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钾钙基聚磺钻井液在滴403井的应用

钾钙基聚磺钻井液在滴403井的应用
钾钙基聚磺钻井液在滴403井的应用

钻井液种类简介

钻井液种类简介 1、聚合物无固相钻井液体系 特点是不含土相,固含低、机械钻速快,用于提高上部地层机械钻速。处理剂以选择性絮凝处理机为主,常用PHP(0.05~0.15%)和K-PAM(0.05~0.3%)。 适用范围:1. 适合于地质情况熟悉的非高地层倾角(≤30°)无流体显示的非易塌构造或区块,主要用于表层的快速钻进。2. 适合于井漏严重、非易塌层位、无流体显示的各构造短时间的强钻。 2、聚合物钻井液体系 聚合物具有很强的包被抑制能力,可以防止粘土矿物进一步水化,防止钻井液性能变差,有利于携带钻屑,保持井壁稳定。 适用范围。 1. 非高地层倾角井的表层易水化分散的泥页岩井段,既有利于防塌,又能适当提高机械钻速。 2. 中深井井段出现恶性纵向裂缝漏失,而上部裸眼井段又易因清水浸泡出现垮塌情况下,作为井底清水强钻时覆盖易塌层的钻井液。 3. 适用于44 4.5mm井眼段大于200m,或311.2mm井眼段1000-2500m,地层倾角小于30度和无固相钻井液已不能适应的井段。 调整原则 随地层破碎程度增加,胶结性变差或裂缝发育,应在保持矿化度的前提下(防起泡)提高沥青类处理剂含量作封堵只用。易塌区块辅

以0.5~1.0%聚合醇或无渗透抑制剂,加强体系的防塌抑制性。 3、聚磺钻井液体系 聚磺钻井液体系具有如下特点:1. 利用KPAM、KPHP、PAC等高分子聚合物作为包被抑制剂,既能提高钻井液体系粘度,同时提供体系K+增强钻井液的抑制性。2. 加入分散型磺化系列处理剂提高钻井液体系的降滤失性能,如加入磺化沥青改善泥饼质量提高护壁能力。 3. 聚磺钻井液体系配制和转化方便。 适用范围 1. 高压力系数的易塌层钻进,能在防塌的基础上适当地提高机械钻速。 2.深井段高温、高密度条件下的易塌层钻进。 3. 适合于非特殊工艺的深井,有利于提高机械钻速,适合于川东地区所有区块。 钻井液现场配制与维护 1、检查井场钻井液材料质量检验单等有关资料,保证钻井液材料的质量。 2、配制钻井液前必须清洗钻井液罐。 3、若需要,必须处理配浆用水。 4、应按钻井液设计要求配制钻井液,并确保其性能达到设计要求。

聚合醇钻井液体系的研究与应用

论文题目:聚合醇钻井液体系的研究与应用班级:应化S131 学号:201371247 姓名:****

聚合醇钻井液体系的研究与应用 [摘要]:综述了聚合醇作为水基钻井液处理的开发背景,国外现有聚合醇主要剂种的化学结构及推荐用途,聚合醇的主要物化性质溶解性和浊点,聚合醇的抑制机理(浊点效应,协同效应,渗透机理,吸附机理)。以及国外几种应用效果良好的聚合醇钻井液体系。 [关键词]:聚合醇;钻井液处理剂;抑制润滑剂;水基钻井液;抑制机理;聚合醇钻井液体系聚合醇钻井液自80年代末提出,至今已得到了较大的发展和广泛的应用,最早主要用于钻井液防泥包、润滑防卡等。通过对其特性的研究,其在稳定井壁、保护油层、协调钻井液与环境之间的矛盾方面也发挥了作用。美国贝克·休斯INTEQ公司认为,聚合醇钻井液的作用效果与其浊点有直接关系,要充分发挥聚合醇钻井液的特性,必须根据不同井深及地层特性优选出不同浊点温度的聚合醇,配制相应的钻井液体系。在我国,江汉石油学院于90年代初研究开发出聚合醇产品和聚合醇钻井液体系,在渤海油田得到广泛应用,在安全快速钻井、保护油层和保护环境等方面均取得良好的效果,继之在南海油田得到了推广应用。到目前为止已成功钻成各类深井、大斜度大位移井及水平井数百口。随着石油勘探开发区域的拓宽,深井、大斜度大位移井及环境敏感地区和低压低渗油藏的钻井数量大幅度增加,钻井液技术所面临的安全快速、油层保护等问题更加突出。针对河南油田深井、大斜度井、水平井钻井的井壁稳定、润滑防卡问题,河南油田研究出聚合醇一两性聚合物钻井液体系和聚合醇一钾基聚磺钻井液体系,针对低压低渗油藏的油层保护问题,研究出聚合醇一KCI聚合物钻井液体系,先后在两口不同井型的生产中进行了先导性试验,对安全快速钻井,减少井下复杂情况,保护油层方面发挥了积极作用,初步取得了良好的效果。 聚合醇也被称为多元醇、复合醇,是90年代初发展起来的一种新型水基钻井液添加剂,兼具易维护、易降解、无荧光、与其他处理剂配伍性好等特点,被看作是协调钻井工程技术、储层保护技术与环境保护需要之间矛盾的产物,是逆乳化钻井液和高电解质体系的取代产品,是钻井液水基处理剂研究中的新秀。为进一步扩展该处理剂的应用,国外科研人员对聚合醇的应用机理和体系进行了探索;我国也在近年来开展了研究,有一些产品投入实际应用,取得了良好的技术效果和经济效益。本文介绍聚合醇用作水基钻井液处理剂的由来、种类、机理以及现有体系。 1 聚合醇用作水基钻井液处理剂的背景 自上世纪90年代以来,随勘探领域逐渐向恶劣地区扩展,钻探地区日趋复杂,井壁失稳造成的钻井速度下降、钻井成本升高的现象屡见不鲜。同时期发展起来的水平井、定向井、大位移井等新型钻井技术又对钻井液体系的抑制性、润滑性提出了更高的要求。这使得常规水基钻井液体系的应用受到了限制,不得不采用油基钻井液完成深井、海洋井、大位移井的钻探。油基钻井液对环境污染大。荧光级别高,配制维护要求严格,易着火,在环境保护日益严格的情况下,逐渐丧失其竞争优势。为此.科研人员将开发重点转移至研制新型水基钻井液体系,使该体系具备油基钻井液良好的抑制性和润滑性,同时具备水基钻井液与环境友好、易维护、价格低的长处,即开发一种集抑制性、润滑性、环境友好性、油层保护性等多

钻井液体系优化技术_张珺

第46卷第1期 辽 宁 化 工 Vol.46,No. 1 2017年1月 Liaoning Chemical Industry January,2017 基金项目:国家科技重大专项(2011ZX05049)资助 钻井液体系优化技术 张 珺 (中国石油塔里木油田分公司开发事业部,新疆 库尔勒 841000) 摘 要:对于深井、超深井而言,钻井过程中钻井液泥浆性起着十分重要的作用。作为循环冲洗介质,具有清洗井底,携带悬浮尘屑,保持井眼清洁。同时传递水功率帮助钻头击破岩石,平衡地层压力,防止井壁坍塌、井漏等。因此如何优化钻井液体系及性能,对提高钻井效率具有重要意义。通过研究区多年来实际钻井经验,对三开钻井过程不同钻井阶段钻井液体系进行进一步优化,形成了适用于研究区钻井液体系。最终有效提高钻井综合效益,达到有效地保护油气层和提高钻井效率的目的。 关 键 词:钻井液;无固相钻井液;钻井效率;安全风险 中图分类号:TE 245 文献标识码: A 文章编号: 1004-0935(2017)01-0096-03 钻井液是钻井的“血液”,在作业中起着非常重要的作用。实践表明能否实现快速钻进和井下安全, 钻井液将起决定性作用[1-2] 。根据研究区油田地质和钻井工艺设计要求,并结合了该区成功的钻井液实践经验,优化设计钻井液以不分散体系、聚磺钻井液和轻泥浆体系为主。 1 一开钻井液体系 体系:膨润土-聚合物钻井液体系。 性能:要确保膨润土浆充分预水化,坂土含量在控制在45 g/L 以上,漏斗粘度55 s 左右,切力2/7~8 Pa,确保钻井液有效封堵流沙层段。 特点:表层使用CMC 进行降滤失和护胶,严禁加入大分子聚合物而影响流变性能,给表层套管下入、固井等作业带来困难。在下套管之前相应的工程措施一定要到位,确保井下安全。 2 二开钻井液体系 体系:火成岩以上为聚合物“轻泥浆”体系,火成岩以下为聚磺钻井液体系。 性能及维护要点:塔中上部地层采用“三低一加足”强抑制性聚合物钻井液体系,既钻井液密度 控制在1.05~1.08 g/cm 3 ;漏斗粘度控制在40 s 以下,切力0.8~1/4~5 Pa,动切力4.5~6 Pa;固相含量不超过5%;上返速度大于0.8 m/s;加足两种互补性大分子聚合物KYP-1和80A51,适当复配中小分子聚合物XPM、CPF 和KHPAN。同时采取四级固控运转率100%,勤放沉砂罐等措施,最大限度除去有 害固相,使钻井液具有良好的抑制性、流变性和悬浮性能。如果表层下深500 m 左右,在井深1 000 m 之内钻进,坂含维持在25 g/L 以上,有效护壁,防止松散地层垮塌。穿过松散地层段后尽快将坂含降至15 g/L 以下。 在进入二叠系火成岩前150~200 m 将钻井液密 度提至设计下限1.15 g/cm 3 左右,体系由原来的聚合物体系逐步转换为聚磺体系,但以聚合物为主,磺化为辅。进入火成岩前调整好基浆一次性加足浓度为3%的XL-1/YK-H 防塌剂,并将密度提高至设计 上限1.25 g/cm 3 ,为安全穿过易坍塌火成岩井段打下基础。要求泥饼质量薄而韧,强化钻井液的护壁性能。 特点:上部井段重点强调“三低一加足”的强抑制性和良好的流变性,为安全快速钻进创造有利条件。下部突出钻井液的防塌效果,并控制合理的钻井液密度,保证井下安全。 3 三开钻井液体系 体系:强封堵聚磺钻井液体系。 性能及维护要点: (1)解决坍塌掉块问题。桑塔木泥岩段以上泥页岩地层微裂缝发育,钻井液滤液进入微裂缝后使充填其中的粘土矿物水化膨胀、分散,泥页岩整体强度降低,一定时间后形成周期性坍塌掉块,尤其在起下钻过程中由于钻具的碰撞,导致局部井壁坍塌掉块现象明显,给录井取样、钻井和固井作业带来很大的困难和风险。 DOI:10.14029/https://www.wendangku.net/doc/718937576.html,ki.issn1004-0935.2017.01.032

泥浆材料功能及用法

泥浆材料功能及用法简介 1、植物胶 功能:具有良好的流变性,有利于井壁稳定和携带钻屑,可明显提高钻速,减轻钻具的磨损;对破碎地层、砂岩层等渗漏性地层有明显的封堵作用;取芯时可在岩样表面形成一层保护膜,可获得较高的采芯率。 用法:先用少量水湿润后再倒入泥浆中搅拌溶解,用量:在泥浆中的用量为2~3%;配制无固相冲洗液时4~5%。 2、羧甲基纤维素(中粘、MV-CMC) 功能:是一种抗盐、抗温能力较强的降失水剂,也有一定的抗钙能力。降失水的同时还有增粘作用,适用于配制海水泥浆、饱和盐水泥浆和钙处理泥浆。 用法:先用少量水预水化后加入泥浆中,搅拌溶解,加量1%. 3 、膨润土 功能:是基础配浆材料之一,适用于淡水和矿化度小于20000毫克/升的咸水钻井液,也可作降滤失剂、增粘剂和堵漏剂。 用法:加入清水中搅拌0.5小时以上,加量:钙基土5~10%+纯碱0.25~0.50%、钠基土5~10%。 4 、广谱护壁剂 功能:可在适度增粘的条件下,显著降低失水量;能抑制井壁膨胀缩径:可降低扭矩,止粘附卡钻;同时具有一定的抗污染能力。 用法:直接将本品加入泥浆中搅拌溶解。加量2~3%。

5 、腐植酸钾 功能:稳定页岩地层,抑制井壁坍塌,同时具有降粘和降滤失的作用,降滤失的同时能形成薄而致密的泥饼,可减少压差卡钻。 用法:直接将本品加入泥浆中搅拌溶解。加量2~3%。 6 、低荧光防塌护壁剂 功能:针对胶结松散地层,具有较强的抑制泥页岩水化膨胀作用和稳壁功效,可防止坍塌;同时还有润滑和降滤失的作用。 用法:直接将本品加入泥浆中搅拌溶解。加量2~3%。 7、聚丙烯酰胺(PAM) 功能:用于聚合物不分散低固相水基钻井液的絮凝剂,兼有抑制泥页岩的水化膨胀,并有减轻钻头磨损,降低钻具与泥饼之间的摩擦助力,还有交联堵漏及剪切稀释作用。 用法:先将其加入少量水湿润后形成胶冻状,再加入水中搅拌溶解即可,加量0.5~1%。 8、801堵漏剂 功能:适用于多种复杂的漏失岩层,可随钻堵漏,毋须停钻堵漏。一般投料后30分钟可见效;同时具有防塌护壁的功效。 用法:直接将本品加入泥浆中搅拌,使之充分溶化分散。视漏失量大小按1~4%加入;漏失量严重时,最好同时加入棉籽壳、花生壳等惰性材料联合堵漏。 9、乙烯单体多元共聚物 功能:用于低固相不分散聚合物水基钻井液,有改善流变参数,

钻井液体系

我国主要钻井液类型 一、无固相不分散聚合物钻井液 基本组成:聚丙烯酰胺或多元乙烯基共聚物类絮凝剂、无机盐等 特点:絮凝剂可有效地絮凝钻井过程所产生的岩屑。 典型配方: 1% KCl~0.2% CaCl2或0.5~0.3% PHP + 0.1~(1)水+ 0.1 0.3% TDC-15(低分子量有机阳离子)+ 0.2%~0.14% CPAM + 0.1~(2)水+ 0.07 CaCl2 1% KCl~0.2% CaCl2或0.5~0.3% FA-367 + 0.1~(3)水+ 0.1 适用范围:层理裂隙不发育、正常孔隙压力与弱地应力、中等分散砂岩与泥岩互层;已下技术套管的低压、井壁稳定的储层等。 二、低固相聚合物钻井液 适用范围:用于钻进层理裂隙不发育的易膨胀、强分散或不易膨胀、强分散、软的砂岩与泥岩互层;已下技术套管的低压储层等。 1、阴离子聚合物钻井液 基本组成:多元乙烯基共聚物类、水解聚丙烯腈、部分水解聚丙烯酰胺等 特点:高分子量聚合物包被粘土或钻屑,并提供钻井液所需粘度、切力;中分子量和低分子量聚合物用于控制滤失量并控制粘度、切力。 0.5% NPAN~0.3% KPAM + 0.4~典型配方:膨润土浆+ 0.1 2、阳离子聚合物钻井液 基本组成:高分子量与低分子量阳离子聚合物,以及淀粉等 特点:阳离子聚合物具有极强的稳定页岩的能力,即强吸附、强抑制性;配合使用淀粉类处理剂调整滤失造壁性。 典型配方:膨润土浆+ 0.4% SP-2(阳离子聚合物)+ 0.4% CSW-1(低分子量有机阳离子)+ 1% 改性淀粉 3、两性离子聚合物钻井液 基本组成:高分子量和低分子量两性离子聚合物,有时配合加入阴离子聚合物特点:利用聚合物中的阳离子基团增强体系的抑制性,同时大量的阴离子、非离子基团使体系保持稳定。两性离子聚合物与各种处理剂具有很好的相容性。 3%~0.2 %XY-27 + 1~0.3% FA-367 + 0.05~典型配方:膨润土浆+ 0.1 磺化沥青类产品 三、聚磺钻井液 基本组成:高分子量聚合物(包括阴、阳、两性离子聚合物)、中分子量聚合物降滤失剂、磺化酚醛树脂(代号SMP)类产品和沥青类产品等。 特点:具有很强的抑制性、良好的造壁性、封堵能力、流变性和热稳定性,以及低的HTHP滤失量。 典型配方: 4%~4% SPNH等)+ 2~2% SMC(或2~2% SMP-1 + 1~1)阴离子聚合物钻井液+ 1 磺化沥青类产品 2% FT-1~4% SPNH + 1~2)阳离子聚合物钻井液+ 2 3% 磺化沥青类产品~3% 磺化酚醛树脂类产品+ 1~3)两性离子聚合物钻井液+ 2 2% 磺化沥青类产品~5% 磺化酚醛树脂类产品+ 1~4)钾胺基聚合物钻井液+ 2 适用范围:深井与超深井段;层理裂隙发育的泥页岩、岩浆岩、砂岩、煤层等。

第二章 钻井液体系

第二章钻井液体系 目前,国内常用的钻井液体系分为水基、油基和含气钻井液三大系列。水基钻井液因使用方便、配制简单、价格低廉、对环境污染较小而应用广泛;油基钻井液由于其良好的抗泥页岩水化膨胀缩径性能而主要应用于泥页岩水化缩径严重的区块和对油气层保护要求较高的井;含气钻井液主要用于钻易漏的低压底层。 上世纪90年代又成功发展出合成基钻井液、超低渗透钻井液和不渗透钻井液并在大量井现场应用中取得良好的效果。合成基钻井液对环境污染更小,并具有部分油基钻井液的特性,能很好的保持井壁稳定;超低渗透钻井液和不渗透钻井液在防止地层损害和提高油气井产量上有较突出的效果而得到较广泛的应用; 各种钻井液体系是人们在钻井液技术发展过程中不断实践创造和完善的,不要死记硬背,生搬硬套,而应该对其熟练掌握、灵活应用,并在解决所遇到的各种钻井液问题中不断总结,积累并不断的加以完善。 一、膨润土浆(坂土浆) 1、膨润土浆是常用的水基钻井液的基础结构,用于代替清水开钻,形成泥饼以加固上部地层井壁防止冲坏基础和防止井漏;也用于储备钻井液,在钻井过程中各种事故复杂处理后钻井液量不足时用于做配制钻井液的基浆。 2、常规膨润土浆配方: (1)钠膨润土:水+ 0.1-0.2%烧碱+ 0.2-0.3 纯碱+ 6-10% 钠膨润土 (2)钙膨润土:水+ 0.3-0.5%烧碱+ 8-12% 钙膨润土+ 纯碱(钙膨润土的6%)配置好水化24小时以后可加入0.1-0.3%的CMC-LV护胶降失水。 土是膨润土浆的基础结构,烧碱用于除去水中镁离子和调节膨润土浆PH值并促进膨润土水化,纯碱用于除去水中钙离子和促进膨润土水化;实际应用中,烧碱和纯碱的加量可根据配浆水中的钙镁离子含量来适当增减调节。 3、配置步骤 (1)清淘干净一个配浆罐,用清水清洗干净后装入配浆水(配浆水要求总矿化度小于1000mg/L)。 (2)软化配浆水:检测配浆水中钙镁离子含量,根据钙镁离子含量加入纯碱、烧碱除去配浆水中钙镁离子,软化水质,以提高膨润土的造浆率,使配制出的膨润土浆有较理想的粘度。 (3)室内小型实验,配制小样,检测小样性能。 (4)通过加重泵按实验合格的小样配浆,配浆前应用配浆水排替管线,配好后连续搅拌并用泵循环2-4小时,然后预水化24小时备用。 (5)如有必要,加入一定数量的护胶剂护胶,通常是加入0.1-0.3%CMC-LV或中小

莫北油田MBHW02水平井钻井液技术

莫北油田MBHW02水平井钻井液技术 夏会平马世昌杨玉良张蔚 (新疆石油管理局钻井工艺研究院,新疆克拉玛依) 摘要MBHW02井是为最大限度地开发莫北油田侏罗系三工河蛆油藏而布置的一口水平井。该井地盾条件复杂,吐各鲁组水化造浆性极强,易缩径}西山窖组合3段煤层,煤层上下为硬脆】生碳质泥岩,导剥落掉块{三工河组泥岩吸水性和轱性极强,易缩径、阻卡}三开直井段与造料段、水平段处干同一裸眼井段,裸眼段长,增加了钻井液携岩、阵摩阻难度。MBHW02水平井三开采用钾钙基策音醇屏蔽钻井液,钻进中强化钻井液的防塌性、携岩性和润滑性.最大限度地保护油气层,性能控制以滤饼质量为基础,强调滤饼的封堵能力.降低滤失量,API癃失量控制在3mL左右,高温高压堪失量(80℃)控制在10mI。蛆内;在强化滤饼封堵能力的同时改善滤液性质,撼小滤j葭对地层的影响,滤液中的K+含量控制在G~10g/1.内,Ca卜舍量控制在500~600mg/L内;保持高分子量聚台物的浓度。增加滤液粘虔,减小滤液渗八地层的速度及深度。实钻表明.钾钙基聚合醇屏蔽暂堵钻井液防塌能力强,井壁稳定.井径规则;具有较高的初切值和妒、妒c值,悬浮能力强;具有鞍强的柙制性和润滑性,摩咀和扭矩低;保护油层效果好,渗透率恢复率达91%,保证了该井安垒快速施工。 关键词:水平钻井钻井液钻井液性能防止地层损害抑制性临时性封堵 地质工程概况 1.工程概况 莫北油田是新疆油田公司近两年在准噶尔盆地探明开发的新区块。MBHW02井是为最大限度地开发该油田侏罗系三工河组油藏而布置的一口水平井。一开用P444.5InIll钻头钻至井深506m,下入P339.7mm表层套管至井深503.62m;二开用P311.2mm钻头钻至井深3300m,下入P244.5mm技术套管至井深3298m;三开用P215.9mm钻头钻至井深3589m开始造斜,在井深3973m八靶,钻至井深4380m完针,水平位移680.8m,水平段长407m,下人p】39.7IIllll油层套管至井深4370.78m,射孔完井,下套管固井顺利。 .48.钻井瘫与宅井疲?2002年第19卷第2期 2.地质特点 地层自上至下依次钻遇吐各鲁组、头屯河组、西山窑组、三工河组。吐谷鲁组为巨厚废黄色泥岩夹灰色泥质砂岩和细砂岩,水化造浆性极强,易缩径,特别是在1100n1600m井段起下钻阻卡频繁,钻井液粘度和切力控制难度较大。西山窖组含3段煤层,煤层一l下为硬脆性碳质泥岩,易剥落掉块。三工河组泥岩吸水性和粘性极强,易缩径、阻卡。三开直井段与造斜段、水平段处于同一裸艰井段,裸眼段长,增加了钻井液携岩、降摩阻难度。由于地质条件复杂,地层可钻性差,定向作业工期长,裸眼浸泡时间长达2个多月,在作业后期井壁十分脆弱,钻井液防塌难度较大。 钻井液施工工艺 1.一开 采用膨润土一CMC钻井液,粘度控制在设计上限,以充分携砂及防漏、防窜。在正常钻进中用水化好的膨润土浆和CMC胶液维护钻井液性能。该井段钻进、下套管顺利。钻井液性能见表1。钻井液配方如下。 6.0%膨润土+0.3%Na2C03+0.1%NaOH+0.3%CMCHV 表1一开钻井液性能 2.=开 采用钾钙基聚磺混油钻井液。钻井液配方如下。 4.0%膨润土+o.2%Na。CO。十0.2%KOH_1  万方数据万方数据

莫北油田莫109井区不下技术套管的钻井液技术

第24卷第6期2007年11月 钻井液与完井液 DRILLINGFLUID&COMPLETIoNFLUID V01.24NO.6 Nove.2007 文章编号:1001—5620(2007)06—0040—03 莫北油田莫109井区不下技术套管的钻井液技术 张岐安徐先国汤红琳刘永康 (新疆石油管理局钻井公司准东泥浆公司,新疆准东) 摘蔓莫109井区位于莫北油气田的南部,地层遣浆、缩径严重t煤层极易坍塌,满失。此外,为降低钻井综告成本,该区块采用二开井身结构,二开裸眼段长达3700~3800m。该区块钻井的主要难点是严重缩径引起的提下钻阻卡、划眼、开幕发生憋塥以及西山窑组煤层的垮塌荨现象。为实现不下技术套管井的安全钻井,从钻井液技术方面制定出了解袭方案,通过采用钾钙基聚磺钻井液,并在维护处理过程中保证该钻井液具有强挪制性、低蟪失量、良好的携砂能力和流变性,达到了缩短钻井周期,提高钻井时效、节约钻井成本的目的。建设采用防泥包钻头,同时应在钻井液中加入腑泥包处理荆。 关壁词钾钙基聚磺钻井液井眼稳定缩径长裸眼钻井莫北油田 中图分类号:TE254.5文献标识码:A 1地质特点及井身结构 1.1地质特点 奠109井区位于新疆准噶尔盆地古尔班通古特沙漠莫北油气田的南部。该井区所钻井井深在4200m左右,自上而下钻揭的地层有白垩系吐谷鲁群、侏罗系西山窑组、三工河组,其中吐谷鲁群组地层厚度大于3900tn,岩性主要以褐灰色泥岩为主,泥岩层厚,夹层多,含膏质泥岩,中部和底部有灰色砂砾岩,泥岩水敏性强,易水化分散、膨胀,导致井眼缩径和垮塌。侏罗系地层以泥岩、泥质砂岩及粉砂岩为主,西山窑组夹有2套煤层,造浆性强,易缩径,煤层易塌、易漏。该井区不下技术套管二开裸眼段长达3700~3800m,地层岩性不均一性的影响更加突出,井眼受钻井液浸泡时间长,易发生缩径和井壁垮塌,导致井下复杂情况的发生。为实现奠109井区不下技术套管井的钻井,通过对该区钻井难点的研究和分析,从钻井液技术方面制定了解决方案,解决了井眼缩径和井壁垮塌问题,实现了长裸眼不下技术套管的钻井施工。 1.2井身结构 一开用咖444.5mm钻头钻至井深500m,下入币339.7rnm表层套管至井深500m。二开用母241mm钻头钻至井深1750m,用巾215.9him钻头钻至井深4225m,下人币139.7iTlm油层套管至井深4225m(复合井眼)。 2钻井液技术难点 通过对地层特性和邻井实钻情况的分析得知,井眼严重缩径造成起下钻阻卡、划眼、开泵憋漏地层以及西山窑组煤层的垮塌是该区钻井的主要难点。其中吐谷鲁群组井深1100~1800m、2600~3300m、3700~4150m属严重缩径井段。因此,有效抑制长裸眼段井眼的缩径和垮塌是钻井液技术的重点。 3钻井液技术对策 1)表层(500m)。岩性以风成砂为主,厚度为380m左右。采用高膨润土含量的高黏度和高切力钻井液,钻进过程中必须始终保持高膨澜土含量、高黏度和高切力。下套管前将井筒内钻井液密度提至1.20g/cm3,以便顺利下入套管。 2)二开(500~4220m)。采用钾钙基聚磺钻井液。由于二开钻进速度快,所以二开前钻井液的配制很关键。配制钻井液时处理剂加入顺序如下。 ①使用除砂器降低一开膨润土浆中的含砂量; ②冲稀基浆使膨润土含量控制为40g/L左右;③加入纯碱改善水质,将钙膨润土转化成钠膨澜土,以防止钻水泥塞时水泥侵;④加入o.3%SHC和0.3%SHY,改善黏土颗粒的分散度,加入0.3%JT一888、0.3%SP-8、0.3%CMC,降低钻井液的滤失量;⑤加 第一作者简介:张岐安,工程师,2005年毕业于西安石油学院,现任新疆石油管理局钻井准东泥浆公司经理。地址:新疆阜康石油基地钻井准东泥浆公司I邮政编码831511。  万方数据 万方数据

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