固1井钻盐膏层钻井液技术分析
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综述元坝271井膏盐层安全钻井技术1 盐膏层钻井概况膏盐层钻井是深部地层钻井施工中一大技术难题。
盐膏层会在一定的压力、温度下出现蠕变现象,从而造成卡钻、井眼失稳和固井后挤压损毁套管等事故,如果不采取有针对性的技术措施加以解决,膏盐层钻井施工将会付出高昂成本。
2 盐膏层施工钻井过程中复杂情况2.1 盐膏层普遍存在着塑性蠕动盐膏层一般来说可分为两种:(1)纯盐层。
纯盐层容易出现缩径、盐层溶解而导致井径扩大等施工不利情况。
(2)复合膏盐层。
这种除了出现第一种的不利情况外还容易发生井壁垮塌现象,从而出现卡钻问题。
2.2 利用膏盐层扩孔技术抑制膏盐层的蠕动一般方法是利用盐膏层段的扩孔方法控制膏盐层蠕动速率。
归纳起来,影响扩孔安全及效果的因素主要有:扩孔参数、扩孔的工具和扩孔措施制定等,以上三个方面的问题如果处理不好,就不能较好的控制膏盐层蠕动问题。
2.3 两种蠕变的应对膏盐层存在稳态蠕变和瞬态蠕变,必须采取措施加以应对才能保证安全钻井。
首先,稳态蠕变对安全钻井影响较小,但会对注入水泥和固井套管的顺利下入会造成一定的不利影响,盐膏层瞬态蠕变会对钻井安全产生重要的影响。
因此,了解和掌握盐膏层蠕变特性,发现其蠕变规律对于安全钻进膏盐层意义巨大,必须引起高度重视。
3 膏盐层安全钻井的关键技术措施结合我国境内东西部多个油田的盐膏层长期钻井经验与教训,为了有针对性的减少膏盐层塑性蠕动给钻井施工带来的不利影响,一般来说,膏盐层钻进需采用如下的技术步骤:首先在了解盐膏层类别、上下地层间压力系统的基础上,充分了解和掌握盐膏层蠕变特性,发现其蠕变规律;其次要根据盐膏层的地质特性来预防井漏现象,通常的做法是采取高密度并且欠饱和的非渗透性钻井液来进行扩孔钻进作业。
以上两种技术是保证膏盐层安全钻井的基础。
在此基础上,我们一般选用高密度欠饱和非渗透聚璜钻井液扩孔钻进技术来安全的钻穿膏盐层。
3.1 膏盐层钻井液的处理自膏盐层顶板50-60米处开始高密度欠饱和非渗透聚璜钻井液随钻扩孔,这样可在有效抑制其塑性蠕动的状态下保证安全的钻进。
石油地质与工程2021年1月PETROLEUM GEOLOGY AND ENGINEERING 第35卷第1期文章编号:1673–8217(2021)01–0105–04柯探1井高钙盐水层的钻井液技术白海鹏,刘学清,商国玺,陈勇,陈海军(北京京能油气资源开发有限公司,北京100000)摘要:柯探1井是部署在新疆阿克苏地区柯坪县的一口风险探井,在寒武系沙依力克组钻遇高钙盐水层,持续不断地钙侵导致重晶石沉降,发生了卡钻等一系列井下故障。
为优化复杂地质条件下钻井液配方,现场开展多种试验,提出了钙盐水层钻井液等一系列钻井液配方:①三开配浆即用海泡石代替现在的膨润土,控制好低密度固相,为转换四开饱和盐水钻井液做好准备;②除聚合物之外,常见的淀粉比较适合该区块;③除应用纯碱和小苏打除钙外,使用一些硅酸钾,能预防钙侵,生成的硅酸钙对井壁稳定、防塌有一定的帮助,同时钾离子可以提高钻井液的抑制性;④采用质量较好的白沥青,实现快速优质钻进。
现场应用表明,四开高钙盐水层,电测无阻卡,井径规则,套管一次性下到位,钻井液性能满足固井施工要求,现场施工效果良好。
关键词:新疆阿克苏地区;柯探1井;高钙盐水;优化配方;抗钙降滤失剂中图分类号:TE254 文献标识码:ADrilling fluid technology for high calcium brine layer in Ketan-1 wellBAI Haipeng, LIU Xueqing, SHANG Guoxi, CHEN Yong, CHEN Haijun(Beijing Jingneng Oil and Gas Resources Development Co., Ltd., Beijing 100000, China) Abstract: Ketan-1 well is a risk exploration well deployed in Keping County of Aksu area in Xinjiang. During drilling in Shayilik formation of Cambrian system, high calcium brine layer was encountered, and barite settlement was caused by continuous calcium invasion, and a series of downhole failures such as pipe sticking occurred. In order to optimize the drilling fluid formula under complex geological conditions, a variety of field tests were carried out for a series of drilling fluid formulations. ①In the third spud, sepiolite is used to replace the present bentonite to control the low density solid phase and prepare for the conversion of the fourth spud saturated salt water drilling fluid;②Besides polymer, common starch is more suitable for this block;③In addition to the application of soda ash and sodium bicarbonate to remove calcium, some potassiumsilicate can be used to prevent calcium invasion. The generated calcium silicate is helpful to wellbore stability and collapse prevention, and potassium ion can improve the inhibition of drilling fluid;④High quality white asphalt is used to realize fast and high quality drilling. The field application shows that the high calcium brine layer has been opened four times in Ketan-1 well, the well diameter is regular, the casing is put in place at one time, the drilling fluid performance meets the requirements of cementing operation, and the field operation effect is good.Key words: Aksu area in Xinjiang; Ketan-1 well; high calcium brine; optimized formula; anti calcium fluid loss additive柯探1井是京能油气公司部署在新疆阿克苏地区柯坪县的第一口重点风险探井,目前已在中下寒武系盐下吾松格尔组获得日产百万方的高产天然气流,获得塔里木盆地新区新层系的重大突破。
雁木西盐膏层调整井固井技术探讨作者:樊天朝等来源:《价值工程》2012年第30期摘要:雁木西油田地层富含盐膏层,矿化度高达130000mg/l以上,近几年由于油田采取注水开发,地层压力系统遭到严重破坏,地层压力系数由原来的0.85-0.95上升到现在的1.75,给固井带来了诸多难题;本文详细论述了在雁木西盐膏层调整井固井中运用的抗盐水泥浆技术、洗井顶替技术、地质技术、平衡固井措施和振动固井技术,以及应用效果;分析了原因,提出了对策。
Abstract: Yanmuxi oilfield strata is rich in salt paste layer, salinity is as high as above 130000 mg/l. In recent years, due to adopting water injection development in the oilfield, formation pressure system was severely damaged, and formation pressure coefficient rises to current1.75 from original 0.85-0.95, which brings many problems; This paper discusses resistance to salt mud technology, wash well replace technology, geological technology, balanced cementing measure and vibration cementing technology which are applied in Yanmuxi salt paste layer adjustment well cementing in detail, as well as the effect of application; The reasons were analyzed and countermeasures were proposed.关键词:雁木西油田;盐膏层;调整井;固井;振动固井Key words: Yanmuxi oilfield;salt paste layer;adjustment well;cementing;vibration cementing中图分类号:TE2 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)30-0094-031 雁木西油田地质特征雁木西油田目的层位于1200-1620m,完钻井深一般在1700~1800m。
钻遇盐膏层技术措施
1、钻进盐膏层,钻时会加快,CL 一含量上升快转盘扭矩、泵压和返出岩屑变化;发现扭矩增大,应密切注意应立即上提划眼。
2、接单根前划眼一次,方钻杆提出后,停泵通一次井眼,不遇阻卡,方可接单根,否则重新划眼。
3、盐膏层钻进,应保证尽可能大的泥浆排量和较高的返速,有利于清洗井底,冲刷井壁上吸附的厚虚假泥饼。
4、在盐膏层段起下钻,应控制速度,提钻遇卡不能超过10 吨,活动钻具以下放为主,在能下放的前提下,倒划眼提出;下钻遇阻,活动钻具以上提为主,划眼解除。
5、在裸眼段内要连续活动钻具,以上下活动钻具为主,活动距离应大于3 米以上,因设备检查等情况,钻具必须提入套管内。
6、为制止塑性变形造成缩径,可适当提高钻井液密度,用液柱压力抑制缩径,同时注意不要压漏上部地层。
其它原因造成复杂,应考虑转换成与地层相配伍的钻井液体系。
7、缩径井段每次下钻划眼扩大井径,每只钻头增加中途短程起下钻、划眼。
8、钻遇盐膏层,泥浆上要及时加入纯碱和烧碱,做好泥浆防止钙侵污的工作:合理调整泥浆密度,降低泥浆失水,提高泥饼质量,同时加入适量防塌剂和润滑剂,保证井壁稳定,保
持井眼畅梯通。
钻井中盐膏层危害及其应对措施分析摘要:盐膏层钻井是目前国内外钻井重大技术难题之一,在盐膏层地层进行钻井作业,会面临诸多挑战:井壁失稳、起下钻遇阻、卡钻、套管挤压等复杂事故,因此在含盐膏层地层尤其是深部盐膏层地层进行钻井作业,无疑是更加严峻的考验。
钻井事故频发,钻具、仪器接连被埋,会给钻井企业等相关方带来了巨大的损失,本文结合实际钻井施工介绍了盐膏层的特性,并针对此种地层所采取的应对措施进行分析和探讨。
关键词:盐膏层;安全钻井;钻井液;随钻扩眼1 盐膏层的概念及其危害1.1 盐膏层的概念在石油钻井中,对含有以氯化钠为主或其它水溶性无机盐类如氯化钾、氯化镁、氯化钙、石膏及芒硝等的地层统称为含盐膏地层,其厚度从几十米至上千米。
1.2 盐膏层给钻井带来的技术难题①盐岩的塑形变形导致井径缩小,进而导致遇阻、卡钻;②以泥岩为胎体,充填了含盐膏泥岩,在圈闭形成后,自由水在沉积过程中未完全运移;③以软泥的形式深埋于地层中,蠕变速率极高;④以盐为胎体或胶结物泥页岩、粉砂岩或硬石膏团块,遇矿化度低的水会溶解,盐溶的结果导致泥页岩、粉砂岩、硬石膏团块失去支撑而坍塌;⑤夹在盐岩层间的薄泥页岩、粉砂岩,盐溶后上下失去承托,在机械碰撞作用下掉块、坍塌;⑥山前构造多次构造运动所形成的构造应力加速复合盐层的蠕变和井壁失稳;⑦无水石膏等吸水膨胀、垮塌,石膏吸水变成二水石膏体积会增大26%左右,其它盐类也具有类似性质;⑧石膏或者含石膏的泥岩在井内钻井液液柱压力不能平衡地层本身的横向应力时,会向井内运移垮塌;⑨盐膏层段非均匀载荷引起套管挤毁变形。
盐膏层在构造应力、上覆岩层压力、温度、倾角、厚度等因素作用下,会发生溶解、蠕变、滑移或塑性流动,对套管产生相当大的外挤载荷,导致套管挤扁、弯曲、变形甚至错断。
2 应对盐膏层的技术措施2.1 膏岩层预防措施使用欠饱和盐水钻井液体系。
采用该体系,控制CI含量,并维持钻井液的含盐饱和特性。
使用欠饱和盐水钻井液在钻开盐层后,可使盐岩发生部分溶解,从而有效地防止盐膏层塑性蠕变、缩径引起卡钻。
塔河油田深部盐膏层钻井液技术难点分析及对策摘要:在塔河油田钻井过程中钻遇盐膏层,极易发生井下复杂情况,如遇阻卡、缩径、垮塌、卡钻等事故,甚至会造成井报废恶性事故。
而钻井液的优选对于提高钻井成功率至关重要。
根据盐膏层易蠕变、易溶解、易垮塌,并易挤毁套管等特点,分析了塔河油田深部盐膏层钻井液的技术难点,并提出了针对性的应对策略。
关键词:塔河油田;深部盐膏层;钻井液技术1塔河油田深部盐膏层的主要特征1.1埋藏深、盐岩层厚度不均塔里木盆地石炭系盐膏层埋藏较深(在5100m以下),温度达110-130℃,盐膏层厚度差别很大,从几十米到几百米都有,如沙106井在5142-5402m,厚度达到260m。
1.2岩性组合多变,钻进变化大据实钻情况及电测井资料分析,石炭系盐膏层以纯盐层为主。
顶部和底部夹有不等厚的泥页岩和石膏夹层。
盐层上部有lO-15m;下部有5m左右的石膏层,以白色为主,较纯而坚硬,石膏含量达95%以上。
钻进上下石膏层钻时较高(50—80min/m)。
盐层顶部有含石膏泥微晶灰岩夹深灰色泥岩,即“双峰灰岩”,厚度在20m左右,岩性致密、坚硬,钻时极高。
同时,盐膏层中夹有较薄的泥页岩,一般厚度在lm左右,以绿灰色为主。
含有粉砂颗粒及灰质。
2深部盐膏层钻井液的技术难点根据盐膏层易蠕变、易溶解、易垮塌,并易挤毁套管等特点,塔河油田所设计的井身结构都比常规井的井身结构扩大了一级,套管设计也有了更高的要求,从而给钻井施工带来了困难。
综合上述情况,本井盐膏层钻井液具有以下几方面技术难点。
(1)塔河油田6000m深的探井,一般二开井段井眼钻达井深500-1200m即可满足井身结构的要求,而盐膏层井二开设计井深为3000m.三开裸眼井段长达2412m,才钻达盐膏层。
其施工难点是井眼大、裸眼井段长,受钻机最大载荷的限制技术套管无法下至盐膏层顶部。
盐上裸露出的高渗透、易漏易卡地层给维护好上部井眼稳定带来难度。
同时,选用的钻杆泵压高,排量受到限制,将严重影响钻屑的携带。