①泥浆迟到时间(T上M):泥浆从井底上行至井口所需的时间。
②岩屑迟到时间(T上c)被钻头破碎的岩屑受泥浆携带,从井底上行至井口所需的时间。
通常,岩屑迟到时间大于泥浆迟到时间(即T上c >T上M)。因为岩屑密度大,一般为2.0 ~2.8g/cm3;泥浆密度小,一般为>1. 0~1. 2g/cm3。所以岩屑和泥浆返至井口的速度V上c与V上M存在一定的差异,存在V上c泥浆循环时间理论计算
泥浆循环时间的理论计算(容积法):
①泥浆下行时间:
T
下M=
式中
V——钻柱内容积,m 3;
Q——泥浆泵排量,m 3/min
d 1——钻柱内径,m;
H——井深,m。
②泥浆上行时间(即泥浆迟到时间):
T
上M=
式中
V——井内环空容积,m 3;
D——井径,m;
d 2——钻柱外径,m。
③泥浆循环一周的时间(全循环时间):
T周m=T 下M T 上M(min)
由于理论计算的泥浆上行时间(T 上M)存在一定的误差,一般较实际情况偏小,而且该误差随井深增大而增大。出现上述误差的原因主要是由于井径不规则(扩径)和泵上水系数实际偏低(即泵排量实际偏小)所致。因此,泥浆循环时间通常采用实测。
①实测方法:现场多采用指不剂(有色玻璃纸、塑片,或用电石指不剂)实测泥浆循环时间T 周M,再减去泥浆下行时间T 下M,即可得出实测的泥浆上行时间T 上M。由于实测的泥浆下行时间(T 下M)与理论计算值之间的误差较小,影响不大,故可用理论值代替。
即实测的泥浆上行时间:
T 上M= T周m-T 下M(min)
②实测步骤:
a.在钻进过程中加单根(钻杆)时,将指不剂投入杆内。
b.在接方钻杆时,记录开泵时间,此即指不剂随泥浆在井下循环的开始时间。
c.在震动筛上用水冲洗,接取指不剂,记录指不剂返出井口的时间(初至,大量到,终了),开泵时间到大量指不剂返出井口的时间间隔,便是泥浆循环一周的时间(T周M);若用电石指不剂,则记录综合录井仪检测到乙炔气体的时间。
d:记录泵冲次(在测定过程中不能停泵)。
以上实测得出的是泥浆下行和上行一周的总时间T周M。
③求出泥浆上行时间:
a.求泥浆下行时间(T 下M)的理论值;
b.求出实测的泥浆上行时间值T 上M=实测的T 周M-T 下M理论值。
利用迟到时间将岩层归位,必须量化迟到时间,建立数学模型。迟到时间受诸多因素的影响,因此,在建立数学模型时,须排除一些干扰因素。
1、钻井液性能
钻井液是岩屑的运动载体,其性能决定岩屑的运动规律。钻井液浓度降低,携带岩屑能力随之下降,岩屑会在其运送过程中产生相对向下的速度,出现“下沉”现象。必须在保证钻井液其他功能的基础上,调整其性能,使岩屑与之运动同步。
2、井身结构
井身是岩屑运动的空间载体。井身倾斜、缩径与塌孔、井径大小、几开钻进成孔都是地热钻井重要的因素。初始数学模型的建立,必须首先排除这些因素的干扰。如假设是一开成孔的地热井,那就需要把钻头直径当作井眼直径,将井眼、钻具均理解为标准的圆柱形。
3、机械性能
泥浆泵赋予钻井液的原动力,泵的排量越大,钻井液获得的动能越大,在同一眼井、同一层位的岩屑迟到时间就越短。钻压、转速直接影响岩屑颗粒的大小,是重要的影响因素之一。 2100433B