车古平1井三开水平井钻井液技术
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水平井钻井技术难点及对策分析一、技术难点1. 复杂地质条件水平井钻井面临的首要难点是复杂的地质条件。
水平井钻井常常需要穿越多种不同类型的岩层,包括致密砂岩、泥质岩、页岩等,这些地层的物性差异较大,导致井筒稳定性难以保障。
地质条件的变化也给井筒定向和测斜带来了困难,增加了钻井作业的风险和难度。
2. 钻井液环境水平井钻井中,钻井液的选择和使用对于钻井作业至关重要。
由于井底压力和水平段井深的特殊性,需要使用高密度和高性能的钻井液,以维持井壁稳定和减小地层损害。
如何在复杂的地质条件下选择合适的钻井液,尤其是在需要兼顾井壁稳定和岩心保护的情况下,依然是一个技术难题。
3. 完井工艺难题水平井的完井工艺也是一个技术难点。
水平井的完井需要对井筒进行小口径射孔处理,难度较大,而且射孔质量关系到井下工作效率和油气开采效果。
尤其对于非常规油气田的水平井,更需要在完井工艺上进行创新和突破。
4. 油气井产能下降对于已经投产的水平井来说,随着时间的推移,油气产能逐渐下降是一个不可避免的问题。
产能下降主要由井筒堵塞、油气藏压力下降等原因引起。
如何有效的管理和维护已经投产的水平井,保持其长期的生产能力,也是一个重要的技术难点。
二、对策分析1. 技术创新面对水平井钻井中的各项技术难题,最重要的对策是技术创新。
在复杂地质条件下,应该加强地质勘探和数据分析,有针对性地选用适宜的钻具和工艺。
针对钻井液环境的问题,应该加强对高性能钻井液的研究和开发,在选液、性能优化和循环处理等方面下功夫。
在完井工艺方面,需要加强对小口径射孔技术的研究和改进,提高射孔质量和效率。
2. 多学科交叉解决水平井钻井技术难点需要多学科交叉融合。
地质学、钻井工程、油气藏工程等不同学科的专家需要共同参与解决问题,对于复杂的地质条件,需要综合运用多学科的知识,共同制定解决方案。
3. 资源整合水平井钻井技术难点解决需要各方资源的整合。
在钻井液环境选择和使用上,需要钻井液生产厂家、油田服务公司和科研机构等不同资源的整合,通过共同合作,解决技术难题。
非常规油气藏水平井油基钻井液技术非常规油气藏是指那些资源储存和开采方式不同于传统油气藏的,包括页岩气、煤层气等。
由于非常规油气藏的特点,传统的钻井技术已经无法满足其开采的需求。
因此,开发适合非常规油气藏的钻井技术变得尤为重要。
在非常规油气藏的开采过程中,水平井成为了主要的开采方式,而油基钻井液作为水平井钻井的关键因素,其性能和应用效果对于非常规油气藏的开采至关重要。
传统的水平井钻井液通常是以钙基为主,而在非常规油气藏的开采过程中,其钙基的应用效果则存在较大的不确定性和风险。
因此,开发一种适合非常规油气藏的钻井液技术,具有着重要的现实意义和需要。
油基钻井液具有兼具水溶性和油溶性的独特优势,其动力学性能和化学性质与非常规油气藏的特点相符合,可以在水平井钻井中起到一定的优化作用。
与传统的钙基钻井液相比,油基钻井液具有较强的泥浆性能、优异的边界稳定性和较长的沉淀时间,可以更好的解决在水平井钻井中产生的难题,例如泥浆过流、漏失、泥浆循环等。
同时,在非常规油气藏的开采过程中,油基钻井液对于环境的影响也相对较小,有利于环境和生态的保护。
另一方面,油基钻井液不会污染地下水和土壤,可以轻松地实现回收和再利用。
因此,非常规油气藏水平井钻井液技术发展的重点是如何研发一种性能稳定、环保型、低成本的油基钻井液,并将其应用于实际生产中。
这就需要相关技术人员进行研究和探索,不断完善油基钻井液的配方和制备工艺,并加强对钻井液的性能评价和优化。
只有这样,才能使油基钻井液技术真正成为非常规油气藏水平井开采技术的重要组成部分,为非常规油气藏的高效和可持续开发提供强有力的支持和保障。
钻井液在非常规油气藏开采中具有重要作用。
除了作为钻井润滑油,还要兼顾地层稳定性,保护井筒不被漏失泥浆中的液体、气体和油层中的巨量气体侵入,以免影响完整的有效评价与生产。
钻井液中含有各种添加剂,这些添加剂的质量会直接影响到钻井液功能的有效性和稳定性。
钻井液在钻井中主要的功能有三个方面:(1)润滑钻头和钻杆;(2)维持井壁稳定;(3)悬浮孔屑、清洗井眼。
塔河油田GK1H水平井钻井液技术塔河油田GK1H水平井钻井液技术的论文随着石油资源的逐渐枯竭和对其开采难度的加大,自然就促进了钻井工程技术的不断发展。
针对塔河油田GK1H水平井的特殊要求,其中的钻井液技术自然也有不同于其他地区的新发展。
作为钻井工程的重要环节,钻井液除了具备冷却、润滑、封闭、排屑等基本功能外,还应具有化学性能好、性质稳定、减少对地下水的污染等特殊功能。
在GK1H水平井的钻探中,尤其要求液滋能力强、密度控制精确、防漏措施高效等。
首先需要重视的便是液滋能力的提高。
所谓液滋,意指钻井液在高渗透压环境下,能够快速地渗透到井壁中,形成一层薄薄的液膜,以减轻地层对井筒的吸附压力。
而在GK1H水平井的钻探中,地层压力巨大,若液滋能力不强,则很容易导致井口瘤突,而且可能会给井筒带来更多的损失。
因此,需选择具有很强液滋能力的钻井液,例如能够快速吸附、松弛和改变黏度等特性的聚合物水分散剂等。
其次是密度控制的精确度。
密度控制是钻井液处理工艺中非常关键的一环,因为不精确的密度控制很容易导致井筒往往处于不稳定的状态,甚至会产生涌流或塞井现象。
在GK1H水平井的钻探中,需要精确地控制钻井液的密度,以防止密度失控造成的井筒不稳定问题。
钻井液密度过高或过低都会给钻井作业带来直接的不利影响,因此选择控制稳定的泥浆水平需要特别注意。
最后是防漏措施的高效性。
塔河油田地区盐度较高,当钻井液中的研磨剂与地层结合后,便形成了防漏屏障,这种防漏措施比较有效。
然而,这种防漏屏障对于水基钻井液的使用是有限的,因为水基钻井液对盐度的距离是十分敏感的。
所以在GK1H水平井的钻探中,要求采用更加安全的防漏剂,以提高钻井液的防漏效果,能够在最大程度上保护地下水资源,降低环境损害的风险。
总体而言,作为钻井工程的重要组成部分,钻井液技术的发展以及不断进步,也奠定了整个钻井行业的快速发展。
而在GK1H水平井的钻探中,钻井液技术的应用也将不断完善和优化。
水平井钻井技术难点及对策分析随着石油勘探开发技术的不断发展,水平井钻井技术在油田开发中得到了越来越广泛的应用。
水平井可以有效提高油气开采率,降低地层压力,延长油井寿命,减缓油田衰竭速度。
在水平井钻井过程中,也存在一些技术难点需要克服,本文将对水平井钻井技术难点进行分析,并提出相应的对策。
一、难点一:井眼质量控制在水平井钻井过程中,井眼质量的控制是一个非常关键的问题。
井眼质量不良会导致井壁稳定性差、裂缝漏失等问题,严重影响井下作业的顺利进行。
而水平井的钻井难度和井眼质量的控制关系非常密切,这就需要在水平井钻井过程中对井眼质量进行严格的控制。
对策分析:1. 合理设计井眼参数。
在进行水平井钻井之前,需要充分了解地层情况,设计出合理的井眼参数,包括井眼直径、井眼轨迹、井段布局等,确保井眼质量可以得到有效控制。
2. 选择适当的钻井液。
钻井液的选择对井眼质量有着重要的影响,需要根据地层情况和钻井工艺选择适当的钻井液,确保能够有效地稳定井眼。
3. 采用先进的管柱技术。
现代水平井钻井中,管柱的设计和施工技术已经相当成熟,可以采用多级管柱设计、工具互换技术等方式来提高井眼质量的控制。
二、难点二:钻井位置控制水平井钻井中,钻井位置的控制是一个重要的技术难点。
如果钻井位置控制不当,可能会导致井眼偏离预定轨迹,甚至偏向其他井眼,造成油气井资源的浪费,同时也会对环境产生一定的影响。
对策分析:1.应用导航工具。
在水平井钻井过程中,可以应用一些导航工具,比如地质导向测量工具、导向钻头等,在钻井过程中进行实时测量,保证钻井位置的控制。
2.精确测量井身轨迹。
在钻井过程中,可以通过各种方式对井身轨迹进行精确测量,包括地质测井、测斜井等,确保钻井位置的准确控制。
3.优化钻井工艺。
通过优化钻井工艺,可以提高钻井位置控制的精度,比如使用惯性导向技术、动态定位技术等,来提高钻井位置控制的准确性。
三、难点三:水平段钻井技术水平井钻井技术的难点之一是水平段的钻井技术。
水平井钻井完井关键技术摘要:随着新技术的不断发展,水平井完井技术作为连接钻井和石油开采而又相对独立的一门科学技术,为我国油气开发开辟了一种新的途径,并迅速在石油开采行业得到了广泛的推广和应用。
但是,目前水平井完井中存在的技术难点,仍然制约着该技术的进一步发展。
针对开采现场条件、设备的变化对水平井完井关键技术进行了探讨,以期为相关工作者提供一定的借鉴。
关键词:水平井;钻井;完井;关键技术引言我国石油产业近几年的规模不断扩大,为我国经济的发展提供了充足的石油能源。
但由于石油开采量的逐年增加也导致石油的产油量逐渐下降。
同时石油开采的地理环境也更加复杂,对石油开采的技术水平提出了更高的要求。
因此,我国石油企业为了解决这些问题,开始不断提高自身的钻井技术,从而保证油田的产油能力。
1水平井完井技术简介水平井完井技术于20世纪80年代开始用于石油工业勘探开采领域,我国于20世纪90年代引进、推广、应用,为我国提高油气开采效率和开采质量发挥了巨大的作用。
完井作业作为钻采过程的最后一道工序,同时又是采油的开始,为国内外油气田开采带来了巨大的社会效益和经济效益。
水平井完井技术是指水平裸眼井在钻井时,一旦达到设计井深,就应具有以一定结构将井底和油层联通的工艺过程,这样建立起来的水平井能为油层提供更多关于油层储藏的信息,对丰富人们对油藏的认识具有极大的作用。
完井方式的优选、完井工具的开发以及完井质量的好坏直接关系到探井能否顺利实施、油井能否长期稳定使用,并最终影响到油田的经济效益。
因此,在进行水平井完井作业时,必须严格遵守一定的原则,保证完井顺利进行。
2重点探区钻井完井技术2.1超深井安全高效钻井关键技术为降低超深井钻井过程中的钻井液漏失量并提高机械钻速,在建立地层压力剖面、研究井漏与井眼失稳机理的基础上,优化了井身结构,研制了系列钻井提速工具,研发了微流量早期监测系统及防漏堵漏浆,形成了超深井安全高效钻井关键技术,并取得了较好的应用效果。
水平井钻井技术难点及对策分析水平井钻井技术是油气勘探和开发的重要手段之一,具有高效、节能、环保等优势,但也存在着一定的技术难点和挑战。
本文从技术难点出发,分析了水平井钻井中的困难与挑战,并提出相应的对策。
一、技术难点1.井眼质量控制难度大水平井的井眼质量直接影响到开采效率和井筒安全。
而在水平井钻井中,由于井身长度长、钻头异径、钻井液影响等因素影响,井眼质量控制难度大。
如何保证井眼的垂直度、井眼直径以及井槽形状等方面的质量,是水平井钻井中需要解决的难题。
2.钻头磨损严重在水平井钻井中,由于井身长度长、钻头异径等原因,导致钻头磨损严重,降低了钻进效率和经济效益。
而且在钻井过程中,钻头的磨损又会使井眼质量下降,降低井筒安全性,直接影响到后期的油气开采效率。
3.井底定向技术难度大在水平井钻井中,由于井底水平段的长度长,井底定向技术难度大,常常会出现钻头偏移或跑铃等现象。
而钻井液的环节是影响井底定向和井眼质量的主要因素之一,如何控制钻井液的组成及性质,提高井底定向性和井眼质量,是水平井钻井中需要解决的关键技术之一。
二、对策分析针对水平井钻井中井眼质量控制难度大的问题,可采用下列对策:(1)确保顶部垂直井段的准确性和精度,保证水平段的方向和井眼直径控制;(2)加强钻井液处理和管理工作,控制钻井液粘度、密度和性质,降低砂层破裂和滑动的风险;(3)定期检测和调整井身质量控制设备,确保设备的精度和可靠性。
2.优化钻头使用(1)选择优质的钻头,提高钻头的耐磨性和使用寿命;(2)加强钻头轮换,提高轮换频率,降低单一钻头的使用次数和磨损程度;(3)控制好钻进速度和受力状态,避免钻头过度磨损。
3.提高井底定向技术和钻井液管理(1)加强设备维护和检测,在钻台上安装支撑装置,保证井底定向的稳定性和准确性;(2)控制好钻井液的组成和纯度,确保钻井液的性质符合井眼环境的要求;(3)通过技术手段,如偏心钻井、旋转方向调整等措施,增加井眼的横向侧向,改善井壁稳定性和钻头质量。
第37卷第1期2009年1月 石 油 钻 探 技 术PETROL EUM DRILL IN G TECHN IQU ESVol137,No11J an.,2009收稿日期:2008205223;改回日期:2008212203作者简介:裴建忠(1963—),男,1982年毕业于华东石油学院钻井工程专业,总工程师,高级工程师。
联系电话:(0546)8725128!现场与经验#金平1浅层大位移水平井钻井技术裴建忠 刘天科 周 飞 王树永(胜利石油管理局黄河钻井总公司,山东东营 257064)摘 要:金平1井是胜利油田第一口特浅大位移水平井,创全国陆地油田水平井位垂比最高纪录(位垂比21803∶1)。
该井为预探井,钻进地层埋深浅,欠压实程度高,地层不稳定,上部地层松软,地层造斜能力差。
通过优化井身结构设计、钻具组合与钻井参数,保证了井眼轨迹平滑;利用摩阻扭矩计算软件进行实时摩阻扭矩分析,采用短起下钻、分段循环等手段有效清除了岩屑床,保障了井眼畅通和井下安全;采用乳化润滑防塌钻井液体系,根据地层特点合理调整钻井液性能,满足了全井井壁稳定、携岩和润滑的要求。
全井克服了浅地层造斜稳斜控制困难,大井眼、长水平段岩屑携带困难,起下钻摩阻大,旋转钻进扭矩大等一系列技术难题,安全钻至井深2218m,水平位移1636149m,垂深592190m。
详细介绍了金平1井的现场施工情况。
关键词:浅层;大角度斜井;水平井;金平1井中图分类号:TE931+12 文献标识码:A 文章编号:100120890(2009)01200872041 概 述金平1井是胜利油田目前地层最浅、位垂比最大的预探井。
该井完钻垂深592190m,完钻井深2128100m,水平位移1636149m,水平段井斜角91°,位垂比21803∶1。
该井实际造斜点井深330100m,井斜角0142°,方位角88153°。
金平1井实际中靶靶点数据见表1。
页岩气钻井工程中的钻井液技术页岩气是当前我国绿色可持续发展战略支撑下的,一项绿色能源热点开发工程。
我国贵州省遵义市正安县有着储量丰富的页岩气资源,是我国绿色能源开发的重要地点之一。
本文就围绕这一地区的页岩气钻井开发工程中的钻井液技术,展开了相关探讨和分析。
标签:页岩气;钻井工程;钻井液;技术分析引言钻井液技术是当前国际上开采页岩气的关键点,是保证页岩气开采过程中提高钻井效率和保障紧闭安全的重中之重。
随着我国绿色可持续发展战略对绿色能源开发的力度加大,钻井液技术在页岩气的开采中受到了越来越多的关注。
本文就贵州省遵义市正安在页岩气的开采过程中的钻井液技术进行了分析和探讨。
一、针对遵义正安页岩气钻井的简介随着我国新时期绿色可持续发展战略在社会发展中的不断实施,在极大程度上改变了我国工业发展和社会发展对能源类型的针对性,随着天然气等绿色能源在社会发展中的应用力度不断扩大,我国也加大了对该类能源的探索和开发程度。
而在这其中页岩气就是以多种形态汇聚并存在的一类天然气,为响应我国绿色可持续发展战略和促进经济发展的需求,存在广大面积页岩气的遵义正安县,对页岩气的钻井开发技术和储层压裂改造技术,以及水平井等多方面进行了重点开发和研究,而通过广泛的页岩气开发实践证明,水平井是当前形势下开发的主要方式。
但依托于当前科技的页岩气开发技术在实际操作中,仍有着一系列亟需解决的问题存在,其中地层污染、摩阻以及卡钻和井壁坍塌是其中的重点问题。
针对这些问题在施工过程中,工作人员可以利用欠平衡气体钻井技术和钻井液技术,来防止页岩水化和促进页岩气开发工程顺利进行。
其中钻井液技术在实际应用中对页岩气气钻井的实际效率和储层保护有着极大的影响[1]。
二、在页岩气开发过程中利用钻井液技术时应解决的相关问题(一)利用相关技术对岩屑进行清理在实际的页岩气开发过程中对水平井井眼进行清理是一项非常重要的工作,但是因为水平井井眼清理难度大,受岩屑重力影响和水平段页岩坍塌以及经验空间较小和泵压较高等众多因素的影响,导致这一工作环节在实际实施过程中增加了许多难度。
水平井钻井液技术进展摘要:水平井有浅井、中深井和深井水平井,钻井液针对井眼稳定、减阻防卡、井眼清洁和油气层保护等关键技术进行了深入研究和实践应用,形成了具有油田特色的水平井钻井液技术体系。
关键词:钻井液水平井井眼稳定油气层保护水平井钻井,不论是浅井、深井,进入造斜段和水平段后摩阻都比直井要大,完井大多需要下入完井管柱,减阻防卡技术不容忽视。
通过对水平井携岩能力和井眼清洁的控制以及对低压储层易漏,水平井防漏堵漏技术和油气层保护等,这些是钻井液必须解决的关键技术。
水平井钻井液体系基本上能适应从浅井到深井水平井的需要。
浅井地层埋藏浅、欠压实,胶结强度低;深井中下部地层的泥岩水敏性强,硬脆性泥岩易剥蚀掉块、垮塌,通过研究形成了水平井井眼稳定技术。
水平井钻井,不论是浅井、深井,进入造斜段和水平段后摩阻都比直井要大,完井大多需要下入完井管柱,因此应用了减阻防卡技术。
通过对水平井携岩实践经验进行总结,形成了井眼清洁的控制原则。
这些针对水平井钻井实际需求,对钻井液必须解决的关键技术进行研究和应用,取得了良好的效果,保证了水平井钻井、完井作业的安全和施工顺利。
一、井眼稳定研究1.失稳机理1.1地质原因这类泥页岩地层主要位于中深部,在侏罗系、三叠系、二叠系和石炭系都有分布,以弱膨胀性粘土矿物为主,主要成分是伊利石、伊/蒙混层和少量高岭石、绿泥石。
由于上覆地层的压实作用,这类泥页岩的颗粒排列定向程度明显增加,微裂隙、层理发育,为钻井液滤液进入提供了条件。
1.2钻井液滤液对泥页岩的作用水敏性强的泥页岩,水化作用造成岩石内膨胀压增加,破坏了岩石的有效应力,使得岩石颗粒间胶结强度降低,随着水化作用时间的延长,使泥页岩逐渐分散成薄片,引起掉块。
1.3物理作用1.3.1钻柱对井壁的机械碰撞1.3.2钻井液液流对井壁的冲刷作用。
2.技术思路2.1力学稳定:使用合适的钻井液密度达到力学平衡,利用径向支撑应力稳定井壁。
2.2有效封堵:通过有效封堵和形成致密泥饼的方法来维持这个径向支撑,同时,降低钻井液滤液的侵入。
威远页岩气水平井防塌防卡钻井液技术威远页岩气是中国四川盆地上的一种重要的天然气资源,页岩气的开采对于解决能源问题有着重要的意义。
水平井作为页岩气开采的重要手段之一,在实际开采中面临着许多技术难题。
防塌防卡钻井液技术是水平井钻井过程中的一项关键技术,对于保障水平井钻井施工的安全和顺利进行具有非常重要的意义。
一、水平井的特点水平井是指井眼倾斜度大于60°,垂直方向上持续长度大于100米的油气井。
水平井的特点是利用地层的水平产能改善井底流体动压力,扩大油气井的有效储层展开面积,提高井底产能。
水平井的钻井与一般垂直井的钻井相比,受到了更多的技术限制,如井眼钻进难度大、作业精度要求高等。
水平井的钻井工程施工难度更大,也需要更高水平的技术要求。
二、水平井钻井中的问题在进行水平井钻井时,常常会遇到防塌和防卡问题。
钻井过程中,往往需要使用钻井液进行冲击、携运和冷却钻头以及抑制井壁溜塌等。
由于页岩气层的复杂性和多变性,水平井钻井中的井壁稳定问题一直是困扰工程师和技术人员的难题。
随着井深和井斜度的增加,井下工作环境的复杂性也会显著增加,给防塌和防卡工作带来了更多挑战。
在威远页岩气水平井的钻井过程中,钻井液的选择和应用对于保障井下施工的安全和顺利进行至关重要。
传统的水平井防塌防卡钻井液技术存在着破裂频繁、钻井液密度过高等问题,对于页岩层的稳定和井下工作环境的控制难度较大。
针对威远页岩气水平井的特点和钻井工程中面临的难题,需要提出新的技术方案和创新性的解决方案。
1. 钻井液组分的优化钻井液的组分选择和优化对于防塌和防卡工作起到了至关重要的作用。
在威远页岩气水平井的钻井中,应该采用较低密度的钻井液并添加聚合物等物质来增加其粘度,以提高井壁稳定性。
根据钻井过程中遇到的不同地层岩性和地质条件,灵活调整钻井液各项指标,以确保钻进作业的顺利进行。
2. 抑制井壁分层溜塌为了解决地层的分层溜塌问题,可以在钻井液中加入适当的防渗剂和稳定剂,以增加钻井液的粘度和黏结力,有效地抑制井壁的溜塌现象。
水平井钻井技术难点及对策分析随着石油工业的发展,水平井钻井技术在油气开采中扮演着重要的角色。
相比传统的直井,水平井具有更大的接触面积,能够提高油气采收率,减少钻井成本和环境影响。
水平井钻井技术也面临着一系列的难点和挑战。
本文将就水平井钻井技术难点进行分析,并提出相应的对策。
一、水平井钻井技术难点1. 地质条件复杂水平井钻井通常用于地质条件复杂的区域,如含气层裂缝多、地层不稳定等。
这就要求钻井过程需要克服地层变化,避免钻井设备被卡住或损坏。
由于地层裂缝多,也容易导致漏失泥浆,增加了工程风险和成本。
2. 钻井井段长度短由于钻井井段长度短,需要作业过程中多次进行下入和退出井口的操作,增加了作业难度和作业时间,降低了作业效率。
3. 工程复杂度高水平井钻井过程中需要考虑的因素众多,如钻井液性能、井壁稳定性、井下工具选择等,工程复杂度高,操作风险大。
4. 钻井安全难度大由于地质条件复杂、井段长度短、工程复杂度高,水平井钻井的安全难度也大大增加,如井壁塌陷、设备损坏、井下人员伤亡等。
二、对策分析1. 地质调查与评价在选择水平井钻井区域前,需要充分进行地质调查和评价,了解地质条件,确定地层稳定性、裂缝情况等。
只有充分了解地质条件,才能有效制定钻井方案和减少风险。
2. 钻井技术创新针对水平井钻井技术中的难点,需要采用先进的钻井设备和技术,如自动钻机、定向钻井技术、水平井管柱技术等,提高作业效率和减少风险。
3. 钻井液技术改进选择合适的钻井液,对提高地层稳定性和防止泥浆漏失具有重要作用。
钻井液技术改进可以减少地层塌陷、提高井壁稳定性,并有效降低钻井风险。
4. 安全管理与技术培训水平井钻井作业中需要进行严格的安全管理和技术培训,提高作业人员的安全意识和操作技能,做好现场安全保障工作。
5. 在地面做好技术预备工作在地面充分准备好水平井钻井作业所需的技术设备和工艺材料,保障钻井作业的顺利进行。
水平井钻井技术虽然面临着一系列的难点和挑战,但通过对地质条件的充分了解、钻井技术的创新、钻井液技术的改进、安全管理和技术培训、在地面做好技术预备工作等对策,可以有效地降低水平井钻井作业的风险,提高作业效率和安全性。
车古平1井三开水平井钻井液技术
摘要:车古平1井是部署在胜利油田车镇地区的一口重点预探井。
该井为水平井,水平位移长1320m,三开水平段长873m,且水平段主要位于易塌的二叠系地层。
针对井壁稳定、井眼清洁和润滑防卡三大技术难点,经过大量的室内试验,确定了在车古平1井三开水平井段采用聚醚润滑防塌钻井液体系。
现场应用表明,该体系流变性较好,抑制能力、润滑能力及润滑能力较强。
应用该钻井液体系,较好地解决了该地区二叠系地层的井壁稳定问题,保证了钻进施工的顺利进行,基本上能满足胜利油田车镇地区长水平段钻进的需要。
关键词:水平井井眼稳定润滑能力井眼清洁
车古平1井完钻井深3143m,垂深2247.5m,水平位移1320m,水平段长873m,最大井斜85度。
该井水平位移和水平段较长,井壁稳定、井眼清洁和润滑防卡问题是该井钻井液施工的主要难题;针对该井的三开地层特点和水平井的技术难点,优选了适合该井三开水平井段的聚醚润滑防塌钻井液体系,现场应用取得了良好的效果,保证了钻进施工的顺利进行。
一、地质工程简况
三开1724~1966m井段为稳斜井段,井斜稳定在35度左右;1966~2270m 为增斜井段,井斜逐渐由35度上升至81度;2270m~3143m,为长达873m的水平段,井斜控制在85度左右,完钻井底水平位移长达1320m,其中873m的水平段处在易塌的二叠系地层。
三开水平井段主要位于上古生界的二叠系地层,二叠系地层上部为灰色石英砂岩、硬砂岩夹紫红色、深灰色泥岩为主,下部以黑色煤层为主夹炭质泥岩为主,含有大段煤层及炭质泥页岩,易坍塌卡钻。
二、三开钻井液现场应用
三开井段是该井的重点井段,主要钻遇沙二段、沙三段、沙四段和二叠系地层。
三开采用聚醚润滑防塌钻井液体系。
基础配方:二开井浆+0.3~0.5% PAM+0.5~0.7%NaOH+2~3%KFT +1~2%WFL-1+3~5%聚醚多元醇润滑剂+1~2%固体润滑剂。
1.井眼稳定技术
针对三开大井斜和水平段的地层特点,现场采用“强封固-抑制-合理密度有效支撑井壁-合理匹配钻井工艺防塌措施”的技术路线,确保了三开井眼的稳定。
1.1保持合适的钻井液密度,使其和井壁压力实现近平衡。
进入三开井段后,将钻井液密度保持在 1.15~1.18g/cm3,保持对地层具有适当的正压差,以防止井壁坍塌掉块。
1.2提高钻井液滤液的强抑制性,抑制泥页岩水化分散。
提高钻井液滤液的强抑制性,形成半透膜作用,降低水化应力,防止泥页岩吸水膨胀和坍塌掉块。
在正常钻井施工中,保持PAM在钻井液中的含量达到0.4~0.5%,以抑制粘土水化膨胀;同时将聚合醇含量控制在2~3%,使得其在近井壁处形成半透膜作用,增强井壁的稳定性。
1.3强化物理封堵,降低滤失量,减小滤液向地层的渗入。
钻至二叠系地层,及时补充防塌降失水处理剂,将API滤失量控制在2~3mL;从而起到强化物理封堵,减小滤液向地层渗入的作用。
2.井眼清洁净化技术
2.1保持适当的钻井液环空返速。
在三开井段,将环空返速控制在0.8~1.0m/s;并严格强化与循环有关的所有工序,在钻进过程中不停止循环,在接单根之前循环到岩屑从井内返出为止。
2.2选用合理的流型与钻井液流变参数。
进入水平段后,适当提高钻井液的粘切,将漏斗粘度控制在65s左右,并将动塑比控制在0.40~0.45Pa/(mPa.s),使其在环空形成平板型层流;同时保持一定低剪切速率下的钻井液粘度(φ3和φ6读数),以提高悬浮钻屑能力及防止钻屑床的形成。
2.3加强工程措施。
2.3.1经常进行长短起下钻。
每钻进100~200m进行一次长短起下钻,短起至至技套内。
实践证明,在大斜度井和水平井钻进中,经常进行长短起,有利于岩屑的清除和防止岩屑床的形成。
2.3.2采用高转速PDC钻头并控制钻进速度。
采用高转速PDC钻头钻进时,其岩屑颗粒较细,有利于被钻井液带出地面;当钻进速度较快时,每钻进1个单根,应停止钻进并上下活动钻具10~20min,以更好的将岩屑携带出来。
3.润滑防卡技术
提高润滑防卡能力,解决托压问题可以从以下四点着手。
3.1尽量除去劣质固相。
为有效控制固相,保证聚合物包被剂有效含量大于0.5%,抑制钻屑水化分散,同时利用固控设备及时清除无用固相。
3.2采用综合润滑技术,提高钻井液及其泥饼的润滑性能。
因此现场采用白油润滑剂和固体润滑剂石墨粉综合使用,将其含量分别控制在1-2%和0.5-1%。
同时加入乳化剂,使润滑剂能充分乳化,更好的发挥作用,保持泥饼摩阻系数低于0.08。
3.3采用合理的造斜方式,提高井眼净化能力。
在调整井斜和方位时,采用滑动钻进和复合钻进相结合的方法,尽量避免大段连续地滑动钻进。
每钻进100到200m,必须进行一次短程起下钻。
三、结论与认识
1.聚醚润滑防塌钻井液体系流变性能良好,抑制能力、润滑能力及抗温能力较强,基本上能满足胜利油田济阳坳陷车镇凹陷二叠系地层钻进的需要。
2.在大井斜和水平井段,必须强化润滑性能。
保证性能良好的润滑剂含量不低于5%,以确保摩阻和粘附力在合适的范围,保证起下钻的正常。
3.在大井斜和水平井段,经常进行长短起下钻。
每钻进100~200m或钻进1~2d进行一次长短起下钻,短起至技套内。
实践证明,在大斜度井和水平井钻进中,经常进行长短起,有利于岩屑的清除和防止岩屑床的形成。
4.聚醚多元醇润滑剂和聚醚多元醇防塌剂的使用,增强了该钻井液体系的润滑性能和抑制防塌性能。
参考文献
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