蘇里格氣井水平井鉆井液技術(shù)方案

1、蘇里格氣井水平井鉆井液技術(shù)方案蘇里格氣井水平井鉆井液最關(guān)鍵的技術(shù)是井眼凈化、大斜度井段“雙石層”和水平段泥巖的垮塌、預(yù)防PDC鉆頭的泥包、潤(rùn)滑性、產(chǎn)層保護(hù)等。基本情況直井段：保持了本區(qū)塊直井、定向井鉆井液方案。斜井段 : 繼續(xù)采用強(qiáng)抑制無(wú)土相復(fù)合鹽鉆井液體系。水平段：采用無(wú)土相酸溶暫堵鉆井液體系。技術(shù)難點(diǎn)蘇里格區(qū)塊直井段安定底直羅組、延長(zhǎng)底部紙紡組頂部易垮塌。蘇里格區(qū)塊劉家溝組與石盒子組地層承壓能力低，普遍存在滲透性漏失和壓差性漏失。尤其是蘇5 區(qū)塊漏失最為頻繁?！半p石層”、煤層和水平段泥巖的垮塌，是導(dǎo)致水平井易發(fā)生復(fù)雜和故障的致命的因素。如何優(yōu)化鉆井液體系、性能、組分， 通過(guò)鉆頭選型，水力參

2、數(shù)優(yōu)化，是預(yù)防PDC鉆頭泥包和提高斜井段機(jī)械鉆速的關(guān)鍵。如何通過(guò)改善泥餅質(zhì)量，提高鉆井液的潤(rùn)滑性是水平井鉆井液防卡潤(rùn)滑的關(guān)鍵。3 技術(shù)方案表層技術(shù)方案表層鉆井液配方表層及導(dǎo)管鉆進(jìn)嚴(yán)格按蘇里格氣田表層鉆井液技術(shù)執(zhí)行，打?qū)Ч懿捎冒淄翝{小循環(huán)，導(dǎo)管打完后固定、找正、坐實(shí)、水泥回填，侯凝2-3 小時(shí)，開(kāi)鉆過(guò)程中監(jiān)控導(dǎo)管情況。若流砂層未封?。魃硨?0米以上），采用白土漿鉆井，0.1%CMC+5-6%土, 密度 :1.03-1.05g/cm3 ，粘度 :40-50s ；鉆穿流沙層50-80 米之后，采用低固相鉆井液體系，密度:1.01-1.03g/cm3， 粘度 :31-35s 。若流砂層已完全封住，用

3、清水聚合物鉆井液體系，配方為 0.2%CMP+0.2%ZNP-1。鉆井液性能：密度 100-1.02g/cm3,粘度:31-32s 。下表層表套前技術(shù)措施打完表層后配白土漿（約 40-50 方）密度： 1.03-1.05g/cm 3，粘度： 40-50s ，采用地面小循環(huán)清掃井底后打入井里封固裸眼井段，起鉆連續(xù)灌白土漿，確保井口流沙層段為白土漿，防止下表套過(guò)程中流沙垮塌。二開(kāi)直井段技術(shù)措施二開(kāi)提前預(yù)水化聚合物膠液利用候凝搞井口期間提前預(yù)配聚合物膠液300 方， 0.1%K-PAM +0.2%ZNP-1+0.2%CMP。二開(kāi)進(jìn)入安定組前 50米鉆井液上罐鉆進(jìn)，根據(jù)粘度高低適量加入K-PAM、ZN

4、P-1,每鉆進(jìn)50-70米清洗1次錐形罐，性能達(dá)到：粘度）31s,密度0 1.02g/cm 3,鉆進(jìn)中分2-3次加入0.5噸XL-007,鉆穿直羅100米后下罐采用大池子循環(huán)，在延長(zhǎng)組底部 100 米鉆井液再次上罐鉆進(jìn)，分2-3 次加入 0.5 噸 XL-007 及其它化工，進(jìn)入紙紡組 100 米后下罐采用大池子循環(huán)（ 主要針對(duì)蘇里格 ） 。每班隨時(shí)開(kāi)振動(dòng)篩觀察返出巖屑，判斷井下情況，及時(shí)作出處理，補(bǔ)充新漿配方0.1%K-PAM+0.2%ZNP-1+0.2%CM段慢、分次混入，做好泵壓變化記錄，防止誤判斷井下、鉆具故障。每天或起鉆前稠漿、大排量清掃。斜井段技術(shù)措施斜井段鉆井液配方及維護(hù)直井段鉆

5、完后根據(jù)井下情況，可用稠漿清掃，保證井筒清潔，有利于滑動(dòng)定向。掌握轉(zhuǎn)化時(shí)機(jī)。井斜達(dá)到 15左右轉(zhuǎn)化鉆井液體系（根據(jù)井下情況和井隊(duì)加藥品快慢），轉(zhuǎn)化時(shí)加入抗鹽、抗高溫處理劑，嚴(yán)禁加入不抗鹽、不抗高溫的其他處理劑， 轉(zhuǎn)化主處理劑為：GD-K、 JT-1 、 PAC（CMC）、SFT-1、 SMP-2、 ZDS、WT-1 及工業(yè)鹽等。鉆井液體系轉(zhuǎn)化配方：原漿+0.2-0.3%PAC +2-3% GD-K +0.2-0.3%JT-1+1.5-2%SFT-1+3-4%ZDS +0.1%NaOH +5-10%工業(yè)鹽+3-4%有機(jī)鹽控制性能：密度： 1.08-1.10g/cm 3 ，粘度： 38-42s ，

6、 FL： 6-4ml ， PH：8-9 ，動(dòng)切： 5-10 Pa加藥順序：按上述配方以循環(huán)周先后交替加入 PAC 、 GD-K、 JT-1 、SFT-1、ZDS打鉆6-8小時(shí)再加入 NaOH WT-1及工業(yè)鹽。在井斜 30的時(shí)加入2-3 噸SMP-2（加入SMP-2可適當(dāng)減少 GD-K JT-1等降失水劑的含量）。蘇 5井區(qū)和桃 7 井區(qū)劉家溝鉆穿必須做承壓試驗(yàn)。由于延長(zhǎng)、劉家溝組易漏地層與“雙石層”等易塌地層處在同一裸眼井段，解決好易塌層垮塌和易漏層承壓能力是技術(shù)的關(guān)鍵。為提高地層承壓能力，做地層承壓試驗(yàn)，做承壓試驗(yàn)要求： （ 1 ） 鉆穿劉家溝組50-100 米； （ 2） 轉(zhuǎn)化為強(qiáng)抑制無(wú)

7、土相復(fù)合鹽鉆井液體系； （ 3） 井斜達(dá)到15左右，鉆井液密度大于1.10g/cm 3以上；（4）鉆井液當(dāng)量密度大于1.25g/cm 3; （ 5）配量： 封劉家7井段+10 m3; （6）加量：5-8%DF-A （適用蘇5、桃7區(qū)塊，其它區(qū)塊暫不 做要求。）斜井段根據(jù)井斜提高鉆井液密度：（1）在井斜30時(shí)密度達(dá)到1.15-1.18 g/cm 3。（2）在井斜45時(shí)將密度達(dá)到1.25-1.28 g/cm 3，（蘇5 及蘇47、蘇48 等易漏, ，鉆井液密度走下線，加入 SFT-1 及目數(shù)更小的超細(xì)碳酸鈣提高封堵性 能，同時(shí)加入 5-7%KCL 0.2-0.3%CWD-1、0.1%K-PAM 增

8、加該體系的防塌抑制能力）。在斜井段不加入原油的情況下可加入XCS-3增加體系的防塌潤(rùn)滑性。（3）在井斜達(dá)60以上時(shí)將密度達(dá)到 1.28 g/cm3 以上，（蘇5 及蘇 47、 48等易漏的區(qū)塊，鉆井液密度走下線） ；穿越下古煤層時(shí)要將鉆井液密度提高到 1.30 g/cm3 以上。（ 4）井斜小于30 時(shí)盡可能采用工業(yè)鹽、有機(jī)鹽等提密度，以提高滑動(dòng)增斜效率。鉆頭泥包的原因分析及對(duì)策PDC占頭泥包分析鉆井液性能：性能差，如抑制性、潤(rùn)滑性能差、失水大、濾餅厚、黏土含量高等。地質(zhì)因素：泥巖地層、易吸水膨脹的地層或軟硬交錯(cuò)的地層，易形成泥包。鉆井參數(shù)：鉆進(jìn)中排量較小，未能將鉆屑及時(shí)帶離井底，造成重復(fù)切削

9、。鉆進(jìn)中鉆壓不均勻，鉆時(shí)變慢后，盲目加大鉆壓。鉆頭選型：選用中心孔流道較小的PDC鉆頭，導(dǎo)致鉆屑滯留在底部。（2）預(yù)防PDC占頭泥包的技術(shù)對(duì)策預(yù)防pdC占頭泥包的鉆井液維護(hù)的核心是：一是通過(guò)無(wú)機(jī)鹽、有機(jī)鹽等強(qiáng)抑制劑的含量，提高鉆井液的抑制性，抑制泥巖地層分散、造漿。二是保持無(wú)土相、低活性固相含量。(3)復(fù)合鹽鉆井液防PDCE包的維護(hù)。首先確保體系中有足夠的抑制劑含量，主要通過(guò)觀測(cè)鉆屑和鉆井液的性能來(lái)掌握。具體的：一是泥巖段的砂樣成型好，不粘篩布。二是鉆井液的性能在泥巖段鉆進(jìn)變化不大，密度、粘度、固含不升，性能穩(wěn)定。其次加強(qiáng)固控設(shè)備的使用，保持鉆井液中低固相。再次工程措施：一是 PDC鉆頭鉆速快

10、、鉆屑多，必須要有足夠的排量，避免鉆屑重復(fù)切削會(huì)形成淤泥而泥包鉆頭。要求環(huán)空上返速度達(dá)到 1.00m/s ；二是鉆壓合理，送鉆均勻，速度太快時(shí)要適當(dāng)控制鉆壓；三是盡量避免長(zhǎng)時(shí)間、長(zhǎng)井段的滑動(dòng)鉆進(jìn)，四是下鉆分段循環(huán)。防煤層垮塌的鉆井液措施( 1)泥漿措施：由于煤層遇水極易分散，防煤層垮塌的泥漿技術(shù)措施應(yīng)從提高泥漿密度和控制泥號(hào)A API及HTHpfe水入手。進(jìn)入山西組煤層前用密度為 1.30-1.35 g/cm3采用GD-K、 JT-1 、超細(xì)目碳酸鈣粉等處理劑，使泥漿API 失水控制在4ml 以下，HTHRfe水控制在15ml以下，并且可形成薄而韌、滲透率低的泥餅。采用高粘度鉆井液、粘度控制在

11、60s 以上，防止水力對(duì)煤層的沖刷、工程在滿足攜砂的前提下采用較低的排量鉆進(jìn)。（ 2）工程技術(shù)措施在煤層鉆進(jìn)中，禁止采用滑動(dòng)鉆進(jìn)方式，禁止在煤層段強(qiáng)增斜扭方位作業(yè)。煤層段嚴(yán)禁長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)，井下要出現(xiàn)遇阻要避開(kāi)煤層循環(huán)。斜井段完鉆電測(cè)及下套管前的鉆井液處理完鉆后配稠漿清掃，再大排量充分循環(huán)鉆井液2-3 周，確保洗井徹底。短程起下鉆至造斜點(diǎn)附近，確保井眼暢通后把預(yù)配置25方封閉潤(rùn)滑液（原漿中加入1噸GD-2、1噸XCS-3）,封閉大斜度井段。起鉆過(guò)程中連續(xù)灌漿，確保井筒內(nèi)液柱壓力足夠。電測(cè)期間，每測(cè)完一趟灌漿一次，確保鉆井液液面在井口。電測(cè)完按設(shè)計(jì)鉆具組合、雙扶正器通井，到底后大排量充分循環(huán)鉆井液2

12、-3 周，確保洗井徹底；若下鉆遇阻，及時(shí)接方鉆桿建立循環(huán)劃眼，并根據(jù)井下情況處理好鉆井液，直到上提下方無(wú)遇阻，短起下無(wú)遇阻后打入預(yù)配的 20-25 方封閉潤(rùn)滑液（原漿中加入1噸GD-2、1噸XCS-3）,封閉大斜度井段方可起鉆下套管。起鉆過(guò)程中連續(xù)灌漿，確保井筒內(nèi)液柱壓力足夠。水平段技術(shù)方案水平段鉆井液配方及維護(hù)鉆塞時(shí)用大池子泥漿循環(huán)。其他循環(huán)罐預(yù)配鉆井液，利用斜井段泥漿最多不超過(guò)60 方（下完套管后利用離心機(jī)降低斜井段鉆井液密度，配置水平段鉆井液時(shí)可加入30方左右，鉆進(jìn)過(guò)程中分多次加入30方） ，以免使用過(guò)多影響鉆井液性能，造成鉆頭泥包和鉆進(jìn)中托壓。2 轉(zhuǎn)化過(guò)程中控制泥漿總量在200 方左右

13、，具體加量為： 3-4%GD-K+4-5%ZDS+0.1% PAC（CMC） +0.1%燒堿 +甲醛適量（0.1%左右 ）+工業(yè)鹽 15 噸+15噸甲酸鈉（保證體系的抑制性），循環(huán)2 周后測(cè)初始性能：密度1.15-1.18g/cm 3，漏斗粘度38-42S,失水6-4ml , PH=8-9。必須勤觀察振動(dòng)篩砂樣返出情況及時(shí)維護(hù)，鉆進(jìn)一定進(jìn)尺可適量補(bǔ)充 K-PAM XCS-&原油增強(qiáng)體系的抑制能力和潤(rùn)滑性。砂巖地層鉆進(jìn)，鉆時(shí)較快，每鉆進(jìn)400-500 米進(jìn)尺進(jìn)行短起下鉆，氣層顯3不很好（氣測(cè)值出現(xiàn)身于50萬(wàn)ppM ,可將密度提局到1.25 g/cm以上，長(zhǎng)時(shí)間滑動(dòng)鉆進(jìn)后，復(fù)合鉆進(jìn)時(shí)可適當(dāng)提高轉(zhuǎn)盤(pán)

14、轉(zhuǎn)速，破壞巖屑床，滑動(dòng)鉆進(jìn)時(shí)，如長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有進(jìn)尺，必須上提活動(dòng)鉆具，防止發(fā)生粘卡。出現(xiàn)泥巖時(shí)的要求（1）出現(xiàn)泥巖時(shí)要及時(shí)給技術(shù)辦進(jìn)行匯報(bào)，并以甲酸鈉、NaCL為主,BaSO4石灰石）為輔提高密度；（ 2 ）若伽瑪值大于180（此值作為參考，當(dāng)伽瑪值大于120 時(shí)，要勤觀察振動(dòng)篩上返出砂子以否為泥巖），鉆遇泥巖到30m時(shí)，必須將密度提至1.25 g/cm 3以上（若密度未達(dá)到要求,必須循環(huán)加重）；KCL含量達(dá)到5-7%;（3）若伽瑪值大于180,鉆遇泥巖達(dá)50m時(shí)，密度必須提至1.30g/cm3 （若密度 未達(dá)到要求，必須循環(huán)加重）以上；提密度出現(xiàn)滲漏時(shí)繼續(xù)加入KCL總含量達(dá)到7-9%, CWD-

15、1 （或 KPAM 達(dá)到 0.3-0.4% ;（4）若伽瑪值大于180,鉆遇泥巖段到80m時(shí)，密度必須提至1.35g/cm3（若密 度未達(dá)到要求，必須循環(huán)加重），同時(shí)CWD-1（或K-PAM總量達(dá)到0.4-0.5%等。若伽 瑪值大于180,鉆遇泥巖段到150m時(shí)，密度必須提至1.40g/cm3 （若密度未達(dá)到要 求,必須循環(huán)加重） 。水平段提密度要求：每次提密度要仔細(xì)觀察漏失量，提密度時(shí)一個(gè)循環(huán)周不超過(guò)0.02g/cm （低密度3時(shí)一個(gè)循環(huán)周可提高 0.03-0.05g/cm 3），防止加量過(guò)快壓漏地層，若出現(xiàn)漏失的跡象停止加重，循環(huán)觀察；已知井漏區(qū)塊以化學(xué)防塌為主，物理防塌為輔，提密度時(shí)要更

16、為慎重，原則上一個(gè)循環(huán)周不超過(guò)0.02g/cm 3 ，防止加量過(guò)快壓漏地層，并隨鉆加入 DF-A 進(jìn)行隨鉆防漏。隨著水平段進(jìn)尺的增加，攜砂也變的相對(duì)困難?？刂苿?dòng)塑比在0.30-0.35 , 3轉(zhuǎn)的度數(shù)3,可適量的在原漿中加入適量XCCf口 ZDS提高粘切清掃井眼，保證井眼清潔, 減小巖屑床的形成。強(qiáng)化四級(jí)固控設(shè)備的使用：進(jìn)入斜井段要合理使用四級(jí)固控設(shè)備，嚴(yán)格控制鉆井液中的有害固相，含砂量小于0.3%。振動(dòng)篩選用波浪篩布，篩布要求在100-120 目，要求鉆井液要100%的過(guò)篩。鉆進(jìn)時(shí)，不間斷的開(kāi)啟除砂、除泥器（篩布選用 150 目）、離心機(jī)清除調(diào)整鉆井液中的固相比例。井斜達(dá)到30以后時(shí)每班必須

17、開(kāi)離心機(jī)4-6 小時(shí)，除砂、除泥器不小于 8 小時(shí)，密度降低時(shí)要及時(shí)加重，通過(guò)清除 - 加重 - 清除 -再加重的辦法來(lái)調(diào)整鉆井液中的固相比例。做好防淀粉發(fā)酵的工作，轉(zhuǎn)化時(shí)加入0.1%的甲醛，體系氣泡過(guò)多或有異樣氣味，有發(fā)酵的前兆可再加入適量甲醛及燒堿。3.4.2 水平段完鉆電測(cè)前及下工具前鉆井液處理完鉆后配稠漿清掃，大排量充分循環(huán)鉆井液2-3 周，確保洗井徹底。短程起下鉆至套管腳近，再下鉆至井底，正常后配置20方封閉潤(rùn)滑液（原漿中加入1噸GD-2、1噸XCS-3）,封閉水平井段。起鉆過(guò)程中連續(xù)灌漿，確保井筒內(nèi)液柱壓力足夠。電測(cè)期間，每測(cè)完一趟灌漿一次，確保鉆井液液面在井口。電測(cè)完按設(shè)計(jì)鉆具組

18、合通井，到底后大排量充分循環(huán)鉆井液2-3 周；若下鉆遇阻，及時(shí)接方鉆桿建立循環(huán)劃眼，并根據(jù)井下情況處理好鉆井液，上提下方無(wú)遇阻方可下鉆，到底后仍需短起下作業(yè)進(jìn)行驗(yàn)證，短起下正常后方可打入預(yù)配置20方（ 1000 米水平段） 封閉漿 （原漿中加入1 噸 GD-2、 1 噸 XCS-3） ，封閉水平井段。4化工儲(chǔ)備：直井段材料藥品代號(hào)用量（噸）單價(jià)（元/噸）耗費(fèi)（元）聚丙烯酸鉀K-PAM1.51446221693鉆井液抑制防塌劑ZNP-121336926738陽(yáng)離子抑制劑XL-00711360513605螯合金屬聚合物強(qiáng)抑制劑CMP21324826496白土白土107807800提粘劑CMC0.3180105403合計(jì)16.8101735斜井段聚陰離子纖維素PAC21821836436竣甲基淀粉GD-K12653878456磺化酚醛樹(shù)脂SMP-231218736561水分散陽(yáng)離子乳化瀝目粉SFT-110837683760燒堿NaOH3269