预防井漏和压差卡钻钻井液技术

预防井漏和压差卡钻钻井液技术

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时间:2018-01-01

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1、预防井漏和压差卡钻钻井液技术  摘要:元坝16井三开井段地层很复杂,易掉块、易漏,引起阻卡、井塌、井漏及压差卡钻等复杂情况,而且掉块硬很难破碎,极易发生卡钻事故。针对这一施工难题,研究了一种强封堵聚硅醇非渗透钻井液体系,室内对该体系的防塌封堵率及抑制性进行了评价,并在元坝16井三开井段进行了应用。室内实验及现场施工应用证明:该钻井液体系具有强的封堵防塌、悬浮携带及润滑防卡能力,解决了该区块易发生的掉快、井塌、井漏难题,避免了压差卡钻等事故,满足了元坝16井三开井段的钻探要求。关键词:井塌;井漏;钻进液;油气层中图分类号:TB文献标识码:A文章编号:167

2、23198(2013)220188021三开钻井液难点及对策7(1)雷口坡组、嘉陵江组和飞仙关组以灰岩为主夹硬石膏,注意膏、盐侵及塑性缩径;嘉陵江组有盐水层,注意盐水侵;(2)本段低压层段和裂缝性地层易漏失,因此要强化钻井液的防漏措施,并先期做好防漏、堵漏工作;(3)本井段压力系数低,而钻井液密度高容易形成压差卡钻,应做好防止压差卡钻;(4)该井段井温较高,应提高钻井液得高温稳定性;(5)飞仙关组、长兴组为目的层,做好高压气藏的防范和油气层保护工作。2针对以上难点,采取了如下措施7(1)雷口坡组、嘉陵江组、飞仙关组有硬石膏,钻遇膏盐层前对泥浆的预处理:一

3、次性加入3%SMP-2、1%WFL、1%kJ-1、2%DRH处理剂的用量提高井浆抗污染能力,二是要适当提高钻井液密度,以防止盐水侵、膏盐污染及塑性缩径。(2)本段地层防裂缝性地层易漏失,应先期做好防漏工作;本开一次开钻就要加入1%~2%非渗透处理剂、2%随钻堵漏剂,增加地层承压能力,预防漏失。本开漏失多为地层微裂缝出现的渗漏,发现漏失后可静止一段时间一般便可自行堵漏,如果还漏,则按配方配制堵漏浆,专门堵漏,直至堵漏成功,恢复生产。(3)由于井下压差大(地层压力系数1.2,实际钻井液密度1.72g/cm3)、摩阻系数大00787。由于这个情况,我们采取四个

4、措施:一是在满足井壁稳定的情况下,尽量采取低的密度,减少压差;二是钻井液里加入1-2%的正电胶或者带正电的助剂,给钻井液提供正电荷,减少钻具和钻井液、钻具和井壁间的吸附力,以防止压差卡钻;三是对钻井液进行净化,补充优质助剂,使泥饼更优质;四是均匀加入足量的润滑剂,以降低摩阻,钻进过程中及时补充各种处理剂SMP-2、SMC、KJ-1、SPNH及PAM混合胶液,加入自由罐,调好后均匀跟入井浆中,以维护井浆性能。(4)加足封堵剂、磺化处理剂和润滑剂,调整并维护钻井液性能,控制低的摩擦系数、适当的屈服值、较低的滤失量,提高钻井液的高温稳定性,以满足井深、井温高钻

5、井施工的需要。(5)油气层井段应采用非渗透技术保护油气层:添加1%~2%WSD非渗透抗压处理剂形成无渗透保护膜,利用沥青的“封堵”作用和聚合醇“键合”作用,封堵裂缝,既能有效防漏又能有效保护储层。(6)完钻后,充分循环干净,用3%液体润滑剂+4%玻璃微珠的封井浆封裸眼井段,保证了电测五趟都一次性成功、下套管施工顺利。3三开井段钻井液维护与处理(钻井液类型:聚硅醇非渗透钻井液体系)3.1聚硅醇钻井液作用机理7(1)硅酸盐的固结作用。硅酸根离子与岩石表面或地层水中的钙、镁离子发生反应,生成硅酸盐沉淀覆盖在岩石表面起封堵作用,能降低压差。(2)硅酸盐的胶凝作用

6、。在钻遇H2S时,近井壁的钻井液pH瞬间降低,并反应生成硅酸,进而产生一个半透膜,阻止滤液入侵,起到稳定井壁的作用。(3)高温下的缩聚反应。当温度达到80℃时,有机硅分子中的Si-OH键容易与黏土上的Al-OH键缩聚成Si-O-Al键,生成胶凝性物质从而封固井壁。该而硅醇基内部则会生成Si-O-Si结构并具有牢固的化学吸附作用,由于黏土表面带正电,故该结构在黏土表面形成一层甲基朝外的CH3-Si三吸附层,使黏土亲水表面转化为亲油表面,阻止了黏土表面和层间的水化作用,同样也削弱了钻井液中黏土颗粒间的相互作用力,削弱了黏土间的网状结构,对提高钻井液流变性能起

7、到促进作用。(4)聚合醇的浊点效应。当井底温度低于浊点温度时,溶解的聚合醇分子会增大钻井液黏度;当高于浊点温度时,聚合醇会产生分离现象,产生乳浊液并附着在地层表面形成涂层,不仅润滑,还能有效保护油气层。3.2非渗透钻井液作用机理所谓非渗透钻井液,即在钻井液中加入一定量非渗透处理剂,通过该处理剂入侵地层裂缝起到封堵作用。这类钻井液体系好处在于:(1)封堵层成型速度快,泥饼薄,既润滑,又防止压差卡钻。(2)非渗透处理剂属于细颗粒堵漏剂,只会聚集在渗透性地层表面,而不会渗入储层深处,可有效防止地层裂缝性漏失。(3)封堵膜易于清除,方法是消除过平衡压力或者钻井液

8、反向流动,故不会永久堵塞岩层孔隙,并可有效防止压差卡钻及黏附卡钻。(4)封堵岩层

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