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摘 要:桩西长堤油田桩12区块水平井主要完善采油井网,提高采收率。该区块地层特点主要是馆陶组砂层发育,承压能力低,常年开发、注水,地层压力变化,钻井施工常出现井漏、卡钻等复杂故障。本文针对该区块钻井施工难点,进行钻井液配方优化,制定了针对不同故障的现场施工应对技术措施,在桩12区块水平井现场应用7口井,现场应用表明:该优化技术能有效提高馆陶组砂岩地层承压能力,防止了因井漏造成的井下复杂故障难题,7口井无任何复杂情况发生,同比平均缩短钻井周期1.5天/口井,节约了钻井成本,为该区块水平井的勘探开发钻井施工提供了宝贵经验。
关键词:水平井 钻井液配方 防漏堵漏 措施优化 现场应用
1 钻井液难点分析
随着桩12区块的勘探开发,完善采油井网的水平井越来越多,由于该区块地层特点主要是馆陶组砂层发育,承压能力低,常年开发、注水,地层压力变化,钻井施工中发生不同程度的井漏,而且漏失速度快,其漏失速度在10~100m3/h,多口井因井漏造成井壁垮塌、卡钻埋死钻具、填井侧钻等复杂故障。
(1)馆陶组地层,由于砂岩疏松,渗透性强,邻井产油井亏空,另外注水井的常年注水,使地层压力升高,施工井段存在多套压力体系,钻井液安全密度窗口窄,邻井多次发生只进不出的井漏,套管鞋以下发生坍塌卡钻,因套铣倒扣困难填井侧钻。井漏问题成为该油区施工的主要难点之一。
(2)造斜点至水平井段,井斜40°~70°,钻井液携砂困难,易形成岩屑床,造成起下钻阻卡。
(3)多靶点水平井在寻找油气层施工中,多次发生狗腿度变化,井眼轨迹的台阶增多,完井下油层套管遇阻遇卡,开泵困难。
2 技术思路
针对馆陶组砂岩地层钻井液漏失特点,优化钻井液防漏堵漏技术措施,避免井漏故障的发生。
(1)根据钻井液设计密度,试验确定屏蔽暂堵剂、随钻堵漏剂加量,随钻提高地层承压能力;
(2)钻进馆陶组砂岩地层前调整钻井液性能,按试验加量进行随钻堵漏;
(3)将钻井液密度加重至设计要求,钻开砂岩地层及时补充堵漏剂含量;
(4)配备储备罐,钻井液储备量在120m3,对地层亏空性漏失,及时填充。
针对水平井斜井段岩屑床,起下钻阻卡现象,定向前调整钻井液性能,先降低钻井液滤失量、再混入润滑剂,根据井下摩阻扭矩情况,搞好短起下钻,及时消除岩屑床。
针对多靶点定向水平井完井作业技术难题,依据井身轨迹特点,改进完井作业技术措施,提高井眼质量及井壁润滑性,避免完井下套管阻卡的发生。
(1)应用牙轮钻头+扶正器+加重钻杆+扶正器+钻杆的钻具结构通井,尽量消除台阶,降低狗腿度,使井眼适应套管窜通过;
(2)下钻通井到底循环时间在2~3周;
(3)起钻前用塑料小球配制润滑钻井液40m3,封到井底至造斜点,起钻下套管。
3 钻井液配方优化
依据桩12区块地层特点,选取多组钻井液处理剂及不同加量,进行试验评价对比:降失水剂优选WNP-1;流型调节优选KFT既能降低粘度、切力,还具有降低滤失量效果;润滑效果优选油基润滑剂。封堵砂层综合评价选择随钻堵漏剂。
最优钻井液配方:5~7%膨润土+0.3~0.5%PAM+1~2%WNP-1+1~2%KFT+3~5%油基润滑剂+3%随钻堵漏剂 。
4 现场施工措施优化
二开直井段(301~1300m):用一开钻井液小循环钻进,0.5%PAM胶液,细水长流维护钻井液,钻井液性能ρ<1.12g/cm3,FV:32~35s。
定向段(1360~1550m):定向后加入4T油基润滑剂(后期以200Kg/百米补充含量)。
增斜段(1550m-1970m):地质导向仪下井后,随井斜不断增加,携砂、润滑难度增大,及时补充钻井液处理剂,调节维护钻井液性能。
钻进馆陶组砂岩地层前50m,加入6吨随钻堵漏剂,进行随钻堵漏。将钻井液密度加重至设计要求,钻开砂岩地层及时补充随钻堵漏剂含量。
进入水平段前,用2吨KFT调整好钻井液流动性。补充保持油基润滑剂含量,防止调整井斜、方位定向时脱压或粘附卡钻。
钻遇油气层井段及注水井段,加强坐岗,密切注意钻井液性能变化,根据井下实际及时调整钻井液密度,防止井漏、井喷等复杂情况发生。及时补充钻井液处理剂含量,保持钻井液性能均匀稳定。钻进(150~200)米,进行短起下钻一次,及时破坏岩宵床,保证井眼畅通。
完钻后用1吨油基润滑剂,配制强化润滑钻井液40m3封井底井段,确保电测作业正常。针对阶梯水平井完井作业,根据完井井身轨迹,改变钻具结构通井,使井眼适应套管窜通过。
5 现场应用
桩12区块水平井钻井液优化技术,在桩12区块现场应用7口井,其中,桩12-平16、桩12-平17是阶梯水平井,通过合理的钻井液技术优化应用,提高了馆陶组砂岩地层承压能力,防止了因井漏造成的井下复杂故障,钻井液技术优化应用前后施工井对比,平均缩短钻井周期1.5天/口井。现场应用表明:该优化技术能有效提高馆陶组砂岩地层承压能力,防止了因井漏造成的井下复杂故障难题,缩短了建井周期,为后续井施工提供了宝贵经验。
6 结论
(1)优化了桩12区块水平井随钻堵漏钻井液配方。
(2)优化的施工措施,基本上满足钻井施工需求。
(3)为桩12区块水平井钻井施工提供了可行性的依据。
参考文献:
[1] 徐同台等.钻井工程防漏堵漏技术.石油工业出版社,1997.
[2] 林松英,蒋金宝等.井漏处理技术的研究及发展.断块油气田,2005,12.
[3] 周跃云.郑科平1井复合大井眼水平井钻井技术[J].石油钻探技术,2004,32(3):38-40.
[4] 肖超,王治法,譚春勤等.塔河油田S111井复杂地层优质钻井液技术[J].石油钻探技术,2004,32(6):25-26.
关键词:水平井 钻井液配方 防漏堵漏 措施优化 现场应用
1 钻井液难点分析
随着桩12区块的勘探开发,完善采油井网的水平井越来越多,由于该区块地层特点主要是馆陶组砂层发育,承压能力低,常年开发、注水,地层压力变化,钻井施工中发生不同程度的井漏,而且漏失速度快,其漏失速度在10~100m3/h,多口井因井漏造成井壁垮塌、卡钻埋死钻具、填井侧钻等复杂故障。
(1)馆陶组地层,由于砂岩疏松,渗透性强,邻井产油井亏空,另外注水井的常年注水,使地层压力升高,施工井段存在多套压力体系,钻井液安全密度窗口窄,邻井多次发生只进不出的井漏,套管鞋以下发生坍塌卡钻,因套铣倒扣困难填井侧钻。井漏问题成为该油区施工的主要难点之一。
(2)造斜点至水平井段,井斜40°~70°,钻井液携砂困难,易形成岩屑床,造成起下钻阻卡。
(3)多靶点水平井在寻找油气层施工中,多次发生狗腿度变化,井眼轨迹的台阶增多,完井下油层套管遇阻遇卡,开泵困难。
2 技术思路
针对馆陶组砂岩地层钻井液漏失特点,优化钻井液防漏堵漏技术措施,避免井漏故障的发生。
(1)根据钻井液设计密度,试验确定屏蔽暂堵剂、随钻堵漏剂加量,随钻提高地层承压能力;
(2)钻进馆陶组砂岩地层前调整钻井液性能,按试验加量进行随钻堵漏;
(3)将钻井液密度加重至设计要求,钻开砂岩地层及时补充堵漏剂含量;
(4)配备储备罐,钻井液储备量在120m3,对地层亏空性漏失,及时填充。
针对水平井斜井段岩屑床,起下钻阻卡现象,定向前调整钻井液性能,先降低钻井液滤失量、再混入润滑剂,根据井下摩阻扭矩情况,搞好短起下钻,及时消除岩屑床。
针对多靶点定向水平井完井作业技术难题,依据井身轨迹特点,改进完井作业技术措施,提高井眼质量及井壁润滑性,避免完井下套管阻卡的发生。
(1)应用牙轮钻头+扶正器+加重钻杆+扶正器+钻杆的钻具结构通井,尽量消除台阶,降低狗腿度,使井眼适应套管窜通过;
(2)下钻通井到底循环时间在2~3周;
(3)起钻前用塑料小球配制润滑钻井液40m3,封到井底至造斜点,起钻下套管。
3 钻井液配方优化
依据桩12区块地层特点,选取多组钻井液处理剂及不同加量,进行试验评价对比:降失水剂优选WNP-1;流型调节优选KFT既能降低粘度、切力,还具有降低滤失量效果;润滑效果优选油基润滑剂。封堵砂层综合评价选择随钻堵漏剂。
最优钻井液配方:5~7%膨润土+0.3~0.5%PAM+1~2%WNP-1+1~2%KFT+3~5%油基润滑剂+3%随钻堵漏剂 。
4 现场施工措施优化
二开直井段(301~1300m):用一开钻井液小循环钻进,0.5%PAM胶液,细水长流维护钻井液,钻井液性能ρ<1.12g/cm3,FV:32~35s。
定向段(1360~1550m):定向后加入4T油基润滑剂(后期以200Kg/百米补充含量)。
增斜段(1550m-1970m):地质导向仪下井后,随井斜不断增加,携砂、润滑难度增大,及时补充钻井液处理剂,调节维护钻井液性能。
钻进馆陶组砂岩地层前50m,加入6吨随钻堵漏剂,进行随钻堵漏。将钻井液密度加重至设计要求,钻开砂岩地层及时补充随钻堵漏剂含量。
进入水平段前,用2吨KFT调整好钻井液流动性。补充保持油基润滑剂含量,防止调整井斜、方位定向时脱压或粘附卡钻。
钻遇油气层井段及注水井段,加强坐岗,密切注意钻井液性能变化,根据井下实际及时调整钻井液密度,防止井漏、井喷等复杂情况发生。及时补充钻井液处理剂含量,保持钻井液性能均匀稳定。钻进(150~200)米,进行短起下钻一次,及时破坏岩宵床,保证井眼畅通。
完钻后用1吨油基润滑剂,配制强化润滑钻井液40m3封井底井段,确保电测作业正常。针对阶梯水平井完井作业,根据完井井身轨迹,改变钻具结构通井,使井眼适应套管窜通过。
5 现场应用
桩12区块水平井钻井液优化技术,在桩12区块现场应用7口井,其中,桩12-平16、桩12-平17是阶梯水平井,通过合理的钻井液技术优化应用,提高了馆陶组砂岩地层承压能力,防止了因井漏造成的井下复杂故障,钻井液技术优化应用前后施工井对比,平均缩短钻井周期1.5天/口井。现场应用表明:该优化技术能有效提高馆陶组砂岩地层承压能力,防止了因井漏造成的井下复杂故障难题,缩短了建井周期,为后续井施工提供了宝贵经验。
6 结论
(1)优化了桩12区块水平井随钻堵漏钻井液配方。
(2)优化的施工措施,基本上满足钻井施工需求。
(3)为桩12区块水平井钻井施工提供了可行性的依据。
参考文献:
[1] 徐同台等.钻井工程防漏堵漏技术.石油工业出版社,1997.
[2] 林松英,蒋金宝等.井漏处理技术的研究及发展.断块油气田,2005,12.
[3] 周跃云.郑科平1井复合大井眼水平井钻井技术[J].石油钻探技术,2004,32(3):38-40.
[4] 肖超,王治法,譚春勤等.塔河油田S111井复杂地层优质钻井液技术[J].石油钻探技术,2004,32(6):25-26.