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库车山前固井环空钻井液低剪切流变特性研究

2021-01-02兰焜翔张兴国艾正青袁中涛徐力群刘忠飞

石油钻探技术 2021年6期

兰焜翔, 张兴国, 艾正青, 袁中涛, 徐力群, 刘忠飞

(1. 油气藏地质及开发工程国家重点实验室(西南石油大学),四川成都 610500;2. 中国石油塔里木油田分公司油气工程研究院,新疆库尔勒 841000)

塔里木盆地库车山前构造带蕴藏了塔里木油田60%以上的天然气,是塔里木油田天然气增储上产的主力气区[1]。但由于气层埋藏超深(6 000~8 000 m)、井筒温度超高(井底静止温度130~180 ℃)、井内压力超高(钻井液密度超过2.55 kg/L)且安全密度窗口窄,四开、五开固井下套管期间经常发生漏失,从而严重影响固井施工和固井质量[2-3]。

目前,固井下套管时的激动压力基于全剪切速率下测得的流变参数进行计算,而钻井液的流变特性随剪切速率变化而变化。但窄安全密度窗口井下套管和钻井液上返的速度慢,钻井液上返时的剪切速率达不到旋转黏度计的最高剪切速率1 021.40 s-1。在此情况下,低剪切速率(1.70~340.50 s-1)下的流变参数与全剪切速率(1.70~1 021.40 s-1)下的流变参数差异较大,导致低剪切速率时下套管的激动压力与全剪切速率时下套管的激动压力存在较大差异[4-5]。

为此,利用测试得到的库车山前超深天然气井现场环空钻井液的流变性数据,拟合了钻井液低剪切和全剪切速率下的流变参数,分析了二者及所对应下套管激动压力的差异,发现低剪切速率下的流变特性对库车山前固井下套管激动压力有较大影响[6-8]。由此可知,针对库车山前及类似区块窄安全密度窗口的超深天然气井,应根据钻井液低剪切速率下的流变参数分析下套管激动压力,为合理设计套管下入速度、降低下套管时的漏失量提供参考。……

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