H2413井不下技套钻井液完井液技术.pdf

| 【 2 春 | 【 1 囊 l 9 9 5 年3 月 石油钻井工程 H2 4 l 3井 不 下 技套 钻 井液 完 井 液 技术 甘 霖 新疆石油 泥浆室 了『 二 ’ Z ＼ 摘 要新疆太烧 山油田近期完点1三 口开置试 井 I -I 2 6 6 ． I-I 2 t l 3 ， I t 2 3 l 6 ． 奉 文 主 要 介 埠 1丸 螺 山 油 田 的 基 奉 情 况 ， 阐 明 了 I -I 2 4l 3井 不 下 妓 套 的 施 工 方 案 ， 论 述 1 谖 拈 井 液 、 完 井 液 的 使 用 最 秉 ， { 主体 采抑 ． 1 性 强 ， 防 塌 效 果 好 ， 润 滑 性 禹 ， 有 利 于 椭 至 地 进 鲞 洒 铷 ， 主 囊 词 钻 井 液 完 井 液 防 橱 防 埋 屏 蔽 荤 甘 。 ， 概 况 新 疆 火烧 山油 田近 斯 完 成 了 三 廿开试 验 井 H2 6 6、 I -I 2t 1 3、 I -1 2 3 1 6井 ， 基 车 数 据 见 表 1 ．其 主 要 目的是 通 过 三 口井 的试 验 ． 解 决多年 来 一 直 未 能 解 决 的上 部压 力 敏 感 地 层 的橱 失 问题 I 苍 房 群组 的 垮 塌 问题 ， 下 部超 低 压裂 缝 油 藏 的 防橱 和 保 护油 气 层 问 题 ．同 时在 I - I 2 4l 3井试 验 不 下 技 套 ．从 以前 的 资 料 表 明 ， 在 上 部 侏 罗 系 、 三 选 系 地 层 ， 钻 井 液 密度 高 了极 易压 橱 地 层 ． 但 低 于 1 ． 1 5 g ／ 口 n ’又 易发 生 井壁 坍 塌 I 下 部 二 选 系 的平 一段 ， 平二 段 至 H 、 、 珏 、 风 油层 均 属 于橱 失严 重 的 地 层 ． 步 则几 百立 方 米 ， 多 则 上 千 立 方 米 ， 其 中 井橱 失 t l l 5 ， 并 且 要 求 进 入 油 层 的钻 液 密度 不 能 高 于 1 ．O 5 g ／ 叽． ， 高 于 1 ． O 5 g ／ 口 n 。就 台发 生 严 重橱 失 ， 有进 无 出 ．由于该 地 区油 屠 压力 系 数 低 只 有 O ． 9 5， 开发 后 压 力 系 数 只有 O ． 9 O． 而 且 油层 裂 缝 非常 发 育 ． 多 以垂 直 裂 缝 存 在 ． 因此 ． 给 试 验工 作带 来 了 很多 很 大 的 困难 ， 尤 其 是 H2t l 3井 不 下技 套 ， 要 在 棵 眼 内完 成 两套 不 同压 力 系统 的 防橱 、 防塌 保 护 油气 层簏 工 ． 表 1三 口井 基 本 数 据 设计井深 并号 井 嗜 枸 m { ‘ 5 0 ∞X 5 0 H2 6 6 l6 9 0 31 1 mmX 1 3 0 2 l 5 ． 6minX l6 90 m 44 ． 50 minX 5 0 m H2 I l 3 1 670 I 5 ． 6衄X16 7 0 m 州 4 4 ．5 0 mX 5 H2 3 l6 1 5 70 n 砌mX 1 2 0 0 m } 1 5 ．6 哪X l5 7 0 m 维普资讯 H 2 4 1 3井不下挂备拈井液完井藏收木 H2 41 3井 不 下技 套施 工 方 案 旺2 { l 3井 是 三 口 试 验 之 一 不 但 要 解 决 特 塌 蘅 漏 问 题 。 更 要 解 决 不 下 技 套 的 难 题 ， 为 i 9 9 5年兰 十 日开发 井提 供 簏 工方 案 。根 据地 质迪层 情 况 ， 邻 井资 料 和岩 性分 析 。 认 为 苍 房 群组 的垮 塌 属 于 硬臆 性 掘 岩 剥落 掉 块 问魉 ， 上 部瀚 失 属 于 压 力 敏蓐 性地 层 ． 下 部 属 于 裂 缝 型 地 层 ， 压 力 系 数 整 值 有 可 雏 通 过 钻 井 液 的 化 学 能 力 来 平 街 ． 采 取 一 定 的 防 塌 簖 漏 措 箍 - 不 下 技 套 具 有 可 行 性 ， 确 定 如 下 慈 工 方 素 ； 1 原 设计 该 井 为 三 开 井 ． 二 开 3 1 1 m钻 头 钻 至 1 1 5 o m ． 下 c p 2 4 4 ． 6 m技 术 套 蕾 I 改 为二 开井 ， 阁 2 1 6 ． 6 m钻头 钻至设 计 井罐． 2 原设计 中钻盎 ， 为 防 止 上 苍房 沟群 地层垮 塌 ． 钻 井液 密 度 1 ．1 0 ～ 1 ． 1 6 g ／ 口 r I I ． 改变 采用 2 1 5 、 6 n m a小井 眼 防 塌钻 井液体 系钻进 。 求得 防塌 钻 井藏 密 度临 界值 是 否 能 在 1 ．1 O g／ Ⅻ 。 下 ． 3 原设 计 中 目的 层 段钻 井 液 密 度 1 0 O ～ 1 ． O 4 g ／ a r I1 ． 难 以 满 足不 下 技 套 的 工艺 要 求 ． 采 用 防 漏 屏 蔽暂 堵 完 井 液 保 护 油 气层 技 术 ． 具 有在 一 定 正 向 压整 条 件 下 使 用 的 特 点 ， 若 打 开 油 层 层 后 无 严 重 的 污 染 油 层 现 象 ． J I l 原 则 上 钻 井 液 密 度 不 大 于 1 ．1 O B ／ mI ． 4 若 遇 打 开 油 气 层 后 出 现 严 重 污 染 油 层 ． 钻 井 液 只 进 不 出 ， 造 成 上 覆 苍 房 群 地 层 严 重 垮 塌 出 现 复 杂 情 况 ， 刊 扩 眼 下 技 套 。 三 开 按 原设 计 执 行 。 钻 井 液 、 完 井 液性 能要 求 1 、 井壁 稳定性 良好 H2 d 1 3井 不 下技套 ． 苍房 群 组极 易 垮塌 ． 油层 裂缝 发 育 - 漏 失 严重 ， 两 套 压力 系统 ， 搡 眼 长 5 0 ～ 1 8 7 0 m． 因 此 要 求 钻 井 渣 、 完 井 液 要 有 良 好 的 护 壁 性 ． 2 润滑 性 能好 由于 上 部地 层 是 压力 敏 感 型 地 层 ， 下 部 多层 位 易漏 失 。 在起 下 钻过 程 中发生 阻卡 ． 易抽 吸 和产 生 压力激 动 ， 造 成 井登 坍塌 和 发生漏 失 ， 为 此要 求 钻 井液 摩 阻 系数 低 ， 润 滑 数 低 。 润 滑 性能好 ． 3 、 良好 的 失水造 壁性 由于 慷 罗系 、 三迭 系 地层 中的 苍房 群组是硬 臆性 泥岩 ， 层理 分 明 。 撮 易J 嗳水 ． 从 而 降 低 了层 与层之 间 的粘 接 能力 ， 导 致 割 落 掉块 ， 井壁坍 塌 。 因 此 要 求 钻井 液 失永 要 小 ， 形 成 泥 饼 要 薄 而 韧 ， 致 密 光 滑 ． 4 、 具 有好 的防漏 、 防塌 性 能 上 部 易塌 、 易漏 ， 下部 裂缝 漏 失 更为 严重 ， 在 钻进过 程 中要 有 根 强 的防塌 能 力 ， 不然 钻 到下 部 发生 井漏 。 而上 部 发 生井 壁 坍塌 就会 造 成卡 钻 事故 ． 故 此 要有 防漏 能 力 ． 不 然 引 起 上 部 井 塌 。 钻 井 液 、 完 井液 工 艺措 施 1 钻 井 液 体 系 的 选 择 选 用 抑 制性 强 。 防塌 效 果 好 的 聚磺 钻 井 液体 系 ， 两 性 离子 聚 磺钻 井 液 体 系 配 方为 4 0 土 0．1 F A 3 67 0．2 刚一 MV 0．5 N P N O．7～ 1 ．O s top 2 S A S～ 1 O ． O 5 X Y一2 7． 性 能 密 度 控 制 在 1 ． 0 5 ～ 1 ． 1 O g ／ m 。 ， 粘 赛 在 5 O ～ 8 0 日 ， 撼 失 量 在 维普资讯 2 卷 第l 搠 1 9 9 5 牛3 JIl 石油钻井工程 ～ 6 耐 ， 表 观 粘 度 在 4 O 8左 右 ， 塑 粘 在 3 5 哪t自左 右 ， 动 切 力 在 5 P a左 右 P H 在 8 一 】 0． 泥饼粘 附 系数 小 于 0 ． 1 。 在钻井液 和完 井液 的配崩 、 处理和 维护 过 程 中 。 始 终坚 持 性 、 剂 、 方 、 艺四 配 套 原 则 ， 少 吃 多 餐 ， 细 水 长 流 地 朴 充 t 使 钻 井 液 性 能 稳 定 。F A 3 6 7 、 y 一2 7抑 制分 散 能 力 强 ， 包 谈 钻屑 ， 流 动性 好 ， 配合 哪、 一 1超 细娉 改 变 钻 井 中 的 粘 土囊 粒 级配 ， 改 善泥 饼 质 量 ， 增 加钻 井液 的润 滑 性 。 降低 泥 饼 摩 阻 ． 在 井 璧上 形 成 油 膜 ， 减步 摩 阻 ， 阻碍 滤 液进 入 岩层 ． f 2 、 防 塌 措 施 上 部井段 钻进 ， 在 进入 苍房 沟群组 之前 ． 将 钻井 液 转 入聚 防 塌体 系 ． 加入 N t N 井 璧 稳定 荆 ， S A S一1 、 哪． ‘ 一1和 We 一1． 稳 定 井 璧 ， 控 f i j 失水 ， 改 善 握饼 质 量 ． 使 泥 饼 致 密柔 软光 滑 ， 融 爵滤藏 进 入 岩石屡理 之 中 ， 降 低徽 裂 麓地 层 肢锗 强 度 ， 造 成 井 壁坍 塌 ． 在 钻 井 液 中 保 持 过 剩 的 聚 古 物 浓 度 ， 以 充 分 满 足 正 常 钻 进 的 消 耗 ． 3 、 防 漏 措 施 在 上部地 层 主要是 强 调操 作要平 稳 ， 送 钻 要 均 匀 ， 开幕 要 由小 排 量到 正常 排 最 ， 起 下 钻要 慢 ， 防止 抽 暖和 压 漏地 层 ．在 下 部针 对 裂饕 发 育 地层 。 加入 5 ～ 8 的综 合堵 漏 剡 。 用 桃壳 或黑 横 壳锕性 材 料 作堵精 支 撵骨 架作 甩 ， 甩 短 棉绒 纤维 状 作 为 网状 材料 ， 用 不 同粒 度 的棉籽壳 、 稻壳 、 锯辣 ， We l重钙 ， Q 。f 一1轻 娉 ， 通过 不 同级 匹地 充填 ． 形 成 一 层 致 密的 堵 墙 ， 加 入 3 D ． A S干粉 磺化 沥 青 ， 硬化 沥 青 囊粒 软 化 吸 附在堵 墙 上 更 加 巩 固堵 墙 。 防止 蒲 失 ， 谈堵 墙 可以通 过 酸 化 、 厦 排 、 射 孔 形成 解 堵 ， 以而 保 护 了 油 气 屠 ， 本 氍 在 揭 开 油 层 之 前 转 他 成 无 固 相 完 井 液 ， 与 防 漏 屏 蔽 哲 堵 技 术 配 音 作 用 ， 不 开 振 动 赭 ． 4 、 不 下 技 套 压 力 平 衡 措 箍 在 上部 井段 通 过钻 井 液 的 化学 作用 ． 加强 防塌 手段 ， 在 维 持 茬房 群组 井 璧 的 同 时 ， 降低钻 井藏 密 度小 于 1 ． 1 O g ／ ． 而下 部 油层 通 过屏 蔽暂 堵 技术 ． 提高 油 层承 压 能 力 ， 把 完井 液 中 的密度提 高 在 1 ． 0 5 g ／ 以上 而 不发 生 漏 失 ， 从 而 达到 两 套不 同压 力 系统 的平衡 ， 从 而解决 不下技 套 的施工工 艺 ． 现场 使 用 效果 通过 对 H 2 { 1 3井各 项措 施 的实 施 ． 都达 到 了满 意的效 果 ．在全 井 的钻 进 过程 中 ， 没 有发 生井 璧 剥落等 井 壁 失 稳现象 。全井 共 发生 漏失 四次 ， 都在 提 钻 静止 循 环 、 旋 转钻 具 堵 漏 工艺 措 簏 中得 到 解 决 ， 共漏 失 泥浆 2 0 5 ， 大 部分 是 在 上 部压 力 敏 感 地 层接 完 单 根开 泵 时漏 失 ． 基本 上是 有进 无出 。与铞 井 H2 6 6相 比 。 H2 6 6井上 部 漏失 3孜 ． 两次 用水 泥 堵漏 ， 一次 用 桥堵 荆 堵 漏 ， 油 层漏 失 特 别 严重 ， 有 避 无 出 ， 桥 堵 无 效后 用 砖 块 堵 漏 ， 漏 失达千方 ． H2 4 1 3井 于 1 9 9 4年 1 1月 1 9日 3 1 5开 钻 ， 1 2月 3日 1 3 3 0完钻 。 完钻井 深 1 6 71 ． 1 9 m， 安 全顺 利地实现 了 下技 套 施工方 案 ． 表 2 H2 4 l 3井 电 测 井 径 资 料 ～、 ＼井径 Ⅱ I n 糟、 ＼ 最小井径 最大井径 平均井径 井径扩大事 I - I 2 41 3 21 5 9 2 3 0 2 22 3 维普资讯 H 2 4 1 3 井不下挂套拈井液克井涟艘 求 表 3 ．开钻井液、 完井潞性勰 ， F v P v Y p 0 d F L 古砂事 ‘ Kf 扭 0 Ⅱ 1 mP a 目 l ／ P h 耐 t ～5 ／ 1 ．0 5 - ． 1 ．咖 5 0 9 0 3 争一4 6 3 0 ～ 3 7 5 ～ g 4 ．O ～ 7 ．0 8 ～ l 0 0 ． 2～ 0 ． 6 0 ．0 2 ～ 0． 1 5 一 l 2 ’ 儿点 叭 识 1 F A3 6 7与 S to p 、 ㈣一M y、 N P N在 钻 井 液 中保 持 一定 的 过 剩 浓 度 ． 具 有 很 强 的 抑 镧 性 。 加 入 S A S 2 ～ 3 ， 钻 井 藏 具 有 更 强 的 防 塌 能 力 ． 2 、 在超 低压裂 麓 性 油层 ． 改钻井 液 为 完井 液 ． 采用 防漏 屏 蔽暂 堵 技 术 ． 蛆有 效地 提 高 地 层 承 压 力 ， 防 止 大 量 漏 失 ． 保 护 好 油 气 层 。 3 、 本 套藏工 技 术对 H 2 4 1 3井 不下 技套 是 成功 的 ． 给 1 9 9 5年 开 发 的 3 O口井 不 下 技套提供 了可 行性 依据 ． 4 、 不 下技套 搐 工 技术 是多年 来 的设 想 ， 如 今 能 实现具 有一 定 的推 广 价 值和 可 观 的经济效 益 ， 与下技 套 井程 比 ， 单 井可节 约 直接 钻 井成本 5 O多万元 ． 5 对 漏失 严重 的地 层 ， 以 防为 主 ， 采用 多 种粒 度 有匍 性 、 弹 性 、 纤 维状 ． 片状 ． 菱 状 等缘台堵 漏 材料为好 。 责 任 蝙 鲁 t 插 玉 文 f 上 接 第 { 面 { 井 斜 6 3 ． 1 6 ．时 曾因设备 出 现故 障 ， 钻具 在 井 眼中静 止 1 9 h， 未 发 生沉砂 卡 钻和 粘 隧 于 卡 钻 。 5 在 中完下 套管 作业 中 井 斜 3俨～ 9 O ． 2 ， m2 4 4 ． 5 n o n套管 下 人顺 利 ． 下 至最 太 井 斜 段 时 ． 利 用 加 压 装 置 最 大 也 只 加 压 6 C ． k N， 套 管 就 顺 利 下 入 井 底 ． 5 结 论 1 实 殴证 明 ． K aI 聚 磺 屏蔽钻 井藏 能 满足钻 风 城 淡层水平 井 要求 ． 2 在层藏 条 件 下 ． 岩 屑粒 径 小 ． 提 高 动切 力 ， 调 整 动 塑 比 ． 保 持平 板 层藏 ． 仍 能 达 到 好 的 洗 井 效 果 。 3 润 滑荆同腔 体 和 S A S复合 使用 ． 可 降 低钻具 扭矩和 泥饼 摩 阻 。 4 利 用 造 壁 技 术 能 有 效 稳 定 砂 岩 井 壁 ． 并 起 到 防 漏 作 用 。 5 旋转 钻具或 短程 起 下钻 ， 有利 于清洗 岩 屑床 ． 是一 项 必要 的工程措 施 。 参 考 文 献 I ． 钻 井 液 完 井 液 9 2年 第 2期 水 平 井 的 井 眼 稳 定 问题 ” 张 孝 远 等 } 2 ． 钻 井 液 完 井 液 9 2年 第 3期 水 平 井 的 洗 井 兰 秉 影 响 因 素 范 堆 庆 等 I 3．‘西 部 挥 矿 工 程 9 3年 第 5期 [ - i V ／7 O 2水 平 井 钻 井 完 井液 鞋 木 橱 玉 良 。 责 任 螗 鲁 插 玉 盘 维普资讯