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      河套盆地氣探安全鉆井技術

      文檔作者: 劉永剛 王成鑫 孫志強        文檔來源: 川慶鉆探長慶鉆井總公司
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      更新時間: 2021年01月08日
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      河套盆地氣探安全鉆井技術 劉永剛王成鑫孫志強(川慶鉆探長慶鉆井總公司,陜西西安710018) 摘要:河套盆地氣探井位于內蒙古自治區巴彥淖爾市,具有井眼尺寸大,下部地層礫石含量高,易發生攜砂困難,鉆具失效等 難點。同時因地層新、成巖差、泥巖段長、造漿嚴重,易引起井壁失穩,泥包鉆頭。需要形成一套保證攜砂,防止鉆頭泥包,防坍塌 的鉆井液工藝。對比分析該區塊存在的難點,優化鉆井液體系,確保了井下安全。 關鍵詞:河套盆地;井壁失穩:鉆頭泥包 1主要難點 1.1井壁失穩 原因分析:膠泥、軟泥段長,膠結疏松成巖差,節理、微裂縫 發育。當鉆開地層時,鉆井液濾液沿裂縫進入,易引起固體顆 粒的剝落,降低了地層之間的膠結力,在外力作用下易發生破 裂,造成坍塌。 防塌思路: ①選用合理的鉆井液密度,保持井壁力學穩定;防止起鉆 時的抽吸作用;起鉆時及時灌滿泥漿;井漏造成液柱壓力降 低等。 ②優選防塌鉆井液類型和配方,采用物理化學方法阻止或 抑制地層的水化作用。 1_2鉆頭泥包 原因分析:河套群組、烏蘭圖克組、五原組巖性均以膠泥、 軟泥為主,臨河組、烏拉特組、畢克齊組巖性以泥巖為主。且取 芯主要層位為臨河組與固陽組。泥巖裸眼段長,起下鉆過程撐 刮井壁造成鉆頭扶正器處膠泥聚集,引起泥包。 防泥包思路:優選防塌鉆井液類型和配方,加強鉆井液抑 制能力、增強對鉆頭沖刷、減少固相含量。 1.3礫石含量高 固陽組起地層含大量礫石約占巖屑55%,破壞鉆頭影響鉆 時,同時要求鉆井液必須有更好的攜砂能力。 2室內實驗 分別用復合鹽和聚磺鉆井液對井塌泥巖樣品做70。C滾動 回收對比實驗,觀察巖樣水化分散情況,考查兩種鉆井液體系 抑制防塌效果。 巖樣質量 滾動48小時滾動96小時滾動144小時 體系質量回收回收回收 g 質量g 質量g g 率% 率% 率% 【復合鹽55.80 54.48 97.63 53.03 95.03 51.29 91.92 f聚磺51.78 50.36 97.25 47.18 91.12 44.81 86.54 實驗數據表明1#復合鹽體系能有效的控制失水進入地層 對抑制泥巖水化膨脹能力強,粘切低,能有效解決鉆頭泥包。 3配方的確定 推薦配方: 井漿+O.I%NaOH+0.1%PAC+1一1.5%SMP一2+1.5—2%SFT一 1十1.5%GD—K+8一10%HC00Na+3~4%KCl 轉化時機: 在五原組開始轉化體系,轉化體系時加入HCOONa和KCl。 性能: 進入臨河組時提高鉆井液密度至1.259/cm3以上,平衡地 層。防止井壁失穩后被動提高密度,同時引起粘切過高,泥包 鉆頭。 4現場效果 4.1鉆井液技術成熟,井深結構四變二 隨著鉆井液技術的逐步成熟,形成一套適合河套盆地的鉆 井液體系,保障了井下安全。由原來的四開結構井逐步改變為 二開結構井。 4_2轉化提前,電測一次成功 優化鉆井液配方后,井壁穩定。電測時由隆l井的遏阻通 井變為一次成功。 4.3降粘增抑制,解決鉆頭泥包 鉆井液中加大甲酸鈉含量,引入適量K+大大提高鉆井液抑 制性,降低鉆井液粘切,解決了鉆頭泥包問題。 4。4雙管齊下,保證井壁穩定 轉化體系初適量提高鉆井液密度,同時增強鉆井液封堵抑 制性。在物理防塌、化學防塌同時作用,確保井壁穩定。 萬方數據 2017圭905j@辣囂髫裙【149 4.5形成體系。降低鉆井液成本 通過室內實驗和現場應用效果,形成了一套適合河套盆地 氣探井的鉆井液技術。保證了井下安全,減少了鉆井周期,提 高了機械鉆速,降低了成本。 4.6取芯收獲率達98%以上 5結語 (1)摸索形成的體系與地層配伍性好。 (2)提前至五原組轉化體系,臨河組人為提高密度,保證了 井壁穩定。 (3)2u大甲酸鈉含量,引入適量K+大大提高鉆井液抑制性, 降低鉆井液粘切,解決了鉆頭泥包問題。 (4)前期預防保證了井下安全,減少了鉆井周期,提高了機 械鉆速,降低了成本。 參考文獻: 【1]鄢捷年.鉆井液工藝學【M】.東營:中國石油大學出版社, 2006. 『2]slj正松韓祝國徐加放,等.KCI/聚合醇協同防塌作 用機理研究[J】.鉆井液與完井液,2006,3:卜3. 『31崔貴濤,陳在君,黎金明,等.復合鹽水低傷害鉆井液在 桃7-9—5AH水平井的應用[J】.鉆井液與完井液,201l,28(3): 42—44. 作者簡介:劉永I岡1](1985一)男,漢族,四川樂山人,鉆井液工程 師,主要從事鉆井液技術管理工作。 (上接第147頁) 4結語 實行清潔化生產以來通過不斷總結,基本完善了蘇里格區 塊鉆井液性能維護處理措施,但是,仔細分析取得的技術指標 和鉆井過程中出現的問題,繼續開展清潔化生產鉆井液體系維 護處理措施的研究,細化處理措施,加強過程控制;確?,F場人 員能夠理解技術措施,主動執行技術措施,二開后按照要求及 時清理沉沙罐,最大限度降低密度,繼續改進清潔化生產的方 式,降低人工勞動強度。 參考文獻: 【1】鄢捷年.鉆#g:x-t學[M】.中國石油大學出版社,2006. f2]陳明,馬錦榮.環保鉆井液研究與應用【J】.現代商貿工業, 2010(12) 『31Y_洪臣,賀祥彪.鉆井液技術現狀與發展方向[Jl,科技信息 2013(24) 作者簡介:王成鑫(1986一)男,漢族,陜西西安人,鉆井液工程 師,主要從事鉆井液技術服務管理工作。 (上接第148頁) 7.2m3/h,泥漿性能:密度1.109/cm3,粘度40s;在泥漿中加入隨鉆 堵漏劑進行隨鉆堵漏鋸末、單封,漏速降為2-3m3/h。鉆進至井 深2902.1m時,漏速增大至56m3/h,起鉆堵漏。 根據漏失量,漏失為裂縫型漏失,配方需粗顆粒堵漏劑形 成一定阻塞,細顆粒堵漏劑進行填塞,剛性、柔性顆粒再補充, 形成堵漏墻,達到滿足堵漏要求。 第一次橋塞堵漏配20%粗堵+】O%隨鉆堵漏劑+10%石灰 石,堵漏擠封過程中,觀察泵壓變化0~2Mpa,且停泵泵壓為0, 循環觀察漏失量為10m3/h。 經過前三次配橋塞堵漏漿堵漏后,漏失量降低為8m3/h,堵 漏累計有一定效果,后經多次堵漏,將漏失減小至3m'/h,下鉆頭 搶鉆,擴大漏出井段(劉家溝組為2860~3170米),鉆進至2913 米,漏失增大至50m3/h,起鉆水泥堵漏。 本井經過5次擠水泥堵漏,每次打水泥前先配30-60m堵漏 漿,進行擠封或封堵,再進行打水泥堵漏,鉆完水泥塞鉆進中仍 存在漏失,漏失量2-4m3/h,加入隨鉆堵漏劑經過一段時間泥漿 對井壁的沖刷,漏失開始增大,導致無法鉆進,漏失反復性較 強,控制漏速小于4m3/h,完成該井。 5認識 (1)承壓堵漏配方能解決蘇59區塊劉家溝組滲漏問題,對后 期提高密度防塌防漏起到主導作用。 (2)對于漏失量大的井,在橋塞堵漏后,效果不理想時,及時 調整堵漏方案,采用水泥堵漏,逐級封堵漏層,提高堵漏成 功率。 (3)蘇5區塊井發生漏失,則漏失量大,堵漏困難,反復性強, 無法徹底封堵漏層。 參考文獻: f11程仲熊繼有程昆.隨鉆防漏堵漏技術機理的探討.鉆采 工藝[J】,2008,31(1):36—39 【2]李家學黃進軍羅平亞等。隨鉆防漏堵漏技術研究鈷井 液與完井液[J],2008,25(3):25—28 作者簡介:孫志強(1976一)男,漢族,江蘇豐縣人,鉆井液工程 師,主要從事鉆井液技術管理工作。 150 l扯萬,方蠆數據群2mT年-OS,eJ
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