1.1井位
构造位置:位于阿克库勒凸起东南斜坡部 钻井性质:探井
1.2 钻井地质任务:
1) 探索阿克库勒凸起东边缘寒武系建隆性质,储层发育特征及含油气性。为进一步研究寒武系-奥陶系的地层,沉积特征及储层发育,储层的成因机制提供基础资料;
2) 取全,取准岩芯,测井,测试等基础资料,为储量计算提供准确资料;
3) 验证地震波组的地质属性,为准确标定T74之下各反射波的 地质属性提供基础资料;
4) 为进一步分析,研究油气运移,聚集规律等提供基础资料;
5) 为测试,采油提供合格的井眼条件。
1.3 设计井深: 8000m(钻台面算起)
1.4 完钻原则
1) 钻到设计井深,进入建隆体1的顶225m完钻。
2) 如寒武系钻遇好的油气显示(如井漏,井涌等油气显示井段),强钻8-10米后,经测试获高产油气流,可提前完钻。
1.5 完钻方式: 裸眼或套管完井。
塔深1井钻遇地层预测表
| 地层系统 | 深度 (m) | 厚度 (m) | 岩 性 简 述 | 故障提示 | |||
| 系 | 统 | 组(群) | 代号 | ||||
| 第四系 | Q | 33 | 23 | 灰白色粉、细砂层夹黄灰色粘土层。 | 胶结较松散,易扩径、垮塌。 | ||
| 上 第 三 系 | 上新 统 | 库车组 | N2k | 1733 | 1700 | 上部黄夹棕色泥岩、粉砂质泥岩夹浅灰色粉砂岩,下部黄灰色泥岩与浅灰、灰白色粉、细砂岩互层。 | 地层疏松、钻速快、泥岩厚易吸水膨涨,砂岩易缩径,防阻、卡。 |
| 中新 统 | 康村组 | N1k | 2523 | 790 | 上部浅灰,黄灰色粉砂岩,灰白色细砂岩夹黄灰色泥岩,下部黄灰、棕色泥岩与黄灰色粉、细砂岩互层。 | ||
| 吉迪 克组 | N1j | 3163 | 0 | 上部棕、棕褐色泥岩与黄灰、浅灰色细砂岩互层,中部绿棕、棕褐色泥岩,粉砂质泥岩与浅灰、棕色粉砂岩、细砂岩互层,下部为棕色泥岩夹棕色粉砂岩及棕色石膏薄层。 | 防膏侵、防坍塌和跳钻,防阻卡。 | ||
| 下第 三系 | 渐-古新统 | 苏维 依组 | E3 s | 3233 | 70 | 棕褐色泥岩夹浅褐色粉砂岩。 | 防止砂岩缩径和泥岩掉块垮塌,造成遇阻和卡钻。 |
| 库姆格 列木群 | E1-2km | 3263 | 30 | 棕红色细砂岩、粉砂岩、粗砂岩,局部夹棕褐色泥岩薄层。 | |||
| 白垩系 | 下统 | 巴什基奇克组 | K1bs | 3938 | 675 | 上部为棕褐色泥岩与棕色细—中砂岩不等厚互层,下部以棕褐色细—中砂岩、砾状砂岩夹泥质粉砂岩、泥岩不等厚互层。 | |
| 卡普沙 良群 | K1kp | 4328 | 390 | 上部为棕褐色泥岩与灰白、浅红棕色细砂岩、粉砂岩等厚互层,中部为棕褐色、灰绿色泥岩夹灰白色细砂岩、粉砂岩略等厚互层。底部为灰白色细粒砂岩、含砾砂岩夹棕褐色、灰绿色泥岩。 | 泥岩易吸水造成掉块、垮塌,防阻卡。 | ||
| 侏罗 | 下统 | J1 | 4386 | 58 | 棕色、浅灰色砾质细粒长石岩屑砂岩夹棕红色泥岩、粉砂质泥岩。 | 防剥落掉块、防止压差卡钻。 | |
| 三 叠 系 | 上统 | 哈拉哈 塘组 | T3h | 4518 | 132 | 上部为灰、深灰色泥岩、粉砂质泥岩夹浅灰色细粒长石岩屑砂岩。下部为浅灰色细粒长石岩屑砂岩、粉砂岩夹灰、深灰色泥岩。 | |
| 中统 | 阿克库 勒组 | T2a | 4732 | 214 | 自下而上为二个由粗→细的旋回组成,旋回下部为砂砾岩、含砾砂岩、细-中砂岩夹薄层深灰色泥岩,旋回上部为深灰、灰黑色泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩夹薄层细砂岩。 | ||
| 下统 | 柯吐尔组 | T1k | 4796 | 深灰色泥岩夹灰色细砂岩、粉砂岩。 | |||
| 石 炭 系 | 下统 | 卡拉沙 依组 | C1kl | 5366 | 570 | 灰、棕褐色泥岩与灰白色砂岩、粉砂岩呈薄互层,下部为深灰色泥岩夹灰岩、泥灰岩薄层。 | 防盐水侵,防井壁不稳定产生剥落、掉块,造成井径不规则。 |
| 巴楚组 | C1b | 5483 | 117 | 5375.0~5395.0m灰色泥晶灰岩夹泥岩即“双峰灰岩”段。 5395.0~5492.0m灰、棕褐色泥岩、粉砂质泥岩,即“下泥岩段”。 | |||
| 奥 陶 系 | 上统 | 良里塔 格组 | O3l | 5551 | 68 | 浅灰、褐灰色泥微晶灰岩、粉晶灰岩夹角砾状灰岩、云质泥岩、生物屑泥晶灰岩夹泥质灰岩。 | 防井漏、防涌、防井喷,注意深井段钻具安全。 |
| 恰尔巴 克组 | O3q | 5571 | 20 | 上部棕色泥岩、瘤状灰岩,下部为暗棕色灰质泥岩夹浅灰色泥质灰岩。 | |||
| 中统 | 一间 房组 | O2yj | 5681 | 110 | 浅灰色、灰白色泥微晶灰岩夹浅灰色灰质泥岩、泥质灰岩、生物屑灰岩,含沥青质弱白云岩化灰岩。可能发育生物礁滩灰岩。 | ||
| 中下 统 | 鹰山组 | O1-2y | 11 | 730 | 上部为浅灰、黄灰色生屑泥微晶灰岩与泥微晶灰岩、泥微晶砂屑灰岩、砂屑泥微晶灰岩略等厚互层, 该段发育斑状构造(白云化斑块)。下部以浅灰、黄灰色泥微晶灰岩、泥微晶砂屑灰岩、含云质泥微晶灰岩、砂屑灰岩为主,夹浅褐灰色白云岩、含灰质白云岩、云质灰岩薄层。该段局部发育微波状层理、微细水平层理。 | ||
| 下统 | 蓬莱坝 组 | O1p | 6787 | 376 | O1p2:20~6550m:岩性中上部为浅灰白、浅黄灰色泥微晶灰岩、泥微晶砂屑灰岩、含云质泥微晶灰岩、云质泥微晶砂屑灰岩与浅灰、浅褐灰色微―细晶白云岩、灰质微晶白云岩不等厚―略等厚互层;下部为浅灰白泥微晶灰岩与浅黄灰色泥微晶砂屑灰岩略等厚互层。 O1p1:6550~6796.0m:岩性为浅灰、浅褐灰色厚层粉―细晶白云岩夹浅灰白、浅黄灰色泥微晶砂屑灰岩薄层及硅质条带。 | ||
| 寒武 系 | 上统 | 下丘里 塔格群 | ∈3ql | 8000 | 1213 (未穿) | 下奥陶统底到建隆顶部主要为灰、深灰色厚层块状微—中晶白云岩夹硅化白云岩、鲕粒白云岩,建隆体可能是隐藻类粘结形成的叠层石、层纹石和核形石等为主组成的礁,其岩性可能为灰、深灰色厚层块状微-中晶白云岩、藻团粒、藻纹层白云岩和叠层石白云岩。 | 防井漏、防气侵、防井喷,防应力坍塌,注意深井段钻具安全。 |
目 录
1、塔河油田超深井钻井液技术难点
2、国内外高温超深井钻井液状况
3、塔深1井钻井液体系配方选择、性能要求及维护处理要点
4、风险分析
5、超深井钻井液配套工艺技术
1、塔河油田超深井钻井液技术难点
1.1 钻井液处理剂高温高压失效问题。
1.2 钻井液高温流变性的控制问题。
1.3 钻井液高温滤失造壁性的控制问题。
1.4 抗高温钻井液的护胶问题。
1.5 超深井段地层破碎,白云岩地层防塌问题。
1.6 超深井段地层破碎,防漏堵漏问题。
1.7 超深井奥陶系、寒武系地层为防塌防漏寻找一个安全钻井液密度窗口的问题。
1.8 超深井可能存在的高压问题。
1.9 超深井钻井液润滑性问题。
1.10 超深井钻井液陈化问题。
1.11 超深井膏盐层问题。
1.12 硫化氢、二氧化碳污染问题
技 术 难 点
在塔河油田,按正常地温梯度2.2-2.3℃/100m计算,井深8000m的超深井,井底温度可达170-200℃左右,井底循环温度在150-170℃左右,所用钻井液体系必须能抗200℃左右的高温.在超深井的钻进中,可采用抗高温的钻井液体系有水基、合成基、油基钻井液,最为合适的是油基类钻井液体系,当考虑到成本、维护、环保等因素,建议使用水基磺化或聚磺钻井液.在水基钻井液体系中,温度对水基钻井液的影响非常大,特别是超过150℃的高温,在这种温度下,大多数聚合物处理剂医分解或降解,出现增稠,胶凝,固化成型或减稠等流变性恶化.这种变化不随温度而可逆.因此,温度是超深井钻井液中最重要的考虑因素,钻井液解决以下问题.
1)钻井液用处理剂高温高压失效问题.
2)钻井液高温流变性的控制问题.由于高温条件下钻井液处理剂易产生高温增稠或减稠效应,钻井液的高温高压流变性控制将是超深井钻井液关键技术之一.
3)钻井液高温滤失造壁性的控制问题.解决好这个问题是有利于超深井井段地层的防塌,防漏.
4)抗高温钻井液的护胶问题,最好选用美国的聚阴离子纤维素Drispac.
5)深井超深井段地层破裂,易产生掉块,井塌,特别是白云岩地层岩屑结构松散易碎,结构裂缝多,易受溶蚀且严重,裂缝中充填物胶结性差,垮塌十分严重.在塔参1井白云岩垮塌表现特别严重,因此该井在奥陶系,寒武系地层应特别注意井塔问题.
6)深井超深井段地层破碎,漏失性质大部分属于压力敏感性漏失,高温高压条件下,防漏堵漏工艺和材料选择已成为当务之急的研究课题.
7)深井超深井奥陶系,寒武系地层寻找一个钻井液安全密度窗口来满足井下实际情况,既要防塌又要防漏十分困难,主要依靠选择合适的强有效封堵材料(包括软化点和颗粒粒径)来解决次复杂,最好是进口沥青或天然沥青.
8)超深井可能存在高压问题,高压(钻井液高密度)将使高温流变性的控制更加困难,除了更易于增稠等外,还存在加重剂的悬浮,沉降稳定性等问题.
9)超深井钻进中如何减少转盘扭矩,除工程措施和井身质量外,高温钻井液应给予最大的支持,如何钻井液的润滑性,选择何种液体和固体润滑剂也是一个难题.
10)钻井液老化问题. 此外,还可能钻遇云质膏岩,膏盐岩,而膏岩的溶蚀易造成垮塌掉块,钻井液受污染等复杂情况,以及防H2S.CO2污染等问题.
2、国内外高温超深井钻井液状况
2.1 国内外高温超深井钻井液使用状况 表1
| 序号 | 钻井液类型 | 应用地区或公司 | 井底条件 | 应用情况 |
| 1 | 水基三磺泥浆 | 四川,关基井 | 7175 m,井底温度185℃ | 在关基井7175m井段使用,获得十分满意的流变性,在井底静置半月后性能基本不变,表现出良好的水基重钻井液的热稳定性。 |
| 2 | 水基聚磺泥浆 | 塔中,中4井 | 7220 m,井底温度170℃ | 性能稳定,顺利钻达完钻井深(7220 m) |
| 3 | 水基聚磺泥浆 | 塔里木,塔参1井 | 7200m, | 性能稳定,顺利钻达完钻井深(7200 m) |
| 4 | 水基Pyrodrill聚合物体系 | 南海莺琼地区,崖城21 -1 -3井 | 4688m,206°C | 性能稳定,能满足钻井作业需要 |
| 5 | 水基DURATHEM泥浆体系 | 美国德克萨斯州(Magcobar公司) | 62 m,温度243℃ | 钻进中钻遇高压二氧化碳气体时,引起屈服值和塑性粘度增加,采用37g/l石膏处理后顺利完井。(主处理剂Resinex、XP-20) |
| 序号 | 钻井液类型 | 应用地区或公司 | 井底条件 | 应用情况 |
| 6 | 水基抗高温抗污染聚磺泥浆 | 美国佛罗里达近海 | 井深22m,井温204℃ | 性能稳定,顺利钻达完钻井深 |
| 7 | 水基海泡石钻井液体系 | 加利福尼亚南部 | 温度238℃ | 具有很好的热稳定性。 |
| 8 | 水基抗高温聚合物泥浆体系 | Cooper-Eromanga盆地(Baroid公司) | 井温210℃ | 钻井液性能稳定,用这种钻井液顺利钻达设计深度 |
| 9 | 水基高温泥浆G-500S体系 | 日本,三岛井 | 6300m,225℃ | 在225℃的高温下,泥浆的性能也是稳定的。在此后的新竹野城井试钻中,也使用了这种泥浆,井内最高温度达到了205℃ |
| 10 | 油基 泥浆体系 | 松辽盆地,葡深1井 | 5500m,井底219.49℃ | 性能稳定,顺利钻达完钻井深 |
| 11 | 油基 泥浆体系 | 南海莺琼地区,LD22-1-7井 | 4568m,井底温度207°C | 抗高温能力强,性能稳定,顺利钻达完钻井深 |
| 12 | 合成基钻井液 | 南海莺琼地区,YC21-1-4井 | 5250m,210°C | 抗高温能力强,性能稳定,顺利钻达完钻井深 |
| 名 称 | 处理剂用途 | 抗温范围,℃ | 备 注 |
| 抗盐土(海泡石) | 提高粘切 | >300 | |
| 磺化酚醛树脂(SMP) | 降失水剂和热稳定剂 | >220 | SMP与 SMC复合使用抗温能力更强 |
| 磺化褐煤(SMC) | 高温稳定剂和降失水剂 | >250 | |
| 乳化沥青(YK—H)等 | 防塌剂 | >200 | |
| 腐植酸铬DS-1 | 高温稳定剂和降失水剂 | >200 | |
| 石棉 | 携砂 | >200 | |
| 重铬酸钾(K2Cr2O7) | 抗氧化热稳定剂 | >250 | 防止处理剂氧化降解 |
| 抗高温稀释剂(GMP-Ⅲ) | 高温降粘 | >180 | |
| 抗高温稀释剂(SF-260等) | 高温降粘 | >200 | |
| 磺化单宁(SMT) | 高温降粘 | >180 | |
| 斯盘—80(SP-80)等 | 表面活性剂,热稳定剂 | >180 | 防止处理剂氧化降解 |
| 高温降滤失剂(MC-1) | 高温降滤失 | >180 | |
| 磺甲基酚醛树脂(SPNP-2) | 降失水剂和热稳定剂 | >180 | 提高体系的热稳定性 |
| 褐煤树脂(CXP-2) | 降失水剂和热稳定剂 | >180 | |
| 高温降滤失剂(FST-518) | 高温降滤失 | >150 | |
| 美国聚阴离子纤维素 | 护胶降滤失 | >180 | |
| 聚阴离子纤维素(PAC-LV) | 护胶降滤失 | <140 | 与其它处理剂合用,可提高温度 |
| 高粘羧甲基纤维钠盐(CMC) | 护胶降滤失 | <149 |
3.1 各井段钻井液性能要求
表3 分井段钻井液参数设计表
| 井 段(m) | 0~300 | 300~3200 | 3000~5481 | 5481~6976 | 6976~8000 | |
| 钻井液类型 | HV-CMC膨润土 | 低固相聚合物 | 聚磺 | 屏蔽聚磺钻井液 | 高温磺化钻井液 | |
| 钻 井 液 性 能 | ρ(g/cm3) | 1.05~1.18 | 1.12~1.20 | 1.20~1.35 | 1.08~1.13 | 1.08~1.13 |
| T(s) | 80~90 | 90~50 | 40~65 | 40~60 | 40~60 | |
| API B(ml) | ≤10 | ≤6 | ≤5 | ≤5 | ||
| K(mm) | 0.5~1 | ≤0.5 | ≤0.5 | ≤0.5 | ||
| HPHT(ml) | ≤15 | ≤12 | ≤12 | |||
| PH | 8~9 | 8~9 | 8.5~10 | 9~11 | 9~11 | |
| Q10”/10’(Pa) | 2~7/5~15 | 2~8/3~15 | 2~6/5~18 | 1~4/3~9 | 1~3/4~7 | |
| PV(mPa.s) | 10~20 | 10~20 | 18~30 | 8~16 | 8~16 | |
| YP(Pa) | 10~25 | 7-15 | 6~15 | 4~8 | 4~8 | |
| MBT(Kg/m3) | 50~60 | 35-50 | 35-50 | 35~45 | 30~40 | |
| Vsd(%) | 8~12 | 10~14 | 5~8 | 5~8 | ||
| Cs(%) | ≤1.0 | ≤0.5 | ≤0.5 | ≤0.3 | ≤0.3 | |
| Kf(45min) | ≤0.12 | ≤0.10 | ≤0.10 | ≤0.10 | ||
| CL-(mg/l) | ||||||
| Ca2+(mg/l) | ≤400 | ≤400 | ≤400 | ≤400 | ≤200 | |
一至四开(0-6796m)塔河油田钻井液工艺比较成熟,这里着重讲五开、六开钻井液工艺技术。
3.2.1、五开钻井液体系配方(6796~7750m)
本井段是塔深1井的主要目的层之一,确保钻井液高温稳定,防止井眼失稳(井塌、井漏)和保护储层是关键。钻井液要充分具备抗高温、防漏、防喷、防塌、防油气层污染等能力。
目前,可抗高温钻井液体系主要有油基钻井液、合成基钻井液及水基钻井液,若配方材料选择合理,其抗温能力均可达200℃以上。
1)选用抗高温磺化钻井液体系。(抗温≥200℃)
钻井液配方:2.5~3% 般土或海泡石+ 0.3% Na2CO3 + 0.03~0.1% 抗高温包被抑制剂 +0.3~0.5%聚阴离子纤维素Drispac+ 6~8% 磺化酚醛树脂(SMP-1)+ 3~5%磺化褐煤(SMC)或DS-1+3~4%磺化丹宁(SMT)+1~2% 封堵防塌剂+1~2%润滑剂+0.2~0.4%SP-80+0.2%抗氧化剂。
经实验分析,该钻井液配方经200℃高温老化,性能稳定,说明其抗温可达200℃以上。正常情况完全满足本井抗高温要求。
该方案优点是:取材方便,成本较低,易于维护,尤其是当出现井漏时易于补充,且易于配制堵漏浆;缺点是:抗高温能力有限,对抗温材料要求较高。
2)钻井液配制及维护处理工艺技术要点:
a、配制优质般土浆,预水化24小时以上。
b 、一定要使各种处理剂充分溶解和混合均匀,处理剂胶液的配方及浓度依据井下实际情况可作相应调整。
c 、井队上配制加重漏斗2-3台,功率不低于75马力,配制罐3-4个,分别用于配制般土原浆、处理剂胶液和备用。
d 、循环系统应满足能同时进行钻井液处理和加重,并能应付特殊条件下的各种作业。
e 、既做到处理剂的优质单一,以利于维护处理,又强调它们之间的协同作用,发挥磺化处理剂复配抗温能力,尤其是要充分注重对关键处理剂的使用。
f 、为最大限度地满足钻井液性能之稳定,处理剂必须以胶液的形式按循环周进行补充、维护处理,并建议预水化般土原浆,液体润滑剂等也加到胶液中与其一道进行补充。
g、强化固相控制技术,把钻井液中的无用固相降到最低限度。这点对超深井尤为重要。使用改性石棉调整钻井液流型,协同大小阳离子的抑制,以最大限度地满足提高深井超深井段的机械钻速。
h、高温和各种条件下可能遇到的污染,并有利于对环境的保护,钻井液的MBT值应控制在下限,并充分重视对高效稀释剂的使用。
i、必要时使用抗氧化剂提高钻井液之抗温性,防止钻井液稠化或钝化。使用固体润滑剂降摩阻和扭矩值。
j、钻井液应满足各种特殊作业的需要——诸如:取芯、中测、电测、下套管固井等。
k、要全方位的考虑到深井的油气层保护问题——诸如:压差、固相颗粒、抑制性、护壁及暂堵、水敏、盐敏、储层特性及与流体接触时间、酸解堵及结垢等。
L、井场必须储备一定量的高密度钻井液(建议MW1.5—1.6×50—80方),和足量的加重材料(60—100吨)
m、井场必须储备适量的堵漏剂、解卡剂、除硫剂、除氧剂、杀菌剂等。
n、充分注重投井处理的科学性和预见性,必须以理论和现场室内试验为基准,使用好各种处理剂,避免工作中的盲目性,将钻井液的管理和处理水平提高到一个新的高度。
(3)超深井钻井液工艺特别说明的几点:
a、保证一个适中的优质预水化般土原浆浓度,以确保各种处理的高效发挥。
b、重视对SMP-1、SMC(PSC)、SMT复配的使用,以达到提高钻井液抗高温能力和土的容量限之目的。
c、重视SP-80、抗氧化剂的使用,以进一步提高钻井液的抗温能力,必要的可配合使用AS。
d、一定要有效地使用好防塌剂、润滑剂以满足钻井液的高温造壁性和润滑性,使用QS-2、沥青满足深井的油气层保护。
e 、必要时,SMT可以和生石灰配合使用,以保证钻井液分散适度,易于其流变性和防止钻井液的老化。
f、使用好高效护胶剂(聚阴离子纤维素Drispac),提高钻井液的高温稳定性。特别是在钻井液低固相磺化体系中,也能保护钻井液中的胶体粒子,易调整钻井液高温流变性,控制低的失水量。
g 、切记要使用好SM-1、达以钻井液无论在任何条件下,都能完全彻底地把井眼中的岩屑(垮塌的或非垮塌的,大的或小的)携带干净。其使用方法,关键在于必须用清水先将SM-1配制成20%左右浓度的胶液,预水化至少24小时才能使用,其次,由于加入SM-1后会使钻井液的造壁性变坏,且与其加量成正比,故建议使用时配合高温降失水剂一并使用。
h、杜绝使用任何不合格产品,药品的使用一定要单一,以便于维护。
i、要满足和控制一个适当的钻井液密度,最大限度地清除钻井液中的无用固相,尤其是粒径在2u以下的无用固相。控制游离钙不大于200PPM。
3.2.2 采用欠平衡钻井时,选用低固相磺化钻井液
如果采用正压钻井时,进入奥陶系无显示、无硫化氢,则采用负压钻井,如果有显示,有硫化氢,则又改为正压钻井。采用负压钻井时,钻井液密度控制在1.08 ~ 1.13kg/cm3 之间,调整钻井液粘切,保证携砂要求,必要时,钻进中可采用定期稠浆顶替作业,采用正压钻井时,应采用随钻堵漏钻井液钻进,同时井场应储备加重材料150 ~200吨,有备无患。
3.2.3六开钻井液体系配方(7750~8000m)
本井段是本井的目的层之一,确保钻井液高温稳定,防止井眼失稳(井塌、井漏)和保护储层是关键。钻井液要充分具备抗高温、防漏、防喷、防塌、防油气层污染等能力。
配方及维护处理要点同五开。
4、风险分析
在正常的情况下,即井底温度低于200℃,钻井液当量密度在1.50g/cm3以内,采用上述钻井液技术方案,作业风险不大,应能顺利钻达设计井深。
但如果出现以下情况,则风险大增:
4.1、出现特高温(大于200℃,尤其220℃以上)和特高压(尤其是当量密度达2.0g/cm3以上)时,高温高密度将使钻井液流变性控制非常困难,钻井液成本大幅上升,甚至难以控制。
4.2、奥陶系、寒武系白云岩严重井塌、井漏。
拟解决办法:①进口部分可抗温达220℃以上泥浆材料,如美国产特种树脂Resinex、聚阴离子纤维素Drispac、进口或天然沥青等,提高钻井液的抗温能力;②出现特殊情况后,井漏允许时,将水基泥浆转换为合成基泥浆,如配方选择方案2。
5、超深井钻井液配套工艺技术
5.1 井漏
5.1.1 井漏的预防
5.1.2 漏层的确定
5.1.3 防漏治漏预案
(1)工程上采取的措施
采用欠平衡钻进。
(2) 钻井液防漏治漏措施
a、控制钻井液良好的失水造壁性,使之形成薄而韧的滤饼;
b、尽可能控制较低的钻井液密度和小的排量、低的机械钻速,防止井漏的发生;
c、当井下发生渗漏时,应首先采用起钻静止的方法处理,让井壁上充分形成滤饼;
d、本井段为目的层,当井漏发生后应从环空反灌钻井液,防止又喷又漏的发生;
e、本井段钻进时,钻头最好不装水眼,以便及时进行堵漏作业;
f、堵漏时以安全为重,在万不得以的情况下,一般不采用水泥浆这类固化材料,堵漏以惰性材料为主。用惰性材料堵漏时,最好以PCC暂堵剂这类高失水材料为主,以便要漏失通道中形成更为坚实的堵塞滤饼,提高堵漏成功率和保护储层;
g、根据不同的井漏情况,堵漏浆液的配方如下:
| 漏速,m3/h | 堵漏浆液配方 | 施工要点 |
| ≤5 | 清水+5%PCC+3~4%SDL-1 | 1、配制堵浆20~30m3;2、起钻部或下光钻杆至漏层顶50m,小排量注入堵漏浆液,并顶出钻具; 3、当堵漏浆液出钻具时,关井小排量挤注,并注意控制套压; 4、当井口起压时,可采用多次间歇挤注的方式,并逐步提高套压,但最大不超过3Mpa; 5、堵漏成功后,应对堵漏井段通井划眼,防止卡钻。 |
| 5~15 | 清水+6%PCC+2~3%SDL-1+3%锯木 | |
| 15~30 | 清水+6%PCC+1%SDL-1+3%锯木+2%细核桃壳 | |
| 30~60 | 清水+8%PCC+2%SDL-1+4%中细核桃壳+3%锯木 | |
| ≥60 | 清水+8%PCC+2%SDL-1+5%中细核桃壳+4%锯木 |
i、若井漏严重,上述方法无效时,可用水泥浆和桥浆复合堵漏,但必须进行小型实验,以确保堵漏时井下钻具的安全。水泥浆堵漏时必须下光钻杆,并确定静液面和用平衡法计算的下钻位置。在注水泥浆前,还必须进行漏失试验,防止水泥浆出钻具时井下不漏而发生井下事故。
5.2井塌
塔参1井奥陶、寒武系地层岩屑具有以下特点:岩屑结构松散易碎,构造裂缝多;岩屑易受溶蚀,且溶蚀已很严重;裂缝中充填物胶结性差,易被钻井液滤液渗透和溶蚀。这种地层在钻井过程中极易垮塌是由这种地层的特性所决定的,为解决此问题必须采取特殊的钻井工艺措施和钻井液性能参数。
5.2.1、井塌的预防
5.2.2、井塌处理
井塌措施概括起来一句话:一撑二堵三带四润滑。
一旦发生井塌,首先应该想到的是:第一,如何把坍塌的东西从井眼中带出来,第二,如何提高井壁的稳定性和抑制住坍塌,为此必须做到:
a、想尽一切办法把坍塌物从井眼中带出来;
b、提高钻井液的粘切,进一步降低钻井液的HTHP滤失量和改善滤饼质量改变滤液特性,进一步提高钻井液的抑制性和有效封堵能力;
c、在塔参1井实钻中发生了白云岩地层垮塌复杂,采用沥青合适的软化点和颗粒粒度搭配,解决了白云岩破碎地层垮塌复杂;
d、在地质许可条件下,提高井壁周围的压持力,增加钻井液密度,这对于异常压力地层的硬脆性泥页岩和玄武岩最为奏效。
5.3井涌(井喷)
5.3.1井涌的预防
5.3.2压井工艺技术要点
5.4、卡钻
5.4.1 坍塌掉块,沉砂及砂桥卡钻
5.4.2 井径缩小与泥包卡钻
5.4.3 压差卡钻
5.5 钻井液抗高温抗污染工艺技术
5.6 钻井液固相控制工艺技术
5.7 钻井液流变学控制和岩屑携带工艺技术
5.8 提高钻井液的高温造壁性及防卡润滑性工艺技术
5.9 取芯钻井液工艺技术
5.10 中测、电测、下套管、固井钻井液工艺技术:
5.11 钻井液的抗腐蚀工艺技术
5.12 保护油气层的钻井液(完井液)工艺技术
5.13 钻进盐水层及复合盐层(包括石膏层、盐岩层等)的钻井液工艺技术
5.14 减轻钻具内泵功率损耗及其提高钻头比水马力的钻井液工艺技术。
5.15 CO2、H2S的防治
CO2、H2S来源:
A、CO2、H2S可能来自于地层;
B、处理剂的热分解;
处理剂的热分解温度因种类(分子结构)而异,一般在170-200℃分解的居多。处理剂一旦分解,将产生CO2,含硫化物的处理剂还将产生H2S。
CO2、H2S的存在,会污染泥浆,使泥浆性能破坏更快。特别是H2S,有可能使钻具、套管等因应力的腐蚀而受损。
因此,钻进过程中应必须做好预防工作,主要是:控制钻井液碱度,加强监测,准备好生石灰、石膏、除硫剂,及时处理。下载本文