评价方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种固井前泥饼质量评价方法,属于石油钻井技术领域。所述评价方法包括:获取井底温度、井底压差,将井底温度与井底压差作为滤失实验条件,开展滤失实验,制备泥饼;分别获取泥饼中实泥饼、虚泥饼的厚度;利用泥饼,获取钻井液的流动度;根据实泥饼的厚度、虚泥饼的厚度以及钻井液的流动度,获取泥饼质量综合系数;根据泥饼质量综合系数,评价泥饼的质量。本发明通过获取井底温度与井底压差作为滤失实验条件,能更加准确地模拟井底泥饼的形成,同时也考虑了温度、压力对泥饼质量的影响;本发明提供的评价方法还考虑了虚泥饼的质量、近泥饼地带钻井液的胶凝强度对泥饼的质量影响,使得该评价方法可更加合理地评价固井前泥饼的质量。
Description
技术领域
本发明涉及石油钻井技术领域,特别涉及一种固井前泥饼质量评价方法。
背景技术
固井,是钻井作业过程中必可缺少的一个环节,它包括下套管、以及向井壁和套管之间的环形空间注入水泥过程。在固井过程中,钻井液由于失水在井壁表面形成泥饼,这直接影响水泥与套管和井壁的胶结质量。为了提高固井胶结质量和延长油井寿命,需要清洗井壁上的泥饼。其清洗过程具体为:首先,将冲洗液驱替近泥饼地带的钻井液;之后,再将冲洗液依次冲洗泥饼中的虚泥饼与实泥饼。其中,针对不同质量的泥饼,可采用不同的冲洗方法,所以,为了提高泥饼的冲洗效率,则有必要在冲洗之前对固井前泥饼质量进行评价。
目前,国内外普遍采用下述方法来评价固井前泥饼质量:在API(AmericanPetroleum Institute,美国石油协会)滤失实验条件下,即温度为室温、压差为0.7MPa、实验时间为30min,模拟井下泥饼形成;之后对泥饼最外部的虚拟饼进行冲洗,并对实泥饼的厚度进行评价;然后根据实泥饼的厚度,来选择适应性高的冲洗方法。由于井壁上的泥饼包括虚泥饼与实泥饼,当冲洗液冲洗泥饼时,首先要对虚泥饼进行冲洗,之后才能冲洗实泥饼,所以只对实泥饼厚度进行评价,而不对虚泥饼厚度进行评价。
发明人发现现有技术至少存在以下问题:
现有技术仅仅对实泥饼的质量进行评价,并没有考虑其他影响因素,例如虚泥饼的质量、温度、压力、钻井液的凝胶强度,这样造成不能合理地对泥饼质量进行评价,使得所选择的冲洗方法适应性不高,不能有效冲洗井壁上的泥饼。
发明内容
为了解决上述问题,本发明实施例提供了一种固井前泥饼质量评价方法。所述技术方案如下:
一种固井前泥饼质量评价方法,其特征在于,所述评价方法包括:
获取井底温度、井底压差,将所述井底温度与所述井底压差作为滤失实验条件,开展滤失实验,制备泥饼;
分别获取所述泥饼中实泥饼、虚泥饼的厚度;
利用所述泥饼,获取钻井液的流动度;
根据所述实泥饼的厚度、所述虚泥饼的厚度以及所述钻井液的流动度,获取所述泥饼质量综合系数;
根据所述泥饼质量综合系数,评价所述泥饼的质量。
具体地,所述获取井底温度,包括:
获取钻井液的出口温度、以及井垂深;
根据所述钻井液的出口温度、所述井垂深,获取所述井底温度;
所述井底温度的计算公式为:
T=1.3×Tc+H/126
式中:
T——井底温度,℃;
Tc——钻井液的出口温度,℃;
H——井垂深,m。
具体地,所述井底压差的计算公式为:
Δtn=Δt0e-cH
P=(ρmg-Gp)·H
式中:
Δtn——正常压实趋势声波时差,μs;
Δt0——起始时差,μs;
c——地层压实系数,无量纲;
H——井垂深,m;
e——自然常数,2.71828;
Gp——井底附近地层的压力梯度,KPa/m;
G0——井底附近地层的上覆岩层压力梯度,Pa/m;
Gn——静水压力梯度,KPa/m;
ε——伊顿系数,无量纲;
Δtc——井底的实测声波时差,μs;
P——井底压差,KPa;
ρm——钻井液密度,g/cm3;
g——重力加速度,9.8m/s2。
优选地,所述滤失实验为静滤失实验。
具体地,所述分别获取所述泥饼中虚泥饼、实泥饼的厚度,包括:测量所述泥饼的厚度;
将所述虚泥饼从所述泥饼上冲洗除去,获取所述实泥饼,并测量所述实泥饼的厚度;
根据所述泥饼的厚度、所述实泥饼的厚度,获取所述虚泥饼的厚度。
具体地,所述利用所述泥饼,获取钻井液的流动度,包括:
在托盘中放置金属环,向所述金属环内同时加入所述泥饼与所述钻井液;
将所述金属环脱离所述托盘,测量所述钻井液在所述托盘上的流动度。
具体地,所述获取所述泥饼质量综合系数,包括:
分别计算所述实泥饼的厚度、所述虚泥饼的厚度及所述钻井液的流动度所对应的隶属值;
根据所述隶属值,获取所述泥饼质量综合系数;
所述实泥饼厚度、所述虚泥饼厚度及所述钻井液流动度的隶属值的计算公式分别为:
式中:
μ1——实泥饼的厚度的隶属值,无量纲;
x实——实泥饼的厚度,mm;
μ2——虚泥饼的厚度的隶属值,无量纲;
x虚——虚泥饼的厚度,mm;
μ3——钻井液的流动度的隶属值,无量纲;
y——钻井液的流动度,cm;
所述泥饼质量综合系数的计算公式为:
式中:
B——泥饼质量综合系数,无量纲。
具体地,所述泥饼质量综合系数泥范围在0~1之间,数值越大,则所述泥饼的质量越好。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是:
通过获取井底温度与井底压差作为滤失实验条件,能更加准确地模拟井底泥饼的形成,同时也考虑了温度、压力对泥饼质量的影响。在获取泥饼质量综合系数时,本发明实施例提供的评价方法还考虑了虚泥饼的质量、近泥饼地带钻井液的胶凝强度对泥饼的质量影响(即钻井液的流动度),使得该评价方法可更加合理地评价固井前泥饼的质量,进而可选择适应性更高的冲洗方法,提高冲洗泥饼的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1提供的泥饼形貌图;
图2是本发明实施例2提供的泥饼形貌图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明实施例提供了一种固井前泥饼质量评价方法,该评价方法包括:
步骤101:获取井底温度、井底压差,将井底温度与井底压差作为滤失实验条件,开展滤失实验,制备泥饼。
步骤102:分别获取泥饼中实泥饼、虚泥饼的厚度。
步骤103:利用泥饼,获取钻井液的流动度。
步骤104:根据实泥饼、虚泥饼的厚度以及钻井液的流动度,获取泥饼质量综合系数;
步骤105:根据泥饼质量综合系数,评价泥饼的质量。
需要说明的是,本发明实施例中的井底温度、井底压差为待固井作业的目标井的井底温度、井底压差;另外,钻井液的流动度可表征近泥饼地带钻井液的胶凝强度。
本发明实施例通过获取井底温度与井底压差作为滤失实验条件,能更加准确地模拟井底泥饼的形成,同时也考虑了温度、压力对泥饼质量的影响。在获取泥饼质量综合系数时,本发明实施例提供的评价方法还考虑了虚泥饼的质量、近泥饼地带钻井液的胶凝强度对泥饼的质量影响(即钻井液的流动度),使得该评价方法可更加合理地评价固井前泥饼的质量,进而可选择适应性更高的冲洗方法,提高冲洗泥饼的效果。
下面对该评价方法的各个步骤进行说明:
步骤101是获取井底温度与井底压差,将井底温度与井底压差作为滤失实验条件,开展滤失实验,制备泥饼。
泥饼由内至外依次分为实泥饼、虚泥饼,也就是说,冲洗实泥饼之前,要首先冲洗除去虚泥饼,倘若虚泥饼冲洗效果不好的话,就会影响实泥饼的冲洗效果,这也表明了虚泥饼的质量影响泥饼的冲洗效果,故本发明实施例提供的泥饼质量评价方法包括了对虚泥饼质量的评价,进而可选择适应性更高的冲洗方法,来冲洗井壁上的泥饼。
泥饼是在一定温度、压差下形成的,也就是说温度(井内温度)、压差(钻井液静液柱压力与地层压力之差)影响泥饼的质量,具体原因为:一方面,由于虚泥饼包括未经压实的膨润土而形成的卡房结构和充填在其结构内的自由水,而温度影响自由水的粘度,从而影响虚泥饼的连接强度;另一方面,压差影响泥饼的压实程度,进而影响泥饼的强度。
鉴于上述分析,为了能更加合理地评价泥饼的质量,则需要更加准确地模拟泥饼的形成,使得模拟形成的泥饼的性能与井底实际形成的泥饼性能相同,故,本发明实施例应采用井内温度、井内压差作为滤失实验的实验条件。
由于井底压差较大、以及具有足够高的温度,使得井壁底部上形成的泥饼质量较差,不易清洗。倘若此处泥饼的冲洗效果好的话,也能保证井壁其余部分的泥饼也能被冲洗除去。故,本发明实施例将井底压差以及井底温度作为滤失实验条件。
在实际作业中,获取井底温度与井底压差的方式有多种,例如实测法、预测法等。其中,实测法获取的温度、压力通常是离散值,不能准确地反映井底温度与井底压力,且检测费用较高,不利于操作。为了避免实测法造成的影响,本发明实施例采用预测法,获取井底温度与井底压差。
其中,获取井底温度,包括:
步骤a:获取钻井液的出口温度、以及井垂深。
其中,钻井液的出口温度指的是钻井液返出至地面时的温度;井垂深指的是井的垂直深度。
步骤b:根据钻井液的出口温度、井垂深,获取井底温度。
井底温度的计算公式为:
T=1.3×Tc+H/126
式中:
T——井底温度,℃;
Tc——钻井液的出口温度,℃;
H——井垂深,m。
另外,井底压差的计算公式为:
Δtn=Δt0e-cH
P=(ρmg-Gp)·H
式中:
Δtn——正常压实趋势声波时差,μs;
Δt0——起始时差,μs;
c——地层压实系数,无量纲;
H——井垂深,m;
e——自然常数,其值为2.71828;
Gp——井底附近地层的压力梯度,KPa/m;
G0——井底附近地层的上覆岩层压力梯度,Pa/m;
Gn——静水压力梯度,KPa/m;
ε——伊顿系数,无量纲;
Δtc——井底的实测声波时差,μs;
P——井底压差,KPa;
ρm——钻井液密度,g/cm3;
g——重力加速度,9.8m/s2。
需要说明的是,上述公式中的Δtn指的是地层正常压实趋势线中井底所对应点的声波时差;Δt0指的是地层正常压实趋势线中井口所对应点的声波时差;Gn为定值,取9.8KPa/m;ε指的是,当采用伊顿法拟合地层压力时,为了使拟合值与实测值相同,通常在拟合值前乘以修正系数,该修正系数称为伊顿系数;Δt0、c、G0根据测井测量获取,Δtc可采用专门用来测量声波时差的测井装置进行实测。
为了模拟泥饼的形成,通常进行滤失实验。滤失实验可分为静滤失实验与动滤失实验。其中,静滤失实验便于操作,且所使用的实验设备占地面积小,因此,本发明实施例采用静滤失实验来模拟泥饼的形成。
静滤失实验的实验条件为:实验压力为井底压力、实验温度为井底温度、以及实验时间设置为30min分钟(该时间段的设置主要是依据API标准而设定的);其实验原料为钻井液与岩芯,其中,钻井液为目标井的钻井液,岩芯的成分、结构与目标井的壁底部的岩芯的成分、结构相同。
可理解的是,当采用静滤失实验来模拟泥饼的形成时,实验所用到的模拟设备为静态泥饼形成装置。其中,静态泥饼形成装置为本领域所常见的,例如HTHP(HighTemperature and High Pressure,高温高压)岩芯滤失装置。
步骤102是分别获取泥饼中实泥饼、虚泥饼的厚度。
通过对上述步骤的说明,可看出,虚泥饼的质量也影响泥饼的整体质量,故本发明实施例将对虚泥饼的质量作为泥饼质量评价的一部分,以提高评价泥饼质量的合理性。该步骤包括:
步骤1021:测量泥饼的厚度。
将泥饼从泥饼形成装置的泥饼杯取出后,可采用针入度测试仪、钢板尺或游标卡尺来测量泥饼的厚度,例如,本发明实施例采用游标卡尺来测量泥饼的厚度。
步骤1022:将虚泥饼从泥饼上冲洗除去,获取实泥饼,并测量实泥饼的厚度。
具体为,可采用自来水缓慢冲洗虚泥饼,获取实泥饼,之后利用上述步骤提供的任一测量方法(例如采用游标卡尺)来测量实泥饼的厚度。
需要说明的是,由于虚泥饼与实泥饼的形貌相差明显,可利用肉眼识别虚泥饼与实泥饼。当冲洗完虚泥饼后,可及时停止冲洗泥饼,能更加准确地测量实泥饼、虚泥饼的厚度。
步骤1023:根据泥饼的厚度、实泥饼的厚度,获取虚泥饼的厚度。
其中,实泥饼的厚度的计算公式为:
x虚=x泥-x实
式中:
x虚——虚泥饼的厚度,mm;
x泥——泥饼的厚度,mm;
x实——实泥饼的厚度,mm。
步骤103是利用泥饼,获取钻井液的流动度。
由于钻井液具凝胶强度,这增加了冲洗液在冲洗泥饼前驱替近泥饼地带的钻井液的难度,进而降低了冲洗泥饼的冲洗效果,故,本发明实施例提供的泥饼质量评价方法包括了对钻井液的流动度(即钻井液凝胶强度)的评价,进而可选择适应性更高的冲洗方法,来冲洗井壁上的泥饼。
其中,获取钻井液的流动度的方法,包括:
步骤1031:在托盘中放置金属环,向金属环内同时加入泥饼与钻井液。
具体为,首先在托盘中放置金属环,然后将泥饼杯中的泥饼与钻井液同时倒入到金属环内。
其中,托盘为钻井液流动度测量仪中的专用托盘,该类托盘的表面光滑;金属环为无盖、无底的管状金属容器。
步骤1032:将金属环脱离托盘,测量钻井液在托盘上的流动度。
具体为:当泥饼与钻井液全部加入到金属环后,立即将金属环脱离托盘(可更加准确地测量钻井液的流动度),之后钻井液便以泥饼为中心,均匀地朝各个方向在托盘上流动,然后人为测量钻井液在托盘上流动的距离(举例来说,可采用钢尺或游标卡尺测量钻井液的流动距离),最后取钻井液在托盘上流动的距离作为钻井液的流动度。
由于钻井液在托盘流经的区域可看作圆形,故该圆形的直径可作为钻井液在托盘上流动的距离。
需要说明的是,步骤102与步骤103所使用的泥饼可分别通过步骤101获取,此时,本发明实施例不对步骤102与步骤103的先后顺序进行限制,例如,本发明实施例依次实施步骤102、步骤103;步骤102与步骤103所使用的泥饼也可为同一个泥饼,此时,应先执行步骤103、后执行步骤102。
步骤104是根据实泥饼的厚度、虚泥饼的厚度以及钻井液的流动度,获取泥饼质量综合系数。
通过该步骤可看出,本发明实施例提供的泥饼质量综合系数,考虑了虚泥饼的质量、钻井液的凝胶强度对泥饼质量的影响,能选择适用性更高的冲洗方法,提高冲洗泥饼的效果。
该步骤可包括:
步骤1041:分别计算实泥饼的厚度、虚泥饼的厚度及钻井液的流动度所对应的隶属值。
隶属值,是通过服从正态分布的隶属函数而计算获得的,用于表征模糊集合的数学工具。
其中,实泥饼的厚度所对应的隶属值的计算公式为:
式中:
μ1——实泥饼的厚度的隶属值,无量纲。
虚泥饼的厚度所对应的隶属值的计算公式为:
式中:
μ2——虚泥饼的隶属值,无量纲。
钻井液的流动度所对应的隶属值的计算公式分别为:
式中:
μ3——钻井液的流动度的隶属值,无量纲;
y——钻井液的流动度,cm。
步骤1042:根据隶属值,获取泥饼质量综合系数。
泥饼质量综合系数的计算公式为:
式中:
B——泥饼质量综合系数,无量纲。
步骤105是根据泥饼质量综合系数,评价泥饼的质量。
具体为,泥饼质量综合系数泥范围在0~1之间,数值越大,则泥饼的质量越好。
可根据泥饼的质量,来选择合理地清洗方法,例如,若泥饼质量综合系数为0.9时,可采用清水进行冲洗;若泥饼质量综合系数为0.02时,可采用含有药剂的清水进行冲洗。
以下将通过具体实施例进一步地描述本发明。
在以下具体实施例中,所涉及的操作未标明条件者,均安装常规条件或者制造商建议的条件进行。所用原料未注明生产厂商及规格者均为可以通过市场获得的常规产品。
实施例1
基于本发明实施例提供的方法,本实施例以港XX-1井为例来对固井前泥饼质量评价方法进行说明。
港XX-1井的测井数据可根据测井资料、底层压力拟合以及实验数据获取,其测井数据具体为:井垂深1500m,钻井液的出口温度为38℃,钻井液密度为1.20g/cm3,地层压实系数为2.7×10-4,起始时差为380μs,井底的实测声波时差为279μs,井底附近地层的上覆岩层压力梯度为23.54KPa/m,静水压力梯度为9.8KPa/m,伊顿系数为0.3。
(1)预测井底温度、井底压差
根据港XX-1井的测井数据,通过井底温度以及井底压差的计算公式,可得出该井的井底温度为61℃、井底压差为2.4Mpa。
(2)利用泥饼形成装置,进行静滤失实验,制备泥饼
将上述步骤获取的井底温度(即61℃)与井底压力(即2.4Mpa)作为静滤失实验的实验条件,并将实验时间设置为30min。
其中,进行静滤失实验所用的钻井液为XX-1井的钻井液,而实验所用的岩芯的成分、结构与XX-1井的井壁底部的岩芯的成分、结构相同。
参见图1,该实施例制备的泥饼的厚度较厚,且泥饼的表面不光滑。
(3)测量钻井液的流动度
静滤失实验完成后,将泥饼杯中的泥饼和钻井液同时倒入到放置在托盘上的金属环内。之后,将金属环从托盘上拿走,并采用游标卡尺测量钻井液在托盘上流动的距离,其值为12cm,即钻井液的流动度为12cm。
(4)测量泥饼、实泥饼的厚度,获取虚泥饼的厚度
测量钻井液的流动度后,采用游标卡尺测量泥饼的厚度,为10.4mm;之后,采用自来水缓慢冲洗除去虚泥饼,获得实泥饼,并采用游标卡尺测量实泥饼的厚度,为3.8mm;然后,根据泥饼、实泥饼的厚度,计算虚泥饼的厚度,为6.6cm。
(5)计算实泥饼、虚泥饼的厚度及钻井液的流动度所对应的隶属值
根据实泥饼的厚度的隶属值的计算公式,可计算实泥饼的厚度所对应的隶属值,为0.0079。
根据虚泥饼的厚度的隶属值的计算公式,可计算虚泥饼的厚度所对应的隶属值,为0.0002。
根据钻井液的流动度的隶属值的计算公式,可计算钻井液的流动度所对应的隶属值,为0.2369。
(6)获取泥饼质量综合系数
根据实泥饼的厚度、虚泥饼的厚度及钻井液的流动度所对应的隶属值,通过泥饼质量综合系数的计算公式,得出XX-1井的泥饼质量综合系数为0.0513。
(7)评价泥饼的质量
可看出XX-1井的泥饼质量综合系数较小,说明XX-1井的泥饼质量较差,在进行冲洗时,可在XX-1井中的冲洗液中加入药剂,以增大冲洗力度。
实施例2
基于本发明实施例提供的方法,本实施例以港XX-2井为例来对固井前泥饼质量评价方法进行说明。
港XX-2井的测井数据可根据测井资料、底层压力拟合以及实验数据获取,其测井数据具体为:井垂深1800m,钻井液出口温度为40℃,钻井液密度为1.22g/cm3,地层压实系数为2.72×10-4,起始时差为385μs,井底的实测声波时差为289μs,井底附近底层的上覆岩层压力梯度为23.74KPa/m,静水压力梯度为9.8KPa/m,伊顿系数为0.3。
(1)预测井底温度、井底压差
根据港XX-2井的测井数据,通过井底温度以及井底压差的计算公式,可得出该井的井底温度为66℃、井底压差为2.1Mpa。
(2)利用泥饼形成装置,进行静滤失实验,制备泥饼
将上述步骤获取的井底温度(即66℃)与井底压力(即2.1Mpa)作为静滤失实验的实验条件,并将实验时间设置为30min。
其中,进行静滤失实验所用的钻井液为XX-2井的钻井液,而实验所用的岩芯的成分、结构与XX-2井的井壁底部的岩芯的成分、结构相同。
参见图2,该实施例制备的泥饼的厚度较薄,且泥饼的表面光滑。
(3)测量钻井液的流动度
静滤失实验完成后,将泥饼杯中的泥饼和钻井液同时倒入到放置在托盘上的金属环内。之后,将金属环从托盘上拿走,并采用游标卡尺测量钻井液在托盘上流动的距离,其值为18cm,即钻井液的流动度为18cm。
(4)测量泥饼、实泥饼的厚度,获取虚泥饼的厚度
测量钻井液的流动度后,采用游标卡尺测量泥饼的厚度,为6.2mm;之后,采用自来水缓慢冲洗除去虚泥饼,获得实泥饼,并采用游标卡尺测量实泥饼的厚度,为2.4mm;然后,根据泥饼、实泥饼的厚度,计算虚泥饼的厚度,为3.8cm。
(5)计算实泥饼、虚泥饼的厚度及钻井液的流动度所对应的隶属值
根据实泥饼的厚度的隶属值的计算公式,可计算实泥饼的厚度所对应的隶属值,为0.2010。
根据虚泥饼的厚度的隶属值的计算公式,可计算虚泥饼的厚度所对应的隶属值,为0.027。
根据钻井液的流动度的隶属值的计算公式,可计算钻井液的流动度所对应的隶属值,为0.5273。
(6)获取泥饼质量综合系数
根据实泥饼、虚泥饼的厚度及钻井液的流动度所对应的隶属值,通过泥饼质量综合系数的计算公式,得出XX-2井的泥饼质量综合系数为0.2141。
(7)评价泥饼的质量
可看出XX-2井的泥饼质量综合系数大于XX-1井的泥饼质量综合系数,说明XX-2井的泥饼质量优于XX-1井的泥饼质量,则可选择不同于XX-1井的清洗方法对XX-2井的泥饼进行冲洗,例如可直接将XX-2井中的冲洗液设置为清水,就能达到冲洗干净的效果。
另外,与图1的泥饼对比,图2的泥饼厚度较薄,且泥饼表面比较光滑,说明图2的泥饼质量优于图1的泥饼质量,这也证明了,本发明实施例提供的泥饼质量评价方法具有合理性。
上述所有可选技术方案,可以采用任意结合形成本公开的可选实施例,在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种固井前泥饼质量评价方法,其特征在于,所述评价方法包括:
获取井底温度、井底压差,将所述井底温度与所述井底压差作为滤失实验条件,开展滤失实验,制备泥饼;
分别获取所述泥饼中实泥饼的厚度、虚泥饼的厚度;
利用所述泥饼,获取钻井液的流动度;
根据所述实泥饼的厚度、所述虚泥饼的厚度以及所述钻井液的流动度,获取所述泥饼质量综合系数;
根据所述泥饼质量综合系数,评价所述泥饼的质量,所述泥饼的质量用于确定清洗所述泥饼的清洗方式;
其中,所述获取所述泥饼质量综合系数,包括:
分别计算所述实泥饼的厚度的隶属值、所述虚泥饼的厚度的隶属值及所述钻井液的流动度的隶属值;
根据上述三个隶属值,获取所述泥饼质量综合系数;
所述实泥饼的厚度的隶属值、所述虚泥饼的厚度的隶属值及所述钻井液流动度的隶属值的计算公式分别为:
式中:
μ1——实泥饼的厚度的隶属值,无量纲;
x实——实泥饼的厚度,mm;
μ2——虚泥饼的厚度的隶属值,无量纲;
x虚——虚泥饼的厚度,mm;
μ3——钻井液的流动度的隶属值,无量纲;
y——钻井液的流动度,cm;
所述泥饼质量综合系数的计算公式为:
式中:
B——泥饼质量综合系数,无量纲。
2.根据权利要求1所述的评价方法,其特征在于,所述获取井底温度,包括:
获取钻井液的出口温度、以及井垂深;
根据所述钻井液的出口温度、所述井垂深,获取所述井底温度;
所述井底温度的计算公式为:
T=1.3×Tc+H/126
式中:
T——井底温度,℃;
Tc——钻井液的出口温度,℃;
H——井垂深,m。
4.根据权利要求1所述的评价方法,其特征在于,所述滤失实验为静滤失实验。
5.根据权利要求1所述的评价方法,其特征在于,所述分别获取所述泥饼中虚泥饼的厚度、实泥饼的厚度,包括:
测量所述泥饼的厚度;
将所述虚泥饼从所述泥饼上冲洗除去,获取所述实泥饼,并测量所述实泥饼的厚度;
根据所述泥饼的厚度、所述实泥饼的厚度,获取所述虚泥饼的厚度。
6.根据权利要求1所述的评价方法,其特征在于,所述利用所述泥饼,获取钻井液的流动度,包括:
在托盘中放置金属环,向所述金属环内同时加入所述泥饼与所述钻井液;
将所述金属环脱离所述托盘,测量所述钻井液在所述托盘上的流动度。
7.根据权利要求1所述的评价方法,其特征在于,所述泥饼质量综合系数泥范围在0~1之间,数值越大,则所述泥饼的质量越好。
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Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1858146A (zh) * | 2005-12-26 | 2006-11-08 | 西南石油学院 | 一种抗污染高效隔离液及制备方法 |
WO2008115969A1 (en) * | 2007-03-22 | 2008-09-25 | Baker Hughes Incorporated | Determination of gas saturation radial profile from multi-frequency nmr data |
WO2008123888A1 (en) * | 2006-06-09 | 2008-10-16 | M-I Llc | Hydrophobically modified fluid loss additives and viscosifier products |
CN101963609A (zh) * | 2010-09-10 | 2011-02-02 | 中国海洋石油总公司 | 一种泥饼性能综合评价方法及装置 |
CN102618231A (zh) * | 2012-03-09 | 2012-08-01 | 中国石油天然气集团公司 | 低温浅层防窜水泥浆 |
CN102979505A (zh) * | 2012-12-06 | 2013-03-20 | 中国海洋石油总公司 | 一种固井水泥环性能模拟实验装置及实验方法 |
CN104563924A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-04-29 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种评价固井冲洗液冲洗效率的装置及方法 |
CN104974723A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-10-14 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种油田固井用加重隔离液及其制备方法 |
CN106124400A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-16 | 西南石油大学 | 一种高密度水基钻井液泥饼质量评价方法 |
CN205749194U (zh) * | 2016-05-05 | 2016-11-30 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种油井水泥流动度测试板 |
WO2017099796A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Mud cake correction of formation measurement data |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100398623C (zh) * | 2006-08-11 | 2008-07-02 | 大庆石油管理局 | 水基泥浆冲洗液 |
CN103344554B (zh) * | 2013-07-03 | 2016-03-02 | 中国海洋石油总公司 | 一种泥饼返排性能的测定装置 |
-
2017
- 2017-07-19 CN CN201710592802.XA patent/CN109281654B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1858146A (zh) * | 2005-12-26 | 2006-11-08 | 西南石油学院 | 一种抗污染高效隔离液及制备方法 |
WO2008123888A1 (en) * | 2006-06-09 | 2008-10-16 | M-I Llc | Hydrophobically modified fluid loss additives and viscosifier products |
WO2008115969A1 (en) * | 2007-03-22 | 2008-09-25 | Baker Hughes Incorporated | Determination of gas saturation radial profile from multi-frequency nmr data |
CN101963609A (zh) * | 2010-09-10 | 2011-02-02 | 中国海洋石油总公司 | 一种泥饼性能综合评价方法及装置 |
CN102618231A (zh) * | 2012-03-09 | 2012-08-01 | 中国石油天然气集团公司 | 低温浅层防窜水泥浆 |
CN102979505A (zh) * | 2012-12-06 | 2013-03-20 | 中国海洋石油总公司 | 一种固井水泥环性能模拟实验装置及实验方法 |
CN104563924A (zh) * | 2014-12-22 | 2015-04-29 | 中国石油天然气股份有限公司 | 一种评价固井冲洗液冲洗效率的装置及方法 |
CN104974723A (zh) * | 2015-06-18 | 2015-10-14 | 中石化石油工程技术服务有限公司 | 一种油田固井用加重隔离液及其制备方法 |
WO2017099796A1 (en) * | 2015-12-11 | 2017-06-15 | Halliburton Energy Services, Inc. | Mud cake correction of formation measurement data |
CN205749194U (zh) * | 2016-05-05 | 2016-11-30 | 中国石油集团渤海钻探工程有限公司 | 一种油井水泥流动度测试板 |
CN106124400A (zh) * | 2016-06-22 | 2016-11-16 | 西南石油大学 | 一种高密度水基钻井液泥饼质量评价方法 |
Non-Patent Citations (10)
Title |
---|
Changes in Solids Composition of Reservoir Drill in Fluids During Drilling and the Impact on Filter Cake Properties;E. Pitoni et al.;《Society of Petroleum Engineers》;19990531;第1-7页 * |
克拉玛依油田井底静止温度与井底循环温度的研究;韩云等;《新疆石油学院学报》;20020430;第2卷;第33-37页 * |
固井冲洗液冲洗效率评价方法;唐世等;《石油钻采工艺》;20160930;第38卷(第5期);第601-605页 * |
水泥浆防窜能力综合评价方法;初永涛等;《断块油气田》;20130930;第20卷(第5期);第678-680页 * |
泥饼厚度影响因素研究;周风山等;《西安石油学院学报(自然科学版)》;19990930;第5卷;第26-28页 * |
泥饼结构物理模型与数学模型研究;周风山等;《钻井液与完井液》;20030531;第3卷;第1-6页 * |
泥饼质量的影响因素研究;王平全等;《钻井液与完井液》;20120930;第29卷(第5期);第21-25页 * |
测井地层压力预测技术研究综述;李晓晨等;《化工设计通讯》;20170331;第43卷(第3期);第30-44页 * |
深井钻井泥浆泥饼质量评价技术研究与应用;夏晨等;《内蒙古石油化工》;20091130;第35卷(第22期);第115-117页 * |
综合评价固井顶替效率;艾正青等;《西部探矿工程》;20161030;第28卷(第10期);第79-81页 * |
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Publication number | Publication date |
---|---|
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