蘇里格氣井水平井鉆井液技術(shù)方案

1、蘇里格氣井水平井鉆井液技術(shù)方案蘇里格氣井水平井鉆井液最關(guān)鍵的技術(shù)是井眼凈化、 大斜度井段 “雙石層 ”和水平段泥巖 的垮塌、預(yù)防PDC鉆頭的泥包、潤滑性、產(chǎn)層保護(hù)等。1 基本情況直井段：保持了本區(qū)塊直井、定向井鉆井液方案。斜井段 : 繼續(xù)采用強(qiáng)抑制無土相復(fù)合鹽鉆井液體系。 水平段：采用無土相酸溶暫堵鉆井液體系。2 技術(shù)難點(diǎn)2.1 蘇里格區(qū)塊直井段安定底直羅組、延長底部紙紡組頂部易垮塌。2.2 蘇里格區(qū)塊劉家溝組與石盒子組地層承壓能力低，普遍存在滲透性漏失和壓差性漏失。尤其是蘇 5 區(qū)塊漏失最為頻繁。2.3 “雙石層”、煤層和水平段泥巖的垮塌，是導(dǎo)致水平井易發(fā)生復(fù)雜和故障的致命的因素。2.4如何

2、優(yōu)化鉆井液體系、性能、組分，通過鉆頭選型，水力參數(shù)優(yōu)化，是預(yù)防PDC鉆頭泥包和提高斜井段機(jī)械鉆速的關(guān)鍵。2.5 如何通過改善泥餅質(zhì)量，提高鉆井液的潤滑性是水平井鉆井液防卡潤滑的關(guān)鍵。3 技術(shù)方案3.1 表層技術(shù)方案3.1.1 表層鉆井液配方表層及導(dǎo)管鉆進(jìn)嚴(yán)格按 蘇里格氣田表層鉆井液技術(shù) 執(zhí)行，打?qū)Ч懿捎冒淄翝{小循環(huán)， 導(dǎo)管打完后固定、找正、坐實(shí)、水泥回填，侯凝 2-3 小時(shí)，開鉆過程中監(jiān)控導(dǎo)管情況。若流砂層未封?。魃硨?0米以上），采用白土漿鉆井，0.1%CMC+5-6%白土，密3度:1.03-1.05g/cm ，粘度:40-50s ;鉆穿流沙層50-80米之后，采用低固相鉆井液體系，3密度

3、:1.01-1.03g/cm， 粘度:31-35s。若流砂層已完全封住，用清水聚合物鉆井液體系，配方為0.2%CMP +0.2%ZNP-1鉆井液性能：密度 :1.00-1.02g/cm 3，粘度 :31-32s 。3.1.2 下表層表套前技術(shù)措施打完表層后配白土漿（約 40-50 方）密度： 1.03-1.05g/cm 3，粘度： 40-50s ，采用地面 小循環(huán)清掃井底后打入井里封固裸眼井段， 起鉆連續(xù)灌白土漿， 確保井口流沙層段為白土漿， 防止下表套過程中流沙垮塌。3.2 二開直井段技術(shù)措施3.2.1 二開提前預(yù)水化聚合物膠液利用候凝搞井口期間提前預(yù)配聚合物膠液300 方， 0.1%K-P

4、AM +0.2%ZNP-1 +0.2%CMP。322二開進(jìn)入安定組前 50米鉆井液上罐鉆進(jìn)，根據(jù)粘度高低適量加入K-PAM ZNP-1,每鉆進(jìn)50-70米清洗1次錐形罐，性能達(dá)到：粘度31s,密度w 1.02g/cm 3,鉆進(jìn)中分2-3次加 入0.5噸XL-007，鉆穿直羅100米后下罐采用大池子循環(huán)，在延長組底部100米鉆井液再次上罐鉆進(jìn)，分 2-3 次加入 0.5 噸 XL-007 及其它化工，進(jìn)入紙紡組 100 米后下罐采用大池 子循環(huán) (主要針對蘇里格 ) 。3.2.3 每班隨時(shí)開振動篩觀察返出巖屑，判斷井下情況，及時(shí)作出處理，補(bǔ)充新漿配方0.1%K-PAM+0.2%ZNP-1+0.2

5、%CMP緩慢、分次混入，做好泵壓變化記錄， 防止誤判斷井下、鉆具故障。3.2.5 每天或起鉆前稠漿、大排量清掃。3.3 斜井段技術(shù)措施3.3.1 斜井段鉆井液配方及維護(hù)3.3.1.1 直井段鉆完后根據(jù)井下情況，可用稠漿清掃，保證井筒清潔，有利于滑動定向。3.3.1.2 掌握轉(zhuǎn)化時(shí)機(jī)。 井斜達(dá)到 15°左右轉(zhuǎn)化鉆井液體系 (根據(jù)井下情況和井隊(duì)加藥品快慢)，轉(zhuǎn)化時(shí)加入抗鹽、抗高溫處理劑，嚴(yán)禁加入不抗鹽、不抗高溫的其他處理劑，轉(zhuǎn)化主處理劑為：GD-K、JT-1、PAC( CMC、SFT-1、SMP-2 ZDS WT-1 及工業(yè)鹽等。3.3.1.3 鉆 井 液 體系 轉(zhuǎn)化 配 方 ： 原漿

6、+0.2-0.3%PAC +2-3% GD-K +0.2-0.3%JT-1 +1.5-2%SFT-1+3-4%ZDS +0.1%NaOH +5-10%工業(yè)鹽+3-4%有機(jī)鹽33.3.1.4 控制性能：密度： 1.08-1.10g/cm 3 ，粘度： 38-42s ， FL： 6-4ml ， PH： 8-9，動切： 5-10 Pa3.3.1.5 加藥順序：按上述配方以循環(huán)周先后交替加入PAC、GD-K JT-1、SFT-1、ZDS打鉆6-8小時(shí)再加入 NaOH WT-1及工業(yè)鹽。在井斜 30°的時(shí)加入 2-3噸SMP-2 (加入SMP-2, 可適當(dāng)減少 GD-K、 JT-1 等降失水劑

7、的含量)。3.3.1.6 蘇5井區(qū)和桃 7井區(qū)劉家溝鉆穿必須做承壓試驗(yàn)。由于延長、 劉家溝組易漏地層與 “雙石層 ”等易塌地層處在同一裸眼井段， 解決好易塌層 垮塌和易漏層承壓能力是技術(shù)的關(guān)鍵。為提高地層承壓能力，做地層承壓試驗(yàn)，做承壓試驗(yàn)要求：(1)鉆穿劉家溝組 50-100米；(2)轉(zhuǎn)化為強(qiáng)抑制無土相復(fù)合鹽鉆井液體系； (3)井斜達(dá)到 15°左右，鉆井液密度大 于 1.10g/cm 3 以上；（ 4）鉆井液當(dāng)量密度大于 1.25g/cm 3；（ 5）配量：封劉家溝井段 +10 m3；（6）加量：5-8%DF-A（適用蘇5、桃7區(qū)塊，其它區(qū)塊暫不做要求。）3.3.1.7 斜井段根據(jù)

8、井斜提高鉆井液密度：（ 1）在井斜 30°時(shí)密度達(dá)到 1.15-1.18 g/cm 3。（ 2）在井斜 45°時(shí)將密度達(dá)到 1.25-1.28 g/cm3， （蘇 5 及蘇 47、蘇 48 等易漏的區(qū)塊 , ， 鉆井液密度走下線， 加入 SFT-1 及目數(shù)更小的超細(xì)碳酸鈣提高封堵性能， 同時(shí)加入 5-7%KCL、 0.2-0.3%CWD-1、0.1%K-PAM增加該體系的防塌抑制能力）。在斜井段不加入原油的情況下可加入XCS-3增加體系的防塌潤滑性。（3）在井斜達(dá) 60°以上時(shí)將密度達(dá)到 1.28 g/cm 3以上，（蘇 5及蘇 47、 48等易漏的區(qū) 塊，鉆井液

9、密度走下線）；穿越下古煤層時(shí)要將鉆井液密度提高到1.30 g/cm 3 以上。（ 4）井斜小于 30°時(shí)盡可能采用工業(yè)鹽、有機(jī)鹽等提密度，以提高滑動增斜效率。3.3.1.8 鉆頭泥包的原因分析及對策（1）PDC鉆頭泥包分析 鉆井液性能：性能差，如抑制性、潤滑性能差、失水大、濾餅厚、黏土含量高等。 地質(zhì)因素：泥巖地層、易吸水膨脹的地層或軟硬交錯的地層，易形成泥包。鉆井參數(shù)： 鉆進(jìn)中排量較小，未能將鉆屑及時(shí)帶離井底， 造成重復(fù)切削。鉆進(jìn)中鉆壓不 均勻，鉆時(shí)變慢后，盲目加大鉆壓。鉆頭選型：選用中心孔流道較小的PDC鉆頭，導(dǎo)致鉆屑滯留在底部。（2）預(yù)防PDC鉆頭泥包的技術(shù)對策預(yù)防PDC鉆頭泥

10、包的鉆井液維護(hù)的核心是：一是通過無機(jī)鹽、有機(jī)鹽等強(qiáng)抑制劑的含 量，提高鉆井液的抑制性，抑制泥巖地層分散、造漿。二是保持無土相、低活性固相含量。（3 ）復(fù)合鹽鉆井液防 PDC泥包的維護(hù)。首先確保體系中有足夠的抑制劑含量，主要通過觀測鉆屑和鉆井液的性能來掌握。具 體的： 一是泥巖段的砂樣成型好，不粘篩布。 二是鉆井液的性能在泥巖段鉆進(jìn)變化不大，密 度、粘度、固含不升，性能穩(wěn)定。其次加強(qiáng)固控設(shè)備的使用，保持鉆井液中低固相。再次工程措施：一是 PDC 鉆頭鉆速快、鉆屑多，必須要有足夠的排量，避免鉆屑重復(fù) 切削會形成淤泥而泥包鉆頭。要求環(huán)空上返速度達(dá)到 1.00m/s ；二是鉆壓合理，送鉆均勻， 速度太

11、快時(shí)要適當(dāng)控制鉆壓； 三是盡量避免長時(shí)間、 長井段的滑動鉆進(jìn)， 四是下鉆分段循環(huán)。3.3.1.9 防煤層垮塌的鉆井液措施（1）泥漿措施： 由于煤層遇水極易分散， 防煤層垮塌的泥漿技術(shù)措施應(yīng)從提高泥漿密度和控制泥漿 API 及HTHP失水入手。進(jìn)入山西組煤層前用密度為 1.30-1.35 g/cm3 。采用 GD-K、 JT-1 、超細(xì)目碳酸鈣粉等處理劑，使泥漿API 失水控制在 4ml 以下， HTHP失水控制在 15ml 以下，并且可形成薄而韌、滲透率低的泥餅。采用高粘度鉆井液、 粘度控制在 60s 以上， 防止水力對煤層的沖刷、 工程在滿足攜砂的 前提下采用較低的排量鉆進(jìn)。（2）工程技術(shù)措

12、施 在煤層鉆進(jìn)中，禁止采用滑動鉆進(jìn)方式，禁止在煤層段強(qiáng)增斜扭方位作業(yè)。 煤層段嚴(yán)禁長時(shí)間循環(huán)，井下要出現(xiàn)遇阻要避開煤層循環(huán)。3.3.2 斜井段完鉆電測及下套管前的鉆井液處理3.3.2.1 完鉆后配稠漿清掃，再大排量充分循環(huán)鉆井液 2-3 周，確保洗井徹底。3.3.2.2 短程起下鉆至造斜點(diǎn)附近，確保井眼暢通后把預(yù)配置 25 方封閉潤滑液（原漿中加入1噸GD-2、1噸XCS-3）,封閉大斜度井段。起鉆過程中連續(xù)灌漿，確保井筒內(nèi)液柱壓力 足夠。3.3.2.3 電測期間，每測完一趟灌漿一次，確保鉆井液液面在井口。3.3.2.4 電測完按設(shè)計(jì)鉆具組合、雙扶正器通井，到底后大排量充分循環(huán)鉆井液2-3 周

13、，確保洗井徹底；若下鉆遇阻，及時(shí)接方鉆桿建立循環(huán)劃眼， 并根據(jù)井下情況處理好鉆井液，直 到上提下方無遇阻， 短起下無遇阻后打入預(yù)配的 20-25 方封閉潤滑液（原漿中加入 1 噸 GD-2、1噸XCS-3），封閉大斜度井段方可起鉆下套管。起鉆過程中連續(xù)灌漿，確保井筒內(nèi)液柱壓力足夠。3.4 水平段技術(shù)方案3.4.1 水平段鉆井液配方及維護(hù)3.4.1.1 鉆塞時(shí)用大池子泥漿循環(huán)。 其他循環(huán)罐預(yù)配鉆井液， 利用斜井段泥漿最多不超過 60 方（下完套管后利用離心機(jī)降低斜井段鉆井液密度， 配置水平段鉆井液時(shí)可加入 30 方左右， 鉆進(jìn)過程中分多次加入 30 方），以免使用過多影響鉆井液性能， 造成鉆頭泥

14、包和鉆進(jìn)中托壓。轉(zhuǎn)化過程中控制泥漿總量在 200方左右，具體加量為： 3-4%GD-K+ 4-5%ZDS +0.1% PAC（CMC） +0.1% 燒堿+甲醛適量 （0.1%左右 ）+工業(yè)鹽 15 噸+15 噸甲酸鈉（保證體系的抑制 性），循環(huán) 2 周后測初始性能： 密度 1.15-1.18g/cm 3，漏斗粘度 38-42S ，失水 6-4ml ， PH=8-9。必須勤觀察振動篩砂樣返出情況及時(shí)維護(hù)，鉆進(jìn)一定進(jìn)尺可適量補(bǔ)充K-PAM XCS-3原油增強(qiáng)體系的抑制能力和潤滑性。3.4.1.3 砂巖地層鉆進(jìn)， 鉆時(shí)較快， 每鉆進(jìn) 400-500 米進(jìn)尺進(jìn)行短起下鉆， 氣層顯示很好 （氣 測值出現(xiàn)

15、高于50萬ppm）,可將密度提高到1.25 g/cm3以上，長時(shí)間滑動鉆進(jìn)后，復(fù)合鉆進(jìn) 時(shí)可適當(dāng)提高轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速， 破壞巖屑床， 滑動鉆進(jìn)時(shí)， 如長時(shí)間沒有進(jìn)尺， 必須上提活動鉆具， 防止發(fā)生粘卡。3.4.1.4 出現(xiàn)泥巖時(shí)的要求（1 ）出現(xiàn)泥巖時(shí)要及時(shí)給技術(shù)辦進(jìn)行匯報(bào)，并以甲酸鈉、NaCL為主，BaS04（石灰石）為輔提高密度；（2）若伽瑪值大于 180（此值作為參考,當(dāng)伽瑪值大于 120時(shí),要勤觀察振動篩上返出3砂子以否為泥巖），鉆遇泥巖到30m時(shí)，必須將密度提至1.25 g/cm 以上（若密度未達(dá)到要求，必須循環(huán)加重）；KCL含量達(dá)到5-7%;（3） 若伽瑪值大于180，鉆遇泥巖達(dá) 50m時(shí)

16、，密度必須提至 1.30g/cm 3 （若密度未達(dá)到 要求,必須循環(huán)加重）以上；提密度出現(xiàn)滲漏時(shí)繼續(xù)加入 KCL總含量達(dá)到7-9%，CWD-1（或 KPAM 達(dá)到 0.3-0.4% ；（4） 若伽瑪值大于180，鉆遇泥巖段到80m時(shí)，密度必須提至1.35g/cm 3（若密度未達(dá)到 要求，必須循環(huán)加重）,同時(shí)CWD-1（或K-PAM總量達(dá)到040.5%等。若伽瑪值大于 180，鉆 遇泥巖段到150m時(shí)，密度必須提至1.40g/cm 3 （若密度未達(dá)到要求，必須循環(huán)加重）。3.4.1.5 水平段提密度要求：3 每次提密度要仔細(xì)觀察漏失量，提密度時(shí)一個(gè)循環(huán)周不超過0.02g/cm 3（低密度時(shí)一個(gè)循

17、環(huán)周可提高 0.03-0.05g/cm 3），防止加量過快壓漏地層，若出現(xiàn)漏失的跡象停止加重，循 環(huán)觀察；已知井漏區(qū)塊以化學(xué)防塌為主， 物理防塌為輔， 提密度時(shí)要更為慎重，原則上一個(gè) 循環(huán)周不超過0.02g/cm 3，防止加量過快壓漏地層，并隨鉆加入DF-A進(jìn)行隨鉆防漏。3.4.1.6 隨著水平段進(jìn)尺的增加，攜砂也變的相對困難?？刂苿铀鼙仍?.30-0.35 ， 3轉(zhuǎn)的度數(shù)3,可適量的在原漿中加入適量 XCD和ZDS提高粘切清掃井眼，保證井眼清潔 ，減小巖 屑床的形成。3.4.1.7 強(qiáng)化四級固控設(shè)備的使用：進(jìn)入斜井段要合理使用四級固控設(shè)備，嚴(yán)格控制鉆井液中的有害固相，含砂量小于 0.3%。振

18、動篩選用波浪篩布，篩布要求在100-120 目，要求鉆井液要 100%的過篩。鉆進(jìn)時(shí)，不間斷的開啟除砂、除泥器（篩布選用150目）、離心機(jī)清除調(diào)整鉆井液中的固相比例。井斜達(dá)到30°以后時(shí)每班必須開離心機(jī) 4-6 小時(shí)，除砂、除泥器不小于8小時(shí)，密度降低時(shí)要及時(shí)加重，通過清除-加重-清除-再加重的辦法來調(diào)整鉆井液中的固相比例。341.8做好防淀粉發(fā)酵的工作，轉(zhuǎn)化時(shí)加入0.1%的甲醛，體系氣泡過多或有異樣氣味，有發(fā)酵的前兆可再加入適量甲醛及燒堿。水平段完鉆電測前及下工具前鉆井液處理342.1完鉆后配稠漿清掃，大排量充分循環(huán)鉆井液2-3周，確保洗井徹底。342.2 短程起下鉆至套管腳近，再

19、下鉆至井底，正常后配置20方封閉潤滑液（原漿中加入1噸GD-2、1噸XCS-3），封閉水平井段。起鉆過程中連續(xù)灌漿，確保井筒內(nèi)液柱壓力足夠。342.4 電測期間，每測完一趟灌漿一次，確保鉆井液液面在井口。342.5電測完按設(shè)計(jì)鉆具組合通井，到底后大排量充分循環(huán)鉆井液2-3周；若下鉆遇阻，及時(shí)接方鉆桿建立循環(huán)劃眼，并根據(jù)井下情況處理好鉆井液，上提下方無遇阻方可下鉆，到底后仍需短起下作業(yè)進(jìn)行驗(yàn)證，短起下正常后方可打入預(yù)配置20方（1000米水平段）封閉漿（原漿中加入1噸GD-2、1噸XCS-3），封閉水平井段。4 化工儲備：直井段品 藥 料 材號 代/( 量 用(X 價(jià) 單X) /( 費(fèi) 耗聚5.P NZ2離 日合 聚 屬 金 合 螯P MC2土 白土 白OOO O8劑 粘 提C MC303O54計(jì) 合8斜井段離 陰 聚C AP2-K D-G28356匕日3粉M&#