聚合物低固相鉆井液在蘇里格東部氣田的應(yīng)用

1、聚合物低固相鉆井液在蘇里格東部氣田的應(yīng)用,緒論 蘇里格東部地層特點(diǎn) 蘇里格東部氣田鉆井液技術(shù) 低固相鉆井液在蘇里格東部氣田的應(yīng)用效果 結(jié)論與認(rèn)識(shí),,論文提綱,緒論,蘇里格氣田鉆井液工藝技術(shù)，經(jīng)過十多年來的不斷發(fā)展和完善，已形成了在國(guó)內(nèi)同行業(yè)中處于領(lǐng)先水平并適應(yīng)蘇里格氣田不同地層特性的鉆井液配套技術(shù)，這些配套技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)中的成功推廣應(yīng)用，有效地預(yù)防和解決了天然氣井長(zhǎng)裸眼鉆井過程中容易發(fā)生的各種井下復(fù)雜問題，有力地保證了天然氣井

2、鉆井生產(chǎn)在安全、優(yōu)質(zhì)、快速、高效地軌道上運(yùn)行。同時(shí)，經(jīng)過大量的室內(nèi)處理劑篩選和體系、配方優(yōu)選試驗(yàn)，使天然氣井鉆井液體系、配方得到了進(jìn)一步優(yōu)化和完善，所選擇的鉆井液體系更加適應(yīng)于地層特性，更加符合環(huán)境保護(hù)要求。聚合物無固相和聚磺鉆井液體系自從在天然氣井中推廣應(yīng)用到目前，不但有力的保證了鉆井生產(chǎn)的順利進(jìn)行，而且逐步實(shí)現(xiàn)了清潔生產(chǎn)，取得了良好的環(huán)境保護(hù)效果。,長(zhǎng)慶油田公司第五采氣廠,緒論 蘇里格東部地層特點(diǎn) 蘇里格東部氣田鉆井液技術(shù)

3、低固相鉆井液在蘇里格東部氣田的應(yīng)用效果 結(jié)論與認(rèn)識(shí),,論文提綱,蘇里格東部地層特點(diǎn),,第四系、紙坊組、和尚溝組、石千峰組注意防塌，第四系、劉家溝組注意防漏，志丹統(tǒng)、直羅組注意防出水，石盒子組、山西組注意防井涌、井噴，安定組、延安組注意防卡。,某些地層易塌：安定、直羅、雙石等地層不同程度存在地層掉塊現(xiàn)象。蘇東**-**井地層最大掉塊的直徑達(dá)到了40mm左右。,蘇東33-19井循環(huán)出的地層掉塊,蘇里格東部地層特點(diǎn),緒論 蘇里格東部地層特

4、點(diǎn) 蘇里格東部氣田鉆井液技術(shù) 低固相鉆井液在蘇里格東部氣田的應(yīng)用效果 結(jié)論與認(rèn)識(shí),,論文提綱,蘇里格東部氣田鉆井液設(shè)計(jì)指導(dǎo)思想及技術(shù)難點(diǎn),1.第四系黃土層或流砂層，由于膠結(jié)松散，分散度高，對(duì)流體沖蝕敏感，而且欠壓實(shí)，地層承壓能力差，容易漏失或發(fā)生流砂層垮塌。2.延安組和延長(zhǎng)組地層中上部有大段的砂泥巖混層，易發(fā)生泥頁(yè)巖吸水膨脹，造成縮徑，導(dǎo)致起鉆困難，遇阻遇卡。3.安定組底部、直羅組、延長(zhǎng)組底部屬砂泥巖互層，地層易吸水膨脹造成

5、地層坍塌。4.“雙石層”坍塌嚴(yán)重，井壁穩(wěn)定問題突出。5.延長(zhǎng)組、劉家溝組承壓能力低，容易發(fā)生井漏，嚴(yán)重時(shí)只進(jìn)不出。6.定向井斜井段和水平井水平段施工中摩阻、扭矩大，尤其是滑動(dòng)鉆進(jìn)困難。因此，鉆井液必須具備良好的潤(rùn)滑性能。7.大斜度井段和水平井段攜砂、潤(rùn)滑防卡和井眼凈化也是關(guān)系井下安全的突出問題。8.鉆井液技術(shù)應(yīng)以施工中確保井下安全為前提，盡可能地提高鉆進(jìn)速度，降低消耗，提高效益。9.完井液體系和性能應(yīng)突出有利于氣層保護(hù)。,地

6、層對(duì)比與鉆井液選型,常用聚合物的種類及性能要求,,鉆井液技術(shù),聚合物無固相鉆井液,,聚合物無固相鉆井液體系主要用于二開至石千峰底部，一般500---2800米井段，若表層段無流砂層或礫石層等易垮塌地層時(shí)，可從表層開始使用到石千峰底部，近幾年，由于應(yīng)用水平的不斷提高，部分井使用至石盒子組氣層頂部，使用井段長(zhǎng)達(dá)3000米左右。,,該井段鉆進(jìn)地層為安定、直羅組（防塌、防卡）、延安組（防卡、防地層出水）、延長(zhǎng)組（防地層出水、防縮徑）、紙坊組（泥

7、巖段防塌）、和尚溝組（防塌、防漏）、劉家溝組（防漏）。該井段使用無固相鉆井液提高鉆速的同時(shí)，適當(dāng)控制失水，并加強(qiáng)抑制性，增強(qiáng)井壁穩(wěn)定性。,鉆井液常規(guī)性能,聚合物無固相鉆井液,鉆井液技術(shù),聚磺鉆井液,,聚磺鉆井液是在上部井段使用的聚合物無固相體系基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)化而形成的，其基本組成成份為兩大類：一類是具有抑制性的有機(jī)聚合物類，另一類是磺化處理劑，主要有磺化酚醛樹脂，磺化褐煤，磺化栲膠和磺化瀝青。,聚磺鉆井液在600多口天然氣井石千峰底部至完鉆井

8、段推廣應(yīng)用,取得了良好的應(yīng)用效果。該鉆井液體系具有很好的抑制性和防塌能力。具有較低的高溫高壓濾失量,良好的造壁性及封堵能力和流變性。具有良好的抗高溫和抗鹽、抗鈣污染能力，能夠滿足深井階段鉆井要求。使用井段較短，利用固控設(shè)備進(jìn)行凈化，易實(shí)現(xiàn)性能優(yōu)化控制，不需要向外排放，避免了污染物的產(chǎn)生。流動(dòng)性易控制，只需選擇加入SMC或SMK或有機(jī)硅腐植酸鉀一種稀釋劑即可獲得滿意的效果，淘汰了對(duì)環(huán)境污染很強(qiáng)的含鉻離子處理劑鐵鉻鹽。,聚磺鉆井液

9、,緒論 蘇里格東部地層特點(diǎn) 蘇里格東部氣田鉆井液技術(shù) 低固相鉆井液在蘇里格東部氣田的應(yīng)用效果 結(jié)論與認(rèn)識(shí),,論文提綱,應(yīng)用效果,密度低，噴咀粘度低，機(jī)械鉆速高,由于其密度低、粘度低，大幅度地提高了鉆井速度，縮短了鉆井、建井周期，節(jié)約了鉆井成本。由于鉆井液體系的不斷改進(jìn)年平均機(jī)械鉆速由2007年的13m/h提高到目前年平均17.19m/h,鉆井周期由推廣前的平均19多天,縮短到目前的平均14天左右。,,應(yīng)用效果,抑制性強(qiáng)，防塌效

10、果好，電測(cè)成功率高,蘇里格東部氣田延長(zhǎng)組、石千峰組、石盒子組、安定組，地層極不穩(wěn)定，泥巖發(fā)育易垮塌，是造成全井起下鉆阻卡和電測(cè)遇阻的主要原因。 聚合物低固相鉆井液具有良好的防塌、抑制能力及防膨脹性，從而保證了井壁穩(wěn)定，起下鉆順利，電測(cè)成功率高。使用井段平均井徑擴(kuò)大率控制在15%以內(nèi)，起下鉆暢通，電測(cè)一次成功率95%以上。有效的縮短了完井周期，如蘇東**-**井僅完鉆電測(cè)遇阻通井損失71.6h。,,應(yīng)用效果,密度低，有效地防止了延

11、長(zhǎng)組、劉家溝組地層的壓差性漏失，避免了對(duì)地層水系的污染。,2010年完鉆70口井中，只發(fā)生了以上3口井的漏失，說明聚合物低固相鉆井液的使用已經(jīng)有效地防止了劉家溝地層的壓差性漏失，使劉家溝井漏復(fù)雜率降到了4.2%。 針對(duì)這種漏失情況，井隊(duì)采取在鉆井液中加入隨鉆堵漏劑的方法，來預(yù)防劉家溝組的漏失，并取得了成效，從現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用可以看出：蘇東**已經(jīng)明顯比蘇東**漏失量減小，而且蘇東**井場(chǎng)的第二口井**也沒有發(fā)生井漏。,,應(yīng)用效果,減少儲(chǔ)

12、層污染,在推廣聚合物無固相鉆井液之前，全井段普遍采用的是“三磺”體系，由于鉆進(jìn)井段長(zhǎng)，“三磺”體系易受地層造漿侵污，含砂量、密度上升快，鉆井液凈化困難，性能不易控制，往往需要向外排放大量鉆井液而重新配制新漿，因此，而造成大量污染物產(chǎn)生，推廣應(yīng)用聚合物無固相體系后，則不需要向外排放鉆井液。 該體系具有好的防塌能力和潤(rùn)滑減阻效果,性能穩(wěn)定,粘度、切力較低,減小了有害固相及濾液對(duì)儲(chǔ)層的傷害度。 聚磺鉆井液體系所選用的主要處

13、理劑聚丙烯酰胺和聚丙烯酸鉀無毒，無腐蝕，對(duì)環(huán)境無污染。,,應(yīng)用效果,優(yōu)化鉆井液性能處理，減少井下復(fù)雜、事故的發(fā)生,天然氣井常見的井下事故為鉆頭事故、斷鉆具事故、卡鉆事故。而這些事故的發(fā)生主要是由于地層縮徑或者坍塌而引起的。聚合物低固相鉆井液具有強(qiáng)抑制性，保持井壁穩(wěn)定，有效得防止了地層縮徑和坍塌的發(fā)生。2010年目前已完鉆70口井，其中井下事故發(fā)生率為零,,,現(xiàn)場(chǎng)鉆井液的配置與維護(hù),固相控制,利用振動(dòng)篩，用80—120目的細(xì)篩網(wǎng)，如有除泥

14、器、除砂器，效果會(huì)更好。泥漿池總?cè)莘e大于200 m3，泥漿量不少于150 m3，以便鉆屑充分沉淀，因?yàn)殂@屑在泥漿流速低時(shí)更易沉淀。絮凝類材料選擇：選用水解度25—30%，分子量1500萬(wàn)的聚丙烯酰胺，加量500PPm。復(fù)雜地層，因?yàn)榇嬖谧o(hù)壁防塌問題，要加一定量的分散劑，此時(shí)應(yīng)增加絮凝劑、加量5%。控制固相要從一進(jìn)入二開就開始，首先是排凈一開稠漿，然后就加絮凝劑，讓鉆屑一開始就能很好的沉淀下來，完鉆前50米比重不超過1.05 g/

15、cm3 。,,現(xiàn)場(chǎng)鉆井液的配置與維護(hù),二開鉆井液的配置與維護(hù),二開前在地面循環(huán)系統(tǒng)用300-400m3清水，按配方加入各種聚合物處理劑,并在地面循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)、水化，使性能達(dá)到要求后方可開鉆鉆進(jìn)。采用地面大土池循環(huán)，快速沉淀鉆屑，有效控制密度、含砂量，保持最低密度。工程上必須堅(jiān)持好無固相鉆井液鉆井的強(qiáng)化措施，以保證井下安全。進(jìn)入直羅組以及延長(zhǎng)組下部泥巖層鉆進(jìn)，加大高分子聚合物處理劑和抑制防塌劑的用量，進(jìn)一步穩(wěn)定井壁，克服阻卡，提高鉆速

16、。紙坊組易坍塌發(fā)生井徑擴(kuò)大，且造漿性強(qiáng)，維持鉆井液體系有足夠的抑制和絮凝能力。同時(shí)，劉家溝組易發(fā)生井漏，鉆遇該層以防漏為主，適當(dāng)提高鉆井液粘度，要保持足夠的鉆井液量，進(jìn)劉家溝組前盡可能將密度控制在1.03g/cm3以下，以防止劉家溝組發(fā)生壓力誘導(dǎo)性井漏。一旦發(fā)生嚴(yán)重井漏，可采用常規(guī)堵漏方法堵漏或打水泥堵漏。 起鉆前使用“清掃液”清掃井眼，以保證起下鉆無阻。,,現(xiàn)場(chǎng)鉆井液的配置與維護(hù),斜井段鉆井液的配置與維護(hù),此井段著重解決好“雙石層

17、”泥巖段井壁穩(wěn)定以及潤(rùn)滑防卡、攜砂等難題。執(zhí)行設(shè)計(jì)配方，鉆井液處理要突出強(qiáng)抑制，潤(rùn)滑防卡，良好攜屑。為了提高鉆井液的防卡潤(rùn)滑性能,加入1～2%的液體潤(rùn)滑劑或石墨粉等固體潤(rùn)滑劑,使Kf≤0.07。及時(shí)維護(hù)各種處理劑達(dá)到設(shè)計(jì)要求。必要時(shí)每鉆一定進(jìn)尺,用"高粘切稠漿"清掃一次井眼, 尤其在起鉆前,保證井眼清潔,減小巖屑床的形成。充分利用四級(jí)固控設(shè)備,嚴(yán)格控制含砂量和坂土含量, 以保證鉆井液的可控性,確保井下安全。

18、進(jìn)入大斜度井段用石灰石粉加重鉆井液，密度確定具體以滿足大斜度井段的防塌要求為原則，同時(shí)控制失水。,,現(xiàn)場(chǎng)鉆井液的配置與維護(hù),現(xiàn)場(chǎng)固控設(shè)備的使用,,,,一級(jí)固控（振動(dòng)篩）,二級(jí)固控（除砂器）,四級(jí)固控（離心機(jī)）,,三級(jí)固控（除泥器）,,現(xiàn)場(chǎng)鉆井液的配置與維護(hù),現(xiàn)場(chǎng)固控設(shè)備的使用,,,旋轉(zhuǎn)粘度儀,降失水儀,,現(xiàn)場(chǎng)鉆井液的配置與維護(hù),現(xiàn)場(chǎng)固控設(shè)備的使用,,,,比重儀,含砂量測(cè)量?jī)x,漏斗粘度儀,,緒論 蘇里格東部地層特

19、點(diǎn) 蘇里格東部氣田鉆井液技術(shù) 低固相鉆井液在蘇里格東部氣田的應(yīng)用效果 結(jié)論與認(rèn)識(shí),,論文提綱,結(jié)論與認(rèn)識(shí),聚合物低固相鉆井液體系的應(yīng)用：1.大幅度地提高了鉆井速度，縮短了鉆井、建井周期，節(jié)約了鉆井成本。2.解決了延長(zhǎng)組遇阻卡問題，保證了井壁穩(wěn)定性和電測(cè)成功率。3.利于保護(hù)氣層，對(duì)儲(chǔ)層改造提高單井產(chǎn)量起先決條件。4.減少了井下復(fù)雜事故的發(fā)生，確保了鉆井工程的安全。,,做為鉆井工程現(xiàn)場(chǎng)管理人員我們應(yīng)該切實(shí)抓好鉆井液的固相控制

20、與體系轉(zhuǎn)換工作，保證施工質(zhì)量。1.應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)日常檢查，指導(dǎo)鉆井液技術(shù)人員嚴(yán)格執(zhí)行各項(xiàng)鉆井液技術(shù)措施。2.通過各種途徑將現(xiàn)用的各種鉆井液處理劑的用途.加量及處理效果全面介紹給鉆井隊(duì)鉆井液技術(shù)人員。使大家在使用這些處理劑時(shí)能做到有的放失。3.日常鉆井液的維護(hù)一定要遵循小處理勤維護(hù)的處理原則。4.一定要處理好鉆井液材料節(jié)約和保證井下安全之間的矛盾。在保證井下的安全的前提下，提倡節(jié)約，杜絕盲目節(jié)約而忽視井下安全的現(xiàn)象。,,匯報(bào)完畢