大牛地气田水平井钻井液技术

水防塌材料 控制。 钻井液性能 以低粘切为主 ， 大排量钻进 ． 随水平段延 伸逐 渐提高粘 切， 提 高携砂能力 ， 每钻进 ２ ０ ０ ｍ短起下钻一次。 钻井液性能 ： 粘度 ３ Ｏ ～ ６ Ｏ ｓ ， 密度 １ ． ０ ３ １ ． ０ ８ ￣ｃ ｍｓ 失水 ３ ｍＬ泥饼 ０ ． ３ ｍ ｍ， 切力 ２ ～ ４ ， ｐ Ｈ值 １ Ｏ ， 塑粘 １ １ ～ １ ３ ｍｐ ． ｓ 。 含砂 ０ － ３ ％， 固相 含量 ６ － １ ０ ％， 摩 擦 系数 ０ ． ０ ８ ３ ． ５ 钻遇极易坍塌 的泥岩地层 ３ ． ５ ． １ 选用适 当的钻井液密度， 提高钻井液对井壁 的支撑能力 一般 情况 下 ， 钻井液密度必须大于地层坍塌压力。 ３ ． ５ ． ２ 严格控制钻井液滤失量 ． 特别是高温高压 滤失 量 施 工实践发 现， 在钻井液 中加入适量 的磺化沥青等沥青类 防塌剂效果较好 。 ３ ． ５ ． ３ 当钻至易塌地 层时加大钻井液 中防塌剂 的用量 ．如乳 化沥青 Ｒ Ｈ Ｊ 一 ３等 ． 可以有效地 防止井壁坍塌 ３ ． ６ 钻遇煤层 ３ ． ６ ． １ 根据 地质提示进入 煤层前降低钻井液 液面张力减小煤 层毛细 管效应 ． 控 制失水在 ４ ｍＬ以下 ． 防止煤层垮塌。 ３ ． ６ ． ２ 提高钻井液密度至设计上限 ． 若上限仍 不够 ． 可向甲方请 示 ． 将 密度提高至 ｉ ． ２ ｇ ／ ｃ ｍ ３ 以维持井壁的力学平衡 实钻过程 中要认真分析 井下情况 ， 结合钻井 中地层压力监测结果 ． 及时调整钻井液密度 ． 控制 力学不稳固因素造成 的井壁坍塌 。 ３ ． ６ ． ３ 加入 １ ％的单项封 闭剂 和 １ ２ ％乳化沥青在煤层钻进 时对煤层 裂隙有效封堵起到支撑作用 改变钻井液的性质 ． 满足对泥页岩的有 效抑制和封堵 ３ ． ６ ． ４ 保持钻井液 内高分子包被剂和钾离子含量 ． 利用包被和钾离子 对粘土晶格 固定 ， 防止煤层泥岩物质 的水化分散引起的煤层垮塌的加 剧。 ３ ． ６ ． ５ 在易塌层调整钻井液流型 ， 减轻钻井液对井壁 的冲刷 。 ３ ． ６ ． ６ 起钻 时 ， 连续灌满钻井液 、 严格控制起下钻速度 ． 防止抽吸及压 力激动造成 井塌
２ 钻井液施工难点闺
２ ． １ 一 开井段为第 四系流砂层 ． 由于胶结 松散 ． 分 散度高 ． 对流体 冲 蚀敏感 ． 容易发生流砂层垮塌 ２ ． ２ 二 开直井段延长组 、 和 尚沟组 、 刘家沟 组存在 裂缝漏失带 ． 刘家 沟组地层含大段 砾砂岩层， 成岩性好 、 胶结致 密、 研磨性强 、 可钻性差 ， 易磨损钻头 ２ ． ３ 二开斜井段必须考虑井眼净化问题 ２ ． ４ 三 开水平 段极易钻遇石千峰组 、 上石 盒子组 、 盒一 、 盒二泥岩 ． 易 水化膨胀造成缩径井壁坍塌 ． 太２ 组煤层极易破碎坍塌
开发 成 本 。
【 关键词 】 大牛地 ； 水平井； 钻 井液 ； 泥岩 ； 煤层
１Байду номын сангаас地 质 条 件
大牛地气 田地质构造隶属于鄂尔多斯盆地伊 陕斜坡东北部， 是 发 育于上古生界碎屑岩系 中的大型砂岩岩性圈闭气藏 。 上古生界 自下而 上可划分为二叠系太原组 、 山西组 、 石盒子组 、 石干峰组 、 刘家沟组 、 和 尚沟组 、 二马营组 、 延长组 、 延安组 、 直罗组、 安定组 ， 志丹统 ， 第 四系［ １ ］ 。 其 中太 ２ 、 盒 １ 、 盒 ２ 、 为 目的层 ， 完钻层位在石盒 子或太原组 。这个气 田属于非 均质 性极强 的致密岩性气 田． 有效开发 的难 度非常大 大 牛 地气 田开发多年 的实践表明 。 快 速钻 进 ． 缩短周 期 ， 减少成 本 ． 是开发 大牛地低渗气 田的唯一战略
科技信息
。电力与能源 ０
Ｓ Ｃ Ｉ Ｅ Ｎ Ｃ Ｅ＆Ｔ Ｅ Ｃ ＨＮ Ｏ Ｌ Ｏ Ｇ Ｙ Ｉ Ｎ Ｆ Ｏ Ｒ ＭＡ Ｔ Ｉ ＯＮ
２ ０ １ ３年
第１ ９期
大牛地气 田水平井钻井液技术
李 方鹏 （ 胜利 石油 工程 有 限公 司 黄河钻 井北 方公 司 ， 山东 东 营 ２ ５ ７ ０ ６ ４ ）
３ 钻井液施工技术
３ ． １ 一开井段
使用 聚合物胶液或是预水化膨润土浆钻进 ．使用膨润 土浆 钻进 ． 保持钻井 液的粘度和切力 ． 所用药 品提前预 水化处理 ． 配制浓度 为 ８ ～ １ ０ ％的膨 润土浆并水 化＋ ０ ． ２ ％～ ０ ． ４ ％的正电胶 （ 干粉 ） ＋ 其他 配成 的胶 液． 调整处理 ． 形成 良好 的结构 。 膨润土含量与正电胶的加量成反 比关 系。 钻进过程 中用正 电胶 、 大、 小分子聚合物复配的胶液和膨润土浆进 行性能维 护、 补充 消耗 ， 保证充足 的泥浆量 。 加大膨润土浆及正电胶的 用量 。严格用好 固控设备 ， 最大 限度 的清除有害 固相 。 ３ ． ２ 二 开直井段 采用清水聚合物钻井液体系控制造浆 ， 大循环钻进 。 每３ ０ ０ ～ ５ ０ ０ ｍ 稠塞携砂一次 。钻遇砾 石层注意循环 ， 接单根要快 ， 防止沉砂 卡钻 。延 安组地层 易发生漏失 ， 堵漏措施 的处理 同上。在造斜点前 ３ ０ ０ ｍ． 钻井 液 改为小循环 ， 进行定性 处理 ， 加入 土粉 、 降失水剂 、 增粘剂等 以满足 钻井液 的防塌 、 携砂和悬浮能力 。对钻井液 定性处理后 ， 加入 ０ ． ５ ％的 抑 制剂增 强钻井 液的抑 制性 ， 提高钻井速度 。 ３ － ３ 二 开斜井段 ３ ． ３ ． １ 保 持钻井液具有 良好 的流变性 能 ． 控制钻井 液粘度 ． 在兼顾 钻 井 液其它性能 的情况下 ． 提高钻井液 的携砂能力 。 降低钻屑 的垂 沉速 度 。钻井 液动 塑比控制在 ０ ． ４ ～ ０ ． ６ ５ Ｐ ａ ／ ＭＰ ａ 以满足正常携砂 的需要 。 ３ ． ３ ． ２ 搞 好短起下钻具． 而且每 间隔 ２ ～ ３次短起下钻就应进 行一次距 离 较长的短起 下钻。每次起下钻前后都必须充分循 环钻井液。钻井液 性能： 密度 １ ． Ｏ ５ １ ． ２ ５ Ｉ ｌ ｌ ； 粘度 ６ ０ ｓ ； 失水 ５ ｍ Ｌ； 泥饼 Ｏ ． ５ ｍ ｍ； 切力 ２ ～ ４ ： ｐ Ｈ值 １ Ｏ ； 塑粘 １ ０ — ２ ２ ｍｐ ． ｓ ； 摩擦系数 ０ ． ０ ８ 。 ３ ． ４ 三 开水 平 段 上 古生界 中下部水平 段 以灰岩 为主 ． 地层 比较 稳定 ． 其 中也包含 了碳质泥岩与煤系地层层 理 ． 微裂缝 发育易发生 硬脆性垮塌 ． 以封堵 防塌为主 ． 使用沥青等 具有封堵 防塌 作用 的处理 剂 ． 加强对 泥岩微裂 缝封堵 ， 同时钻提 高钻井液 的切力 ， 钻井液密度控制在 １ ． ０ ８ ｒ ｎ ３ 砂岩 地层重点 在润滑 ， 降摩阻 、 降扭 矩 、 防卡 ； 使钻井液具有 较强 的防塌性
【 摘 要】 本文通过 对大牛地 气田地层及钻 井实践进行研 究， 分一 开、 二开、 三开及钻遇泥岩、 煤层 情况下钻 井液 的处理进行 了全面的分析 ， 为预 防钻 井事故 的发 生． 提供 了有效 的技术措施 ， 缩短 了钻 井周期， 极大地提 高 了 该 地区的钻 井速度 ， 加快 了大牛地气田产能建设 ， 节约了气田