一、比重
1、比重跟鑽速成反比。比重高,意味著鑽井液中固相含量即巖屑和膨潤(rùn)土含量高,鑽速會(huì)明顯降低。比重每增加1%,鑽速下降10%。
2、低比重鑽井液能降低鑽頭的磨耗及延長(zhǎng)鑽頭壽命,反之亦然。
3、降低鑽井液比重,能減輕和消除鑽井液漏失。
4、低比重鑽井液有利於巖屑在地麵沉澱。
5、適當(dāng)調(diào)整鑽井液比重可以平衡地層壓力。
6、鑽進(jìn)噴、湧地層,增加比重可以防止井噴井湧。
二、流變性與鑽進(jìn)的關(guān)係
鑽井液的流變性是指在外力作用下,鑽井液流動(dòng)與其內(nèi)部結(jié)構(gòu)變形的特征。它包含鑽井液表觀粘度、塑性粘度、靜切力、動(dòng)切力、觸變性、流動(dòng)指數(shù)和稠度係數(shù)等參數(shù)。
1、與鑽頭破碎巖石速度的關(guān)係。
鑽速隨粘度的降低而增加,反之亦然,其原因是:
a、泥漿泵功率一定,粘度減少,泵壓降低,排量增加,鑽頭水馬力增加,噴射能力增強(qiáng);
b、噴嘴紊流粘度降低,鑽井液的清洗和排屑作用增加;
c、粘度低的鑽井液易滲入井底微裂隙,能降低巖屑的壓持力和巖石的可鑽強(qiáng)度。
2、與懸浮巖屑和攜帶巖屑的關(guān)係。
紊流時(shí)的高流速對(duì)井壁衝蝕嚴(yán)重,況且,陝北泥漿泵普遍偏小,不可能達(dá)到紊流狀態(tài)。層流使巖屑翻轉(zhuǎn),並推向井壁,有的在井壁上形成”假泥餅”,有的向下滑落,發(fā)生埋鑽事故。
因此,提高動(dòng)塑比τ/μp,使層流變?yōu)槠桨逍蛯恿?,可?shí)現(xiàn)環(huán)空返速在0.5-0.6m/s就可滿足攜巖的要求,並避免了紊流對(duì)井壁的破壞。
3、與井內(nèi)液柱壓力激動(dòng)的關(guān)係
壓力激動(dòng)對(duì)鑽井是有害的,它與鑽井液粘度、切力、觸變性成正比。壓力激動(dòng)易引起井漏井塌,因此,在鑽遇易漏易塌地層時(shí),一定要控製好鑽井液的流變性,在起下鑽和開泵的操作上不宜過(guò)猛,開泵之前最好先活動(dòng)鑽具,以防止因?yàn)閴毫?dòng)而引起的各種井下複雜情況。
三、濾失性能
鑽井液失水量過(guò)大≥10mL/30min,形成的泥皮厚而疏鬆,對(duì)鑽井工作有下列影響。
1、使水敏性泥巖、頁(yè)巖等巖層吸水膨脹、坍塌、縮徑;
2、增加起下鑽阻力;
3、易發(fā)生泥皮卡鑽事故;
4、泥皮過(guò)厚,環(huán)狀空間減小,泥包鑽頭,使起下鑽壓力激動(dòng)增大,會(huì)導(dǎo)致坍塌和漏失;
5、影響下套管;