迟到时间计算

迟到时间计算

(logged time calculation)

定义:在石油天然气钻井过程中,钻井液携带岩屑及油气水,沿着井筒与钻具所形成的环形空间从井底上返到井口取样处的时间的计算。

计算方法:理论计算法、实物测定法、特殊岩性法

1.理论计算法:

原理:

理论计算迟到时间的前提是把钻头直径当作井眼直径,把井眼直径理解为简单的圆筒直径。因此,计算某一井深的迟到时间时,若该井段使用了不同直径的钻头或井眼内使用着不同外径的钻具时应分段计算求和。

式中: V为井筒环形空间容积;Q为钻井液泵排量;

D为井眼直径;d为钻具外径;H为井深。

实际工作中,为了及时掌握理论迟到时间,利用上述公式的计算结果绘制不同深度下,理论计算迟到时间与钻井液泵排量

(T-QH)关系曲线图(见下图),只要知道QH便可及时查出迟到时间T

实际井眼直径一般都大于钻头直径(只有易缩井段略小于钻头直径),而且极不规则,加之钻井液、岩屑等不可能沿环空直线做上升运动,所以理论计算迟到时间均小于实际迟到时间。

理论计算出的迟到时间一般只在1000米之内浅井及非目的层快速钻进阶段采用。在深井段只用于辅佐实测迟到时间,若实测值小于理论值,必须重测。

2.实物测定法(lagged time measurement):

定义:

正常钻进中,利用钻井液循环时间与钻井液从井口沿钻具水眼到井底的下行时间之差计算得到岩屑迟到时间的方法。

原理:

正常钻进中,利用接单根的机会将代表岩屑及油气的指示剂(注意防止堵钻头水眼)投入钻杆水眼内,接好方钻杆开泵后,记录钻井液开始流出井口的时间,再观察捞样处,准确记录指示剂集中出现的时间,其二者之差称钻井液循环时间(T)。

式中:T为钻井液循环时间;T为钻井液从井口沿钻具水眼到井底的下行时间; d1为井下钻具内径(不同内径分段计算) ; H为井深; Q为钻井液泵排量。

下钻前将小于钻头直径且易于钻碎不造浆的指示剂投入井底,待下钻完后记下开钻时分,再观察捞样处,记下指示剂出现的时分,二者之差就是迟到时间。

实测时间最接近实际迟到时间,比较准确,大于1000米以上深井及目的层均要实测。一般情况下,1000~ 2500米井段需要每100~ 150米实测一次,2500~ 3500米井段需要每50~ 100米实测一次,3500米以上超深井段需要每25~50米实测一次。

3.特殊岩性法:

钻进中,从钻时慢的岩层突然进入钻时特别快的岩层,如煤或独具特色的疏松砂岩层等,应立即记下其钻遇时分,再记下捞样处出现该岩层岩屑的时分,二者之差即岩屑迟到时间。

若岩层间出现非常致密坚硬的岩层,如燧石层或具有特殊结构的燧石结核、铁质结核层等,必有钻时特慢或蹩、跳等现象,应立即记录显示时分及其岩屑迟到捞样处的时分,二者之差即为岩屑迟到时间。

同上述原理,通过各方面的异常也可以改变校正迟到时间的准确性。通过能充分反映岩层可钻性的钻时及其对应的岩屑的井深稳合性检查迟到时间的准确性。对应的岩屑提前,说明所使用的迟到时间偏长;反之,岩屑推后说明迟到时间过短;岩屑与其相对应的钻时井深稳合性好的,说明所使用的迟到时间准确。