高溫高壓鉆井液普及分享課件

高溫高壓鉆井液高溫高壓鉆井液普及分享課件匯報內(nèi)容高溫高壓鉆井液概述高溫水基鉆井液應(yīng)用簡介高溫油基鉆井液應(yīng)用簡介匯報內(nèi)容高溫高壓井的定義溫度150℃壓力10，000psi使用加重鉆井液

井深>4000米（深井）>4500米（超深井）井溫和壓力（井深）--鉆井工藝技術(shù)的重要標志高溫高壓井的定義溫度150℃GlobalHTHPdistributionGlobalHTHPdistribution高溫高壓泥漿體系分布高溫高壓泥漿體系分布油基優(yōu)點熱穩(wěn)定性井壁穩(wěn)定性潤滑性失水控制卡鉆趨勢低抗污染好CO2

&H2S,固相無腐蝕性水基泥漿-油基泥漿體系對比-1水基優(yōu)點環(huán)保井涌探測低壓縮性地質(zhì)評估后勤油基水基泥漿-油基泥漿體系對比-1水基油基缺點環(huán)保井涌探測壓縮性和膨脹性循環(huán)漏失趨勢高水基泥漿-油基泥漿體系對比-2水基缺點熱穩(wěn)定性井壁穩(wěn)定性易于高溫凝膠化抗污染差CO2,H2S,固相油基水基泥漿-油基泥漿體系對比-2水基重晶石沉降重晶石沉降重晶石沉降典型的重晶石沉降曲線井口返出泥漿密度時間(分鐘)泥漿比重重晶石沉降典型的重晶石沉降曲線時間(分鐘)泥漿比重三個主要機理動態(tài)沉降dynamicsettling

固體顆粒下沉因環(huán)空截面上流體密度不同產(chǎn)生的對流而加快.這種現(xiàn)象常常被叫Boycott現(xiàn)象.是因為Boycott最初發(fā)現(xiàn)血細胞在斜管里比在垂直管里下降要快.靜態(tài)沉降staticsettling

靜止沉降是指當流體停止一定時間后,加重劑如重晶石開始在重力作用下下沉.滑落slumping

當鉆屑床達到臨界厚度時鉆屑自動下滑引起滑落鉆井液重晶石沉降機理

-1三個主要機理鉆井液重晶石沉降機理-1BOYCOTT發(fā)現(xiàn)血細胞在斜管中沉降速度比在垂直管中快在斜井中，下降的粒子與上升的液體分開路徑在直井中，下降的粒子要排開必須上升的液體BOYCOTT

沉降現(xiàn)象BOYCOTT發(fā)現(xiàn)血細胞在斜管中沉降速度比在垂直管中快BO解決重晶石沉降問題必須根據(jù)以上原因?qū)ΠY下藥鉆井液重晶石沉降機理

-2解決重晶石沉降問題必須根據(jù)以上原因?qū)ΠY下藥鉆井液重晶石沉降機排量最嚴重的沉降發(fā)生在低環(huán)空流速條件下.鉆桿居中時環(huán)空流速100fpm(=0.5m/s)就可以避免沉降.鉆桿偏離中心時要求更高環(huán)空流速來避免沉降;泥漿流變性能實驗證明高低剪切速率粘度可減少沉降.在實驗中剪切應(yīng)力15lb/100sq.ft(基于3和6轉(zhuǎn)讀數(shù))可以避免沉降;11-13ppg>10;16-18ppg>8,取決于加重材料泥漿密度沉降在很大泥漿密度范圍(11.6-16.0ppg=1.32–1.92s.g.)都發(fā)生;在觀察過的任何泥漿密度下,沉降程度不受其密度大小的影響;大多數(shù)沉降問題發(fā)生在13ppg(=1.56s.g.)以上的泥漿;什么條件下重晶石會沉降I?排量什么條件下重晶石會沉降I?井斜角沉降發(fā)生在井斜角30度和90度之間.30至50度之間的沉降趨勢比60至90度之間小.最嚴重的發(fā)生在75度;75度以上形成的穩(wěn)定重晶石床不會造成井眼問題;多數(shù)情況下重晶石床在有環(huán)空流速和鉆桿旋轉(zhuǎn)時很容易沖洗掉;鉆桿旋轉(zhuǎn)定向滑動鉆進時鉆桿不旋轉(zhuǎn)會導(dǎo)致重晶石沉降.任何條件下鉆桿旋轉(zhuǎn)時會降低沉降趨勢.這在沉降最嚴重的60-75斜角情況下最明顯.鉆桿旋轉(zhuǎn)150rpm以上幾乎排除任何情況下的沉降.什么條件下重晶石會沉降

II?井斜角什么條件下重晶石會沉降II?鉆桿偏離中心當鉆桿偏離靠在井眼底部而不旋轉(zhuǎn)時,沉降會在更大排量范圍內(nèi)發(fā)生.這是因為流速在偏心環(huán)空中要小些.然而鉆桿的旋轉(zhuǎn)會有效的除去重晶石床.時間試驗證明在多數(shù)斜角下,重晶石床的形成和被沖走會達到一個平衡.一般來說達到這個平衡的時間會隨斜角的增大而延長.然而在60-75斜角下,重晶石床的形成速度要大一些,試驗時沒有做到這個平衡點.什么條件下重晶石會沉降

III?鉆桿偏離中心什么條件下重晶石會沉降III?重晶石沉降不只是泥漿的問題:避免在低剪切速率下作業(yè)(環(huán)空流速>0.5m/s)滑動鉆進時經(jīng)常旋轉(zhuǎn)鉆桿(旋轉(zhuǎn)速度>75rpm)泵壓浮動可能意味著沉降（輕漿或重漿）循環(huán)時測量和作出泥漿比重隨時間變化曲線來測定沉降“紋理”比較測量和計算的循環(huán)當量密度下套管和固井前避免降低泥漿粘度避免起下鉆時時間過長，起鉆時間長后下鉆需分段循環(huán)長時間測井后應(yīng)通井,用循環(huán)來調(diào)節(jié)泥漿性能新漿應(yīng)充分剪切后再加入循環(huán)系統(tǒng)

怎樣在作業(yè)中防止重晶石沉降-1重晶石沉降不只是泥漿的問題:怎樣在作業(yè)中防止重晶石沉降-沉降測量

-Consistometer能在190degC/15,000psi條件下進行靜態(tài)和動態(tài)老化能在加熱周期中攪拌樣品樣品容量比熱滾器有限沉降測量-Consistometer能在190deg實驗室重晶石沉降測試－直井實驗室重晶石沉降測試－直井實驗室重晶石沉降測試－斜井180℃靜態(tài)老化168hrs.模擬不同的井斜實驗室重晶石沉降測試－斜井180℃靜態(tài)老化168hrs.M-ISWACO的主要高溫高壓水基鉆井液體系DURATHERM和其衍生體系很多地區(qū)所用的高溫高壓水基泥漿－聚磺體系滿足現(xiàn)有EPA法規(guī)甲酸鹽–FLOPROwithFormix(to360F)高濃度甲酸鹽延長天然聚合物的熱穩(wěn)定性低固相體系增強水力學(xué)操作

甲酸鈉SodiumFormate–11.1ppg(1.32SG)甲酸鉀PotassiumFormate–13.2ppg(1.59SG)甲酸銫鹽水CesiumFormate–19.2ppg(2.3SG)以甲酸色為基液的體系是英國BP在北海Kessog項目的最終工作液選擇之一M-ISWACO的主要高溫高壓水基鉆井液體系M-ISWACO的主要高溫高壓非水基鉆井液體系傳統(tǒng)型油基鉆井液體系VERSACLEAN/MegadrilVERSAPORT強乳化、濾失量低寬松型油基鉆井液體系VERSADRILVERSACLEAN/Megadril弱乳化、高失水可轉(zhuǎn)化成傳統(tǒng)型體系SBM鉆井液體系合成基

比油基毒性低和環(huán)保RHELIANT鉆井液體系深水油基體系平穩(wěn)的流變性非高溫高壓體系M-ISWACO的主要高溫高壓非水基鉆井液體系M-ISWACO高溫高壓經(jīng)驗–亞太地區(qū)1

(13ppg,BHST>300-F)M-ISWACO高溫高壓經(jīng)驗–亞太地區(qū)1(13pM-ISWACO高溫高壓經(jīng)驗–亞太地區(qū)2

(13ppg,BHST>300-F)M-ISWACO高溫高壓經(jīng)驗–亞太地區(qū)2(13pMCC在南海西部海域高溫高壓井統(tǒng)計

MCC在南海西部海域高溫高壓井統(tǒng)計MCC在南海西部海域高溫高壓井統(tǒng)計MCC在南海西部海域高溫高壓井統(tǒng)計MCC在南海西部高溫高壓井測試井統(tǒng)計MCC在南海西部高溫高壓井測試井統(tǒng)計匯報內(nèi)容高溫高壓鉆井液概述高溫水基鉆井液應(yīng)用簡介高溫油基鉆井液應(yīng)用簡介匯報內(nèi)容DURATHERM體系簡介DURATHERM體系是麥克巴公司在全球范圍使用得最廣泛，也用得最多的聚磺類鉆井液體系，該體系抗溫能力強，熱穩(wěn)定性好，抗污染能力強。曾用于最高溫度的井達260℃，曾用過的最高比重達2.40。該體系有以下幾個特點：

》優(yōu)良的高溫流變性和高溫穩(wěn)定性

》強抗污染能力（水泥、CO2、鹽水、粘土等）》高的固相容量限（45％，2.40）》較好的泥餅質(zhì)量和儲層保護能力

》符合環(huán)保要求

》經(jīng)濟、成熟DURATHERM體系簡介DURATHERM體系是麥克巴公司保持較低的低固相含量和搬土含量，搬土含量隨井溫和比重的升高而降低；保持較低的流變性以獲得較低的ECD，流變性隨井溫和比重的升高而降低；抗高溫材料濃度隨井溫和比重的升高而增加；控制HTHP失水以獲得較好的泥餅質(zhì)量；保持較高的泥漿堿度(pH>10.5,多余石灰量>2kg/m3)，提供適當?shù)膲A性環(huán)境和降低酸性氣體的影響；保持泥漿中有適量的“自由水”。DURATHERM

體系技術(shù)要點保持較低的低固相含量和搬土含量，搬土含量隨井溫和比重的升高而根據(jù)井況調(diào)整泥漿比重以保持井壁的穩(wěn)定；控制泥漿失水：中壓失水《5ml/30min.,HTHP<8.0ml/30min.通過加入軟性可變性粒子SOLTEX（磺化瀝青）、Asphasolsupreme（瀝青質(zhì)封堵劑）、Resinex（有機樹脂）等和G-Seal（石墨）、碳酸鈣等橋堵粒子相結(jié)合形成堅韌致密的泥餅，對滲透層加以良好的封堵；保持適度的抑制性（1～2%ULTRAHIB）；工程上在目的層通過控制排量，不在砂巖井段長時間定點循環(huán)等，減小對井壁的沖刷。井徑控制和井壁穩(wěn)定措施根據(jù)井況調(diào)整泥漿比重以保持井壁的穩(wěn)定；井徑控制和井壁穩(wěn)定措施選用優(yōu)質(zhì)土（M-IGel）配漿，通過膠液稀釋與固控清除相結(jié)合降低鉆井液中劣質(zhì)土（即鉆屑污染）含量，控制低固相含量<4%；提高降失水劑和抗高溫材料的濃度，控制鉆井液高溫高壓失水<8.0ml/30min.

根據(jù)地質(zhì)提供的儲層物性（孔隙度、滲透率等）資料，優(yōu)選復(fù)配封堵材料，使鉆井液的封堵性更有針對性和匹配性；完鉆后，準備電測的起鉆前，在裸眼段墊入以磺化瀝青(Soltex),磺化處理劑（Resinex,XP-20K，Thinsmart）和高溫聚合物（EMI-1045）等“軟性”封堵材料為主的封閉液。DF1-1-13井,MW2.08sg,6.5ml/3.5mm

DF1-1-8井,MW1.98sg,6.8ml/2.5mm泥餅質(zhì)量控制措施選用優(yōu)質(zhì)土（M-IGel）配漿，通過膠液稀釋與固控清除相結(jié)加強鉆井液封堵性措施:根據(jù)產(chǎn)層的孔隙度和滲透率，用軟件分析復(fù)配封堵材料，使之更具匹配性和針對性；鉆入產(chǎn)層前，加入1%CaCO3以保證泥漿具有良好的封堵性；在目的層鉆進時如井下有滲透性漏失，則再加入2-3%封堵材料（碳酸鈣、石墨等）進行屏蔽暫堵；控制API濾失<5ml、HTHP濾失<8.0ml，結(jié)合軟性可變性粒子(SOLTEX,Resinex、Asphasolsupreme等)和封堵粒子（G-Seal、CaCO3等）對滲透層加以良好的封堵，形成堅韌致密的泥餅，減少濾液對儲層的污染和侵入深度；加入1～2%ULTRAHIB提高鉆井液的抑制性并降低濾液的表面張力和界面張力以減小對儲層的水鎖損害；儲層保護措施加強鉆井液封堵性措施:儲層保護措施防漏措施－降低壓差（注：分析所用泥漿比重為1.98sg.）防漏措施－降低壓差（注：分析所用泥漿比重為1.98sg.）防漏措施－隨鉆封堵開鉆前，向井漿加入1～2％CaCO3（不同粒徑碳酸鈣比例根據(jù)軟件分析結(jié)果復(fù)配），保證泥漿具有隨鉆封堵的能力；鉆進過程中，保持向循環(huán)系統(tǒng)邊鉆邊加入含粗顆粒封堵材料（Carb250、G-Seal）的膠液，加強泥漿的隨鉆封堵性；鉆進中密切觀察井眼狀況，如有漏失（<3m3/hr），則提高井漿中的封堵材料濃度至3%以上以提高泥漿的封堵性，邊鉆邊觀察封堵效果，然后再決定下步措施；預(yù)先配好30m3的高濃度堵漏漿：預(yù)先加入14.3kg/m3Carb20+28.5kg/m3Carb40+28.5kg/m3Carb250+14.3kg/m3G-seal，（其它堵漏材料在使用前根據(jù)井漏情況再決定加入的類型和濃度），作好隨時堵漏的準備。防漏措施－隨鉆封堵開鉆前，向井漿加入1～2％CaCO3（不同Duratherm鉆井液應(yīng)用性能摘要鉆井液高溫高比重下的流變性和穩(wěn)定性優(yōu)良Duratherm鉆井液應(yīng)用性能摘要鉆井液高溫高比重下的流變匯報內(nèi)容高溫高壓鉆井液概述高溫水基鉆井液應(yīng)用簡介高溫油基鉆井液應(yīng)用簡介匯報內(nèi)容Versaclean體系簡介Versaclean體系簡介MEGADRILvsVeasaclean FormulationMEGADRILFormulation

Onemul 15ppbVersagel 3ppbEcortrol1ppbVersaTrolHT 5ppbLime 10ppbCaCl2Brine 25%wtO/Wratio 85/15Barite508.51ppbVersacleanFormilationVersaMul 8ppbVersaCoat 8ppbVersaWet 2ppbVersagel 3ppbEcortrol1ppbVersaTrolHT 5ppb Lime 10ppbCaCl2Brine 25%wtO/Wratio 85/15Barite509.02ppbMEGADRILvsVeasaclean Formula油基鉆井液基液在陸地泥漿廠配制；泥漿流變性在滿足井眼凈化的前提下盡量維持在中下限，獲得較低的ECD值。油/水比隨比重的增加和流變性調(diào)控的需要而調(diào)整；嚴格失水控制（濾液必須全是油）結(jié)合防塌劑、封堵劑的使用提高泥餅質(zhì)量；性能維護上：用VERSAWET補充潤濕劑的消耗；用VERSAMUL和VERSACOAT控制乳化性；維持鉆井液中有適量的多余石灰對保持乳化液的高溫穩(wěn)定性和防止電解質(zhì)發(fā)生電離有著決定性的作用，提供適當?shù)膲A性環(huán)境和降低酸性氣體的影響。油基鉆井液技術(shù)要點油基鉆井液基液在陸地泥漿廠配制；油基鉆井液技術(shù)要點由于油基鉆井液是強抑制性體系,基本消除了井壁失穩(wěn)化學(xué)方面的因素，如出現(xiàn)井壁失穩(wěn)，主要應(yīng)是物理力學(xué)平衡的原因。因此根據(jù)井況需要適當上提泥漿比重；通過調(diào)整油基鉆井液水相中CaCl2的濃度，使鉆井液水相的活度等于或略高于地層水的活度（Aw），使鉆井液的滲透壓大于或等于地層（頁巖）吸附壓，從而防止鉆井液中的水向巖層運移，防止頁巖地層的滲透水化。嚴格失水控制（濾液必須全是油）結(jié)合防塌劑、封堵劑的使用提高泥餅質(zhì)量；適當?shù)丶尤敕浪鷦―YFT-II/SOLTEX/VersatrolHT）和封堵劑(CaCO3/G-seal)以加強泥漿的充填封堵性，提高井壁的穩(wěn)定性；工程優(yōu)化鉆具組合、避免人為因素（如開泵過猛、起下鉆過快）對井壁的機械損害，井下靜止時間較長需分段循環(huán)等措施減少或避免壓力激動。井壁穩(wěn)定措施由于油基鉆井液是強抑制性體系,基本消除了井壁失穩(wěn)化學(xué)方面的加強鉆井液封堵性措施:根據(jù)產(chǎn)層的孔隙度和滲透率，用軟件分析復(fù)配封堵性材料的比例，使之更具匹配性和針對性；鉆入產(chǎn)層前，加入1%G-Seal和2-3％CaCO3以保證泥漿具有良好的封堵性；進入產(chǎn)層后，加入Carb250和G-Seal、Vinseal等以加強泥漿的封堵性，并保持以每小時幾包的速度邊鉆邊加以補充被振動篩篩出的量；嚴格控制泥漿的HTHP失水<3.0ml/30min.獲得高質(zhì)量的泥餅；YC13-1項目儲層保護措施-1加強鉆井液封堵性措施:YC13-1項目儲層保護措施-1YC13-1項目儲層保護措施-2YC13-1項目儲層保護措施-2

其它儲層保護措施:開鉆前預(yù)先配好15方堵漏泥漿，作好隨時堵漏的準備；堵漏泥漿配方為：Carbo250－50kg/m3；G-SEAL－10kg/m3；VINSEALF－10kg/m3。選用中細篩布（150～180目），避免將中細顆粒的封堵材料（Carb20,Carb40等）大量篩除；采用運轉(zhuǎn)1臺離心機結(jié)合新漿稀釋的方法，控制泥漿的低固相含量<5%以減少劣質(zhì)固相對儲層的損害。工程上在產(chǎn)層段采取控制起下鉆（或套管）速度，開泵不宜過猛等以避免壓力激動/抽吸、在產(chǎn)層段開泵起下、井下如靜止較長時間，下鉆時小排量打通、分段循環(huán)等措施減小對地層的機械損害。YC13-1項目儲層保護措施-3其它儲層保護措施:YC13-1項目儲層保護措施-3A9/A10/A15/A16-8.5”(A12Sah6”)鉆井液性能A9/A10/A15/A16-8.5”(A12Sah6”)井名預(yù)測壓力系數(shù)實鉆壓力系數(shù)鉆井液比重最高靜壓差（Mpa）最高動壓差（Mpa）計算垂深（m）A91.071.141.13-1.254.57.13727A100.850.651.07-1.0917.119.73894A12Sah0.680.470.96~1.0019.221.83700A150.7-1.010.441.09-1.1126.028.63964A160.350.270.93-0.9625.428.03760YC13-1項目儲層段實鉆壓力系數(shù)Vs.泥漿比重最高鉆井壓差高達28.6Mpa>>《海洋鉆井手冊》設(shè)計允許范圍11.7～16.5Mpa及行業(yè)認識行業(yè)最高鉆井壓差記錄！井名預(yù)測壓實鉆壓鉆井液最高靜壓差最高動壓差計算垂深（m）A9井身質(zhì)量——儲層井段井徑質(zhì)量標準：≤鉆頭直徑130%；結(jié)論：滿足質(zhì)量標準。YC13-1項目井身質(zhì)量情況井身質(zhì)量——儲層井段井徑質(zhì)量標準：≤鉆頭直徑130%；YC1其它區(qū)域OBM鉆井液性能摘錄其它區(qū)域OBM鉆井液性能摘錄井漏情況判斷井漏情況判斷井漏處理措施－1滲透性井漏處理措施：小型漏失（<2m3/hr)-LCM1(20ppb)：井漿15－30m3加入總濃度為57kg/m3的CaCO3:Carb10:Carb40:Carb250=1:2:1；中型漏失（2～5m3/hr)-LCM2（40ppb)：井漿15－30m3加入14.5kg/m3Carb10+28.5kg/m3Carb40＋42.5kg/m3Carb250+14.5kg/m3G-Seal（進口石墨）+14.5kg/m3MC-Fiber（單封）中到大型漏失（>5m3/hr)-LCM3(40ppb)：井漿15－30m3加入28.5kg/m3Carb40+57kg/m3Carb250+28.5kg/m3G-Seal+28.5kg/m3MC-Fiber（單封）井漏處理措施－1滲透性井漏處理措施：井漏處理措施LCM1－小型漏失（<3m3/hr)：井漿15－30m3加入總濃度為43kg/m3的堵漏材料:LiquidcasingF(細單封）14.3kg/m3+NutplugF(細果殼)14.3kg/m3+Quickseal(綜合堵漏材料)14.3kg/m3；LCM2－中型漏失（3～15m3/hr)：井漿15－30m3加入總濃度為143kg/m3的堵漏材料:MicaF(細云母)14.3kg/m3+MicaM(中云母)14.3kg/m3＋NutplugF(細果殼)28.5kg/m3+Quickseal(綜合堵漏材料)28.5kg/m3＋LiquidcasingF(細單封）28.5kg/m3＋LiquidcasingM(中單封）28.5kg/m3LCM3－中到大型漏失（>15m3/hr)：井漿15－30m3加入總濃度為200kg/m3的堵漏材料:

MicaF（細云母）28.5kg/m3+MicaM（中云母）28.5kg/3+MicaC粗云母）14.3kg/m3+NutplugF（細果殼）28.5kg/m3+NutplugM（中粒果殼）14.3kg/m3+Quickseal（綜合堵漏材料）28.5kg/m3＋LiquidcasingF(細單封）28.5kg/m3＋LiquidcasingM(中單封）28.5kg/m3；在LCM2和LCM3堵漏時，需起出井內(nèi)鉆具，下入光鉆桿至漏失層進行堵漏；如常規(guī)堵漏仍無效，則需考慮使用Form-A-Blok、水泥堵漏、下套管封隔漏層等措施。井漏處理措施LCM1－小型漏失（<3m3/hr)：井漿15中/大型井漏處理措施如在鉆井過程中出現(xiàn)中型或大型井漏，處理措施如下：在滿足井控的前題下適當降低泥漿比重以降低壓差；打入由能過鉆頭水眼、井下工具等的細顆粒堵漏材料復(fù)配的堵漏漿以降低漏失；起出井內(nèi)鉆具，下入光鉆桿；（建議在初始的鉆具組合中加入堵漏循環(huán)短節(jié)WellCommander，在需要時投球打開循環(huán)短節(jié)而不需起鉆）。打入高濃度的由粗/中/細常歸堵漏材料復(fù)配的堵漏漿并適量擠入地層，然后觀察堵漏效果；如常規(guī)堵漏仍無效，則使用Form-A-Blok堵漏；如Form-A-Blok堵漏仍達不到預(yù)期效果，則采取水泥堵漏、下套管封隔漏層等措施。中/大型井漏處理措施如在鉆井過程中出現(xiàn)中型或大型井漏，處理措材料外觀：快速失水后形成封堵泥餅：

抗溫高達177℃（350F)，最高比重2.10sg；可以通過10/32”的鉆頭水眼,但不建議從一些井下工具（如內(nèi)部渦輪、馬達、PD等）直接通過；堵漏結(jié)束后，可以不需鉆頭鉆，用鉆桿就能直接沖開井筒內(nèi)的余漿或殘塊；對斷層、裂縫、地下井噴等引發(fā)井漏的較經(jīng)濟有效的解決方法，當堵漏漿在漏層段或漏層里，憋壓時堵漏漿的水相被擠出，快速形成高固相塞，達到快速堵漏，不受時間和溫度的影響Form-A-Block-膠聯(lián)水基聚合物橋堵塞材料外觀：FORM-A-Blok配方水基FORM-A-BLOK堵漏漿配方油基FORM-A-BLOK堵漏漿配方FORM-A-Blok配方水基FORM-A-BLOK堵漏漿配FORM-A-BLOKexhibitshighshearstrengthwhenmixedinwaterandoilFABShearStrengthFORM-A-BLOKexhibitshighsheaForm-A-Blok應(yīng)用案例FAS在DF1-1-13井的應(yīng)用把地層承壓提高至1.83sg，略低于1.85sg的期望值，但排量開至1850L/min.循環(huán)無漏失，堵漏基本成功，為后續(xù)的擠水泥作業(yè)創(chuàng)造了條件。FAB在LS17-2-2井成功地堵住了大型井漏，使井眼達到能夠滿足繼續(xù)作業(yè)的條件（2800L/min.不漏，按1.21sg的井漿比重反算，井底ECD相當于1.28sg）；Form-A-Blok應(yīng)用案例FAS在DF1-1-13井的應(yīng)功能：用在精密井底工具LWD/巖心筒，馬達等之上，井下出現(xiàn)漏失情況，可通過該工具建立循環(huán)通道而不通過下部工具進行堵漏作業(yè)。另外對于排量受限帶來井眼清潔問題的作業(yè)情況下，可以通過該工具建立旁通循環(huán)，增大排量，清潔井眼。應(yīng)用：WELLCOMMANDER已經(jīng)在全球35個國家使用，運行成功率100%。在殼牌四川頁巖氣項目大量使用。WellCommander－堵漏循環(huán)短節(jié)功能：WellCommander－堵漏循環(huán)短節(jié)MCC在南海西部高溫高壓井測試井統(tǒng)計MCC在南海西部高溫高壓井測試井統(tǒng)計Duratherm高比重測試液現(xiàn)場實測性能Duratherm高比重測試液現(xiàn)場實測性能Duratherm低比重（1.45sg）測試液現(xiàn)場實測性能Duratherm低比重（1.45sg）測試液現(xiàn)場實測性能高溫高壓井完井液/測試液高溫高壓井完井液/測試液謝謝！歡迎交流

謝謝！歡迎交流

高溫高壓鉆井液高溫高壓鉆井液普及分享課件匯報內(nèi)容高溫高壓鉆井液概述高溫水基鉆井液應(yīng)用簡介高溫油基鉆井液應(yīng)用簡介匯報內(nèi)容高溫高壓井的定義溫度150℃壓力10，000psi使用加重鉆井液

井深>4000米（深井）>4500米（超深井）井溫和壓力（井深）--鉆井工藝技術(shù)的重要標志高溫高壓井的定義溫度150℃GlobalHTHPdistributionGlobalHTHPdistribution高溫高壓泥漿體系分布高溫高壓泥漿體系分布油基優(yōu)點熱穩(wěn)定性井壁穩(wěn)定性潤滑性失水控制卡鉆趨勢低抗污染好CO2

&H2S,固相無腐蝕性水基泥漿-油基泥漿體系對比-1水基優(yōu)點環(huán)保井涌探測低壓縮性地質(zhì)評估后勤油基水基泥漿-油基泥漿體系對比-1水基油基缺點環(huán)保井涌探測壓縮性和膨脹性循環(huán)漏失趨勢高水基泥漿-油基泥漿體系對比-2水基缺點熱穩(wěn)定性井壁穩(wěn)定性易于高溫凝膠化抗污染差CO2,H2S,固相油基水基泥漿-油基泥漿體系對比-2水基重晶石沉降重晶石沉降重晶石沉降典型的重晶石沉降曲線井口返出泥漿密度時間(分鐘)泥漿比重重晶石沉降典型的重晶石沉降曲線時間(分鐘)泥漿比重三個主要機理動態(tài)沉降dynamicsettling

固體顆粒下沉因環(huán)空截面上流體密度不同產(chǎn)生的對流而加快.這種現(xiàn)象常常被叫Boycott現(xiàn)象.是因為Boycott最初發(fā)現(xiàn)血細胞在斜管里比在垂直管里下降要快.靜態(tài)沉降staticsettling

靜止沉降是指當流體停止一定時間后,加重劑如重晶石開始在重力作用下下沉.滑落slumping

當鉆屑床達到臨界厚度時鉆屑自動下滑引起滑落鉆井液重晶石沉降機理

-1三個主要機理鉆井液重晶石沉降機理-1BOYCOTT發(fā)現(xiàn)血細胞在斜管中沉降速度比在垂直管中快在斜井中，下降的粒子與上升的液體分開路徑在直井中，下降的粒子要排開必須上升的液體BOYCOTT

沉降現(xiàn)象BOYCOTT發(fā)現(xiàn)血細胞在斜管中沉降速度比在垂直管中快BO解決重晶石沉降問題必須根據(jù)以上原因?qū)ΠY下藥鉆井液重晶石沉降機理

-2解決重晶石沉降問題必須根據(jù)以上原因?qū)ΠY下藥鉆井液重晶石沉降機排量最嚴重的沉降發(fā)生在低環(huán)空流速條件下.鉆桿居中時環(huán)空流速100fpm(=0.5m/s)就可以避免沉降.鉆桿偏離中心時要求更高環(huán)空流速來避免沉降;泥漿流變性能實驗證明高低剪切速率粘度可減少沉降.在實驗中剪切應(yīng)力15lb/100sq.ft(基于3和6轉(zhuǎn)讀數(shù))可以避免沉降;11-13ppg>10;16-18ppg>8,取決于加重材料泥漿密度沉降在很大泥漿密度范圍(11.6-16.0ppg=1.32–1.92s.g.)都發(fā)生;在觀察過的任何泥漿密度下,沉降程度不受其密度大小的影響;大多數(shù)沉降問題發(fā)生在13ppg(=1.56s.g.)以上的泥漿;什么條件下重晶石會沉降I?排量什么條件下重晶石會沉降I?井斜角沉降發(fā)生在井斜角30度和90度之間.30至50度之間的沉降趨勢比60至90度之間小.最嚴重的發(fā)生在75度;75度以上形成的穩(wěn)定重晶石床不會造成井眼問題;多數(shù)情況下重晶石床在有環(huán)空流速和鉆桿旋轉(zhuǎn)時很容易沖洗掉;鉆桿旋轉(zhuǎn)定向滑動鉆進時鉆桿不旋轉(zhuǎn)會導(dǎo)致重晶石沉降.任何條件下鉆桿旋轉(zhuǎn)時會降低沉降趨勢.這在沉降最嚴重的60-75斜角情況下最明顯.鉆桿旋轉(zhuǎn)150rpm以上幾乎排除任何情況下的沉降.什么條件下重晶石會沉降

II?井斜角什么條件下重晶石會沉降II?鉆桿偏離中心當鉆桿偏離靠在井眼底部而不旋轉(zhuǎn)時,沉降會在更大排量范圍內(nèi)發(fā)生.這是因為流速在偏心環(huán)空中要小些.然而鉆桿的旋轉(zhuǎn)會有效的除去重晶石床.時間試驗證明在多數(shù)斜角下,重晶石床的形成和被沖走會達到一個平衡.一般來說達到這個平衡的時間會隨斜角的增大而延長.然而在60-75斜角下,重晶石床的形成速度要大一些,試驗時沒有做到這個平衡點.什么條件下重晶石會沉降

III?鉆桿偏離中心什么條件下重晶石會沉降III?重晶石沉降不只是泥漿的問題:避免在低剪切速率下作業(yè)(環(huán)空流速>0.5m/s)滑動鉆進時經(jīng)常旋轉(zhuǎn)鉆桿(旋轉(zhuǎn)速度>75rpm)泵壓浮動可能意味著沉降（輕漿或重漿）循環(huán)時測量和作出泥漿比重隨時間變化曲線來測定沉降“紋理”比較測量和計算的循環(huán)當量密度下套管和固井前避免降低泥漿粘度避免起下鉆時時間過長，起鉆時間長后下鉆需分段循環(huán)長時間測井后應(yīng)通井,用循環(huán)來調(diào)節(jié)泥漿性能新漿應(yīng)充分剪切后再加入循環(huán)系統(tǒng)

怎樣在作業(yè)中防止重晶石沉降-1重晶石沉降不只是泥漿的問題:怎樣在作業(yè)中防止重晶石沉降-沉降測量

-Consistometer能在190degC/15,000psi條件下進行靜態(tài)和動態(tài)老化能在加熱周期中攪拌樣品樣品容量比熱滾器有限沉降測量-Consistometer能在190deg實驗室重晶石沉降測試－直井實驗室重晶石沉降測試－直井實驗室重晶石沉降測試－斜井180℃靜態(tài)老化168hrs.模擬不同的井斜實驗室重晶石沉降測試－斜井180℃靜態(tài)老化168hrs.M-ISWACO的主要高溫高壓水基鉆井液體系DURATHERM和其衍生體系很多地區(qū)所用的高溫高壓水基泥漿－聚磺體系滿足現(xiàn)有EPA法規(guī)甲酸鹽–FLOPROwithFormix(to360F)高濃度甲酸鹽延長天然聚合物的熱穩(wěn)定性低固相體系增強水力學(xué)操作

甲酸鈉SodiumFormate–11.1ppg(1.32SG)甲酸鉀PotassiumFormate–13.2ppg(1.59SG)甲酸銫鹽水CesiumFormate–19.2ppg(2.3SG)以甲酸色為基液的體系是英國BP在北海Kessog項目的最終工作液選擇之一M-ISWACO的主要高溫高壓水基鉆井液體系M-ISWACO的主要高溫高壓非水基鉆井液體系傳統(tǒng)型油基鉆井液體系VERSACLEAN/MegadrilVERSAPORT強乳化、濾失量低寬松型油基鉆井液體系VERSADRILVERSACLEAN/Megadril弱乳化、高失水可轉(zhuǎn)化成傳統(tǒng)型體系SBM鉆井液體系合成基

比油基毒性低和環(huán)保RHELIANT鉆井液體系深水油基體系平穩(wěn)的流變性非高溫高壓體系M-ISWACO的主要高溫高壓非水基鉆井液體系M-ISWACO高溫高壓經(jīng)驗–亞太地區(qū)1

(13ppg,BHST>300-F)M-ISWACO高溫高壓經(jīng)驗–亞太地區(qū)1(13pM-ISWACO高溫高壓經(jīng)驗–亞太地區(qū)2

(13ppg,BHST>300-F)M-ISWACO高溫高壓經(jīng)驗–亞太地區(qū)2(13pMCC在南海西部海域高溫高壓井統(tǒng)計

MCC在南海西部海域高溫高壓井統(tǒng)計MCC在南海西部海域高溫高壓井統(tǒng)計MCC在南海西部海域高溫高壓井統(tǒng)計MCC在南海西部高溫高壓井測試井統(tǒng)計MCC在南海西部高溫高壓井測試井統(tǒng)計匯報內(nèi)容高溫高壓鉆井液概述高溫水基鉆井液應(yīng)用簡介高溫油基鉆井液應(yīng)用簡介匯報內(nèi)容DURATHERM體系簡介DURATHERM體系是麥克巴公司在全球范圍使用得最廣泛，也用得最多的聚磺類鉆井液體系，該體系抗溫能力強，熱穩(wěn)定性好，抗污染能力強。曾用于最高溫度的井達260℃，曾用過的最高比重達2.40。該體系有以下幾個特點：

》優(yōu)良的高溫流變性和高溫穩(wěn)定性

》強抗污染能力（水泥、CO2、鹽水、粘土等）》高的固相容量限（45％，2.40）》較好的泥餅質(zhì)量和儲層保護能力

》符合環(huán)保要求

》經(jīng)濟、成熟DURATHERM體系簡介DURATHERM體系是麥克巴公司保持較低的低固相含量和搬土含量，搬土含量隨井溫和比重的升高而降低；保持較低的流變性以獲得較低的ECD，流變性隨井溫和比重的升高而降低；抗高溫材料濃度隨井溫和比重的升高而增加；控制HTHP失水以獲得較好的泥餅質(zhì)量；保持較高的泥漿堿度(pH>10.5,多余石灰量>2kg/m3)，提供適當?shù)膲A性環(huán)境和降低酸性氣體的影響；保持泥漿中有適量的“自由水”。DURATHERM

體系技術(shù)要點保持較低的低固相含量和搬土含量，搬土含量隨井溫和比重的升高而根據(jù)井況調(diào)整泥漿比重以保持井壁的穩(wěn)定；控制泥漿失水：中壓失水《5ml/30min.,HTHP<8.0ml/30min.通過加入軟性可變性粒子SOLTEX（磺化瀝青）、Asphasolsupreme（瀝青質(zhì)封堵劑）、Resinex（有機樹脂）等和G-Seal（石墨）、碳酸鈣等橋堵粒子相結(jié)合形成堅韌致密的泥餅，對滲透層加以良好的封堵；保持適度的抑制性（1～2%ULTRAHIB）；工程上在目的層通過控制排量，不在砂巖井段長時間定點循環(huán)等，減小對井壁的沖刷。井徑控制和井壁穩(wěn)定措施根據(jù)井況調(diào)整泥漿比重以保持井壁的穩(wěn)定；井徑控制和井壁穩(wěn)定措施選用優(yōu)質(zhì)土（M-IGel）配漿，通過膠液稀釋與固控清除相結(jié)合降低鉆井液中劣質(zhì)土（即鉆屑污染）含量，控制低固相含量<4%；提高降失水劑和抗高溫材料的濃度，控制鉆井液高溫高壓失水<8.0ml/30min.

根據(jù)地質(zhì)提供的儲層物性（孔隙度、滲透率等）資料，優(yōu)選復(fù)配封堵材料，使鉆井液的封堵性更有針對性和匹配性；完鉆后，準備電測的起鉆前，在裸眼段墊入以磺化瀝青(Soltex),磺化處理劑（Resinex,XP-20K，Thinsmart）和高溫聚合物（EMI-1045）等“軟性”封堵材料為主的封閉液。DF1-1-13井,MW2.08sg,6.5ml/3.5mm

DF1-1-8井,MW1.98sg,6.8ml/2.5mm泥餅質(zhì)量控制措施選用優(yōu)質(zhì)土（M-IGel）配漿，通過膠液稀釋與固控清除相結(jié)加強鉆井液封堵性措施:根據(jù)產(chǎn)層的孔隙度和滲透率，用軟件分析復(fù)配封堵材料，使之更具匹配性和針對性；鉆入產(chǎn)層前，加入1%CaCO3以保證泥漿具有良好的封堵性；在目的層鉆進時如井下有滲透性漏失，則再加入2-3%封堵材料（碳酸鈣、石墨等）進行屏蔽暫堵；控制API濾失<5ml、HTHP濾失<8.0ml，結(jié)合軟性可變性粒子(SOLTEX,Resinex、Asphasolsupreme等)和封堵粒子（G-Seal、CaCO3等）對滲透層加以良好的封堵，形成堅韌致密的泥餅，減少濾液對儲層的污染和侵入深度；加入1～2%ULTRAHIB提高鉆井液的抑制性并降低濾液的表面張力和界面張力以減小對儲層的水鎖損害；儲層保護措施加強鉆井液封堵性措施:儲層保護措施防漏措施－降低壓差（注：分析所用泥漿比重為1.98sg.）防漏措施－降低壓差（注：分析所用泥漿比重為1.98sg.）防漏措施－隨鉆封堵開鉆前，向井漿加入1～2％CaCO3（不同粒徑碳酸鈣比例根據(jù)軟件分析結(jié)果復(fù)配），保證泥漿具有隨鉆封堵的能力；鉆進過程中，保持向循環(huán)系統(tǒng)邊鉆邊加入含粗顆粒封堵材料（Carb250、G-Seal）的膠液，加強泥漿的隨鉆封堵性；鉆進中密切觀察井眼狀況，如有漏失（<3m3/hr），則提高井漿中的封堵材料濃度至3%以上以提高泥漿的封堵性，邊鉆邊觀察封堵效果，然后再決定下步措施；預(yù)先配好30m3的高濃度堵漏漿：預(yù)先加入14.3kg/m3Carb20+28.5kg/m3Carb40+28.5kg/m3Carb250+14.3kg/m3G-seal，（其它堵漏材料在使用前根據(jù)井漏情況再決定加入的類型和濃度），作好隨時堵漏的準備。防漏措施－隨鉆封堵開鉆前，向井漿加入1～2％CaCO3（不同Duratherm鉆井液應(yīng)用性能摘要鉆井液高溫高比重下的流變性和穩(wěn)定性優(yōu)良Duratherm鉆井液應(yīng)用性能摘要鉆井液高溫高比重下的流變匯報內(nèi)容高溫高壓鉆井液概述高溫水基鉆井液應(yīng)用簡介高溫油基鉆井液應(yīng)用簡介匯報內(nèi)容Versaclean體系簡介Versaclean體系簡介MEGADRILvsVeasaclean FormulationMEGADRILFormulation

Onemul 15ppbVersagel 3ppbEcortrol1ppbVersaTrolHT 5ppbLime 10ppbCaCl2Brine 25%wtO/Wratio 85/15Barite508.51ppbVersacleanFormilationVersaMul 8ppbVersaCoat 8ppbVersaWet 2ppbVersagel 3ppbEcortrol1ppbVersaTrolHT 5ppb Lime 10ppbCaCl2Brine 25%wtO/Wratio 85/15Barite509.02ppbMEGADRILvsVeasaclean Formula油基鉆井液基液在陸地泥漿廠配制；泥漿流變性在滿足井眼凈化的前提下盡量維持在中下限，獲得較低的ECD值。油/水比隨比重的增加和流變性調(diào)控的需要而調(diào)整；嚴格失水控制（濾液必須全是油）結(jié)合防塌劑、封堵劑的使用提高泥餅質(zhì)量；性能維護上：用VERSAWET補充潤濕劑的消耗；用VERSAMUL和VERSACOAT控制乳化性；維持鉆井液中有適量的多余石灰對保持乳化液的高溫穩(wěn)定性和防止電解質(zhì)發(fā)生電離有著決定性的作用，提供適當?shù)膲A性環(huán)境和降低酸性氣體的影響。油基鉆井液技術(shù)要點油基鉆井液基液在陸地泥漿廠配制；油基鉆井液技術(shù)要點由于油基鉆井液是強抑制性體系,基本消除了井壁失穩(wěn)化學(xué)方面的因素，如出現(xiàn)井壁失穩(wěn)，主要應(yīng)是物理力學(xué)平衡的原因。因此根據(jù)井況需要適當上提泥漿比重；通過調(diào)整油基鉆井液水相中CaCl2的濃度，使鉆井液水相的活度等于或略高于地層水的活度（Aw），使鉆井液的滲透壓大于或等于地層（頁巖）吸附壓，從而防止鉆井液中的水向巖層運移，防止頁巖地層的滲透水化。嚴格失水控制（濾液必須全是油）結(jié)合防塌劑、封堵劑的使用提高泥餅質(zhì)量；適當?shù)丶尤敕浪鷦―YFT-II/SOLTEX/VersatrolHT）和封堵劑(CaCO3/G-seal)以加強泥漿的充填封堵性，提高井壁的穩(wěn)定性；工程優(yōu)化鉆具組合、避免人為因素（如開泵過猛、起下鉆過快）對井壁的機械損害，井下靜止時間較長需分段循環(huán)等措施減少或避免壓力激動。井壁穩(wěn)定措施由于油基鉆井液是強抑制性體系,基本消除了井壁失穩(wěn)化學(xué)方面的加強鉆井液封堵性措施:根據(jù)產(chǎn)層的孔隙度和滲透率，用軟件分析復(fù)配封堵性材料的比例，使之更具匹配性和針對性；鉆入產(chǎn)層前，加入1%G-Seal和2-3％CaCO3以保證泥漿具有良好的封堵性；進入產(chǎn)層后，加入Carb250和G-Seal、Vinseal等以加強泥漿的封堵性，并保持以每小時幾包的速度邊鉆邊加以補充被振動篩篩出的量；嚴格控制泥漿的HTHP失水<3.0ml/30min.獲得高質(zhì)量的泥餅；YC13-1項目儲層保護措施-1加強鉆井液封堵性措施:YC13-1項目儲層保護措施-1YC13-1項目儲層保護措施-2YC13-1項目儲層保護措施-2

其它儲層保護措施:開鉆前預(yù)先配好15方堵漏泥漿，作好隨時堵漏的準備；堵漏泥漿配方為：Carbo250－50kg/m3；G-SEAL－10kg/m3；VINSEALF－10kg/m3。選用中細篩布（150～180目），避免將中細顆粒的封堵材料（Carb20,Carb40等）大量篩除；采用運轉(zhuǎn)1臺離心機結(jié)合新漿稀釋的方法，控制泥漿的低固相含量<5%以減少劣質(zhì)固相對儲層的損害。工程上在產(chǎn)層段采取控制起下鉆（或套管）速度，開泵不宜過猛等以避免壓力激動/抽吸、在產(chǎn)層段開泵起下、井下如靜止較長時間，下鉆時小排量打通、分段循環(huán)等措施減小對地層的機械損害。YC13-1項目儲層保護措施-3其它儲層保護措施:YC13-1項目儲層保護措施-3A9/A10/A15/A16-8.5”(A12Sah6”)鉆井液性能A9/A10/A15/A16-8.5”(A12Sah6”)井名預(yù)測壓力系數(shù)實鉆壓力系數(shù)鉆井液比重最高靜壓差（Mpa）最高動壓差（Mpa）計算垂深（m）A91.071.141.13-1.254.57.13727A100.850.651.07-1.0917.119.73894A12Sah0.680.470.96~1.0019.221.83700A150.7-1.010.441.09-1.1126.028.63964A160.350.270.93-0.9625.428.03760YC13-1項目儲層段實鉆壓力系數(shù)Vs.泥漿比重最高鉆井壓差高達28.6Mpa>>《海洋鉆井手冊》設(shè)計允許范圍11.7～16.5Mpa及行業(yè)認識行業(yè)最高鉆井壓差記錄！井名預(yù)測壓實鉆壓鉆井液最高靜壓差最高動壓差計算垂深（m）A9井身質(zhì)量——儲層井段井徑質(zhì)量標準：≤鉆頭直徑130%；結(jié)論：滿足質(zhì)量標準。YC13-1項目井身質(zhì)量情況井身質(zhì)量——儲層井段井徑質(zhì)量標準：≤鉆頭直徑130%；YC1其它區(qū)域OBM鉆井液性能摘錄其它區(qū)域OBM鉆井液性能摘錄井漏情況判斷井漏情況判斷井漏處理措施－1滲透性井漏處理措施：小型漏失（<2m3/hr)-LCM1(20ppb)：井漿15－30m3加入總濃度為57kg/m3的CaCO3:Carb10:Carb40:Carb250=1:2:1；中型漏失（2～5m3/hr)-LCM2（40ppb)：井漿15－30m3加入14.5kg/m3Carb10+28.5kg/m3Carb40＋42.5kg/m3Carb250+14.5kg/m3G-Seal（進口石墨）+14.5kg/m3MC-Fiber（單封）中到大型漏失（>5m3/hr)-LCM3(40ppb)：井漿15－30m3加入28.5kg/m3Carb40+57kg/m3Carb250+28.5kg/m3G-Seal+28.5kg/m3MC-Fiber（單封）井漏處理措施－1滲透性井漏處理措施：井漏處理措施LCM1－小型漏失（<3m3/hr)：井漿15－30m3加入總濃度為43kg/m3的堵漏材料:LiquidcasingF(細單封）14.3kg/m3+NutplugF(細果殼)14.3kg/m3+Quickseal(綜合堵漏材料)14.3kg/m3；LCM2－中型漏失（3～15m3/hr)：井漿15－30m3加入總濃度為