發(fā)布時(shí)間:2022-03-23 16:01
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一、遲到時(shí)間
巖屑遲到時(shí)間,又稱巖屑滯后時(shí)間,是指鉆井液攜帶鉆頭破碎巖石形成 的巖屑 ,從所在 層位沿井壁 與鉆具形成的環(huán)形空 隙(直接、勻速 ) 上返到地表取樣處的時(shí)間。
巖屑錄井是掌握地層資料便捷、有效的途徑之一。但從深井中較深處的巖屑出露到井口要經(jīng)過(guò)一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的上返過(guò)程,而此時(shí)井口取樣所得到的巖屑已不能代表即時(shí)鉆探的地層。為消除該影響,將巖屑準(zhǔn)確歸位,須引入巖屑遲到時(shí)間的概念。
二、影響因素
鉆井中鉆到某一深度時(shí)所破碎的巖屑,由洗井液帶到地面的時(shí)間,已不是鉆頭鉆達(dá)這一深度的時(shí)間,而有一段滯后。井鉆得越深,滯后時(shí)間越長(zhǎng)。巖屑遲到時(shí)間受井深、洗井液密度與黏度、巖屑的密度與大小、泥漿泵的壓力與排量等許多因素影響。在井場(chǎng)一般用與巖石密度相近的特別物質(zhì)(彩色玻璃、磚頭等)泵入井底,記錄這些物質(zhì)的返出時(shí)間,作為這一深度的巖屑遲到時(shí)間。
利用遲到時(shí)間將巖層歸位,必須量化遲到時(shí)間,建立數(shù)學(xué)模型。遲到時(shí)間受諸多因素的影響,因此,在建立數(shù)學(xué)模型時(shí),須排除一些干擾因素。
1、鉆井液性能
鉆井液是巖屑的運(yùn)動(dòng)載體,其性能決定巖屑的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。鉆井液濃度降低,攜帶巖屑能力隨之下降,巖屑會(huì)在其運(yùn)送過(guò)程中產(chǎn)生相對(duì)向下的速度,出現(xiàn)“下沉”現(xiàn)象。必須在保證鉆井液其他功能的基礎(chǔ)上,調(diào)整其性能,使巖屑與之運(yùn)動(dòng)同步。
2、井身結(jié)構(gòu)
井身是巖屑運(yùn)動(dòng)的空間載體。井身傾斜、縮徑與塌孔、井徑大小、幾開(kāi)鉆進(jìn)成孔都是地?zé)徙@井重要的因素。初始數(shù)學(xué)模型的建立,必須首先排除這些因素的干擾。如假設(shè)是一開(kāi)成孔的地?zé)峋蔷托枰雁@頭直徑當(dāng)作井眼直徑,將井眼、鉆具均理解為標(biāo)準(zhǔn)的圓柱形。
3、機(jī)械性能
泥漿泵賦予鉆井液的原動(dòng)力,泵的排量越大,鉆井液獲得的動(dòng)能越大,在同一眼地?zé)峋⑼粚游坏膸r屑遲到時(shí)間就越短。鉆壓、轉(zhuǎn)速直接影響巖屑顆粒的大小,是重要的影響因素之一。
三、計(jì)算公式
遲到時(shí)間不能直接獲取,直接獲取的時(shí)間為指示物循環(huán)一周的時(shí)間。獲取的具體方法為:利用接單根的機(jī)會(huì)將代表巖屑的指示劑投入到井口鉆桿中,記錄好開(kāi)泵時(shí)間,在取樣處待指示劑濃度最高時(shí)停止計(jì)時(shí)。
式中:
用以上計(jì)算公式求出的遲到時(shí)間,與鉆井時(shí)實(shí)測(cè)的時(shí)間相對(duì)比,以驗(yàn)證計(jì)算公式的準(zhǔn)確性。
四、實(shí)測(cè)方法
由于理論計(jì)算的泥漿上行時(shí)間(T上M)存在一定的誤差,一般較實(shí)際情況偏小,而且該誤差隨井深增大而增大。出現(xiàn)上述誤差的原因主要是由于井徑不規(guī)則(擴(kuò)徑)和泵上水系數(shù)實(shí)際偏低(即泵排量實(shí)際偏小)所致。因此,泥漿循環(huán)時(shí)間通常采用實(shí)測(cè)。
①實(shí)測(cè)方法:
現(xiàn)場(chǎng)多采用指不劑(有色玻璃紙、塑片,或用電石指不劑)實(shí)測(cè)泥漿循環(huán)時(shí)間T周M,再減去泥漿下行時(shí)間T下M,即可得出實(shí)測(cè)的泥漿上行時(shí)間T上M。由于實(shí)測(cè)的泥漿下行時(shí)間(T下M)與理論計(jì)算值之間的誤差較小,影響不大,故可用理論值代替。
即實(shí)測(cè)的泥漿上行時(shí)間:T上M=T周M-T下M
②實(shí)測(cè)步驟:
a.在鉆進(jìn)過(guò)程中加單根(鉆桿)時(shí),將指不劑投入桿內(nèi)。
b.在接方鉆桿時(shí),記錄開(kāi)泵時(shí)間,此即指不劑隨泥漿在井下循環(huán)的開(kāi)始時(shí)間。
c.在震動(dòng)篩上用水沖洗,接取指不劑,記錄指不劑返出井口的時(shí)間(初至大量到終了),開(kāi)泵時(shí)間到大量指不劑返出井口的時(shí)間間隔,便是泥漿循環(huán)一周的時(shí)間(T周M);若用電石指不劑,則記錄綜合錄井儀檢測(cè)到乙炔氣體的時(shí)間。
d:記錄泵沖次(在測(cè)定過(guò)程中不能停泵)。
以上實(shí)測(cè)得出的是泥漿下行和上行一周的總時(shí)間T周M。
③求出泥漿上行時(shí)間:
a.求泥漿下行時(shí)間(T下M)的理論值;
b.求出實(shí)測(cè)的泥漿上行時(shí)間值T上M=T實(shí)測(cè)的T周M-T下M理論值。