塔里木山前构造复杂地质条件下的钻井液技术在大古一井的应用

钻井液技术

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钻　　　采　　　工　　　艺

DRILLING&PRODUCTIONTECHNOLOGY

2008年1月

Jan.2008

～0.4%Na2CO3+0.1%～0.2%NaOH)以维持钻井液循环量和性能。同时对充分开动固控设备及时清除钻屑,保持井眼清洁,稳定钻井液密度在1.14～1.16g/cm3,在钻达设计提示1800m处的盐水层时,及时将密度提高至1.18～1120g/

cm,避免了盐水侵。钻至井深2300m后,充分循环洗井、短

3

入乳化石蜡、非渗透(NPL-2)等材料,提高钻井液的封堵防塌能力。

(4)全力开动除砂除泥器和离心机清除钻井液中的有害

固相,加入足量的润滑剂(1%～2%左右),达到有效降低摩阻减少阻卡的目的。

起下,下套管前加入了足量的润滑剂封闭裸眼井段。由于技术措施到位,克服了一开钻进井段长、井眼大、钻速快、钻屑量大等困难,钻井液性能控制良好,钻进及起下钻过程都比较顺利,井底无沉砂,下套管、固井一次到位。

(2)二开井段为大段泥岩、含膏泥岩,另有吉迪克多套高

21钻遇石膏技术措施

(1)本井段含石膏层段易造成钻井液钙侵。在钻进期

2+

间,密切检测Cl-、Ca及返砂情况,适时加入纯碱及抗盐抗

钙处理剂,,5ml,

pH～10)QS压盐水层,因此本开次井段存在着泥岩缩径、膏侵、高压盐水侵、高密度防阻卡等系列问题。物钻井液的基础上加入1%(W-666)、2%乳化石蜡、1%,,进而减少含膏地层。

(3)含膏地层多属胶质泥岩,钻屑易粘附于井壁或钻具

基聚合物钻井液2%磺化酚醛树脂、1.5%,聚磺防塌钻井液KPAM、DBF、NH4PAN复合胶液为基础维护体系,在3000m

2+2+

后加密Cl-、Ca监测工作,根据Ca的变化,及时加入纯碱

上,施工时根据情况加入了适量的清洁剂,并配合合适的包被剂,降低钻屑的粘附性,防止泥包钻头。

31油气层保护技术措施

(1)根据邻井,该井三开井段巴什基奇克组可能钻遇油

和抗温抗钙等处理剂顺利钻穿了4754～4756m、4800～

4802m、4820～4822m三段纯石膏层。4400～4500m,发

气层。在进入油气层50m前,向钻井液内加入1%～2%

NPL-2、1%～3%QS-2,将钻井液转化为非渗透低伤害聚

现Cl变化明显,从14600mg/l增至17000mg/l,将钻井液密度提高到设计的最上限1.60g/cm3,在4600m左右提钻井液密度至二开高限1.57～1.60g/cm3。在清除劣质固相和全烃值控制在0.5%以内的同时,陆续补充乳化石蜡、液体和固体润滑剂,增加滤饼的致密性,提高钻井液的封堵、润滑防卡性能,用1.57g/cm3左右的钻井液密度,压住高压盐水层并钻完二开,保证了下套管一次到底,固井施工顺利完成。

(3)针对三开钻进至5019.61m处发生高压盐水溢流

-

磺钻井液,采取非渗透屏蔽暂堵技术保护油气层并根据钻井液漏失情况,及时补充NPL-2保证有效含量不低于1%。

(2)全力开动四级固控设备,及时清除劣质固相,在压稳

高压盐水层的前提下,钻井液密度控制在1.56～1.57g/cm3。

(3)防止钻遇油气层时出现H2S、井涌和井漏等情况,井

场储备了一定量的除硫剂(碱式碳酸锌)和高密度钻井液及适量多种类堵漏剂,同时做好H2S的监测工作。

41井漏技术措施

三开5019.61m处钻遇了高压盐水层,中下部井段砂岩、含砾砂岩发育,处理不当亦会发生井漏,下部亦有可能钻遇油气层而发生井涌,因此在钻井液高密度控制上提出了严格要求:工程上尽可能达到近平衡压力钻井,严格控制起下钻速度,避免引起压力激动,以免诱发井涌井漏;提高钻井液的封堵性能,防止本井段下部砂砾岩段钻井液漏失。制定合理的堵漏工艺技术措施,采用“间歇式顶替桥堵工艺”流程堵漏

(见表1)。

复杂,为平衡高压盐水层孔隙压力,保证安全钻进,将钻井液密度由原来1.29g/cm3提高至1.57g/cm3。该井段砂泥岩、含砾砂岩发育,渗透性好、易缩径,泥岩易吸水掉块垮塌。地质预测三开井段地层压力为1.14～1.16g/cm3,有可能钻遇油气层,因此在后续施工作业中将面临漏失、压差卡钻、井涌等复杂和风险,为此制定以下三开高密度钻井液技术措施。

11钻进施工技术措施

(1)鉴于该段的地层特点,本井段仍采用强包被、抑制性

强的阳离子非渗透聚磺防塌钻井液体系以达到包被、絮凝劣质固相,抑制钻屑分散,防止泥岩吸水掉块垮塌的目的。基础配方为:4%～5%膨润土+0.2%～0.3%Na2CO3+0.4%～0.6%KPAM+1%～2%NH4PAN+0.2%～0.5%MC-1+

0.5%～1%乳化石蜡(RHJ-1)+2%～3%无荧光离子防塌

表1　不同漏速条件下堵漏配方

漏速(m3/h)

≤5

5～15

堵剂配方(%)

静堵或8%～10%土浆+2%～4%PB-1

5%～

8%土浆+3%～6%PB-1+2%～3%

CXD+1%～2%云母+1%～2%锯末

5%～8%土浆+5%～10%PB-1+3%～5%CXD+1%～2%云母+2%～5%核桃壳+1%～2%锯末

剂(WFT-666)+0.5%～1%液体润滑剂(RH-97D)+

115%～2.5%SMP-2+1%～2%SPNH。

(2)该井段井深,井温高,控制膨润土含量40g/L左右,

15～2530～60m/h

3

以保持钻井液的热稳定性,并用SMP-2、SPNH等抗高温处理剂以胶液的形式维护补充,提高钻井液的抗高温能力,当黏、切过高的现象,则采用GMP-Ⅲ碱液维护控制。

(3)为防止下部泥岩段、含砾砂岩段井壁不稳定,及时加

或≥60m/h油气层

井段大漏

3

平衡水泥浆堵漏法或采用桥堵与水泥浆堵漏相结合法

酸溶性水泥进行堵漏