你对钻井了解多少？.pdf

一 等 1 你对钻井了解多少 ．C． Go h t s ， ． 著 第二部分解释答案 Wo r l d O i l编者注 读者 中谁读了 世界 石油 1 9 9 6年 5月号 上的钻井测验 ， 现在也许 对答 案有 自己的问题。 本刊注 测验和答案登 载在本刊 1 9 9 “ ／ 年第 2期 6 4页 G o i n s 先生将 在这里解答这些问题 ， 希望以他的论据来支持 推荐 的答 案 如我们在上一次说明的 ， 我们是 重复十年前提供的同一特辑的练 习。 我们再一 次 希望 ， 这将既是激 励也是教育， 并且在钻一 口井 的事例 中证 实古老的格言， 就是“ 许多事 物变化 ． 许多事物不变” 。 关于钻 井可以提出许多问题 ， 它可以是知 识 ， 特别是机械技术的直接测验。选择所提出 问题 的目的不是要测验一般的知识 ， 而是提出 作者发现即使对于有经验 的工程师也经常被 误解 的那些 问题 有些是直觉颠倒的 ， 有些代 表 普通误解 的， 有些是关键性 的， 因为了解它 们可以防止严重的井下复杂情况 ， 有些是测验 观察能力的， 而有些仅仅是为了提高兴趣 。 经验指 出有些答案受到怀疑 。然而 ， 作者 的意见是这些是能容易地检验的 ， 或者由文献 证 明是更合适的。 本文试图为答案提供一个简 要的 ， 但是足够的基础 ， 以及另外的参考文献 ， 在这些文献中答案看来是合适的。 欢迎提出任 何技术上有根据的不同意见。 1 ． 1 0 0 0英尺 5英寸 1 9 ． 5 磅／ 英尺的 E级 XH接头的钻杆在空气 中重多少 a ． 2 0 9 0 0 0磅 b ． 1 9 5 0 0 0碚 ” ＼I／ c E 2 ．z 李 自俊译 c ． 2 2 1 0 0 0磅 答 案是 2 0 9 0 0 0磅 ， 实际上是 2 0 8 9 0 0磅 。 AP I R P 7 G列举包括钻杆加厚端和钻杆接头 的单位长度重是 2 0 ． 8 9 磅／ 英尺 。 2 ． 如果你循环清水并用水力半径公式 D D _一D t } 来计算雷诺数 ， 那 么你更 希望 钻铤段环空还是钻杆段环空是紊流 通常的计算表 明， 钻杆段环空的雷诺数最 大 。用水力半径代替 D； 足 KDVp ／ l s K DI f D f Vp ／ ,u 环空速度 由流量和环空截面积计算 V Q／ A和 A 一 D 目一 D f ／ 4 因此 ， 通过代入 R 4 KQP ／ , v J r D 目 D f 式中 R e 雷诺数； 单位常数 ； Q流量 ； 速度 ； 粘度 ； A 面积 ； P 密度； D直径 因为 井径和管径之和在钻杆 段环 空为最 小 ， 所以钻杆段 环空算得 的 R 大于钻铤段 环 三 三 维普资讯 3 6 国外站井技求 第十二卷1 9 9 7 年第 6期 空的 m 。可以注意到 ， 按 照公式， 如管径增大 间隙减小 ， 忍 减小 ； 但是 如井径增大 间隙 增大 ， Re 也减小。 这似乎有点儿荒谬， 但这个 方程是通常采用的。 实质上， 当湿周增加时雷诺数减小。当钻 井液 或水 泥 浆 的有 效粘 度算 出 来并用 于 时 ， 则得相 反结果 ， 因为间 隙较 小处 将较 高 这是 因为窄间隙中剪切速率增大可使有效 粘度降低和 Re 增大 ， 使说明的条件无效 。 计算钻 井液和水泥浆 的雷诺数也应包括 计算管子旋转在降低有效粘度方面的作用， 但 是没有简易的方法能这样计算。 最后 ， 明显的是为 了避免紊流和井眼扩大 或者为 了保证紊流注水泥 ， 环空临界速度的 计算是相当不确定的。 而且， 对于牛顿流体， 钻 杆段 环空的井 眼冲蚀将大于钻铤段环空的想 法是几乎不可接受的。 3 ． 当你在一给定井上以一定的钻柱和钻 井泵向更深处钻进时 ， 为了获得最大钻头木功 率 ， 你 应该需要更大的、 相同的还是较小的泵 功率 你需要较小的泵功率 。这是因为， 对于一 给定 的井眼和钻柱尺寸为 了维持最大的钻头 水功率或 冲击力 ， 地面泵功率必须随井深而减 小。基本上 ， 只有在大尺寸井眼中才需要大的 泵功率 获得合适的环空流速 。 任何钻头公司 手册 中设计程序的结果都将表明这个结论 如 H． A． Ke n d a l l 和 w． C ． G o i n s ， J r ． 所写的“ 喷射 钻头最大钻头水功率、 冲击 力或射流速度程序 设计” ， 译文 载 石 油译丛 勘探和开发 ， 1 9 6 5 年第 6期 。 必须保持最大 的实际地面压力以便将液 能最有效地传递给钻头。例如， 在优化流量范 围内 ， 对于最大钻头水功率钻头压降应为地面 压力的 6 5 ， 而管路系统压力损失为 3 5 ， 当 钻杆接长时必须减少流量以保持地面压力和 正确的压力比例。 地面泵功率是压力和流量乘 积的函数 ， 因此泵功率要减步。 4 ．当挠性 连续 油 管下人井 中时 ， 循 环 压力应升高、 降低还是保持不变 当油管从滚筒上展开成为非卷绕状时 ， 它 的总长的较高百分 比部分成为直的， 所 循环 压力将降低 ， 因为循环通过直的管子的摩擦阻 力要小于通过卷绕状管子的摩阻力 。 5 、井中钻井 液发生漏失 ， 然后 用清水灌 注环空 ， 在漏失深度处 殛以下 ， 静液压力是否 减少 答案是不减少。当钻井液停 止下降， 它不 是平衡裂缝延伸压力 ， 就是 平衡地层流体压力 “ 开启” 水道 。 如加入水 ， 钻井液 面下降． 但 的静液压力保持和裂缝延伸压力或地 层流体 压力相同 而且 ， 如果加入的水量是用环空容 量计算 ， 那么可 算出水的高度。而如果假设 裂缝是在套管鞋处 ， 那 么可以算 出钻井涟 高 度。 因为水的静液压力加上钻井液 的压力等 于裂缝延伸压力 ， 从这些数字 ， 可 算 出能 建 立循环的钻井液密度。 要点是如果在初始漏失 时井莰有流出 ， 那么当水加入或套管鞋 以上的 钻井液用能建立循环的钻井液替代时， 井将不 会没有流 出。 在这些条件下为恢复循环不需要 堵漏材料。 6 、如果套管柱在钻井 液中悬离井底 ， 1 管柱底邮是处于拉伸、 中性还是压缩 2 套管 柱是直的还是压曲的 管柱底部在钻井液 中处于轴向压缩， 但管 柱是直的。如不计空气的静压， 空气中管柱底 端是处于轴向载荷中性和直的 名词“ 浮力” 最好 的概念是对端面施加静 液压 造成的压缩力并不会引起压曲。M、 F ． Ha wk i n s和 N． L a mo n f 写 的“ 钻 杆应力 分析“ D r m． P r o d 、 P r a c ． ， A P I ， 1 9 4 9 ， 用应变计表 明 ， 当井充满水时 ， 井中一杆的底端是处 于轴 向压缩 他们断定这会引起压 曲倾 向， 但是后 来修正 了他们的假设 。也见 A． Kl i n k d e n b e r g 的评论， “ 钻杆和套管的中性 区及其对压曲和 挤 扁 的 重 要 性” D r | 1 1 、 P r o d 、 P r a c ． ． A P 1 ． 1 9 5 1 。 在 H、 B ． Wo o d s的评论 中指出 ， 当一管柱 的径向应力和切 向应力的平均值超过轴 向应 维普资讯 国外钻井技术 3 7 力时将不发生压曲。 在 A． J ． C h e s n e y ， J r ． 和 J ． Ga r c i a写 的 管 柱 的 载荷 和稳 定性 分析”中 p a p e r 6 9 一Pe t 一 1 5， AS M E P e t ． Me c h ． E n g ． ， C o n f ． ， Tu l s a ， O k l a h o ma ， 1 9 6 9 ， 把这个改变为 稳定性力和轴向载荷概念更容易应用 。 要点是 钻井液中的套管或钻杆柱有两个 中性点 一个 点的 下部管柱是 压曲的 ， 而 其上部管柱是 直 的。另一个 总是较浚 是轴的载荷 中性点 这 在图 1中可 以说 明。 悬挂于钻井{ 臣中 在钻井{ 臣 中梧开一 点矗重 耳加一些钻压 橙开一些 ■加 一些钻压 图 1 轴 向载荷 中性 点和压 曲中性点 ％轴向应 力 0 径 向应力 切向应力 其他参考文献是 A． L u b i n s k y的“ 旋转钻 柱 的 压 曲研 究 D r i l 1 ． ＆ P r o d ． P r a c ． ， A P I ， 1 9 5 0 和 w． C ． Go i n s ， J r ． 的“ 更好了解预 防管 柱 的压曲问题 ” 第 1 和第 2部分 w0 r 】 d Oi l J a n ． ＆ F e b ． 1 9 8 0 ， 以及讲到的其他参考文献。 只有在空气 中， 并且不计空气的静 压 ， 才 可以这样说 ， 当轴 向压缩时管柱是压曲的 ， 而 当拉伸时管柱是直的。 7 ．在下人起初几根 套管之后 ， 在 什么时 候井中流出钻井液是当下人一套管单根时 ， 还是当套管坐上卡瓦时 在起初几根之后 ， 钻井液通常是在套管柱 不动情况下 坐上卡瓦 从井中流出。 如果你不 信这个 ， 注意你的下一次下套管作业 。下入套 管 加速钻井液的质量 也许是 5 0 0 0 0 0磅 ， 而 当套管恢复 下人时钻井液并不是立刻从井中 流出 8 ．油管封隔器已解封 ， 然后下 人绳索工 具， 但在接近封隔器处遏阻。什么简单的操作 可以使工具下至井底 给环空施加压力可以使工具下至井底 理 由是内压引起压曲 减少稳定性 力 ， 而外压使 它变直 增加稳定性力 参考文献包括以上第 6题注明的 A． J ． C h e s n e y和 J ． G a r c i a 1 9 6 9 的 文章以及其他的。 9 ．你如何确定环 空中钻井液密度由于岩 屑而增大的值 当停泵进行接单根时， 放 回水前的立管压 力就是平衡岩屑载荷的压力 ， 如下所示 △ d p ／ 0 ． 0 5 2 H 式中 △ 户密度增大的值 ， 磅／ 加仑 ； 放回水前的立管 压力 ， 磅／ 英寸 ； H 井的真垂 深， 英尺。 l 0 ． 起钻时如使 用一精确 的用于 灌注 井 眼的钻井液罐， 那么正常情况下你预期应灌人 的钻井液量为等于、 多于还是少于起出的钢材 体积 灌注井眼的钻 井液量为多于起出的管 材 体积 滤失和从排放一边的钻杆内流出钻井液 都造成钻井液的损失。 这是有些公司采用起下 钻登记簿的原因。 I 1 ． 在循环而钻柱提离井底时 ， 指重表显 示的是少于、 多于还是等于浮重 维普资讯 ■ ■ ■■蠢 簟● l l ●一● ■ 警囊少予瀑1． 下一次你开曩对浇纛柑 l寰． 由予豫撼外的舳■ 囊由和村蠢冲击力 一宥上擒的忭用． 1 ■■| ’ ■相． ’ 业一 ■一霉一■一 ●一栩■■■时 I F ■■煞■鼍予■由■蕾 中性点、 压缩还墨拉伸 接头是处于压缩， 因为包括钻杆在内你将 控制的按空气中重力来说是轴向中性的。然 而， 在静液压力接艇到倒开钻杆端部的一刹 那， 静液 压力补偿这个差别 ， 钻杆在长度 没有 变化下卸扣而粘扣 。 如倒扣上提拉力采用空气 中重力值， 压力将使钻柱缩短而在旋转中粘 扣． 为了参考 ， 可见W． C ． G o m s ， J r ． 写的“ 更好 了解预防管柱的压曲问艇 第二部分 Wo fl d 叫 I 、 e b ． 1 9 8 0 。 l 3 ． 钻井I■ 击器下人一9 o o 英尺钻镪桂的 硪蕾下面． 钻压为钻鼍滓一的 帅 ， 总深度墨 l 舯∞ 英尺， 两钻井液密度墨 l O 磅／ 加仑。那 么I 一 击曩墨处于轴向拉伸、 轴向压缩还墨轴向 簟荷中性点 圈 2 震击嚣 受力 答案是轴向压绾， 并且这是个有许多误解 的领域． 这样装置的目的是将震击器下八一个 不受压曲倾向的井段。 正如钻柱应力的任何计 算表明， 轴向载荷中性点是在压曲中性点的上 面 ， 并且常常是在钻铤的顶部 。参考文献包括 W． C ． G0 i n s ， J r ． 的文章 ， 如上面第 1 2题所注 。 l 4 ． 1 ． s磅／ 英尺 E缀 xⅡ 接头 的 钻杆 N c S O ， 其容积墨等于、 小于还是大于 s 缀 的， 謇撰太予S■的。 羹曩由墨攮羲垒郝是由 哺一种悄● I 造的． 当． { f杆悄圾摄嵩对应把接头 ■避棒■煞 内 强小些 ， 以保持管体和接头抗 摁强度闻的平衡． 因此较低锕般的钻杆有着较 大的容积 ， 见 A P I S p e c ． 5 D。 1 5 P l D 5 ， P I 1 0和 T 9 5 这 三种管材钢级 哪一种墨 A P I 油管用钢级， A P I 套管用橱级 或者者都不用的钢级 答案是 P 1 0 5 是二者都不用的钢级； P 1 1 0 是 AP I 油管用钢级 ； 而 P 1 1 0和 T9 5都是 AP I 套管用钢级 。 A PI S p e e ． 5 CT， 第 4版 ， 1 9 9 2 ， 停 止 P 1 0 5 作为油管用钢级并规定 T 9 5 作为套 管用钢级 。 1 6 ． 在一次溢流后正在用加重钻井液循 环压井． 在压井用加重钻井液返到地面以前由 于环空堵塞而发生卡钻。立管压力为零， 套压 救捧。 在钻镊顶部倒扣， 井将保持静止， 开始流 出还墨漏失 井也许开始流出 因为环空内钻井液的密 度较小， 倒 扣时 ， 地层压力大于静液 压力而钻 井液开始流出。为 了防止这个 ， 倒扣前应该用 水泥将钻铤堵住 ， 如有些人曾从他们的教训中 学习到的。另一方面， 用另一“ 管线” 把高的压 力引导到上都井段是难于把溢流压制住的。 1 7 ． 在井深 l 0 0 O 英尺处用 1 9 ． 5 磅／ 英尺 x级钻杆以平衡法注水j J已 塞。 为了在一规则并 最内m●水泥爰隔离水选劐平衡， 你采用 5 英 寸 mu钻杆的容积值 0 ． 0 1 7 7 6 桶／ 英尺 加上 从注水泥泵到钻杆的管线客积。 那么你是精确 地平衡了、 少替了还是多警了约 5桶隔离水和 ／ 或钻井液进人水泥塞位置 你是多替了。 在计算通过钻杆往下的顶替 量时 ， 总是 应该考虑到接头和钻杆加厚部分 ， 但这部分体积常被忽视。 这是水泥塞常常是软 的一个原因 在这个例子中， 5 桶的多替量表 示在水泥塞中有 2 8 0英 尺隔离液 。AP I S p e c ． 5 D表明尺寸。而有些公司有它们 自己的表 明 实际值的容积表和顶替量表 。通常 ， 最好是削 减顶替量使之这不到 目标， 而让生成密度较大 维普资讯 国外钻井技 术 3 9 的水泥塞 l 8 ． 对于在钻井液中的钻杆， 或者悬挂着 压在井底或者放松的情况下 ， 下面哪个是真实 的； 处在轴向压缩但是直的、 处在轴向拉伸但 是压曲的、 处在轴向压缩且是压曲的或者处在 轴向拉伸且是直 的 实际上， 全都是正确的 。应该修--I q 压曲 课程 以证明所有这些 ， 而且它们在 L u b i n s k y ， C h e s n e y和 G a r c i a 经常参考的 以及其他人的 论文中所描述的压曲判断准则中都有证明。 例 如 ， L u b i n s k y对 于压在 封 隔器 上的油管 的虚 构压曲力是 Ff“ Ff F．． A p i p F A P o 一 F 当 F 是 正的 ， F 或 可 以是正的 压 缩 或者是负的 拉伸 ， 如 是负的 ， 没有压 曲而 F 可以是正的或是负的。 式 中 封隔器通孔截面积 ， 英寸 ； A， A 封隔 器处 的 内外压 力， 磅／ 英寸 虚构压曲力， 磅 ； F 存在封隔器约束下的虚构压曲 力， 磅 ； F 油管对封隔器 的力 ， 磅 ； 自由活动的油管底端存在的压 缩力 ， 磅 ； 由于压力和封隔器约束在油管 底端存在的压缩力， 磅 。 1 9 ．为了下套管你装上 1 0 粮钢丝绳代替 8 根钢丝绳。如不计钢丝绳重， 那么并架受的 载荷是不变、 变小还是变大 ． 载荷是变小。 这是因为死 和快绳跨过矢 车滑轮并连至井架大腿或绞车。因此， 这些钢 丝绳中减少了的拉坦使井 式腿中裁荷 嚣 。 这个例子之 一如下 ． 用 8 根钢丝绳， 每根钢丝绳拉力为 w／ 8 ， 则井架载荷为 w2 W／ 8 一1 、 2 5 W。 用 1 0根 钢丝绳 ， 每根 钢丝 绳拉 力为 w／ 1 O ， 则井架载荷为 w2 w／ l o 1 ． ； w 2 0 ． 在墨西哥海湾威其它主要墨磅岩和 页岩的地区钻井， 并渭往往发生在最近下_人的 套管鞋处 最近下人的套 蕾鞋下 o o英尺以 内、 最近下入的套管鞋下 5 0 0 英 尺以内还是井 底7 答案是 ， 最近下入的套管鞋下 5 0 0英尺以 内但是例子中只有约 8 0 是这样 其它 2 0 或许显著地在 5 0 O 英尺 以下。见 w． e e o i n s ， j r ． 写的“ 如何与井漏斗争” 中现场数据 O d 8 L Ga s J ． } J u n e 9 ， 1 9 5 Z 在 2 9 次例子中 漏失深度是通过地面泵入和转子流量检测搜 找出的。在套管鞋处请失的假定， 并以几英尺 操眼进行的泄漏试验 ， 使对潺失深度的估计有 某些不准确 。 ．方钻杆的激动压力较大并有一负的激动 压力 原因是与问题 7给出的相同 ， 随着钻井 液减速时的激动之后井底压力有一降低 。 当一 立根下入时， 有 一些液流经过钻头返流 ， 而钻 井液没有加速到象方钻杆下入 时或 在钻柱中 有 一止回阀时相同的程度 。参考文献与 问题 2 0中的相同， 那里实际的井底压力是量溯了 的。 1 ● 一2 2 ． 溢流发生后你正在控制立管压力不 变下循环排出侵人的地层流体。 你使循环l加快 并通过调节节流器而控制同一立管压力 你这 榉是使井底压力升高、 降低还是不变 答案是降低。 更多部分的立管压力成为克 服摩阻的循环压力， 所以井底压力是降低的。 在井控中这是一个关键性概念 ， 而且经常是被 误解的 。当循环速度增大时 ， 甚至在地面压力 增加情况下可以导致井底压力降低 。 必须保持 循环速度不变 以避免在溢流控制期 间的混乱 状态。 维普资讯 4 0 国界 站井技 求 第十二 卷1 9 9 7 年 第 6期 2 3 你钻一 口直井 ， 下 人技 术套管， 水泥 返高 为套管下 人深度的 2 o ％， 并在同井时以 垂蕾的叁童来悬挂。 l然后你提高钻井液密度向 史深处钴进。 你将造成套管上显著的压曲和磨 损昵 连蹇在套管垂直度上没有变化 鞲造成庄曲 套管内钻井液密度的提高和 水泥面以上平均温度的升高 ， 二者都会压曲套 管。 压曲大小将决定于水泥面附近井眼扩大情 况 ， 假设水泥面 以下不发生压 曲 一些例子曾 报告过 。如水泥面增高 ， 那里将较少压曲， 但 只有套管外水泥返到地面， 压曲倾向通常才会 消 除。参考 文献包括 T B ． D e ll i n g e r 和 J ． C ． Mc L e a n写的“ 防止中间套管 柱部分注水泥时 的 不 稳定 ” S P E F a l l Mt i n g， L a s Ve g a s ， Ne v a d a ， S e p t ． 3 0 ～ Oc t ． 3 ， 1 9 7 3 以及 Ch e s n e y 和 Ga r e i a的文章 。 2 4 ． 一般用半许算破裂压力的当量钻井 液密度公式l墨破裂压力物理过程的基本表达 式、 裂缝延伸压， 】 物撞过挥的基本表达式、 还 是采用由经验导出的基岩应力系数的裂缝延 伸压力方程 答案是裂缝延伸压力方程 实际上， 有裂 缝破裂压力和延伸压力的事实在文献中并不 总是理解清楚的 。 并且因为那里并没有破裂压力的基本方 程 ， 就修改了裂缝延伸压力方程。Hu b b e r t 和 W]l l is提 出了 裂缝 延伸 压力 的基本方程。 Ma f f h e ws和 Ke u y测量了墨西哥海湾经验的 基岩应力系数K 和深度的关系， 然后用这些 计算破裂压力 ．E a t q n 做了相同的工作以获得 代替 圮 的． 在 E a t o n的赢程中， 定义 为_ 白 松比， 但它也是经验的 下面给出描述裂缝破裂机理的基本方程 和有关概念的说明 尸／ H US H一 p ／ h p ／ H 基岩应力系数 K i 1 H u b b e r t 和 W i l l i s K． M a f f h e ws和 Ke l l y 一 ／ 1 一 Ea t o n 式 中尸裂缝延伸压力 ； 深度 ； S上覆岩层压力 ； P孔隙压力或流体压力 ； 基岩应力系数 水平的对垂直的 基岩应力之 比 ； 泊松 比。 P ‘ c t ■ S ●一p l * 图 3 裂缝延 伸压力图 参 考文 献 包括 M． K． Hu b b e r t 和 D． G． Wi l l is写 的 “ 水力 压裂 机 理 J ． P e t ． Te c h ． ． J u n e 1 9 5 7 ； W． R ． Ma f h e ws和 J ． Ke ll y写 的 如何预测地层压力和破裂压力梯度 O i l ＆ ． G a s J ． ， F e b ． 2 o ， 1 9 6 7 ； B ． E ． E a t o n写 的“ 破裂 压力梯度预测及其在钻井、 增产和 二次采油作 业中的应用” S P E 2 1 6 3 ， 1 9 6 8 。 2 5 ． 你用纯水泥对渗透性砂层挤水泥 ， 得 到最后的并底挤注压力等于上覆岩层压力 。 那 么对着射孔孔眠 以及其上几英尺 的套管 中 的水泥是 与还在工作管柱内的水泥性质一样 的水泥浆、 同体的水泥滤饼 、 还是密度稍 微增 维普资讯 国外钻井技术 4 l 大的水泥浆 套管 内充满水泥滤饼 。H． J ． B e a c h ， T． B ． O’ B r i e n和 W． C ． Go i n s ， J r ． 用挤水泥作业后横 过射孔孔眼切割一水泥岩心来说 明 见“ 挤水 泥 中滤失 的作用” ， D r i l 1 ．＆ P r o d ． P r a c ． ， AP I ． 1 9 6 1 不是水泥浆 ， 而是滤饼的密度在 2 O 磅 ／ 加仑 以上 。当清楚地认识到纯 水泥的 AP I 滤 失量是 1 2 0 0 1 4 0 0 c c 时 ， 这是可 以理解的了 除非滤失得到控制 ， 不然产生的滤饼可以将一 些射孔孔眼与最后的挤注压力隔绝起来 。 2 6 ．在一 口钻 着的井 中套 管内压力在下 列哪一个条件下最大 井喷并在干天然气博况 下关井时 ， 还是爰生大的天然气溢流并关井 时 答案是 ， 当井喷并关 井时， 最大套压将是 井底 压力或者破裂压力中的较小者减去天然 气 自重从该处到地面的压力 。 如果有些钻井液 留在 井中， 套压将是较小的 ， 虽然有些套管设 计 者为内压设计选择的管子抗 内压屈服值是 基于有溢流井关 井的情况。 2 7 ．一套 工作压 力 5 0 0 0磅／ 英 寸 试验 压力 1 0 0 0 0磅， 英寸 的防喷器在关闭时是设 计 用来控制 5 0 0 0 、 1 0 0 0 0 、 还是 7 5 0 0磅／ 英寸 的压力的 答案是 5 0 0 0磅／ 英寸 。AP I 试验压力是 一 种 只在阀开启下进行的体部试验压力 。 试压 只施加工作压力． 否则应在为关闭的阀的设计 中包括有要求。 虽然防喷器有时也许控制高于 工作压力的， 但它们不是可信赖的 ‘ 2 8 ．你在钻一个厚的含气砂层， 当气侵钻 井液到达地面时 ， 钻井液密度由 l 8降至 9磅／ 加仑 。那么井底压力的降低值约相当于 1 、 2 、 还是小于 0 ． 2磅／ 加仑 答案是小于 0 ． 2磅， 力 Ⅱ 仑 。即使从底部到 顶部每一桶钻井液中含有相同质量的气体， 由 于气体 的压缩 ， 9磅／ 加仑的气侵 钻井液 随着 深度而迅速使密度增加 ， 所以到底部它的平均 密度是 1 7 ． 8磅／ 加仑。 可参考 W． C ． G o i n s ， J r ． 和 R． S h e f f i e l d写的 防止井喷 第二版 。 2 9 ．你在用司钻法循环排出 侵人 的地层 流体。当气体的主要部分经过表层套管鞋时 ， 套压连续上升 ， 那么套管鞋处压力将升高、 降 低 、 还是保持不变 压力保持不变。 这里你是用井底压力不变 的方法循环排出侵入 的地层流体 ， 因此， 当气 体后 面的钻井液到达套管鞋时， 套管鞋以下的 静液压力是不变的。这样 ， 即使套压升高并且 然后降低 ， 套管鞋处压力仍是保持不变 。 3 0 ．你在接近等于孔隙压力 的情 况下钻 过两个砂层 ， 滤液侵害更大些的是有着渗透率 1 0 0毫达西、 孔隙度 2 0 的一层呢 ， 还是有着 渗透率 5 毫达西、 孔隙度 5 的一层 答案是渗透率 5毫达西 、 孔 隙度 5 的一 层 。这是 因为钻井液滤饼渗透率是在 1 0 - a 毫 达西的量级上 ， 而且总是完全地控制着滤失速 率。 相同时间内的相同滤失量能更深地侵 害孔 隙度低的地层。 3 1 ．泵的水锤效应是由于脉动消除 不充 分 、 吸人压头不足、 活塞在未 充满的液缸 中冲 撞钻井液 、 还是活塞慢时钻井液冲撞活塞 因为压头不足 ， 钻井液冲撞活塞。充足的 压头将消除这个问题 。 如果活塞在其冲程开始 时动得 比允许钻井液在后头注满的惯性快 ． 造 成 了一空隙。当活塞在其冲程终点处 缓慢时， 钻井渡赶上 ， 锤击活塞 。 参考见 S ． L ． C o l l i e r 写 的 钻井泵手册 Gu l f P u b l i s h i n g C o ． ． Ho u s t o n， 1 9 8 3 。Co l l i e r 用压力记录仪进行大量试 验证 明该论点 。 译 自 Wo l dOI D1 9 9 6年 6月号 维普资讯