蘇里格氣井水平井鉆井液技術(shù)方案

1、.里格氣井水平井鉆井液技術(shù)案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“雙層”和水平段泥巖的垮塌、預(yù)防PDC 鉆頭的泥包、潤(rùn)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、定向井鉆井液案。斜井段 : 繼續(xù)采用強(qiáng)抑制無(wú)土相復(fù)合鹽鉆井液體系。水平段：采用無(wú)土相酸溶暫堵鉆井液體系。2 技術(shù)難點(diǎn)2.1里格區(qū)塊直井段安定底直羅組、延長(zhǎng)底部紙紡組頂部易垮塌。2.2里格區(qū)塊家溝組與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5 區(qū)塊漏失最為頻繁。2.3 “雙層”、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 如優(yōu)化鉆井液體系、性能、組分，通過(guò)鉆

2、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如通過(guò)改善泥餅質(zhì)量，提高鉆井液的潤(rùn)滑性是水平井鉆井液防卡潤(rùn)滑的關(guān)鍵。3 技術(shù)案3.1 表層技術(shù)案表層鉆井液配表層及導(dǎo)管鉆進(jìn)格按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(kāi)鉆過(guò)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，密度:1.03-1.05g/cm3，粘度 :40-50s；鉆穿流沙層50-80米之后，采用低固相鉆井液體專(zhuān)業(yè)資料.系，密度 :1.01-1.03g/cm3 ， 粘度 :31-35

3、s 。若流砂層已完全封住，用清水聚合物鉆井液體系，配為0.2%CMP+0.2%ZNP-1。鉆井液性能：密度:1.00-1.02g/cm3，粘度 :31-32s 。下表層表套前技術(shù)措施打完表層后配白土漿（約40-50 ）密度： 1.03-1.05g/cm3 ，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(guò)程中流沙垮塌。3.2 二開(kāi)直井段技術(shù)措施二開(kāi)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 300，0.1%K-PAM+0.2%ZNP-1+0.2%CMP 。3.2.2 二開(kāi)進(jìn)入安定組前50 米鉆井液上罐

4、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1.02g/cm3 ，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(zhǎng)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(duì)里格 )。每班隨時(shí)開(kāi)振動(dòng)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0.1%K-PAM+0.2%ZNP-1+0.2%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。每天或起鉆前稠

5、漿、大排量清掃。3.3 斜井段技術(shù)措施斜井段鉆井液配及維護(hù)專(zhuān)業(yè)資料.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(dòng)定向。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，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 ： 原 漿 +0.2-0.3%PAC+2-3%GD-K+0.2-0.3%JT-1+1.5-2%SFT-1+3-4%ZDS

6、+0.1%NaOH +5-10%工業(yè)鹽 +3-4%有機(jī)鹽3.3.1.4控制性能：密度： 1.08-1.10g/cm 3，粘度： 38-42s ，F(xiàn)L：6-4ml，PH ： 8-9 ，動(dòng)切： 5-10 Pa3.3.1.5加藥順序：按上述配以循環(huán)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等降失水劑的含量）。井區(qū)和桃7 井區(qū)家溝鉆穿必須做承壓試驗(yàn)。由于延長(zhǎng)、 家溝組易漏地層與“雙層”等易塌地層處在同一裸眼井段

7、，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 ）鉆穿家溝組50-100米；（ 2 ）轉(zhuǎn)化為強(qiáng)抑制無(wú)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：封家溝井段+10m 3；（6 ）加量： 5-8%DF-A（適用 5 、桃 7 區(qū)塊，其它區(qū)塊暫不做要求。）斜井段根據(jù)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/cm3 。（ 2）在井斜45 °時(shí)將密度達(dá)到 1

8、.25-1.28g/cm 3，（ 5 及 47 、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 、專(zhuān)業(yè)資料.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(rùn)滑性。（ 3）在井斜達(dá)60 °以上時(shí)將密度達(dá)到 1.28 g/cm3 以上，（ 5 及 47 、 48 等易漏的區(qū)塊，鉆井液密度走下線）；穿越下古煤層時(shí)要將鉆井液密度提高到1.30 g/cm3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

9、滑動(dòng)增斜效率。鉆頭泥包的原因分析及對(duì)策（ 1 ）PDC 鉆頭泥包分析鉆井液性能：性能差，如抑制性、潤(rùn)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(cuò)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(duì)策預(yù)防 PDC 鉆頭泥包的鉆井液維護(hù)的核心是：一是通過(guò)無(wú)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(wú)土相、低活性固相含量。（ 3 ）復(fù)合鹽鉆井

10、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(guò)觀測(cè)鉆屑和鉆井液的性能來(lái)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(huì)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，專(zhuān)業(yè)資料.速度太快時(shí)要適當(dāng)控制鉆壓；三是盡量避免長(zhǎng)時(shí)間、長(zhǎng)井段的滑動(dòng)鉆進(jìn)，四是下鉆分段循環(huán)。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

11、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(duì)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)措施在煤層鉆進(jìn)中，禁止采用滑動(dòng)鉆進(jìn)式，禁止在煤層段強(qiáng)增斜扭位作業(yè)。煤層段禁長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)，井下要出現(xiàn)遇阻要避開(kāi)煤層循環(huán)。斜井段完鉆電測(cè)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

12、液2-3，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 封閉潤(rùn)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(guò)程中連續(xù)灌漿，確保井筒液柱壓力足夠。電測(cè)期間，每測(cè)完一趟灌漿一次，確保鉆井液液面在井口。3.3.2.4 電測(cè)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 ，確保洗井徹底； 若下鉆遇阻， 及時(shí)接鉆桿建立循環(huán)劃眼，并根據(jù)井下情況處理好鉆井液，直到上提下無(wú)遇阻，短起下無(wú)遇阻后打入預(yù)配的20-25封閉潤(rùn)滑液（原漿中加入1 噸 GD-2 、 1噸 XCS-3 ），封閉大斜度井段可起鉆下套管。起鉆過(guò)程中連續(xù)

13、灌漿，確保井筒液柱壓力足夠。專(zhuān)業(yè)資料.3.4 水平段技術(shù)案水平段鉆井液配及維護(hù)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(guò)60（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 左右，鉆進(jìn)過(guò)程中分多次加入30 ），以免使用過(guò)多影響鉆井液性能，造成鉆頭泥包和鉆進(jìn)中托壓。轉(zhuǎn)化過(guò)程中控制泥漿總量在200 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 后測(cè)初始性能：密度1.15-1.18g/

14、cm3，漏斗粘度 38-42S ，失水 6-4ml ，PH=8-9。必須勤觀察振動(dòng)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(rùn)滑性。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(cè)值出現(xiàn)高于50 萬(wàn) ppm ），可將密度提高到1.25g/cm 3 以上，長(zhǎng)時(shí)間滑動(dòng)鉆進(jìn)后，復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)可適當(dāng)提高轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速，破壞巖屑床，滑動(dòng)鉆進(jìn)時(shí)，如長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有進(jìn)尺，必須上提活動(dòng)鉆具，防止發(fā)生粘卡。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， BaSO4 （灰）為輔提高密度；（

15、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(dòng)篩上返出砂子以否為泥巖） ，鉆遇泥巖到30m時(shí)，必須將密度提至1.25g/cm 3 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)，密度必須提至1.30g/cm3 ( 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專(zhuān)業(yè)資料.（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/cm3 (若密度未達(dá)到要求 ,

16、必須循環(huán)加重),同時(shí) CWD-1 （或 K-PAM ）總量達(dá)到0.4-0.5% 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/cm3(若密度未達(dá)到要求,必須循環(huán)加重) 。水平段提密度要求：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)不超過(guò)0.02g/cm3 （低密度時(shí)一個(gè)循環(huán)可提高0.03-0.05g/cm3），防止加量過(guò)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)不超過(guò)0.02g/cm3 ，防止加量過(guò)快壓漏地層，并隨鉆加入DF-A 進(jìn)行隨鉆防漏。隨著水平段進(jìn)尺的增加，攜砂也變的相對(duì)困

17、難。控制動(dòng)塑比在0.30-0.35，3 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。強(qiáng)化四級(jí)固控設(shè)備的使用：進(jìn)入斜井段要合理使用四級(jí)固控設(shè)備，格控制鉆井液中的有害固相，含砂量小于 0.3% 。振動(dòng)篩選用波浪篩布，篩布要求在100-120 目，要求鉆井液要 100% 的過(guò)篩。鉆進(jìn)時(shí)，不間斷的開(kāi)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(kāi)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(guò)清除- 加重 - 清除 - 再加重的辦法來(lái)調(diào)整

18、鉆井液中的固相比例。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(guò)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(cè)前及下工具前鉆井液處理專(zhuān)業(yè)資料.3.4.2.1完鉆后配稠漿清掃，大排量充分循環(huán)鉆井液2-3，確保洗井徹底。3.4.2.2短程起下鉆至套管腳近，再下鉆至井底，正常后配置20 封閉潤(rùn)滑液（原漿中加入 1噸 GD-2 、 1 噸 XCS-3 ），封閉水平井段。3.4.2.3起鉆過(guò)程中連續(xù)灌漿，確保井筒液柱壓力足夠。3.4.2.4電測(cè)期間，每測(cè)完一趟灌漿一次，確保鉆井液液面在井口。3.4.2.5電測(cè)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 ；若

19、下鉆遇阻，及時(shí)接鉆桿建立循環(huán)劃眼，并根據(jù)井下情況處理好鉆井液，上提下無(wú)遇阻可下鉆， 到底后仍需短起下作業(yè)進(jìn)行驗(yàn)證，短起下正常后可打入預(yù)配置20（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(chǔ)備：材料藥品代號(hào)用量（噸）單價(jià)（元 / 噸）耗費(fèi)（元）聚丙烯酸鉀K-PAM1.51446221693鉆井液抑制防塌劑ZNP-121336926738直陽(yáng)離子抑制劑XL-00711360513605井段螯合金屬聚合物強(qiáng)抑制劑CMP21324826496白土白土107807800提粘劑CMC0.3180105403合計(jì)16.8101735聚陰離子纖維素PAC21821836436斜羧甲基淀粉GD-K12653878456井段磺化酚醛樹(shù)脂SMP-231218736561水分散陽(yáng)離子乳化瀝青粉SFT