1 引言
按照中央保障国家能源安全战略的要求，保障油气田增储上产已成为国内各大油田的重要职责和使命，当前对钻井生产的提速提效提出了更高的要求。在川渝地区钻井作业中，由于钻井液密度高（钻井后期可达2.3/cm3以上）、钻井周期长，钻井液中的岩屑、未溶解钻井液材料、堵漏材料等在循环流程中沉淀堆积在循环罐底部发生板结，导致完井后的沉积物清淘工作量大、耗时较长，因此开展提高循环罐沉积物清淘效率的分析与研究确为生产所需。
2 钻井队循环罐沉积物清淘现状
2.1循环罐沉积物沉积情况
通过大量的现场调研工作发现，井队完井后振动筛下的沉沙罐沉积物最多，基本达到满罐，除砂除泥罐沉积物可达到半罐，其他循环罐沉积物达到1/3~1/4罐，各循环罐沉积物均存在板结情况，且个别钻井队循环罐内有混桨或堵漏剂凝固板结。
2.2循环罐沉积物清淘方式
目前川渝地区沉积物清淘一般采用真空吸排装置与人工清淘同时进行的方式。首先，利用真空吸排装置对具有一定流动性的沉积物进行吸排；其次利用岩屑切削机、锄头、电镐及风镐等工具由人工对板结沉积物进行破碎后再用真空装置吸排。
3 循环罐沉积物形成原因及主要成份分析
3.1沉积物形成原因
3.1.1正常情况产生的沉积物
（1）钻井生产中一级固控设备振动筛作业能力有限，经其处理后的钻井液中所含的剩余岩屑在后续循环过程中逐步沉淀，其中约20%岩屑沉积在沉沙罐，约30%被除砂除泥一体机、中高速离心机清除，其余约40%依次沉积在其他各循环罐中。。
（2）起下钻、电测、下套管等作业时，钻井液处于静止状态，钻井液中悬浮颗粒抗拒钻井液悬浮力发生的沉淀。
3.1.2非正常情况产生的沉积物原因
（1）钻井液流经一级固控设备时，因振动筛布破损、振动筛密封胶条压实不严等原因，造成钻井液所携带的岩屑直接进入沉砂罐发生沉淀。
（2）在固井过程中，因未及时排放水泥浆或混浆，造成水泥浆或混浆进入沉砂罐，在罐内沉积、板结。
（3）堵漏作业时配置的高失水堵漏钻井液，在堵漏结束后未及时进行清淘作业，造成堵漏浆在罐内板结。
3.2沉积主要成分组成
通过对采集的循环罐沉积物进行分析，其主要成分如下：
（1）重晶石，其占比约43%；
（2）钻 屑，其占比约55%；
（3）其他不溶物或不易溶钻井液材料，其占比约2%。
4 沉积物清淘耗时较长的原因分析
4.1管理方面
（1）钻井队不及时清理沉砂罐沉积物，导致沉砂罐出现满罐，钻井液携带较多岩屑直接进入后续流程发生沉淀。
（2）钻井周期内循环罐清掏次数不足，沉积物在循环罐内受上部高密度钻井液重压，逐渐板结，清淘费时费力。
（3）固井过程中水泥浆或混浆进入沉砂罐，清理不及时、不到位，在罐内沉积凝固，硬度大、清淘困难。
（4）搅拌器在进行起下钻、电测及下套管等作业时停用，钻井液静止情况下，固相颗粒发生沉淀。
4.2装备配套方面
（1）川渝地区循环罐底部采用矩形及隔仓设计，同时罐内有较多钻井泵吸入管线和砂泵吸入管线，沉砂死角多。
（2）川渝地区钻井队循环罐搅拌器多采用11KW电机驱动、单叶轮设计，叶轮直径小，叶轮距离罐底距离大，导致搅动范围小，搅动力较弱。
5 提高清淘效率主要措施
5.1强化固控设备使用
固控设备的可靠性与完整性是清除钻井液中有害固相的有效保障，必须严格规程管理使用好钻机配套的固控设备，确保设备的完好率和使用率。
（1）严格按照操作规程操作使用振动筛、离心机等固控设备，根据钻井地层合理选用振动筛筛网目数，加强巡岗检查及时发现密封胶条、筛网等部件破损并更换。
（2）中、高速离心机一开、二开利用率 ≥95%，三开之后利用率 ≥70%；循环罐搅拌器全井利用率≥95%。
（3）定期开启泥浆枪对循环罐底部沉砂进行冲刷搅拌，防止沉砂堆积板结。
5.2改进循环罐结构
（1）传统循环罐采用矩形结构，所有管线内置容易产生沉砂死角，因此对循环罐罐体改进设计为圆弧底结构，钻井泵及砂泵的吸入管线为外置结构。
（2）结合循环罐罐体尺寸，搅拌器叶轮选用双叶轮结构，增大上叶轮直径至960mm，距罐底距离不大于650mm；下叶轮直径不小于640mm，距罐底距离不大于270mm，电机功率不小于15KW，增大搅拌器工作能力，减少罐底沉砂。
5.3清淘罐作业管理要求
（1）川渝地区钻探公司要加强钻井队固控设备使用管理，一是督促钻井队加强振动筛、搅拌器及离心机等固控设备使用维护保养，确保设备完好可靠。
（2）川渝地区钻井队要重视预防沉积物沉积板结，重点从以下几个方面实施：一是增加沉砂罐沉积物排放次数，一开、二开、三开中上部钻进中每班排放3~5次，三开中下部之后每班排放1次；二是在每开完井后、钻井液体系转换前、处理井下复杂后等几个关键时间节点对循环罐进行彻底清淘。
（3）川渝地区钻井队要加强清淘作业统筹管理，提高清淘效率，重点从以下几个方两面实施：一是完井前提前部署泥浆、岩屑转运工作，避免由于老乡阻路造成泥浆、岩屑无法转运；二是合理安排设备拆卸搬安，避免设备吊装与循环罐清淘出现交叉作业。
6 实施结果与分析
6.1新型搅拌器的现场试用情况
2019年公司在川渝地区共完成24套在用循环罐的搅拌器改造，通过现场使用及对相关数据的记录分析发现，新型搅拌器有利于减少循环罐底部沉积物沉积量。表1对两支钻井队搅拌器改造前后在同区域同井型井位作业完井后各循环罐沉积物沉积情况进行了分析对比。
表1 循环罐沉积物沉积情况对比表
通过试验对比数据看出，搅拌器改造后循环罐沉积物沉积量下降约达40%-50%。
6.2圆弧底循环罐的现场试用情况
2019年公司在川渝地区共投入6套圆弧底循环罐，因新型罐与传统罐配套数量不同，循环罐总容积不同，单罐间沉积物沉积及清淘时间无可比性，因此在实验中选择同区域钻机，搅拌器功率、叶轮等参数相同的整套循环罐对完井清淘情况进行对比，见表2。
表2 循环罐完井后的清淘情况对比表
通过对以上数据进行分析，圆弧底循环罐沉积物沉积量下降约30%，清淘效率提高达30%～40%。
6.3川渝地区沉积物清淘改善情况
对近两年公司川渝地区钻井队循环罐沉积物清淘情况分析，据数据统计2018年循环罐沉积物清淘作业，平均0.83天淘1个水基钻井液循环罐，0.9天淘1个油基钻井液循环罐；2019年循环罐沉积物清淘作业，平均0.6天淘1个水基钻井液循环罐，0.7天淘1个油基钻井液循环罐，清掏罐效率提升了30%左右，有效缓解了沉积物清淘难的问题。
7 结束语
近年来，川渝地区循环罐沉积物清淘周期已占到钻井队搬安周期的50%，严重制约生产提速提效的目标。通过开展钻井队循环罐沉积物清淘效率的分析与研究，制定的相关措施及设备改进方案已初现成效，但循环罐沉积物清淘提速体效不可能一蹴而就，是一个循序渐进的过程，还需要在现场管理、装备配套、新型清淘设备研发等方面持续开展相关工作，才能彻底解决沉积物清淘难的问题。
