在鉆井過程中朱转,由于壓差的作用返吻,鉆井液中的水分不可避免地通過井壁濾失到地層中逮走,造成鉆井液失水漾狼。隨著水分進(jìn)入地層重慢,鉆井液中粘土顆粒便附著在井壁上形成“濾餅”,形成一個濾餅井壁逊躁。由于濾餅井壁比原來的井壁致密得多似踱,所以它一方面阻止了鉆井液的進(jìn)一步失水,一方面起到了保護(hù)井壁的作用稽煤。但是在濾餅井壁形成的過程中核芽,濾失的水分過多,濾餅過厚酵熙,細(xì)粘土顆粒隨水分進(jìn)入地層等都會影響正常鉆井轧简,并對地層造成傷害。
(一)鉆井液的濾失及濾餅的形成在鉆井過程中鉆井液的濾失是必然的匾二,通過濾失可形成濾餅保護(hù)井壁哮独。但是鉆井液濾失量過大,易引起頁巖膨脹和坍塌察藐,造成井壁不穩(wěn)定借嗽。此外,濾失量增大的同時濾餅增厚转培,使井徑縮小恶导,給旋轉(zhuǎn)的鉆具造成較大的扭矩,起下鉆時引起抽汲和壓力波動浸须,易造成壓差卡鉆惨寿。因此,適當(dāng)?shù)乜刂茷V失量是鉆井液的重要性能之一删窒。顯然裂垦,鉆井液的濾失量與地層滲透率密切相關(guān)。但鉆井液發(fā)生濾失的同時就有濾餅形成肌索,鉆井液再發(fā)生濾失時蕉拢,必須經(jīng)過已經(jīng)形成的濾餅。因此,決定濾失量大小的主要因素是濾餅的滲透率晕换。如何形成低滲透率的高質(zhì)量濾餅午乓,阻止鉆井液的進(jìn)一步濾失,是鉆井液配制中要考慮的主要問題之一闸准。
1.降濾失鉆井液的濾失可分為瞬時濾失益愈、靜濾失和動濾失。瞬時濾失在整個濾失過程中占的比例較幸募摇蒸其;動濾失比較符合井下情況,但無論是室內(nèi)還是現(xiàn)場都難以測定库快;靜濾失盡管與實(shí)際情況有一定差距摸袁,但評價方法簡單,能很好地反映鉆井液的濾失性能义屏。
2.濾餅形成過程在實(shí)驗(yàn)室常利用濾失量測定儀測量靜濾失量但惶。實(shí)驗(yàn)中,在濾杯中的鉆井液經(jīng)濾紙而流出湿蛔。鉆井液固相侵入地層在濾餅形成前濾液流出的速率相當(dāng)快膀曾,l一2s后,濾液流出速率漸漸變慢阳啥,經(jīng)一定時間趨于勻速添谊。濾餅形成前經(jīng)過濾紙的濾失稱為瞬時濾失,此間的濾失量稱為瞬時濾失量察迟。在鉆經(jīng)滲透性的地層時也存在這一過程斩狱。為減少瞬時濾失量,鉆井液中需要含有適當(dāng)大的固相顆粒扎瓶,來堵巖石孔隙所踊。當(dāng)這些較大的顆粒在巖石孑L喉處形成橋堵后,較小的顆粒再堵塞在較大顆粒之間所形成的孔隙中概荷,一直進(jìn)行下去秕岛,直至小的溶膠顆粒將濾餅的小孔隙堵死,這時只有水分才能滲入地層误证。