盖南1井钻井液技术难点及对策.pdf

第 2 7卷 第 4期 2 0 1 0年7月 钻井液与完井液 DRI LLI NG FLUI D COM PLET1 0N FLUI D V．o 1 ． 27 NO． 4 J u1 v 2 0l 0 文章编号 1 0 0 1 ． 5 6 2 0 2 0 1 0 0 4 0 0 9 3 0 2 盖南 1 井钻井液技术难点及对策 危常兵 ， 屈沅治 ， 梁瑞丽 ， 黄名召 ， 李志刚 ， 李官全 1 ． 中国石油集 团海 洋工程有 限公 司钻井事业部 ，天津 ； 2 ． 中国石油集团钻井工程技术研究院，北京 ； 3 ． 渤海钻探第五钻井分公司，河北河问 摘要盖南 1井在二开 1 5 9 5 ～3 2 5 0 m井段存在低压漏层，在二开 3 3 8 5 ～3 3 9 5 m 井段钻遇高压气层，在同 一 井段存在严重上漏下喷的问题。该井三开环空闻隙非常小、井段长 、压耗大，要求钻井液的黏度和切力较低， 但在 3 4 3 5 ～3 4 4 2 m、3 6 5 0 ～3 6 6 5 m 井段钻遇高压气层，为能悬浮重晶石要求钻井液的黏度和切力较高。在钻 进过程中，通过随钻堵漏和静止承压堵漏提高地层承压能力及使用加重胶液维护钻井液的性能解决 了二开井段严 重上漏 下喷的 问题 ，通 过降低膨 润土含量 以及 提高聚合 物 的含 量降低钻 井液流动 阻力 的方法解决 了三开存在 的钻 井液黏度和切力 问题 。 关键词 气侵 ；井漏 ； 堵 漏 ； 钻井液 中图分类号 T E 2 8 2 T E 2 5 4 ． 3 文献标识码 A 盖 南 1 井 是辽河 滩海 地 区盖 南构 造 的一 口直 井 ，钻进过程 中钻遇馆 陶组和东 营组 2个主要层 ， 东营组地层极易吸水膨胀垮塌 ，由于东营组上部含 有大量砂砾 岩，且存在断层 ，因此容易 出现漏失 。 该 井下人 5 0 8 1T i m隔水 管至井 深 8 0 ． 6 6 m，一 开 下 人 2 7 3 ． 0 5 mi i 1 套 管 至 井 深 1 5 9 2 m，二 开 使 用 2 4 1 - 3 mm钻 头 钻 进 ，下 人 西1 7 7 ． 8 mm套 管 至井深 3 3 9 3 ． 5 m，j开使用 1 5 2 ． 4 mlT l 钻头 ，挂 西1 2 7 mm尾管至井深 3 6 9 5 m。 1 钻井液技术难点 该 井二 开地层 上 下压力不 平衡 ，上部 大段 岩 层 1 5 9 5 ～3 2 5 0 m压力系数 较低 ，当量密度为 1 ． 2 3 g ／ c m 时存在严重漏失 ，下部地层 东三段 中 部 3 3 8 5 ～3 3 9 5 m ，需要将密度提高到 1 ． 4 8 g ／ c m 才能勉强压住油气层 ，在同一井段形成 了严重上漏 下喷的问题。三开井段为小井眼钻进 ，由于环空间 隙小，为了避免循环压力过大和压漏地层，要求钻 井液的黏度和切力不能高。同时， 在j 三 开完井 阶段 ， 由于下人 的尾管 间隙更小 结箍处只有 6 mm ，并 且下 入 的扶 正器 比平 常多 ，使环 空 间隙更 小 。要 求钻井液的黏度和切力更低 。但是 在三开 3 4 3 5 ～ 3 4 4 2 m、3 6 5 0 ～3 6 6 5 m井段钻遇高压气层 ，钻井 液密度高达 1 ． 5 1 g ／ c m ，要求钻井液的黏度 、切力 高才能悬浮重晶石。 2 现 场工 艺 2 ． 1 钻井 液性 能维护 按照 1 配方配好胶液后 ，以细水长流的方式维 护钻井液性能。处理完漏失和溢流后用加重胶液来 维护钻井液的性能 ，即在 1 配方 的基础上加入重晶 石 ，将胶液密度提高到与井浆一样后再用于维护。 1 海水 0 ． 4 ％片碱 0 ． 3 ％纯碱 2 ％S P NH 5 ％ KC I 0 ． 5 ％降滤失剂R s ． 2 0 ． 3 ％～0 ． 4 ％ 页岩稳定剂 P L H 2 ％S M P I I 2 ％S AS 2 ． 2 导 管 、一 开井 段 导管段用海水钻进 ，每钻完一个柱 ，用 8 m 黏 度约为 8 0 S 的稠膨润土钻井液扫井眼。中途完钻后 ， 用黏度约为 1 2 0 S的膨润土浆封闭裸眼。 一 开用 5 ％ 的稀膨润土浆开钻 ，钻进过程 中补 充 0 ．4 ％P L H和 I ％R S 一 2 ，中途完钻后用稠塞封闭裸 第一作者简介 危常兵，工程师，1 9 7 2年生，1 9 9 5年毕业于江汉石油学院，现在从事现场钻井液技术工作。地址 天 津市大港油田光明大道北 ； 邮政编码 3 0 0 2 8 0； 电话 0 2 2 2 5 9 2 0 7 6 5 ／ 6 6 2 5 2 9 5 6； E ma i l we i c h a n g b i n g 9 5 6 5 1 6 3 ． t o m。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 9 4 钻 井 液 与 完 井 液 2 0 1 0年 7月 眼段 ，起钻下套管。 2 ． 3二开井段 二开钻进以一开钻井液为基础 ，以维护 1 配 方胶液 为主。在 l 5 9 5 ～3 2 5 0 1 T I 井段的钻进过程 中一直出现漏失 ，漏速在 6 ～1 2 i m ／ h之间。在钻井 液中加入 1 ％ 随钻堵漏剂 ，2 ～3个循环周后漏失量 降为 1 1 T I ／ h 。 钻至井深 3 3 8 5 1 T I 后 ， 出现溢流和气侵 ， 全烃值达到 1 0 0 ％，钻井液的黏度迅速由 4 8 s 升到 7 6 S ，当时钻井液密度为 1 ． 2 3 g ／ c m 。及 时用重 晶 石加重 ，同时按循环周加入 1 ％单向压力封闭剂和 0 ． 5 ％ 随钻堵漏剂 ，漏速降为 0 ． 5 1T I ／ h 。但将钻井液 密度提到 1 ． 4 1 g ／ c m 后 ，漏速开始增加到 5 ． 6 I I 1 ／ h 。 为了进一步提高钻井液密度 ，进行静止承压堵 漏。由于井深 3 3 8 5 1 T I 以上的漏失层 段不能确定 ， 因此用堵漏钻井液封闭整个二开井段。裸眼段的容 积为 7 7 ． 7 m ，加上井眼扩大和需要挤入地层的量 ， 需要配 9 5 i m 堵漏钻井液 。前 面随钻堵漏的经验说 明， 井壁的漏失孔道以单向压力封闭剂堵住的居多 ， 只是渗漏面积大 ，因此将堵漏钻井液配方确定如下 。 钻井液 7 ％单封 2 ％ 随钻堵漏剂 1 ％ 复合堵 漏剂 由于使用密度 为 1 ． 4 1 g ／ c m 的钻井液循 环时 ， 没有溢流现象 ，停泵后有溢流现象 ，说 明承压能力 的提高值达到环空压耗 的值就能够解决溢流。经计 算压力约为 2 ． 2 MP a 。将堵漏钻井液配好后替入裸 眼井段 ，将钻具起到套管内，关 闭半封封井器 ，压 力保持为 3 MP a 左右 ，使用泥浆泵将 1 5 m 堵漏钻 井液挤入地层后 ，静止 8 h后 ，缓慢放压。 经承压堵漏后 ，将钻井液密度提到 1 ． 4 8 g ／ c m 后 ， 泵冲为 8 0冲 ／ mi n时 ， 地层漏失速度为 0 ． 8 1 T I ／ h ， 基本达到了施工要求 ，但是此时钻井液的黏度升到 1 0 7 S 。为 了避免黏度和切力过高造成环空压耗过大 而憋漏地层 ，决定用加重胶液降低黏度。在井浆 中 加入不同比例的加重胶液 1 重晶石 ，评价其流 变性能 ，结果见表 1 。由表 1 可知，加入 2 0 ％ 的加 重胶液后 ，钻井液黏度降到了 5 9 S ，这时泵 冲为 9 0 冲 ／ mi n ， 漏失速度为 0 ． 9 1T I ／ h ， 完全达到了作业要求 ， 在该条件下完成了二开作业。 2 ． 4 三开井段 根据小型实验结果 ，将钻井液 中的膨润土含量 降到 3 3 ～3 6 g ／ L， 能达到降黏的效果 ， 见表 2 。因此 ， 开开钻 之前 ，使用离心机将膨润土含量降到 3 2 g ／ L左 右。然后 ，加入 XC，维持合适 的切力 ，避 免加重后重晶石沉淀，将密度提高到了 1 ． 5 1 g ／ c m ， 降完后泵压能够维持在 1 9 MP a 左右。只要开泵就 使用加重后的胶液 1 配方 小流补充 ，同时补充 液体的乳液聚合物 P L H 页岩稳定剂 到与泥浆泵 连接的泥浆罐中 ，以减少钻井液的流动阻力 、降低 压耗 ，同时也能达到控制膨润土含量 、提高携砂能 力的效果 。采用此办法一直到完钻。下套管之前 ， 加入足量的润滑剂封闭裸眼段。 表 1 钻井液体系降黏实验 表 2 降膨润土含量实验 3 结论 与建 议 1 ． 加重过程中把握好加重的速度，密度每增加 0 ． 0 2 g ／ c m 循环观察 1次，并且加密测定密度 ，防 止密度过高压漏地层 。 2 ． 配堵漏钻井液时必须加入足量 的润滑剂和泥 饼改善剂 ，同时钻井工艺上还要做好防卡措施 ，如 果封闭的井段 比较长 ，最好分段进行。 3 ． 处理溢流期 间注意观察振动筛返砂情况 ，以 便能及时发现 由于压力变化较大造成的井壁失稳。 参 考 文 献 [ 1 】 王善举 ，魏殿举 ，李旭东 ，等 ． 长裸眼井段承压堵漏工 艺技术 [ J ] ． 钻井液与完井液，2 0 0 8 ，2 5 2 6 7 6 9 ． [ 2 ]2 黄进军 ，罗平亚，李家学，等 ． 提高地层承压能力技术 [ J ] ． 钻井液与完井液 ，2 0 0 9 ，2 6 2 6 9 ． 7 1 ． 收稿 日期2 0 1 0 0 5 1 7 ；HG F 1 0 0 4 W2 ；编辑 汪桂娟 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m