风南4井区二开水平井钻井液技术论文_高峰 殷衍龙 刘爱君 王文进

摘要:风南4井区大井眼二开水平井取得了较好的提速效果,钻井液小结如下:

一、钻井液施工难点

造斜点在1700m左右(三工河组),造斜段及稳斜段在三工河组和八道湾组,钻井液面临的难题:

(1)西山窑、三工河组泥岩易吸水膨胀造成粘卡;

(2)八道湾组底部井漏风险加大;

(3)八道湾组煤层及砾石层处于造斜段,垮塌风险增大;

(4)白碱滩组、克拉玛依组、百口泉造斜及水平段井眼稳定及携岩、润滑,提高钻井效率,目的层钻进防溢流。

二、分段钻井液技术措施

1.二开转化

二开转化要点:

(1)清理地面循环罐,确保罐内清洁,预留一开钻井液40~60m3(根据坂含确定预留量,计入井筒内清水,冲稀至预计总量时坂含30g/L左右)。

(2)地面循环加入0.3%NaOH和1%聚合物降滤失剂。

(3)循环均匀后,补充加入0.5%大分子包被剂和降滤失剂。

(4)一次性加入5%KCl、10%NaCl,调整钻井液性能达标后方可开钻。

2、白垩系-西山窑

白垩系地层以泥岩为主,易膨胀、缩径,短起下存在严重挂卡现象,强化钻井液抑制性,头屯河-三工河组地层泥岩易吸水膨胀缩径,造成挂卡。

维护处理要点:

(1)高盐、高失水、强抑制、低粘切。

(2)在钻至西山窑前加入2%的胶体沥青,及2%以上的超细钙,对上部地层起到一个封堵和防塌的作用。

(3)提高钻井液抑制性,保证钻井液中包被剂含量达到0.6%以上,钾离子浓度≥20000mg/L,氯离子含量≥80000mg/L。

(4)快速钻进过程中及时补充包被剂和盐,补充维护以1%大中分子胶液为主,性能达到上表,每补充15m3胶液加1t KCl,2t NaCl。

(5)保持钻井液低的固相含量,固相含量小于10%,合理使用固控设备,振动筛筛布目数≥120,除砂器筛布目数≥200,离心机利用率100%。

3、三工河组

(1)三工河组地层泥岩易吸水膨胀缩径,造斜段防粘卡。

维护处理要点:

(1)高盐、高失水、强抑制、低粘切。

(2)提高钻井液的强抑制性,保证钻井液中包被剂含量达到0.6% K+含量≥20000 mg/L,氯离子含量≥80000mg/L。增强钻井液抑制性,抑制泥岩膨胀。

(3)快速钻进过程中包被剂和盐消耗快,及时进行补充,补充维护以大中分子胶液为主,每补充15m3胶液加1t KCl,2t NaCl。

(4)保持钻井液低的固相含量,固相含量≤12%,合理使用固控设备,振动筛筛布目数≥160,除砂器筛布目数≥200,离心机利用率100%。

(5)进入造斜段后,增加2%润滑剂,降低钻井液摩阻。

4、八道湾组

八道湾组地层裂缝发育,渗透性好,井漏风险较高;煤层,砾石层防塌。

(1)八道湾组地层裂缝发育,渗透性好,井漏风险较高,施工严格控制钻井液密度,钻八道湾组钻井液密度1.20g/cm3。如果发生漏失(在未钻穿八道湾时),带3-5%的堵漏剂钻穿八道湾,钻穿八道湾后,再对整个八道湾进行注灰堵漏。

(2)进入八道湾前加强封堵,改善泥饼质量,增强泥饼的韧性和强度,重点预防煤层垮塌,加入1-3%超细碳酸钙、3%沥青,CMC-LV,随钻堵漏剂,优化颗粒配比,使其对煤层和砾石层有较强的封堵能力。

(3)施工过程中注重钻井液固相控制,固相含量≤12%,合理使用固控设备,及时清除钻井液中有害固相,振动筛筛布目数≥200,除砂器筛布目数≥200,含砂控制到≤0.5%。

5、白碱滩-克上组-百口泉组

白碱滩组泥岩地层防垮塌,克拉玛依组、百口泉组含砾石,防井壁失稳,确保井壁润滑,提高钻井效率,目的层钻进防溢流。

维护处理要点:

(1)穿八道湾进入白碱滩组未漏或注灰堵漏成功后,提密度1.23 g/cm3以上,加入15%有机盐,加入RF-9及XZ-FDJ和XZ-GBJ进行封堵和防塌,同时根据泥浆的流性混入护胶好的坂土浆,调整好泥浆的流性,尤其是6转的度数在5-8,借助稠浆(粘度80s左右),洗井携砂,彻底清洁井眼。

(2)保证K+含量≥20000mg/L,加入 1%胺基抑制剂,1%防泥包微乳白油ARY-9,保证钻井液抑制性和稳定性。

(3)进百口泉组密度达到1.25 g/cm3,并根据实际情况调整。

(4)在水平段在保证流型的前提下,以LU99、白油及固体润滑剂确保泥饼的润滑性能,保证井下的安全钻进。

(5)保持钻井液低的固相含量,固相含量≤15%,合理使用固控设备,及时清除钻井液中有害固相,振动筛筛布目数≥200,除砂器筛布目数≥200,离心机使用率≥80%,含砂控制到≤0.3%。

三、相关配合及认识

1. 定向及水平钻进时,振动筛的目数根据情况要尽可能在200目以上。

2. 离心机必须保证完好,现场做好备一台离心机,风南区块的密度必须要控制在1.25 g/cm3以内,不能因密度超高造成井漏复杂的产生。

3. 在二开八道湾以前快速钻进过程中排量必须在45L/s以上,大斜度及水平段32L/s以上,才能达到快速钻进和提下钻畅通的效果。

4. 为了不影响信号,泵的空气包的压力要在6MPa以上。

四、全井施工小结

1)各井段钻井液按设计要求进行施工,化工料按设计加足,钻井液性能达到设计要求。

2)表层完钻后充分洗井,通井、下套管顺利。

3)二开钻时快,难点在于针对上部缩径,提高钻井液抑制包被作用,合理控制钻井液密度,及时短提下修复好井壁。侏罗系易漏地层提前做好防漏工作,采用随钻堵漏技术提高封堵性,调整好钻井液流变性,保持井眼畅通。

4)造斜段和水平段防塌及改善泥饼质量放在首位,强化钻井完井液的封堵防塌润滑性,并通过封堵剂、液体润滑剂、石墨粉的作用强化润滑性,减小阻卡,保证井下安全。完钻后充分洗井,电测(钻具传送),一次成功,无阻卡。下套管前用三扶正器通井正常,打入润滑封闭浆封闭水平段,下套管顺利。

五、体会及认识

1)体会

水平段重点落实好封堵防塌和润滑携岩工作,要特别注意钻井完井液流变性能的控制,增强钻井完井液的携岩能力,控制钻井液中固相含量保持合适的粘切,6转读值保持在5-8,完井钻井液要具有良好的携岩、封堵、防塌、润滑能力。

论文作者:高峰 殷衍龙 刘爱君 王文进

论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年5卷12期

论文发表时间:2019/11/18

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