V procesu ropného vrtání je vrtná kapalina (tj. bláto) krev během vrtání. Velké množství výzkumných dat doma i v zahraničí ukazuje, že bahno hraje důležitou roli při přenášení a zavěšování řezanky, stabilizaci vrtu, vyrovnávání formovacího tlaku, chlazení, mazání bitů, vrtacích nástrojů a přenášení hydrodynamické síly během vrtání, což přímo ovlivňuje náklady na vrtání. a dokonce ovlivňuje úspěch či neúspěch vrtání. Mezi výkonnostní parametry bahna patří především hustota, viskozita, ztráta vody, obsah písku a hodnota PH.
01. Hustota vrtné kapaliny
Hustota vrtné kapaliny se vztahuje k hmotnosti vrtné kapaliny na jednotku objemu. Funkcí hustoty vrtné kapaliny je generovat tlak na spodní otvor a vrt přes sloupec vrtné kapaliny, aby se vyrovnal olej, tlak vzduchu a boční tlak horniny ve formaci, zabránilo se vyfouknutí, chránil vrt a zabránilo se vysokotlakému oleji, plynu a vody z pronikání do vrtného výplachu, aby se zabránilo poškození výkonu vrtného výplachu a způsobení komplikací při vrtání. Při skutečné práci by měla být zvolena vhodná hustota vrtné kapaliny podle konkrétní situace. Pokud je hustota vrtné kapaliny příliš malá, tlak formovací kapaliny nemůže být vyrovnán a stěna vrtu nemůže být stabilizována, což může způsobit prasknutí vrtu, kolaps vrtu, ucpání potrubí a další nehody. Pokud je hustota vrtné kapaliny příliš vysoká, formace se ztratí a ložisko ropy a plynu se snadno poškodí. Vrtací kapalina má velký vliv na rychlost vrtání. Vrtná kapalina s velkou hustotou má velký tlak na sloupec kapaliny, což zpomaluje rychlost vrtání. Pozitivní tlakový rozdíl mezi tlakem ve sloupci vrtné kapaliny a tlakem ve formaci brání odstraňování skalních odřezků, což způsobuje opakované drcení, snižuje účinnost vrtáku při lámání hornin a snižuje rychlost vrtání. Obecně platí, že za předpokladu zajištění normálních podmínek vrtání by se měla co nejvíce používat vrtná kapalina s nízkou hustotou, aby se zlepšila rychlost vrtání.
02. Viskozita vrtné kapaliny
Viskozita vrtné kapaliny se vztahuje k celkovému odrazu vnitřního tření mezi pevnými částicemi, mezi pevnými částicemi a molekulami kapaliny a mezi molekulami kapaliny při proudění vrtné kapaliny. Viskozita vrtné kapaliny má velký vliv na nosnost vrtné kapaliny. Obecně lze říci, že viskozita vrtné kapaliny je velká a nosnost odřezků je silná. Během vrtání však musí být viskozita vrtné kapaliny přiměřená, jinak to způsobí nepříznivé následky. Pokud je viskozita vrtné kapaliny příliš nízká, není vhodná pro přenášení kamenných odřezků. Tuhnutí písku ve studni je rychlé a stěna studny je odplavena, což snadno způsobí odlupování stěny, kolaps a ztrátu oběhu. Pokud je viskozita vrtné kapaliny příliš vysoká, mohou být způsobena následující nebezpečí:
● Velký průtokový odpor, vysoký tlak čerpadla, špatný účinek čištění spodního otvoru, vážně ovlivňující rychlost průniku;
● Nástavec je náchylný k zanášení bláta, pumpování nebo buzení tlaku při vypnutí, což může způsobit ztrátu oběhu, prasknutí, kolaps a další složité situace;
● Obtížné usazování písku, špatné čištění a opotřebení vrtacích nástrojů a příslušenství;
● Obtížně se odplyňuje a hustota vrtného výplachu klesá, což může snadno způsobit složité záběhy;
● Kamenné úlomky tvoří na stěně studny falešný bahnitý koláč, který snadno způsobí zaseknutí;
● Cementová kaše snadno prochází drážkami během cementování, což ovlivňuje kvalitu cementování.
03. Ztráta vody vrtné kapaliny
Působením tlakového rozdílu mezi tlakem sloupce vrtné kapaliny a tlakem formace voda ve vrtné tekutině prosakuje do formace z trhlin pórů ve stěně vrtu. Tento jev se nazývá ztráta vody (nebo filtrace). Velikost ztráty vody se nazývá ztráta vody vrtného výplachu. Současně se ztrátou vody jsou jílové částice ve vrtné kapalině blokovány a ukládány na stěně studny, aby vytvořily vrstvu pevných částic nazývanou filtrační koláč. V procesu vrtání může být filtrační koláč vytvořen pouze při ztrátě vody. Vytvořený filtrační koláč může zpevnit stěnu studny a zabránit dalším ztrátám vody. Obecně řečeno, vrtná kapalina musí mít nízkou ztrátu vody a tenký, tuhý a hustý kalový koláč. Nadměrná ztráta vody a hustý a uvolněný filtrační koláč jsou pro vrtání nepříznivé. Nejprve je útvar nasáklý, což snadno způsobí smrštění otvoru nebo odlupování břidlice a kolaps; Za druhé, voda prosakuje do produkční vrstvy, což způsobuje expanzi bentonitu v ropné vrstvě, což snižuje propustnost ropné vrstvy a vrstvy plynu a snižuje produkční kapacitu. Čím menší ztráta vody, tím lépe. Pokud je ztráta vody příliš malá, náklady na vrtnou kapalinu se zvýší a rychlost průniku se sníží. Je-li požadován bahnitý koláč, není ztráta vody nutně kontrolována velmi malá. Mělo by být určeno podle charakteristik formované horniny, hloubky vrtu, struktury vrtu, typu vrtné kapaliny atd.
04. Obsah písku ve výplachu
Obsah písku ve vrtném výplachu se vztahuje na všechny pevné látky ve vrtném výplachu, včetně hliněných vrtných výpalků, chemických přípravků, barytového prášku atd. Procento těchto pevných látek v objemu vrtného výplachu se nazývá pevný obsah vrtného výplachu. . Praxe ukázala, že při vrtání čistou vodou je rychlost průniku nejvyšší a jakmile voda vstoupí do částic bentonitu, míra průniku se sníží. Zvýšení obsahu pevných látek ve vrtném výplachu je důležitým důvodem poklesu penetrační rychlosti. Vysoký obsah pevných látek ve vrtném výplachu také vážně ovlivní výkon vrtného výplachu a přinese mnoho nebezpečí pro vrtání. Stopáž bitů je snížena a vrtací zařízení je silně opotřebované.
05. Hodnota PH vrtné kapaliny
Hodnota PH vrtného výplachu je hodnota kyselé zásady vrtného výplachu. Hodnota PH má velký vliv na výkon vrtné kapaliny. Částice jílu ve vrtném výplachu jsou relativně stabilní v alkalickém prostředí díky zápornějším nábojům a velké kapacitě výměny kationtů. Za druhé, existuje mnoho organických činidel pro úpravu, jako je tanin a huminové kyseliny, které mohou fungovat pouze působením zásaditosti. Kromě toho je hodnota PH nízká a organické činidlo se snadno fermentuje a kazí se při vysoké teplotě, takže hodnota PH vrtné kapaliny je generická
