桩斜452井长裸眼钻井液技术.doc

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资源描述

1、桩斜 452 井长裸眼钻井液技术摘 要:桩斜 452 井是胜利油田部署在济阳坳陷的一口重点评价井,完钻井深 3900 米。该井为长裸眼定向井,二开裸眼段长度接近 3300 米,水平位移接近 900 米;针对井壁稳定、井眼清洁和润滑防卡等技术难点,优选出聚磺润滑防塌钻井体系。现场应用表明,该体系流变性较好,抑制能力及抗温能力较强。应用该钻井液体系,较好地解决了该地区长裸眼井段的润滑防卡和井壁稳定问题,保证了钻进施工的顺利进行。 关键词:桩斜 452 井 长裸眼 井壁稳定 井眼清洁 润滑防卡 针对桩斜 452 井长裸眼井段存在的井壁稳定、井眼清洁和润滑防卡等技术难点,优选出了适合该井的聚磺润滑防塌

2、钻井体系,现场应用取得了良好的效果,确保了该井的安全、顺利施工。 一、地质工程概况 明化镇组、馆陶组其主要成分为泥岩夹砂岩地层,并且砂岩成分较多,蒙脱石含量较低;东营组以深灰色泥岩为主;沙河街组以灰色、深灰色泥岩和砂质泥岩为主;中生界以紫红色安山岩、深灰色玄武岩、灰色砂岩及含砾砂岩为主。 该井一开用 444.5mm 钻头钻至 400m,二开为长裸眼井段,用241.3mm 钻头钻至 3696m,三开为小井眼井段,用 152.4mm 钻头钻至3900m。 二、钻井液的选择 根据该井地层特点,对钻井液体系进行优选:一开:清水自然造浆;二开:聚磺润滑防塌钻井液,配方:井浆+0.30.5% PAM+0.

3、50.8%NaOH+23% SMP-2+12% KFT+23% FT-1+35%聚合醇润滑剂;三开:聚合物防塌钻井液体系,配方:井浆+0.20.3% PAM+0.30.5%NaOH +12%SMP-2 +12% FT-1+35%聚合醇防塌润滑剂+3-5%超细碳酸钙。 三、现场钻井液技术1-3 1.一开井段(0400m) 本井一开采用小循环,清水钻进。本段地层胶结疏松,对钻井液的要求不高。一开完钻后进行充分的循环,在确认井眼干净后再封井起钻,确保下套管作业顺利施工。 2.二开井段(400m3696m) 二开井段为长裸眼井段,存在多套压力系统,主要有井壁稳定、井眼清洁和润滑防卡三大技术难点。 2.

4、1 直井段(400m1950m) 该井段主要钻遇馆陶组。1500 米改小循环,1950 米开始定向。 该井段造浆能力较差,主要通过提粘措施来提高粘切,以更好的清洁井眼。加入适量烧碱,提高泥浆的 PH 值;混入 20%水化充分的膨润土浆; 加入 0.20.3%提粘剂 HV-CMC。 通过以上措施,在起钻造斜前,将 FV 提升至 40s,保证岩屑悬浮和起下钻顺畅。 2.2 增斜井段(1950m2200m) 该井段为增斜井段,最大井斜 33.5 度。主要是通过加入 23%聚合醇润滑剂,以保证定向钻进的正常进行。同时加强离心机的使用,降低泥浆中劣质固相的含量。 2.3 稳斜井段(2200m3300m)

5、 该井段主要钻遇东营组、沙一、沙二和沙三段,为稳斜井段。该井段的主要难点是井壁稳定和井眼清洁。 2.3.1 井壁稳定 2.3.1.1 强化物理封堵,减小滤液向地层的渗入。 钻至沙河街组地层,及时补充封堵防塌剂,强化物理封堵;同时加足降失水剂,将 API HTHP 滤失量控制在较低水平,减小滤液向地层的渗入。 2.3.1.2 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,防止泥页岩膨胀和坍塌掉块。在钻井施工中,及时补充 0.50.8%浓度的PAM 胶液,保持 PAM 在钻井液中的含量达到 0.30.5%,以抑制粘土水化膨胀;同时将聚合醇含

6、量控制在 23%,形成半透膜作用,降低泥页岩水含量和孔隙压力,增强井壁的稳定性。 2.3.2 井眼清洁 采用多种流型调节措施,尽量优化钻井液的流型,将钻井液粘度控制在 5560s,动塑比控制在 0.350.4Pa/mPa.s。 通过实现较低粘切和良好流型,在井底形成紊流状态,对下井壁形成适当的冲刷,破坏了岩屑床的形成;更好的实现井眼的清洁净化。 同时加强工程措施,勤搞短起下,破坏岩屑床的形成,保证井眼清洁。 2.4 降斜井段(3300m3696m) 该井段主要钻遇沙四段,为降斜段,井斜由 33.5 度降至 19.5 度。该井段的主要难点是润滑防卡。主要从以下三个方面着手。 2.4.1 尽量除去

7、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。 2.4.2 采用综合润滑技术,提高钻井液及其泥饼的润滑性能。因此现场采用聚合醇润滑剂和石墨粉综合使用,将其含量分别控制在 23%和0.51%,保持泥饼摩阻系数低于 0.08。 2.4.3 采用合理的造斜方式。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,避免大段连续地滑动钻进。每钻进 100200m,进行一次短起下。 3.三开井段(3696m3900m) 三开为小井眼井段,主要钻遇中生界地层,该井段井深且为小井眼(152.4mm) ,施工泵压高达 18-20MPa,

8、容易压漏地层, 。因此加强钻井液的封堵能力,提高地层的承压能力,防止井漏,显得尤为重要。 3.1 钻进过程中严密监控钻井液密度,特别是每次起下钻后,充分利用离心机,将泥浆密度控制在 1.101.12g/cm3,实现近平衡钻进。 3.2 通过加入 0.30.5%非渗透承压处理剂和 35%超细 CaCO3 等随钻堵漏剂,封地层微裂缝, 提高地层的承压能力,以此防止地层漏失。 四、认识与建议 1.对于长裸眼井段,在严格控制钻井液密度,实现近平衡钻井的情况下,加足防塌剂和抗温性能较好的降失水材料。 2.对于长裸眼井段,必须强化润滑性能,以确保摩阻和粘附力在合适的范围,保证起下钻的正常。 3.对于长裸眼井段,必须调整好钻井液流型,保持适当的粘切,适当提高动塑比,以提高泥浆的携岩、悬浮岩屑的能力,保证井眼清洁。 4.在长裸眼井段,在工程上每 150 米200 米搞一次短起下,破坏岩屑床的形成。 参考文献 1鄢捷年.钻井液工艺学.东营:中国石油大学出版社,2006. 2陈平,等. 钻井与完井工程. 北京:石油工业出版社,2005. 3刘汝山,等. 复杂条件下钻井技术难点及对策. 北京:中国石化出版社, 2002.

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