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携岩能力

/carrying capability/
条目作者蒋官澄

蒋官澄

最后更新 2024-12-03
浏览 169
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钻井液在循环过程中,将井底被钻头破碎的岩屑携至地面的性能及停钻时钻井液悬浮钻屑的性能。又称携屑能力。

英文名称
carrying capability
所属学科
石油与天然气工程
又称
携屑能力

钻井液首要和最基本的功能就是将被钻头破碎的岩屑携至地面,携岩能力强能够保证井眼清洁,起下钻畅通,钻头在井底始终接触和破碎新地层,保持安全快速钻进。

携带能力指数()计算公式为:



(1)

式中为环空返速;为钻井液密度;为幂律模式中的稠度指数。

为了确保良好的井眼净化,携带能力指数应当大于或等于1。此方程适用于35°以下的井斜角,刚好低于钻屑休止角45°。计算所选择的环空返速应当是所遇到的最小值(如对于海上作业很可能在隔水管里)。

一个颗粒通过静止液体而下落的沉降速率取决于:①颗粒的尺寸与形状。②颗粒的密度。③液体在某剪切速率时的黏度。④液体的密度。这些参数中只有液体的黏度是容易调整的。关于颗粒的尺寸和形状的因素超出了钻井现场所能控制的范围。液体的密度(比重)虽然可以控制,但常被另外的因素(主要是平衡地层压力)所决定。而在钻井工作的整个过程中,钻井液的黏度是变化的。

如果计算表明携带能力指数()对充分净化井眼太低,就要重新调整方程(假设=1)来预测黏度的变化,是要携带大部分钻屑到地面所必需的黏度,计算公式为:



(2)

因为钻井液报告一直用宾汉模式描述钻井液的流变性,需要把稠度转化为塑性黏度和屈服值。屈服值可以用合适的添加剂来调节,而塑性黏度改变不大。

  • 鄢捷年.钻井液工艺学.东营:中国石油大学出版社,2013.

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