11塔河油田深井超深井钻井液技术
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探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术【摘要】深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术在油气开采中具有重要意义。
本文从技术概述、特点、介绍、原理和关键技术等方面对这些钻井技术进行了探究。
深井超深井钻井工程具有高温高压、井深大、技术复杂等特点,复杂结构井更是面临地质构造复杂等挑战。
垂直钻井技术在解决这些问题中发挥着重要作用。
未来,技术研究将持续推动深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术的发展,并对油气开采产生深远影响。
对这些技术进行深入研究,了解其发展趋势以及对油气产业的影响至关重要。
【关键词】深井超深井、复杂结构井、垂直钻井技术、钻井工程、技术研究、发展趋势、油气开采impact。
1. 引言1.1 深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术的重要性深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术在油气勘探开发中具有重要意义。
随着地表资源逐渐枯竭和人们对能源需求的不断增加,对深层油气资源的开发已成为当前的热点。
而深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术的运用则是实现这一目标的关键。
深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术可以有效提高油气采收率。
由于深层油气资源埋藏深度较大,常规钻井技术无法满足长距离的油气开采需求。
而深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术在探查前景、确定井位和提高产量方面有着独特的优势,可以有效提高采收率。
深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术可以减少工程风险。
深井钻井过程中会遇到高温高压、地层变化、井下环境等复杂情况,如果采用传统的钻井技术难以应对这些挑战。
而深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术具有更高的适应性和可靠性,可以有效降低工程风险。
深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术在油气勘探开发中具有重要意义,对提高采收率、减少工程风险等方面都有着积极的影响。
深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术的研究和应用具有重要意义和广阔发展前景。
1.2 研究背景随着石油和天然气资源的逐渐枯竭,人们对深层油气资源的开发需求日益增加。
深井、超深井和复杂结构井成为当前油气勘探与开发的重要领域,但其钻井技术的复杂性和困难度也相应增加。
塔河油田托甫台区块钻井技术实践与认识摘要:塔河油田托甫台区块是近年西北油田分公司重点勘探开发区块,随着这两年钻井探索,对该区块地层性质有了更深刻的了解,由原来的探井到今天开发井,同类井设计钻井周期较原来减少近一个月,这给我们钻井速度有了更高的要求;本设计将分析该区块主要地层岩性特征,分析影响机械钻速的各种因素,同时重点从井身结构优化、钻头选型、pdc+螺杆技术、防粘防卡和测井遇阻分析、预防pdc泥包、井漏堵漏等方面进行分析,找出提高优快钻进方案。
关键词:塔河油田;钻井技术;实践中图分类号:te242 文献标识号:a 文章编号:2306-1499(2013)01-0124-21.托甫台区块钻遇主要地层与岩性托普台区块地层发育较完全,由上而下钻井揭示的地层主要有第四系、第三系、白垩系、侏罗系下统、三叠系、二叠系中统、石炭系下统、泥盆系、志留系、奥陶系。
第四系——灰白色粉砂层、细砂层夹黄灰色粘土层。
第三系——库车组,岩性为棕灰、棕褐色泥岩黄、粉砂质泥岩与黄灰色细粒岩屑长石砂岩互层:康村组,浅灰、灰白色细粒砂岩、粉砂岩与棕灰、褐棕色泥岩、粉砂质泥岩略等厚互层,泥岩中含分散状石膏:吉迪克组,上部为蓝灰色泥岩与棕色粉砂岩、浅灰色细粒砂岩略等厚互层;下部以棕褐色泥岩夹棕色粉砂岩。
白垩系——巴什基奇克组,岩性为棕红、棕色细砂岩、粉砂岩,棕、浅棕色含砾中砂岩夹棕色粉砂质泥岩、泥岩:巴西盖组,浅棕色细粒长石岩屑砂岩与棕褐色泥岩呈等厚互层:舒善河组,岩性为棕色泥岩与棕红色细砂岩、粉砂岩互层。
侏罗系——深灰色、灰色泥岩。
三叠系——哈拉哈塘组岩性为深灰色泥岩,浅灰色细砂岩夹黑色泥岩:阿克库勒组岩性为深灰色泥岩夹浅灰色细砂岩,灰黑、深灰色泥岩夹泥质细粒砂岩,下部为浅灰色细砂岩、中砂岩、粗砂岩、砂砾岩夹深灰色泥岩。
二叠系——灰绿色英安岩、底部灰黑色玄武岩。
石碳系——下统上部为灰白、灰色含砾砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩与深灰色泥岩互层。
超深井测井遇阻遇卡原因分析及解决对策罗荣【摘要】Because Ordovician reservoir is deeper, the drilled wells are ultra deep wells in Tahe oilfield. From engineering point, introduced are logging obstructing causes in ultra-deep wells, such as, irregular borehole, sand bridge, higher viscosity drilling fluid, poor quality of mud cake, heavy oil in wellbore, poor well trajectory, etc. Analyzed are three causes of logging sticking which are pressure difference, sloughing and key seating. By improving borehole cleanup and logging technology, the risk of logging obstructing and sticking is obviously controlled. Proposed are two solutions: The key to reduce the risk is to control drilling quality, and ensure the down hole tools and wireline safety when changing tool string connection mode.%塔河油田奥陶系油藏由于埋深较深,所钻井都为超深井.从工程角度介绍了井眼不规则、砂桥、钻井液黏度过高、泥饼质量差、井内出稠油、井眼轨迹不好等造成超深井测井遇阻等原因 ;对电缆仪器吸附卡、掉块卡、键槽卡3种超深井测井遇卡原因进行了分析.通过有针对性地进行测井前井筒准备、改进和完善测井工艺等2个方面工作,使工区测井遇阻卡情况得到明显控制.减少测井遇阻遇卡的核心是抓好钻井过程的控制 ;改变仪器串连接方式必须保证井下仪器和电缆的安全.【期刊名称】《测井技术》【年(卷),期】2012(036)005【总页数】4页(P543-546)【关键词】测井工艺;超深井;遇阻;遇卡;井筒准备;塔河油田【作者】罗荣【作者单位】中国石化西北油田分公司工程监督中心,新疆轮台841600【正文语种】中文【中图分类】P631.810 引言塔河油田奥陶系油藏是大型碳酸盐岩岩溶缝洞型油藏,埋深基本在5450~6750m 左右。
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术【摘要】深井、超深井和复杂结构井钻井技术是石油工程领域的重要研究课题。
本文旨在探究这些钻井技术的发展现状、工艺特点、设备创新以及工程实践案例。
通过对深井和超深井的钻井技术进行分析,可以了解到其在油气勘探中的重要性和应用价值;而对复杂结构井的垂直钻井技术研究则有助于解决在地质复杂地区开采难题。
结合工程实践案例分析,可以总结出钻井技术的发展趋势和应用前景展望。
通过本文的研究,可以为深井、超深井和复杂结构井钻井技术的进一步发展提供一定的参考和借鉴。
【关键词】深井、超深井、复杂结构井、垂直钻井、技术探究、研究目的、研究意义、钻井工艺、钻井设备、工程实践、案例分析、技术发展趋势、应用前景、总结。
1. 引言1.1 探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术研究目的:深井、超深井和复杂结构井是当今石油工业开发中面临的重要挑战,钻井技术的发展将直接影响到钻井效率和成本控制。
本研究的目的在于探究深井、超深井和复杂结构井垂直钻井技术,提高钻井效率,降低钻井成本,减少钻井事故风险,促进石油工业的可持续发展。
研究意义:1.2 研究目的研究目的是为了深入探究深井、超深井和复杂结构井垂直钻井技术的原理和方法,提高钻井的效率和安全性。
通过对这些技术的研究,可以更好地了解地下岩层情况,准确预测油气资源分布,优化钻井设计方案,降低钻井风险,提高钻井成功率。
通过深入研究钻井工艺和设备创新,可以不断提升钻井技术水平,推动钻井行业的发展。
研究的目的是为了实现钻井领域的技术创新和进步,为油气勘探开发提供更可靠的技术支持和保障。
1.3 研究意义深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术的研究意义主要体现在以下几个方面:深井和超深井钻井技术的研究可以帮助我们更好地开发地下资源,满足能源需求。
随着地表资源的逐渐枯竭,地下资源的开采将成为未来发展的重要方向,而深井和超深井钻井技术的提升可以有效增加勘探开发成功率,提高资源利用率。
超深井钻井技术研究及工业化应用张金成;牛新明;张进双【摘要】陆上油气勘探开发正向着超深层领域发展,中国石化钻遇的超深井普遍存在着压力系统复杂、地层岩性复杂、储层流体复杂、工程力学复杂等工程地质特征.钻井工程面临着设计优化难、施工风险大、钻井速度慢、工程质量控制难度大等技术问题.在钻井施工中表现为钻井周期长、复杂情况和故障多、工程投资大,甚至有些井难以钻达目的层.2005年以来,中国石化石油工程技术研究院联合石油高校、油田企业组成“产-学-研”攻关团队,以川东北、塔里木盆地超深层油气勘探开发为依托,紧密围绕“优质、安全、高效”攻关目标,强化室内模拟和理论分析,加强以新型工具和新材料为载体的技术攻关,强化技术集成应用,研究形成了多信息综合反演钻井地质环境因素精细描述技术、基于钻井工程风险评价的井身结构优化设计方法、大尺寸井眼气体钻井及流体安全转换技术、高效破岩工具及配套技术、基于常规导向的超深水平井井眼轨迹控制技术、超高温及超高密度钻井液技术、高酸性气田胶乳防气窜水泥浆固井技术等7项技术创新成果,并开展了现场试验及工业化应用,形成了超深井钻井配套技术,使我国超深井钻井技术跨入了世界先进行列.【期刊名称】《探矿工程-岩土钻掘工程》【年(卷),期】2015(042)001【总页数】9页(P3-11)【关键词】超深井;钻井;高温高压;工业化【作者】张金成;牛新明;张进双【作者单位】中国石化石油工程技术研究院,北京 100101;中国石化石油工程技术研究院,北京 100101;中国石化石油工程技术研究院,北京 100101【正文语种】中文【中图分类】TE243;P634.51 超深井钻井钻遇的主要难题近几年来,随着我国向深层油气资源勘探开发步伐的加快,尤其是中国石化加快对四川盆地、塔里木盆地超深层油气勘探开发的步伐,对超深井钻井技术的需要越来越迫切,对超深井钻井技术提出了更高的要求。
然而超深井钻井工程地质环境极为复杂,钻遇了诸多世界级钻井技术难题,给“优质、安全、高效”钻井带来了很大挑战,主要表现在以下几个方面。
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。
探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术引言:随着能源需求的不断增长,石油和天然气资源的开发已经成为国民经济发展的重要基础。
而为了开采地下石油和天然气,垂直钻井技术成为了不可或缺的一环。
在石油和天然气勘探开发中,深井、超深井和复杂结构井的垂直钻井技术成为了研究的热点问题。
本文将探究深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术,并对其发展历程和技术特点进行梳理,为石油和天然气勘探开发提供技术支持。
一、深井、超深井和复杂结构井的定义和特点1. 深井、超深井的定义深井一般指井深大于3000米的油气钻井,而超深井则一般指井深超过6000米的油气钻井。
深井、超深井的特点主要包括井深巨大、井斜大、井径小、地温高、地压大、钻井液性能要求高、工作环境恶劣等。
2. 复杂结构井的定义复杂结构井主要指出现在外部地质力学条件变化、岩石破裂带、砂岩、泥岩层位变化等情况下,井眼扭曲、扭曲、偏差、位移、塌陷等所引发的技术难题。
复杂结构井的特点主要包括井眼不规则、井斜变化大、接近水平、局部陷落、分层不均匀、局部储量高、泥浆循环困难等。
20世纪50年代,随着石油工业的飞速发展,对于大井深、大井斜和大井径的需求不断增加,深井超深井钻井技术开始得到重视和发展。
1980年代以来,国内外在深井、超深井和复杂结构井钻井技术方面都取得了良好的进展。
深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术的发展历程主要经历了以下几个阶段:1. 初级阶段在初级阶段,主要是通过技术改进提高井深,尤其在钻头材料、液相、地层处理、工程设计等方面开始有新的突破。
2. 内世代阶段内世代阶段主要是通过技术先进化、技术系统的整合和科技进步的应用来推动井深不断提高和技术发展。
1. 钻井液的优化深井超深井和复杂结构井垂直钻井所面临的地质条件复杂,工程处理难度大。
而优化钻井液是一个重要手段。
钻井液的优化可以改进井内条件,减小对地层的影响。
优化钻井液,是一种提高深井超深井和复杂结构井垂直钻井技术成功率的重要措施。
钻井过程中钻井液防漏堵漏技术井漏是钻井过程中常见的复杂情况,损失较大。
在钻井实践中,虽然对井漏的原因与预防己积累了一些成功的经验,有些方法虽然有效,但如果选用不当,掌握不好,不能对症下药,同样收不到好的效果。
本文从井漏产生的原因、预防及发生井漏的处理措施进行初步探讨。
一、井漏的原因井漏主要是由于钻井液液柱压力大于地层孔隙压力或破裂压力造成的。
其主要原因有:1. 地层因素:天然裂缝、溶洞、高渗透低压地层;2. 钻井工艺措施不当引起的漏失:钻井工艺措施不当发生的漏失,主要发生在上部地层环空堵塞,造成环空憋压引起漏失;开泵过猛、下钻速度过快、加重过猛造成井漏;3. 井身结构不合理,中间套管下深不够。
或不下中间套管致使高低压地层处于同一裸眼井段,造成井漏。
二、井漏的预防在钻井过程中对付井漏应坚持预防为主的原则,主要包括合理的井身结构设计、降低井筒内钻井液激动压力、提高地层承压能力。
从钻井液技术上采取的措施:1、选用合理的钻井液密度与类型,实现近平衡钻井(1)对于孔隙压力较低的井,首先考虑选用低固相聚合物钻井液、水包油钻井液、油包水钻井液、充气钻井液、泡沫钻井液或空气钻井。
在选择钻井液类型时,除了考虑钻井液密度能满足所钻井段防止井漏的最小安全密度外,还要考虑其流变性。
对于压力低、大井眼井段,应适当提高钻井液的粘切;而对于深井压力较高的小井眼井段,应降低钻井液的粘切。
(2)当井身结构确定后,为防止井漏的发生,应使钻井液液柱压力低于裸眼井段地层的破裂压力或漏失压力,而且能平衡地层孔隙压力。
2、降低钻井液环空压耗和激动压力钻井过程中钻井液可采取以下措施来降低环空压耗。
(1)在保证携带钻屑的前提下,尽可能降低钻井液粘度。
(2)降低钻井液中的无用固相含量和含砂量。
(3)降低钻井液滤失量,提高泥饼质量,防止因井壁泥饼较厚起环空间隙较小,导致环空压耗增大。
(4)钻井液加重时,应控制加重速度,并且加量均匀。
要求每循环周钻井液密度提高幅度不超过0.02g/cm3。
1 塔河油田深井超深井钻井液技术 郭才轩1 王悦坚2 宋明全1 (1、中国石化石油勘探开发研究院德州石油钻井研究所,2、中国石化西北分公司) 摘要 塔河油田主力油藏深度一般在5300m以下,是我国目前陆上油气层埋藏最深的一个大型整装油田。由于油气埋藏深,钻遇的地层多、而且复杂,曾一度给油气田的开发和扩展带来了困难。后通过技术攻关和技术引进,成功解决了塔河油田三叠、石炭系硬脆性泥页岩地层的坍塌,奥陶系地层大型裂缝溶洞地层漏失,塔河油田新区巨厚盐膏层塑性蠕变卡钻等制约塔河油田的瓶颈问题。技术进步使塔河油田在解决复杂问题的能力上得到大幅提升,6000m左右的开发井建井周期从原来的100多天缩短到70天以内,新区超深盐层钻井成功率从2002年前不足40%提高到现在100%。 主题词 超深井 井眼稳定 欠平衡钻井 承压封堵 欠饱和盐水
塔河油田是中国石化在西部地区的一个大油田,近年来原油产量一年一个台阶,2004年原油产量达到357万吨。原油产量的大幅提高,除了得益于油藏地质技术进步外,钻井技术,尤其是钻井液技术的发展也是重要的动力源之一。塔河油田的主力油藏位于奥陶系的裂缝型灰岩地层中,埋深在5300m以上,有二套地层,一套不含盐膏,位于塔河油田老区块;另一套含有巨厚盐膏层,位于塔河油田外围新区。中国石化西北分公司针对塔河油田存在的主要钻井液技术问题,组织联合攻关,通过近5年的努力,较好解决了三叠、石炭系井眼坍塌,巨厚盐膏层塑性蠕变卡钻和奥陶系裂缝性油气藏的损害等技术难题,为塔河油田增储上产、降本增效做出了巨大贡献。
一、塔河油田存在的主要钻井液技术问题分析 1、三叠、石炭系井眼坍塌问题 长期钻井实践表明:塔河油田三叠、石炭系存在严重的井眼坍塌问题,钻井中经常会遇到大面积突发性井眼坍塌,严重时必须反复划眼和通井,不仅影响了钻井速度,而且影响了成井质量,给后期的测井、固井、测试等作业埋下了隐患。我们随机的对2002年和2003年施工的30口井进行了统计分析,5000m以下地层扩大率在0-10%的井7口、10-15%的井6口、15-20%的井5口、大于20%的井12口。统计数据说明塔河油田三叠系、石炭系地层存在严重的扩径问题。从井径曲线看,三叠、石炭系井径很不规则,小的缩径率达2%以上,大的井径测不到边。
2、巨厚盐膏层钻井液问题 塔河油田外围新区石炭系的膏盐层具有埋藏深、厚度大、蠕变速度快,钻井中极易发生塑性蠕变卡钻。早期在该区及其外围施工30余口井,虽然沙10、沙24、沙42、乡1、轮南46等井成功地钻穿了巨厚盐膏层,但大多数井都发生了不同程度的井漏、阻卡、套管变形甚至挤毁等问题,半数以上井因井漏、盐膏层蠕变卡钻、井眼坍塌埋钻等事故而被迫提前完钻或弃井。综合分析认为:①井身结构上没有采取专打专封的方案,使上低下高不同的压力体系处于三开同一裸眼段,地层岩性特征、孔隙压力和坍塌压力变化大,为了安全钻进石炭系的膏盐层,需要提高钻井液密度以减少盐膏层蠕变速度,而高的钻井液密度会把上部地层压漏,因此在进入盐层前提高地层承压能力是盐层钻井的技术难题之一;②盐膏层塑性蠕变速度快,而钻井液密度因地层原因又不能提的很高,所以选择钻井液含盐浓度是一个技术关键,高了会降低盐层溶蚀速度,甚至在上返过程中形成盐重结晶,而低了又不能保证井眼稳定,因此控制钻井液氯根平衡范围也是盐层钻井成败的关键技术之一。 2
3、奥陶系油气保护问题 奥陶系油气资源储藏于灰岩的裂缝溶洞中,油藏压力在1.08-1.10g/cm3之间,钻井液密度窗口非常窄,稍高即漏、稍低则喷。油藏非均质性强,裂缝开口大小和方向无规律可循,但连通性好。如S48井在奥陶系灰岩储层施工过程中,静止就涌,循环则漏,平衡点很难掌握,奥陶系仅揭开7m,漏失钻井液和油田水超过2700m3,不得不被迫提前完钻。再者,对于裂缝性储层,在地面测得的岩心裂缝宽度与井下实际裂缝宽度有较大的差别,因为地层裂缝在井下原始状态下受地应力的作用,其宽度随应力的变化而变化,难以大量的准确获取裂缝宽度等重要参数,导致无法制定具体、针对性强的油气层保护技术措施,如防漏、堵漏、解堵技术措施等。因此奥陶系油气藏的漏失问题是制约塔河油田提高油气产量的瓶颈问题。
二、技术攻关与技术引进 针对上述技术难题,中国石化西北分公司联合大专院校、科研院所进行集体攻关,通过技术创新和技术引进,形成了硬脆性泥页岩防塌、弱胶结地层承压堵漏、欠饱和盐水钻井液及屏蔽暂堵或欠平衡钻井保护油气层等多项技术。
1、三叠、石炭系防塌技术 (1)三叠系、石炭系井眼失稳机理 通过对三叠系石炭系地层原始岩心的完整性、层理及微裂隙的发育情况,地层粘土矿物总量、粘土矿物组分,地层分散性和水化膨胀性,泥页岩浸泡以及岩石力学和测井资料求取地层坍塌压力等系统分析研究后,认为塔河油田三叠系石炭系地层失稳的机理原因是: ①三叠、石炭系地层存在纵横交错的微裂隙,这些微裂隙为钻井液中自由水进入地层提供了通道。
②三叠、石炭系地层分散性粘土矿物和膨胀性粘土矿物含量较高,而且水化膨胀能力和分散性都较强,一旦钻井液中的自由水沿微裂隙进入泥页岩中,泥页岩的水化膨胀和水化分散就不可避免,因此粘土矿物的水敏性是引起井眼失稳的必然原因。 ③地层坍塌压力较高,现场使用泥浆密度偏低,加之起钻抽吸,易导致突发性大面积坍塌。
(2)主要技术对策
①依据求取的地层坍塌压力,三叠、石炭系钻井液密度应控制在1.28-1.32g/cm3。
②通过屏蔽封堵技术,在微裂隙发育的泥页岩井壁形成类似于橡皮套的屏蔽层。该屏蔽层渗透率低,具有一定强度,一方面阻止钻井液滤液进入地层,另一方面通过屏蔽层来加固硬脆性泥页岩地层。 ③采用钾基聚磺防塌钻井液体系。使用高浓度聚合物胶液和预水化坂土浆进行维护,保持较高的切力和动塑比,满足携岩洗井要求;钻进中利用大高分子聚合物絮凝剂清除无益固相,小阳离子提高泥浆抑制分散能力;HV-CMC提高井浆抗盐、钙污染能力;SMP、KPAN降低钻井液的失水,改善泥饼质量;并加入适量液体润滑剂,降低起下钻阻力。
2、巨厚盐膏层钻井液技术
巨厚盐膏层的穿盐关键技术主要是:在进入盐层0.5-1.0m时要停钻,依据盐层钻井需
要的钻井液密度进行先期承压堵漏,然后将聚磺钻井液转换为欠饱和盐水聚磺钻井液,并严格控制氯根含量范围,保证欠饱和钻井液对盐膏层的溶蚀速度,使盐层塑性蠕变速度与溶蚀速度达到一个动态平衡,以保证安全钻井、测井和下套管作业。 (1)先期承压堵漏技术 3
①钻进过程中,随钻加入多功能屏蔽暂堵剂PB-1和高软化点的沥青提前进行屏蔽暂堵护壁,以减少后续承压堵漏作业时间。 ②在钻遇盐膏层后停钻,当随钻屏蔽暂堵材料不足以提高地层承压能力时,可采用复合堵漏材料,如PB-1、CXD、云母等配合堵漏稠浆进行全裸眼钻井液憋压封堵。采用该技术可使地层承压能力提高到1.80 g/cm3左右,完全满足下部盐层钻井需要。 (2)盐层钻井液密度及盐度的控制 目前控制巨厚盐膏层塑性蠕变速度的方法主要有二种:一是提高钻井液密度,降低盐膏层蠕变速率;二是降低盐饱和度,保持与蠕变缩径相当的溶解扩径率。但多数盐膏层的上、下地层均存在破漏压力低的问题,因此实际作业时钻井液密度不可能太高;此外由于盐膏层在低饱和盐水钻井液中的溶解速度很快,钻井过程中盐水钻井液很快处于饱和状态,要保持较低含盐度,需要对循环钻井液进行大量的置换,这显然是不现实的。最好的解决方法是允许盐膏层钻进过程中蠕变速度与溶解速度的达到一个动态平衡,只要控制盐膏层井眼蠕变速度在确定的安全钻井和下套管时间内即可。 ①系统研究表明,塔河油田外围新区穿盐钻井液密度控制在1.60-1.75g/cm3比较合适。 ②根据钻井液密度图谱和一定温度范围内不同矿化度钻井液溶蚀盐岩速度,要求聚磺欠饱和钻井液在钻井过程中[Cl-]维持在10~17×104mg/l。
3、奥陶系灰岩裂缝型地层油气层保护技术
奥陶系的油气损害主要以钻井液的漏失为主,因此油气保护重点是防漏和堵漏。如果
钻遇微裂缝地层,当钻井液密度控制不当、粒度分布不合理时,钻井过程中易发生漏失;如果钻遇大的裂缝地层和溶洞,钻井液的大量漏失或者有进无出,会对油气层造成巨大的损害。原因是:虽然钻井液的粘度不高,但与一定粘度的原油相遇后,钻井液因与原油的接触和相混粘度会很快增加,另外在井下高温高压条件下这种混合物会形成胶凝而无法流动,从而堵塞与其接触的油流通道,使油气产量达不到预期目标。其具体对策如下: (1)在钻井液中加入2%的屏蔽暂堵材料,如PB-1、QS-2、DF-1等,防止小裂缝型地层的漏失。 (2)根据地层压力,采用低固相、低密度、低粘切钻井液实现微超平衡压力钻井,并避免开泵过猛、下钻过快,减少液柱激动压力,降低钻井液的漏失速度。 (3)当钻遇大型裂缝和溶洞型地层时,引用欠平衡压力钻井技术钻进,防止钻井液的恶性漏失。
三、取得的主要成果 1、三叠系、石炭系防塌钻井液技术现场应用结果 通过三叠系、石炭系防塌钻井液技术研究,形成了配套钻井液技术,使三叠、石炭系井径扩大率明显减少。例如TK634井是一口长裸眼井,二开裸眼井段长达4749m,采用该技术后,三叠系平均扩大率为5.82%、石炭系扩大率为5.43%,比邻井TK609井(22%)、TK612井(18%)、S80井(32%)明显降低。目前塔河油田开发井已将原来的四级结构改变为三级长裸眼井身结构。由于防塌技术的进步以及井身结构的简化,建井周期从原来的100多天下降到了70天以内,综合钻井成本节约近200万元、井径扩大率从原来15%以上下降到了10%以内,考虑油井提前投产带来的效益,其技术经济效益是十分显著的。
2、盐层钻井液技术的现场应用结果 2002年在S105井首次应用上述穿盐技术,顺利完成了承压堵漏、欠饱和盐水钻井液的转换。由于钻井中控制钻井液密度1.65-1.70g/cm3,[Cl-]含量维持在15~17×104mg/l,在5200m实测的缩径率与扩径率差值是0.003/h,计算安全下套管时间在40小时,所以起下钻、测井和下套管作业均很顺利。到目前为止,共完钻盐层井42口,成功率100%,并在S106、S111等井的盐下地层中发现了丰富的油气资源,大大拓展塔河油田的范围。目前正在开展