大牛地气田DPH-36井钻井液性能维护.pdf

第 1 1 期 一 6 9一 大牛地气E I D P H - 3 6 井钻井液性能维护 张晓文 中石化华北石 油工程有限公司五普钻 井分公司 ， 河南 新 乡 4 5 3 7 0 0 [ 摘要]介绍 了大牛地气田D P H 一 3 6 井概况，分析了其钻井液类型、性能维护与技术要求，在施工中解决了水平段的技术措 施及 钻井液的维护处理 方法。 [ 关键词]大牛地气田；D P H 一 3 6 井；钻井液；性能维护 1 概况 DP H ． 3 6 井位 于陕西省神木县尔林兔镇石板太 二 队。构造位置 处于鄂尔多斯盆地伊 陕斜坡 东北 部 。本 井是一 口开发井 水平井 ，井位坐标 ， 井 口x4 3 1 4 5 9 8 ． 0 6；Y1 9 3 9 0 6 5 4 ． 3 9 ，导眼靶 点X4 3 1 4 3 0 8 ． 2 8 ；Y1 9 3 9 0 7 3 2 ． 0 4 ，A靶点 X4 3 1 4 2 5 9 ． 9 9 ；Y1 9 3 9 0 7 4 4 ． 9 8 ，B靶点X 4 3 1 3 1 0 0 ． 8 8 ；Y1 9 3 9 1 0 5 5 ． 5 6 。设计井深4 0 2 2 ． 3 8 I T I ，实际井深3 8 5 1 ． 0 0 m。本井 目的层是下石盒子 组盒1 段。完井方式是套管完井 。 表 1 D P H 一 3 6井结构 设计与实际对 比表 开钻程序 钻 头尺寸 m m 井深 m 套管尺寸 ru m 下深 m 设计 实际 设计 实 际 l 中 31 1 ． 2 4 0 1 ． O 0 中 3 1 1 ． 2X4 0 3 ． O 0 中 2 4 4 ． 5X4 0 0 ． 0 0 e 1 2 4 4 ． 5X 4 0 2 ． 3 2 2 中 2l 5． 9X 27 6 0．0 8 215 ． 9 28 22． O 0 中 1 77 ．8 27 60． 08 l7 7 ．8 2 82 2． O0 3 中 1 5 2 ． 4X 4 0 2 2 ． 3 8 中 l 5 2 ． 4X 3 8 51 ． O O 1 1 4 ． 3 X 3 4 7 2 2 钻井液类型、性能维护处理 本井 选 用 钾铵 基 聚 合物 钻 井 完井 液 体 系 ， 所钻遇地层 易塌 、易漏 ，泥岩段黏土含量及膨胀 性黏土含量 高，水 化能力强 ，地层 易产生不均匀 的水化膨胀 ，造成 膨胀缩径 、剥落形成掉块 。主 要通 过K 和NH 的 晶格 固定和 离子 交换作 用 来 抑制 泥页岩的水化膨胀 ，稳定井壁 ，并通 过有 效 的封堵 剂封 堵地层的层理裂 隙，严格控制渗入产 层 的滤 液 。目的层具有低渗 、低孔 的特 点，因此 本 口井钻 井液 以稳定井壁和最大 限度地减少对储 层 的损 害、保 护气层为主 。在钻井液 的使用上有 利于快速 、安全钻 井 ，有利于复杂情况 的预 防和 处理 。本井钻 井液的主要作用是携带岩屑 、降失 水、防塌、清洁井眼和预防井下复杂情况 。 2 ． 1 钻井液类型 2 ． 1 ． I 一开钻井液技术及施工概况 一 开 0 4 0 3 m3 1 1 mm井眼 。一开选用聚 合物钻井液体系 。一开配浆1 5 0 1 T I 。该井段钻遇地 层 ，胶结性差 ，可钻性好 ，易垮塌，钻井液主要 以携带岩屑 、稳定井壁为 主 。在钻进过程 中视地 层造浆情 况 ，使用K P AM溶液进行维护处理 。保 持钻井液性 能稳定 ，因一 开井径较 大 ，保持钻井 液有较高的黏度 。一开使用罐式循环 ，采用6 O目 振动筛及其它 固控设备 ，进 行钻井液 净化处理 ， 有效清除钻井液 中的无用 固相 ，从 而保 证 了井 内 的安全 ，顺畅达到安全钻井 的 目的，顺 利钻完一 开井段 。一开钻井液性能密度 1 ． 0 4 g ／ c m ，黏度 5 5 S ，含 沙量 0 ． 3 ％。 2 ． 1 ． 2二开钻井液技术 二开 4 0 3 ． 0 0 - 2 8 2 2 ． 0 0 m2 1 5 ． 9 mm井眼 。二 开使用钾铵 基聚合物钻井液体系 。二开前配制钻 井液1 2 0 m ，二开前将沉砂罐清理干净 。二开上 部井段坚持补充K P AM和K HP AN胶液 ，防止 由 于处理剂加量不足造成井径扩大与失稳 。进入石 作者简介张晓文 1 9 7 4 一，男，汉，甘肃白银人，本科，工 程师。从事生产管理 工作 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 一 7 0 一 ■ 腐蚀防护 石 油 和 化 工 设 备 2 0 1 4 年第 1 7 卷 干峰组 ，在二开上部井浆的基础上调整性能 。钻 井过程 中用K P AM和K HP AN复配成胶液 ， 以细 水长流的方 式均匀维护 ，保 持聚合物在钻 井液中 的含量 ，使钻井液具有足够 的抑制性 ，抑制泥 页 岩 、岩屑分散 ，控制地层造浆 。钻至斜井段 ，钻 井液 中加入润滑剂 ，减少摩 阻和扭矩 。防止钻井 液长期浸泡上部地层 引起的掉块和井壁坍塌 ，并 注意提高黏度 ，保持坂土含量 ，是为 了减轻钻井 液对 井壁 的冲刷，提高悬浮和携 带岩屑 颗粒的能 力，避 免大斜度井段岩屑 下滑 ，形成岩 屑床 。随 钻加入 防塌剂和润滑剂 ，提 高泥浆 的防塌性和润 滑性 ，必要 时可加大 防塌剂 的用量 ，并按设计要 求适 当提高坂土含量 。泥浆 中处理剂要充足 ，根 据井下情况随时调整泥浆性能 ，确保测井 、下套 管等后续工程顺利进行。钻井液性能密度 1 ． 2 2 g ／ c m 、黏度5 2 s 、失水5 ml 、泥饼0 ． 2 mm、含沙量 0 ． 2 ％、P Vl 6 mp a ． S 、YP 7 p a 、静 切 力4 ／ 8 p a 、p H值 9 、粘滞系数0 ． 0 6 1 2 。 2 ． 1 _ 3三开钻井液技术 三开 2 8 2 2 ． 0 0 ～3 8 5 1 ． 0 0 ml 5 2 ． 4 mm井眼。 三开使用钾铵基 聚合物钻井液体系 。在三开水平 段钻进过程 中，主要是 防止钻遇长段泥岩 导致井 眼不稳定 因素 ，主要是保持各种处理剂 的有效含 量 ，并定期补充 ，使钻井液要具备较强 的抑制性 和防塌性 ，既有利于携岩也要保持井壁稳定 。钻 进期间， 以补充胶液为主 ，尽量把所有药品都配 制成胶液 ，然后均匀加入钻井液 。水平段钻至后 期加大 聚合物 的用量 ，控制性能稳 定。起下钻 时 间长 ，严 格控 制钻 井液 的p H值在 设计 范围 内， p H值不宜过 高，过高会促进泥岩过快分散 出现掉 块现象 ；p H值过低 ，会造成钻井液 降解过快 ，钻 井液变质产生气泡 。钻 至完钻井深 ，开动所有 固 控设备 ，清 除钻井液 中的有 害固相 ，确保 下套管 等后续工程顺利进行 。钻井液性能 密度 1 ． 1 4 g ／ c m 、黏度4 2 S 、失水5 ml 、泥饼0 ． 2 mm、含沙量 0 ． 2 ％、P V1 7 mp a ． S 、YP 8 p a 、静切 力 3 ／ 5 p a 、p H值 9 、粘 滞 系数0 ． 0 4 3 7 。 2 ． 2 D P H一 3 6 井水平段技术措施及钻井液维护处理 2 ． 2 ． 1 钻遇泥岩段防塌措施 根据井 内情况及钻遇泥岩段 长短，为 了有效 对付 井塌 问题 ，必须分析辨清其原因 ，然后采取 适 当的措施 。 1 对于地层因素造成的井塌 ，可 以提高钻井 液 的密度 ，以便用 高的静液柱压力平衡岩石侧压 力 。逐步提高钻井液 的密度 ，第一步提高密度至 1 ． 1 5 g ／ c m ，第二步提高密度至1 ． 1 8 g ／ c m ，第三步 提高密度至1 ． 2 5 g ／ c m ，第四步提高密度至 1 ． 3 0 g ／ c m。 以上 。 2 提 高钻井液的抑制性，最根本 的问题是抑 制泥页岩的水化 ，这不仅 能维 持井壁 的稳 定，而 且对 “ 表面水化、渗透水化 ”也有利 。 3 将钻井液 的p H值控制在8 ～ 9 范围 内，减少 碱性对泥页岩的水化作用。 4 降低钻井液 的滤失量 ，提高其滤液黏 度， 尽量减少钻井液滤液进入地层。 2 ． 2 - 2处理井塌 、掉块措施 一 旦发生井塌，可采取 以下措施进行处理。 1 提 高钻 井液 的黏度 、切 力 ，提 高钻 井液 的密度 ，控制滤失量 ，以减小排量循环洗井或钻 进，将塌块带出。 2 井塌严重 、塌块尺 寸较 大时，可改用光钻 具 ，采取大排量洗井，保持环空高返速 ，以求将 塌落的岩块 带出地面。洗井 时配制一定量 的高黏 切钻 井液 。 3 在原钻井液中加入一定量 的抑制性较强的 处理剂 ，抑制地层的水化作用。 4 遇到长段泥岩，导致井 眼不稳定因素时 ， 可通过加入单封及封堵材料来封堵地层 ，提高钻 井液的防塌性和抑制性 ，增加井眼稳定因素 。 5 使用合理的钻井液密度 ，保持井壁力学稳 定，逐步提高钻井液密度。 2 ． 2 _ 3钻井液维护处理 1 钻进过程 中，要注意观察井 口返浆情况 ， 振动筛上 的岩屑返 出、岩屑形状 的变化 ，严格控 制 钻井 液 性能 达到 要求 ，提 高 钻井 液 的抑 制 防 塌、悬浮、携带岩屑能力，确保正常钻进 。 2 钻进 中要保持各种处理剂的有效含 量，并 定期补充 ，使钻井液性能符合要求 ，既有利于携 岩也要保持井壁稳定。 3 钻进期间， 以补充胶液为主 ，尽量把所有 药品都配制成胶液 ，然后均 匀加入钻井液 ，保持 钻井液性能的稳定。 4 注 意观察 振动 筛返砂 情况 和 钻进 时摩 阻 情况 ，判断井底岩屑携带是 否正常，如果 岩屑携 带不畅则需要通过调整钻井液流变参数来满 足携 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1 1 期 张晓文 大牛地气田DP H 一 3 6 并钻井液性能维护 7 J一 带 ；观 察振 动筛上是否有硬脆性泥岩掉块 ，如有 则需要立即调整钻井液密度。 5 1 利 用 固控设 备维 持清 除钻 井液 的有 害 固 相 ，使用 高 目数 的振 动 筛筛 布 ，除砂 器使 用 率 1 0 0 ％ 。 6 钻进过程 中根据振动筛上 的返砂情况，及 时发现地层岩性变化 ，及早发现泥岩 ，调整 钻井 液性能，保证井壁的稳定性和井下安全 。 3结论 在本 口井施工过程 中，钻 井液性能维护方面 总结 了以下经验 密切 监测井斜变化 ，及时调整 钻进参数 ，确保井 身质 量合格 。加强钻具管理 ， 每趟钻起完倒钻 具，防止钻 具疲劳 。与定 向地质 录井加强沟通 ，随时了解地层 岩性的变化 ，配合 定 向作业 ，确保井 眼轨迹平滑 ，并及时调整钻进 参数 ，提 高机械效 率。定 向仪器入 井前进行仔细 检查 ，下钻过程 中分 段循环 ，试定 向仪器 ，防止 仪器到底后 出现无信 号现象 。水平段如钻遇泥岩 应及时调整泥浆性 能，并制定相关技术措施 ，提 高泥浆黏度 、密度 ，增 强泥 浆的抑 制性 ，防止泥 岩坍塌造成后期施工作业困难 。 ◆参考文献 [ 1 ] 吕开河，韩立国，史涛等． 有机胺抑制剂对钻井液性能的 影 响研究[ J ] ． 钻采工艺 ，2 0 1 2 ， 2 ． 【 2 ] 罗俊丰，刘科，唐海雄． 海洋深水钻井常用钻井液体系浅 析 [ J 】 ．长江大学学报 自然科学版理工卷 ，2 0 1 0 ， 1 ． 石油和化工 设备 杂志 由中国石油和化 学工业 联合会 主管 ，中国化工机械动力技术 协会主办 ， 石油和化工设备 杂志社有 限公 司出版 ，国内统一刊 号C N 1 1 5 2 5 3 ／ T O，国际标准刊号 I S S N 1 6 7 4 8 9 8 0 ，月刊 ，大1 6 开本，彩色封面，每期定价1 5 元 ，全年定价 1 8 0 元。国内总发行 北京报刊发行 局，邮发代 号8 2 ． 6 1 0 。国外总发行 中国国际 图书贸易集 团有 限公司 北京3 9 9 信箱 ，国外发行代 号B M8 0 0 8 。欢迎各单位和个人通过邮局或向编辑部直接订阅。 石油和化工设备杂志2 0 1 5 年订阅方式 一 、 在全 国各地邮局均可订阅，邮发代号8 2 6 1 0 。 二、向编辑部直接订 阅 1 银行汇款 户名 石油和化工设备杂志社有限公司 开户行交通银行北京和平里支行 账号 1 1 0 0 6 0 2 2 4 0 1 8 0 1 0 0 3 3 0 8 3 2 邮局汇款 地址 北京市西城区六铺炕街1 号1 号楼2 2 5 室 户名 石油和化工设备杂志社有限公司 邮编1 0 0 1 2 0 汇款单附言中请注明订阅 石油和化工设备及订阅份数 电话 0 1 0 6 4 2 5 6 6 8 9 ，传真 0 1 0 8 2 0 3 2 6 2 3 ，邮箱 h g b s h s b 1 6 3 ． c o m 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m