豐深1平1井三開沙四段鹽膏層鉆井技術(shù)畢業(yè)論文

1、中國石油大學（華東）成人教育學院 年級：年級： 2012 網(wǎng)絡(luò)春 層次：層次： 姓名：姓名： 專業(yè)：專業(yè)： 石油工程 題目：題目：豐深豐深 1-平平 1 井三開沙四段鹽膏層鉆井技井三開沙四段鹽膏層鉆井技 術(shù)術(shù) 函授站（點）：函授站（點）： 東營學習中心 摘要 鹽膏層鉆井, 特別是深井鹽膏層和復合鹽層鉆井, 是一個世界 級的鉆井技術(shù)難題。豐深 1-平 1 井在三開沙四段鉆遇鹽膏層，對鉆 井施工帶來了很大的困難。本文討論了豐深 1-平 1 井在巨厚鹽膏層 鉆井中, 在鉆井液、工程等方面所采取的相應(yīng)措施, 為勘探開發(fā)勝 利油田鹽下油氣藏積累了豐富的經(jīng)驗。 關(guān)鍵詞：豐深 1-平 1 井；鉆井液；鉆井液

2、密度；套管強度 目 錄 一.前言.1 二.技術(shù)難點.1 三.相應(yīng)措施.1 3.1 鉆井液技術(shù)是鹽膏層地層鉆進的關(guān)鍵技術(shù).2 3.2 先進可靠的鉆井設(shè)備.2 3.3 合理的工程技術(shù)措施.2 3.4 合理的鉆進參數(shù).2 3.5 合理選用鉆頭類型.3 3.6 合理的井身結(jié)構(gòu).3 四 .結(jié)論.3 五.參考文獻.4 一.前言 豐深 1-平 1 井設(shè)計井深 5750.45m, 是中石化重點氣藏評價井, 勝利油田目前設(shè)計最深的水平井, 也是勝利深層砂礫巖找氣的突破 井。該井在沙四段所要鉆遇的巨厚鹽膏層是鉆井過程中的特難點。 豐深 1-平 1 井所鉆遇的鹽膏層屬于鹽湖相邊岸沉積。要進行鹽下油 氣藏的勘探開發(fā),

3、 鹽膏層地層的鉆探工作是一個不可避免的問題。 在進行該井的設(shè)計之前, 進行了大量的調(diào)研工作, 也借鑒了國 內(nèi)鹽膏層大量的鉆探技術(shù)經(jīng)驗。該井二開技術(shù)套管外徑 244.5mm， 下深 2801.3m, 有效封住沙三中亞段及以上油氣層。沙三中亞段及 以上油氣層地層欠壓實、易分散造漿、易水化膨脹、易阻卡、易塌 漏, 技術(shù)套管的準確下入是三開順利施工的保證。工程的精心施工, 地層的準確卡取, 鉆井液根據(jù)井下情況的及時調(diào)整, 使豐深 1-平 1 井在三開作業(yè)過程中沒有發(fā)生一次井下事故, 有力地保證了豐深 1- 平 1 井的順利施工, 也為今后鹽膏層地層施工增加了認識, 積累了 經(jīng)驗。 二.技術(shù)難點 鹽膏層

4、段具有蠕變、坍塌掉塊、溶解等特點, 其中這些特點又 相互影響, 對鉆井施工造成極大的困難。主要體現(xiàn)在: （1）該井設(shè)計井深 5750.45m, 套管層次多, 在鉆遇鹽膏層時, 大尺寸鉆頭機械鉆速受到地層和井眼的限制, 而且鉆頭選型受到地 層條件限制, 這些客觀因素增加了鉆井周期。 （2）井身結(jié)構(gòu)復雜，井底溫度較高,使用鹽水鉆井液對鉆具有 一定的影響.泵壓高，易憋泵.井眼凈化困難 （3）鉆井過程中, 在鹽膏層集中段底, 在井深 3804 開始鉆遇 含膏泥巖，之后泥巖和膏巖交互出現(xiàn)，3980m4315m 為石膏巖聚集 段，中間夾雜，對鉆進造成很大的復雜情況,。 （4）鹽膏層對鉆井液的污染較嚴重。石

5、膏、鹽巖、雜鹵石中所 含 n acl、kcl、cacl2、caso4 等溶于非飽和鹽水鉆井液中, 電離 出高質(zhì)量濃度陽離子( 如 ca2+ 、na+ 等) 。陽離子壓縮膠體顆粒 的雙電層, 使水化膜變薄, 致使膠體顆粒趨于聚結(jié), 破壞鹽膏層和 鉆井液的穩(wěn)定性, 出現(xiàn)濾失猛增, 泥餅變厚發(fā)虛, 鉆井液流動性變 差甚至喪失等現(xiàn)象。 （5）鹽巖的蠕變在鉆進過程中, 造成上提鉆具蹩泵, 遇卡, 轉(zhuǎn) 動扭矩變大, 經(jīng)常蹩停頂驅(qū)。這對鹽膏層的穩(wěn)定是非常不利, 進一 步激發(fā)了巖膏層的坍塌掉塊, 形成大肚子。這對后續(xù)的鉆井施工帶 來很多不利因素。 （6）鹽巖的蠕變需要提高鉆井液比重來抑制, 而在三開長裸眼 井

6、段存在多套壓力體系, 同時豐深 1-平 1 井在沙四段和孔店組界面 及大套的砂泥巖互層, 極易造成井漏。上部地層蠕變縮徑與下部地 層發(fā)生井漏相互矛盾, 互相制約, 這對鉆井施工是一個很大的考驗。 （7）使用尾管固井工藝,比普通固井方式更為復雜。 三.相應(yīng)措施 實際施工中主要是從鉆井液, 地質(zhì)預報, 工程技術(shù)措施等方面 入手。對各種技術(shù)措施、技術(shù)參數(shù)進行及時跟蹤、調(diào)整, 以及施工 過程中的對出現(xiàn)問題的及時總結(jié), 共同分析。并制定相應(yīng)的針對性 措施, 有力地保證了施工的連續(xù)性, 安全性。 3.1 鉆井液技術(shù)是鹽膏層地層鉆進的關(guān)鍵技術(shù) 三開井段鉆井液體系: 上部井段：(35)%膨潤土+(0.30.5

7、)%鉆井液用有機高分子絮 凝劑(11.5)%鉆井液用抗鹽抗溫降失水劑+(23)%鉆井液用抗高 溫抗鹽防塌降失水劑+(23)%鉆井液用磺甲基酚醛樹脂 smp- ii+（1-1.5）%鉆井液用無水聚合醇+(35)%鉆井液用磺化瀝青乳液 +（12）%鉆井液用飽和鹽水降濾失劑或鉆井液用磺酸鹽共聚物降 濾失劑+(23)%鉆井液用超細碳酸鈣+5-8%kcl。 下部井段：(23)% 抗鹽土+(0.30.5)% 鉆井液用有機高分子 絮凝劑+（23)%鉆井液用抗高溫抗鹽防塌降失水劑+(1.52)% 鉆 井液用抗鹽抗溫降失水劑+(35)%鉆井液用磺甲基酚醛樹脂 smp-ii +（11.5）%鉆井液用無水聚合醇+(

8、35)%鉆井液用磺化瀝青乳液 +（12）%鉆井液用飽和鹽水降濾失劑或鉆井液用磺酸鹽共聚物降 濾失劑+（2635）%工業(yè)鹽+（510）%鉆井液用油基潤滑劑 2 型 +（815）%原油+（23）%鉆井液用超細碳酸鈣+1%鉆井液用雙膜 承壓處理劑。 三開井段含有大量鹽膏，鹽膏層段的施工時該井段井眼安全鉆 井的關(guān)鍵。為克服因鹽溶造成井徑過大及由于鹽層蠕變性造成井眼 縮徑、井壁失穩(wěn)及下部地層 co32-污染引起鉆井液性能惡化不利因 素，采用了復合鹽聚磺鉆井液體系，主要采取以下措施。 （1）轉(zhuǎn)換泥漿時將鉆井液中 cl-的含量提高至(1718) x104mg/l，并且采用補充鹽水膠液的方法保證鉆井液中氯根含

9、量至 飽和，防止鹽溶，利于井徑規(guī)則。 （2）嚴格控制鉆井液中膨潤土含量在 35g/l 以內(nèi)，加強鉆井液 的抗污染能力。 （3）確定合理的鉆井液密度克服鹽膏層的蠕動變形，同時加入 nacl 以保證井壁穩(wěn)定。 （4）加強固相清除效率，強化固控設(shè)備的使用。 （5）通過混油與加入聚合醇相結(jié)合，控制鉆井液濾失量加強泥 餅質(zhì)量，減小有害固相含量，保證鉆井液具有良好的潤滑性。 （6）由于定向儀器對鉆井液要求嚴格，及時處理鉆井液污染， 提前加入足量抗溫藥品，保持氯根含量在設(shè)計范圍，加強對粘土分 散的抑制性等方法保持了良好的流變性，滿足了井下需要。 3.2 先進可靠的鉆井設(shè)備 針對本井施工的難點, 鉆井隊配備了

10、先進的景宏頂驅(qū)設(shè)備和電 動設(shè)備, 通過無級變速能夠達到排量和鉆機轉(zhuǎn)速的有效控制; 采用 外徑 127mm，鋼級 g105 鉆桿, 可以滿足大扭矩, 高排量要求; 使用 隨鉆修壁器, 增強鉆具的倒劃眼和修整井壁的能力; 鉆鋌和下井工 具每使用 200h 就探傷 1 次, 有力保證了鉆具的安全。 3.3 合理的工程技術(shù)措施 盡量簡化鉆具結(jié)構(gòu)。在鹽膏層地層鉆進, 首先保證設(shè)備正常運 轉(zhuǎn), 每鉆進 1m 上提 2m 進行劃眼到底, 上提鉆具時, 應(yīng)相應(yīng)降低泵 沖, 一旦有蹩泵顯示, 應(yīng)起鉆到鹽膏層頂部再循環(huán)劃眼到底進行鉆 進。在鉆完 1 個單根后, 上提整立柱劃眼 2 遍, 各種鉆進參數(shù)正常 方可鉆進

11、。在鉆進時應(yīng)該保證較高的排量, 滿足清洗井眼的目的。 在鉆進過程中, 盡量不停泵、不停止鉆具的轉(zhuǎn)動, 接單根時盡量縮 短停泵和鉆具靜止的時間。 3.4 合理的鉆進參數(shù) 根據(jù)井下情況制定合理的鉆進參數(shù), 一般鉆壓控制在 120 140kn, 轉(zhuǎn)速 65 75r/ min, 排量保持在 30 35l/ s。保證井身軌 跡, 控制井斜, 三開完鉆最大井斜 77 度， 最大水平位移僅 552m。 這對在進行四開鉆井作業(yè)時, 套管的防磨損起到了強有力的保證。 在鹽膏層地層鉆進, 保證鉆時大于 45min/ m, 密切注意各種參數(shù)的 變化, 尤其注意扭矩和泵沖及總池的變化。一旦鉆進參數(shù)有變化, 立即上提鉆

12、具到正常井段再劃眼到底, 各種參數(shù)正常后方可進行鉆 進, 決不冒進。 3.5 合理選用鉆頭類型 在大段的砂泥巖互層段, 采用江漢鉆頭廠生產(chǎn)的 215.9mmhjt537gk 鉆頭, 平均機械鉆速達到 2.1m/ h。比普通牙 輪鉆頭機械鉆速提高了一倍以上, 并且該類型的牙輪鉆頭采用金屬 密封, 軸承不易密封失效, 使用時間長, 減少了起下鉆的次數(shù), 為 三開井段的快速施工奠定了良好的基礎(chǔ)。 3.6 合理的井身結(jié)構(gòu) 三開井段完鉆后, 采用 177.8 p110tt 鋼級的套管采用尾管 懸掛的方法完井, 這樣節(jié)省了下套管時間, 保證了套管順利下到預 定井深, 為后續(xù)施工提供了保證。 豐深 1-平

13、1 井成功完成了三開的鉆井任務(wù), 為四開的施工提供 了保證。同時在為今后鹽膏層的鉆井積累了豐富的經(jīng)驗。勝利油田 肩負著原油生產(chǎn)的重任, 發(fā)展到后期, 對鹽下油氣藏的勘探開發(fā)已 經(jīng)勢在必行, 因此對于鹽膏層的鉆井技術(shù)是一個不能避免的話題。 本井對于沙四段的成功鉆探, 意義重大。 四 .結(jié)論 1. 鉆井液技術(shù)是鹽膏層鉆井關(guān)鍵性技術(shù)之一, 針對豐深 1-平 1 井在鹽膏層地層中鉆井所取得的經(jīng)驗教訓應(yīng)該好好總結(jié), 為今后的 施工奠定基礎(chǔ)。 2. 在鹽膏層地層鉆井作業(yè)的過程中, 應(yīng)該充分考慮鉆井液比重 對鹽膏層塑性蠕變的抑制作用。另外在下次開鉆前, 應(yīng)該充分考慮 其鉆井液比重對鹽膏層套管強度的校合。鹽膏層套管的擠毀一直是 鹽膏層地層鉆井存在的一大問題, 應(yīng)該在四開在鉆具上加足套管防 磨套