塔河油田TK860X井钻井液技术
- 格式:doc
- 大小:23.50 KB
- 文档页数:5
抗盐钙钻井液技术研究与应用新疆塔河油田,塔中、巴麥、玉北及外围勘探区盐水地层分布范围广,存在大段盐膏地层及含高钙盐水污染,在钻井过程中高密度钻井液受到严重污染,给该区块的钻探施工带来较大困难。
针对该地区地层特点,分析了盐水对钻井液体系影响机理,优选出抗高钙降滤失剂SMPFL-L和流性调节剂SMS-19等关键处理剂,通过各处理剂的优化和配伍,室内形成一套抗钙能力达13000mg/L、抗温150℃、抗20%地层水污染、密度大于1.80g/cm3,沉降稳定性小于0.03g/cm3的抗污染钻井液体系。
该技术在玉北X井进行应用,在钻穿古近系大段盐膏层后性能稳定,表现出较好抗污染能力,整个二开井段施工顺利,未发生任何井下复杂情况,能够满足巴麦地区的使用要求。
标签:抗盐钙;高密度钻井液;盐水层;盐膏层Abstract:In Tahe Oilfield in Xinjiang,the salt water strata in the exploration areas of Tazhong,Bamai,Yubei and its periphery have a wide distribution,and there is a large section of salt paste formation and high calcium salt water pollution. During drilling,the high-density drilling fluid is seriously polluted. It brings great difficulties to the drilling construction of this block. According to the formation characteristics of this area,the influence mechanism of brine on drilling fluid system is analyzed. The key treatment agents,such as SMPFL-L and SMS-19,are selected and optimized and compatible with each other. A set of anti-pollution drilling fluid system with 13,000 mg/L calcium resistance,150℃temperature resistance,20% formation water pollution resistance,with a density >1.80g/cm3 and settling stability less than 0.03g/cm3 was formed,which can meet the requirements of the Bama area.Keywords:salt-resistant calcium;high-density drilling fluid;brine layer;salt-gypsum layer引言随着勘探开发的深入,钻遇高压盐水层越来越多[1],施工中钻井液流变性难以维护,易造成井壁失稳、重晶石沉降、卡钻等复杂情况,不仅严重影响钻探作业的速度,还大大增加了工程的安全风险。
塔河油田PDC+螺杆双驱钻井技术【摘要】塔河油田所施工的井多为深井、超深井,地层复杂,采用PDC+螺杆双驱钻井技术能大幅度地提高机械钻速,缩短钻井周期,降低钻井成本。
【关键词】:塔河油田;双驱钻井技术;机械钻速;钻井周期引言:目前钻井施工中普遍使用的转盘钻进技术只是单一的旋转钻井方法,在转盘钻进时,整个钻柱处于旋转运动状态,同时带动钻头旋转钻进。
但在钻遇胶结致密、硬度较大的地层时,整个钻柱的扭转力矩将会增大;随着钻压的增大,扭转力矩也会相应增大,当扭转力矩达到一定限度时,将会导致钻具折断。
PDC+螺杆双驱钻井技术是针对较硬地层双项驱动使钻头钻进的钻井技术,井下动力钻具在水马力的作用下使转子高速旋转和转盘旋转双项驱动钻头,使钻头旋转钻进。
一、塔河地区地层特点从地层分段及岩性分析上看,塔河构造上的岩性构造单一。
总体而言,第四系及上第三系库车组上部,地层松软,可钻性好;库车组下部、康村组、吉迪克组、苏维依组、下第三系、白垩系、侏罗系、三叠系、石炭系,地层岩性多为砂泥岩互层,含砾砂岩,胶结疏松,可以实施快速钻井;三叠系、石炭系地层岩性多为砂泥岩互层,以泥岩为主可钻性差,钻速较慢;二叠系以安山岩和火成岩为主,易剥落掉块。
二、塔河油田钻井现状2.1取得的一些成绩,见下表:1)新疆项目近年使用该技术所钻井周期统计(裸眼段>4000m)三、PDC+螺杆双驱钻井技术的应用3.1 PDC钻头选型技术与思路1)PDC钻头选型方法一是利用邻井相关井段的声波时差、伽玛时差、密度及孔隙度测井数据,计算出代表岩石硬度的抗压强度和代表岩石研磨性的内摩擦角数据,形成相关的曲线,初步判断每一井段钻头选型的可行性,进而形成全井段钻头的选型方案。
二是依靠邻井钻头使用资料、通过对各井段钻头磨损情况、岩性的分析,结合以往积累的钻头使用经验来确定钻头选型。
2)塔河区块PDC钻头选型难点三叠系以上地层可钻性较好,局部地层夹有砾石,钻头使用时易先期损坏。
塔河油田TK431井钻井液技术靳书波;牛晓;董秀民【期刊名称】《钻井液与完井液》【年(卷),期】2002(019)006【摘要】塔河油田三叠系、石炭系井眼失稳问题一直是该油田勘探与开发的技术难点.TK431井是在该地区实施的一口解决该井段井眼失稳问题的试验井.分析地层坍塌原因后提出,TK431井钻井液密度设计值为1.42 g/cm3,选择抑制封堵固壁型钻井液体系,二开采用PF-PLUS钻井液,三开采用PEM钻井液,四开采用PF-VIS钻井液.选择抑制型钻井液,可提高钻井液滤液的抑制性,减小泥页岩的水化膨胀作用;采用封堵固壁技术,可封固地层微裂隙,提高地层整体强度,形成薄而韧的泥饼,减少滤失量,达到稳定井壁的目的.该井钻井液润滑性能良好;包被抑制性良好,钻屑成形度高、棱角分明;防塌效果好,井径规则,没有明显的大肚子井段;性能稳定、维护处理简单;机械钻速快,辅助时间短,钻井周期较短.现场应用表明,该井实际最高使用钻井液密度为1.37 g/cm3,通过采用高包被、强抑制和综合防塌相结合的方法,有效地稳定了井壁,成功地解决了三开井径扩大问题;存在问题是设计和实际应用费用较高,尤其是三开费用是其它井的2~4倍,全井钻井液费用也是同一区块其它井费用的1.5~2.0倍多.【总页数】3页(P71-73)【作者】靳书波;牛晓;董秀民【作者单位】中国石油化工集团公司新星石油公司西北分公司,新疆,乌鲁木齐;中国石油化工集团公司新星石油公司西北分公司,新疆,乌鲁木齐;中国石油化工集团公司新星石油公司西北分公司,新疆,乌鲁木齐【正文语种】中文【中图分类】TE2【相关文献】1.塔河油田S53-1井快速钻井液技术 [J], 梁文利2.塔河油田12区定向井钻井液技术 [J], 玄刘斌;路萍3.塔河油田AT9区水平井钻井液技术难点及措施 [J], 董小虎;李银婷4.塔河油田TH12184井钻井液技术优化 [J], 梁文利;5.塔河油田新三级结构井快速钻进钻井液技术 [J], 杨禄明;王西江因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
塔河油田AT25X井长裸眼穿盐钻井液技术摘要:塔河油田at25x井井口位于沙雅隆起阿克库勒凸起东南斜坡带,设计斜深:6663.70m;垂深:6630m;是一口五开制的探井,以奥陶系中统一间房组为主要目的层,探索各目的层段储层发育特征、横向展布规律及含油气性。
根据地质预测,该井三开5180~5222m存在盐膏层,盐层底界距离一间房顶界还有1321.12m(斜深),根据钻遇地层情况,本井设计采用长裸眼穿盐井身结构,三开裸眼段长2042米。
其中遇到了到钻井液三大技术难题:深井防塌,盐层技术,上裸眼先期承压堵漏技术。
关键词:钻井液;防塌;盐层;承压堵漏中图分类号:te142 文献标识号:a 文章编号:2306-1499(2013)1.钻井液技术难点1.1先裸眼段的承压堵漏为了平衡膏盐层的蠕变应力,需要提高钻井液的密度,这样就会导致裸眼段的上部薄弱地层漏失或者破裂,在进入膏盐层之前要进行先期的承压堵漏,以提高上部地层的承压能力,上部地层以二叠系的英安岩的裂缝性漏失为主,同时白垩系砂泥岩发育,钻井液存在渗漏,套管鞋附近以及以下物性好砂岩段,双峰灰岩等都存在不同程度的漏失。
1.2盐层钻井液盐层埋藏深度深,地温高,给钻井液抗高温性能提出了较高的要求;同时为了平衡盐层的蠕变应力,必须调整好钻井液的密度和氯离子含量,at25x采用的是欠饱和盐水体系(氯离子含量维持在110000—160000mg/l);此外盐层中有复合盐层,主要是其中的软泥岩蠕变较快,盐层中的杂质含量也很大程度上决定盐层的蠕变速度;确定合理的密度和氯离子含量是关键。
1.3深井防塌裸眼段长达2042 m,钻遇地层复杂,如第三系上部地层欠压实、三叠系和石炭系泥岩易坍塌、二叠系火成岩微裂缝发育易出现掉块、坍塌等井壁不稳定情况,该地区邻井发生井壁跨塌及卡钻事故。
为实现安全、优质、快速的钻井目标,对钻井工作,尤其是钻井液工作提出了更高的要求。
如何增强钻井液的抑制性是难点。
90科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N工 业 技 术塔河油田盐下油藏钻探一直是钻井施工的一个难点,危险性强,而部分盐下地层又富含油气,是勘探开发、扩大产能的一个重点。
塔河油田南部沙雅隆起石炭系盐体覆盖区奥陶系具有较好的油气勘探前景。
油气储集层为碳酸盐岩岩溶缝洞型储层,属滨海相沉积的石炭系巴楚组发育的巨厚盐膏层,埋藏深度一般超过5100m,厚度在150m~300m之间。
由于盐膏层发生塑性蠕变,且蠕变速度快,在钻进盐膏层段时易发生井漏、卡钻、套管挤毁变形、下套管遇阻事故。
如何加快盐下井的钻井施工速度,如何确保盐下井的钻井施工安全成为一个亟待解决的问题。
塔河油田盐膏层钻井初期采用的长裸眼穿盐的井身结构,必须对盐层以上地层压力系数低的裸眼段进行承压堵漏作业,钻井周期长,施工程序复杂,且由于压差太大,下复合盐层套管时极易发生粘卡。
目前塔河油田盐膏层钻井逐步实施并推广了专打专封井身结构方案,即采用206.4m m高抗挤、厚壁套管封隔盐膏层段,长裸眼钻进揭开奥陶系目的层,取得了良好的效果。
TK1113井就是一个非常明显的例子。
专打专封盐下井TK1113井位于塔河油田塔里木乡7号构造东翼,完钻井深5971.38m,以87天的钻井周期创塔河油田同类型井钻进周期最短记录,比设计提前29天,一开444.5m m 钻头钻至井深1203m ,339.7mm套管下深1200.94m;二开311.15mm 钻进至井深5132m,244.5m m 套管下深5129.12m;三开215.9mm钻头钻至井深5400m,206.4m m尾管下深5397.25m ;四开:165.1mm 钻头钻至井深5971.38m ,裸眼完井。
311.2m m M S 1952s s 钻头从井深2227m钻进至4600m,以18.18m/h的平均机械钻速创塔河油田该井段最快纪录。
第29卷第3期2001年6月石 油 钻 探 技 术PETROLEU M DRILLING T ECHN IQU ES V ol.29,No.3J,2001[收稿日期] 2001—04—01;[改回日期] 2001—04—12[第一作者联系电话] (0534)2622554[作者简介] 丁士东(1967—),男,1990年毕业于石油大学(华东)钻井工程专业,石油钻井研究所固井室主任,高级工程师。
!固井与泥浆#塔河油田深水平井固井技术丁士东1,唐世春2,田 平3,张金龙4(1.中石化石油勘探开发研究院石油钻井研究所 山东德州 253005;2.中国石化新星公司西北石油局,新疆乌鲁木齐 841000;3.河南石油勘探局钻井工程公司,河南南阳 473312;4.胜利石油管理局海洋钻井工程公司,山东东营 257062)[关键词] 水平井;固井;水泥浆性能;深井;套管程序;井身结构;紊流;顶替;排量;固井质量;塔河油田[摘 要] 根据塔河油田深水平井井身结构及完井要求,提出了尾管+筛管结合套管外封隔器、双级箍的管串结构及套管设计方法。
针对塔河油田1、2号构造深水平井固井特点,优选出了具有低滤失、零析水、沉降稳定性好的水泥浆体系,提出了提高水平井固井质量的综合技术措施,在该地区7口深水平井的现场应用中取得了较好的应用效果。
[中图分类号] T E256.3 [文献标识码] B [文章编号] 1001-0890(2001)03-0047-04 塔北地区塔河油田1、2号构造主要油气层为三叠系储层,垂深在4550m 左右。
为了增加油气产量,降低开发成本,该构造采用水平井开发。
1998年以来,塔河油田1、2号构造先后完钻7口深水平井,均采用尾管注水泥+割缝衬管复合工艺完井。
在固井过程中通过采用低滤失、低析水、微膨胀优质水泥浆体系,结合相应的固井技术以及采用配套的水平井下套管技术措施,保证了7口深水平井下套管均一次成功,固井质量合格率100%,为塔河油田1、2号构造油气开发提供了良好技术保障。
塔河油田TK860X井钻井液技术
【摘要】塔河油田油气显示主要在三叠系、石炭系和奥陶系,埋
深在4200-6500m,其中主力油层奥陶系一般埋深5550m左右。三叠
系、石炭系井眼失稳问题一直是该油田勘探与开发的技术难点。
tk860x井是在该地区实施的一口 “直-増斜-稳斜-降斜-直”型开
发井,完钻井深:5611m,垂深:5562.72m。根据地层特点,二开
采用聚合物钻井液,三开采用聚合醇聚磺混油钻井液钻井液,易塌
地层密度控制在1.30g/cm3。施工中通过提高钻井液滤液的抑制性,
减小泥页岩的水化膨胀作用;采用屏蔽暂堵技术封堵地层微裂缝,
提高地层整体承压能力,改善泥饼质量,降低滤失量,达到稳定井
壁的目的[1],现场施工顺利。
【关键词】井眼稳定 聚合醇聚磺 悬浮携带 屏蔽暂堵 水基钻井
液
1 地质简况
2 钻井液类型选择与施工难点2.1 钻井液体系的优选
针对地层特点,钻井液必须满足以下要求:良好的抑制性,抑制
地层岩屑水化分散;良好的屏蔽暂堵性能,形成优质泥饼,并封堵
上部地层砂岩段;良好的润滑防卡和防塌能力;良好的造壁能力和
护壁能力,确保井壁稳定,井径规则;能很好地保护油气层,减少
油气层损害。特别三开井段“直-増斜-稳斜-降斜-直”井身特点,
采用聚合醇聚磺混油钻井液体系,现场应用表明本体系具有良好的
润滑防卡、悬浮携带和稳定井壁的能力,满足现场施工要求。
2.2 各井段难点
一开、二开上部井段井段:一开地层疏松、渗透性强,地层可钻
性好,进尺快,钻屑污染严重,渗漏严重。容易发生井口垮塌。采
用固控除砂、化学絮凝和胶液稀释的办法控制钻井液自然密度。
三开井段:地层压实性好,钻时较慢。砂岩段渗透性强,易形成
小井眼,二叠系微裂缝发育,渗漏严重。石炭系地层泥岩粘土含量
高、塑性强,易吸水膨胀发生泥包钻头。定向井段润滑、防塌和井
眼净化是主要难点。
四开井段,地层稳定,裂缝、溶洞发育,易喷易漏。井底温度高,
控制钻井液整体高温稳定性能,保护好油气层。
3 钻井液维现场应用
3.1 一开0m-502m
表层地层松软、渗透能力强,采用高粘切膨润土-聚合物钻井液,
防止井口垮塌。开钻前预配制200方膨润土浆,水化24小时,加
入适量cmc-hv,以满足携砂、悬浮和防渗漏、防坍塌要求。3.2 二
开502m-4000m
本井段井眼大,钻速快,在保证排量和井眼稳定的前提下,尽量
控制钻井液适当粘切,低密度,低固相,提高机械钻速,充分使用
固控设备,严格控制劣质固相,防止固相污染。
上部井段(502m-2500m),钻井液维护以补充聚合物kpam胶液和
优质膨润土浆为主,根据粘切的高低而使用不同浓度的聚合物胶
液。复配使用大中小分子聚合物,使钻井液具有良好的包被抑制性,
包被钻屑。加入pb-1、qs-2封堵地层,降低渗漏。在进入吉迪克
地层前把钻井液密度提至1.18g/ cm3,防止吉迪克组地层蠕变,造
成井壁缩径,导致起钻阻卡。
下部井段(2500m-4000m),随着井深增加,井底温度的不断升高,
容易造成粘土过度分散。坚持使用聚合物加强钻井液的抑制能力,
聚合物浓度维持在(0.5-0.8)%,同时严格控制劣质固相。钻进到
3500m根据实际情况补充部分抗温材料,提高钻井液的抗温性能,
控制钻井液的api失水小于5ml,hthp失水小于15ml。
3.3 三开4000m-5538.37m
三开钻遇侏罗系、三叠系、石炭系,层系多,岩性复杂,难度大。
其中三叠系的哈拉哈塘组,柯吐尔组的深灰色泥岩易吸水膨胀,产
生掉块,致使井壁垮塌,造成井下复杂。石炭系卡拉沙依组容易泥
包钻头,应保持钻井液流变性良好。本井段井底温度高,地层水矿
化度高,钻井液易污染。特别钻遇石炭系,由于定向钻进,钻压小、
钻时慢,钻井液中亚米颗粒含量迅速升高。在高温作用下钻井液流
型变差,需要加大抗高温处理剂的用量,用以改善粘土的表面状态,
减缓高温对粘土的作用,使粘土的高温分散、高温便面钝化减弱,
维持合适的ph值,从而提高钻井液的热稳定性。充分利用固控设
备,控制固相颗粒分布合理,以便形成优质泥饼同时补充润滑剂降
低摩阻。因此针对以上所述本井三开中所存在的难点,要求钻井液
做到应具有较强的抑制性、防塌能力、封堵能力和润滑防卡能力及
抗污染能力,同时严格控制劣质固相,维持钻井液性能稳定。
3.3.1?井眼稳定与防塌
三开井段井眼失稳发生的原因有以下几点:
(1)地质因素,地层构造应力变化大,岩石整体稳定性差,三
叠系、石炭系泥质岩粘土矿物以伊/蒙混层和伊利石为主,且混层
比高,属于易水化分散、剥落掉块地层。
(2)地应力因素,三叠系、石炭系有较高的坍塌压力,密度选
择不当导致井壁失稳。
(3)钻井液因素,钻井液滤失量和泥饼质量直接关系到防坍塌
掉块的成败。
(4)钻井因素,不合理的冲刷井壁或长时间定点冲孔导致井壁
失稳。根据井眼稳定因素,主要从物理防塌和化学防塌两方面入手,
根据地层压力确定合理的钻井液密度,并且维持密度稳定,钻进到
三叠系将钻井液密度稳定在1.30g/cm3。钻井液性能方面,控制高
温高压失水小于12ml,同时复配使用pb-1、qs-2和沥青类防塌剂、
聚合醇防塌剂,封堵微裂缝,降低滤失量,减少侵入深度,增强钻
井液的造壁性和护壁性,确保井壁稳定。此外,起下钻作业控制速
度,防止抽吸压力和激动压力造成井壁失稳。