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【摘要】梁页1HF井位于济阳坳陷东营凹陷利津洼陷南坡梁页1HF块较高部位,是一口重点预探井,井深3969.50m。该井水平段长,钻进过程摩阻扭矩大,井壁稳定困难,三开水平位移大,需防砂卡、粘卡。泥页岩目的层段采用油基钻井液及微膨胀水泥等新技术,加强封堵,防止井漏、井喷等复杂情况。钻进中及时监测钻井液性能,当钻井液性能发生变化时,根据性能变化情况及时分析,当发生油侵时,及时调整油水比,补充乳化剂和润湿剂含量,确保钻井液为油包水乳化稳定体系;当发生气侵时,需优化钻井液流型,确保体系具有较好的流型;当发生水侵时,及时提高钻井液密度,补充乳化剂和润湿剂含量,调整油水比,确保体系稳定。
【关键词】油基钻井液 钻井液性能 井壁稳定 坍塌 防漏
梁页1HF井位于济阳坳陷东营凹陷利津洼陷南坡梁页1HF块较高部位,是一口重点预探井,其所处地带位于黄河以南,属乔庄地区东部,周围分别为已开发的小营油田、乔庄油田、梁家楼油田、纯化油田,油气来源丰富,为油气聚集的有利构造部位。
设计水平段长、钻进过程摩阻扭矩大及井壁稳定困难,是制约本井能否顺利完成的关键,因此为保证后期完井、压裂的顺利实施,必须提供优质的井身质量及固井质量;泥页岩目的层段优选先进适用的钻井技术,采用油基钻井液及微膨胀水泥等新技术,以保证井下钻进安全、井眼质量及固井质量,提高钻井速度,实现泥页岩油气勘探地质目的。
该井馆陶及以上地层易造浆,防泥包缩径;三开水平位移大,防砂卡、粘卡;钻入油气层段,加强观察钻井液性能变化,根据实际情况适时调整性能,保证安全钻进。不能盲目加重,防止压漏地层和污染油气层。要依据地层孔隙压力,结合实钻情况适当调整钻井液性能,实行近平衡钻进。沙三下可能存在异常压力,防喷、防漏,采用油基钻井液,加强封堵,防止井漏、井喷等复杂情况。
1 该井复杂情况的预防
1.1 井塌的预防及处理技术措施
本井主要应从物理、化学和机械三个方面的因素方面进行井塌预防。主要有以下几个方面:
(1)确保在井壁周围形成足够的支持力,要求控制一个适当的钻井液密度,以维持井壁的力学平衡。
(2)加足防塌抑制剂、封堵类材料,改变钻井液滤液性质,减少钻井液侵入量,满足对泥岩的有效抑制和封堵。
(3)尽力缩短流体对易坍塌地层的浸泡时间,进一步改善钻井液滤饼质量,保持钻井液性能稳定,尤其是密度和粘切相对稳定。
(4)尽力减轻钻具对井壁的碰撞、压力激动及抽吸,尽量减轻流体对井壁的冲刷。
本井井塌处理首先要控制住井塌,其次将坍塌物从井眼中带出,在地质条件许可下,增加钻井液密度,提高对井壁周围的支持力。提高钻井液的携砂能力,配制高粘切钻井液洗井。提高钻井液的防塌能力,提高井壁的稳定性。降低钻井液失水,改善滤饼质量,提高钻井液对地层的抑制力和有效封
堵力。
1.2 防漏技術措施
根据设计和地层预告,钻至断层前,备足够的钻井液,在钻进过程中,调整好钻井液性能,采用近平衡压力钻井技术,以防止或减少井漏的发生。钻遇漏失井段前,要提前准备好堵漏材料,按设计要求调整好钻井液性能,并准备随时加入堵漏材料。在能满足井眼净化的前提下,尽可能采用小排量钻进,以降低环空循环压耗,减少或减轻井漏。下钻要控制速度,防止下钻速度快产生激动压力过大压漏地层。下钻过程中要分段循环钻井液,切不可一次下钻到底再开泵循环。开泵要缓慢,长时间静止后注意分段循环,在套管鞋以下每下10立柱钻具应开泵循环钻井液10~15min。开泵循环钻井液时,应采用“先转动后开泵”的操作程序,以避免因瞬时激动压力过大而引起井漏。
2 油基钻井液优点
油基钻井液与水基钻井液相比,油基钻井液具有以下优点:
(1)抑制性强,有利于保持井壁稳定;
(2)最大限度地保护油气层,特别是水敏性地层;
(3)抗污染能力强,有良好的润滑性能。
(4)此外,油基钻井液还有性能稳定,易于维护,热稳定性好等优点。目前油基钻井液已成为钻高难度的高温探井、大斜度定向井、水平井和各种复杂地层的重要技术。
3 该井油基钻井液体系应用
3.1 白油基钻井液组成
白油+4.5%乳化剂+2%润湿剂+4%有机土+1.5%碱度调节剂+3%降滤失剂+ 5%复合封堵剂+加重剂。
3.2 油基钻井液配制要点
(1)放掉二开钻井液并清洗各罐、循环系统的钻井液池和各个管线。
(2) 在钻井液罐中放入白油,将技套内清水顶替干净,注入白油。
(3) 全井循环,在加料漏斗中按配方依次加入主乳化剂、辅乳化剂、润湿剂同时将配好的CaCl2水溶液缓慢加入,充分搅拌均匀;加入有机土搅拌均匀、充分分散;加入碱度调节剂和降失水剂搅拌均匀。
(4) 检测钻井液性能,根据钻井液性能进行微调,加重至设计密度后开钻。
3.3 油基钻井液性能参数及钻进中复杂情况
表1显示了不同井深油基钻井液性能测试情况。
该井三开使用白油基钻井液,在钻至3526m至3969m时,需严格控制白油基钻井液的密度和流变性,加强坐岗。钻井液必须维持在密度为1.37 g/cm3-1.54 g/cm3,粘度为60-80s,钻进正常,当立压发生较大变化,钻井液页面发生较大变化时,易发生井漏。
4 结论
(1)沙三下可能存在异常压力,采用白油基钻井液钻井,目的是防塌、防卡、防喷、保护油气层。
(2)起钻灌好钻井液,防止井下复杂情况发生;采取2柱一短起,4柱一长起的方式,保持井眼畅通。
(3)控制好钻井液密度、碱度,调整钻井液性能保持稳定,及时监测钻井液性能,当钻井液性能发生变化时,根据性能变化情况及时分析,当发生油侵时,及时调整油水比,补充乳化剂和润湿剂含量,确保钻井液为油包水乳化稳定体系;当发生气侵时,需优化钻井液流型,确保体系具有较好的流型;当发生水侵时,及时提高钻井液密度,补充乳化剂和润湿剂含量,调整油水比,确保体系稳定。