大段太古界地层防漏堵漏钻井液技术

新疆塔里木盆地英买力地区是西气东输工程重点供气区之一。由于同一裸眼井段内存在两套差异很大的压力系统,钻井过程中经常发生井漏,给盐膏层井段钻井、下入9-5/8"+10-3/4"复合套管、固井施工带来很大安全。本文详细阐述了该地区盐下井井漏特点、井漏原因、堵漏难点,提出了应用桥堵工艺解决该地区普遍存在的井漏问题,并对承压堵漏施工中应注意的技术问题提出建议。

以准噶尔盆地石炭系火成岩为目的层的油气勘探开发已开展近20年,实钻中井漏问题十分突出,虽经过多年研究,但问题一直没有得到很好地解决。近年来,伴随着国内外成熟的钻、完井技术不断整合配套,基于大量的地质资料分析、基础理论研究成果及现场参数统计和室内实验与模拟结果,在上述地区开展了控压钻井(mpd)技术实践并获得成功。实践证明:mpd在该区的成功应用不但解决了长期困扰人们的井漏问题,而且还以其自身优势解决了诸如产层保护、井身结构优化、二叠系和石炭系地层机械钻速难以提高、井壁失稳和长裸眼段穿越多套压力系统共存的窄密度窗口等一系列相关难题。通过多项技术攻关和现场试验,提高了机械钻速、延长了钻头寿命,为该地区裂缝性火山岩气藏的勘探开发提供了技术保障。

论述了裂缝性地层的漏失特点、漏失形式及常规堵漏技术应用于裂缝性地层处理漏失的不足之处。如何有效处理此类地层的漏失问题,提出了应用充氮气欠平衡钻井技术应用于裂缝性地层堵漏的技术思路,并就充氮气欠平衡钻井防漏、制漏的机理进行了阐释。文中,对实施充氮气欠平衡钻井的工艺方法进行了介绍。最后,对充氮气欠平衡钻井在新疆油田百泉1井的应用情况、取得的效果进行了分析。

相国寺储气库是川渝地区第1座地下储气库,由枯竭型碳酸盐岩气藏改建。因构造运动和剥蚀作用,地表已出露下三叠统嘉陵江组和下二叠统茅口组石灰岩,加之二叠系和石炭系气藏已枯竭,压力系数极低,纵向上压力系统极为复杂,钻井过程中十分突出的问题就是如何控制井漏。为此,针对相国寺储气库试验井纵向上地层裂缝发育、低压的井漏难点,结合国内外防漏堵漏工艺技术,提出了如下的技术措施:①采用优化井身结构分隔不同的低压层段,以保证不同的防漏治漏措施的效果;②应用气体钻井技术快速钻过上部低压裂缝发育段;③在长兴组—茅口组钻井液井段采用hhh堵漏、雷特纤维承压堵漏来确保油层套管固井施工作业对地层承压能力的要求。实践表明,采用这些防漏堵漏技术措施不仅解决了相国寺地下储气库试验井的钻井井漏问题,而且大幅度提高了机械钻速和缩短了钻井周期,将为后续储气井防漏堵漏提供了有效的技术支撑。

塔河油田tk1040井防漏堵漏与防坍塌钻井液技术 赵静杰3 (华北石油局西部工程公司,新疆轮台841600) 摘　要:tk1040井位于塔河油s99-t728井nnw向的构造隆起条带南翼、牧场北残丘群西翼斜 坡。该井地层裂缝发育,存在两套压力系统,钻井过程中井漏和井塌问题非常严重,钻井作业十分困 难。根据现场情况,对该井发生井漏的原因进行了分析,通过对室内小型实验研究出了适合该井堵 漏、防塌钻井液工艺技术,并进行了现场应用,取得了良好的效果。现场应用表明,该桥塞堵漏钻井液 技术可以很好的解决该井的井漏问题。针对该井地层坍塌问题,本井采用多元醇配合沥青类防塌剂, 能很好的起到防塌效果。 关键词:承压堵漏;桥堵;防塌;塔河油田 中图分类号:te24　文献标识码:b　文章编号:1004—5716(20

本文探讨了石油钻井工程堵漏的影响因素和主要问题,分析了石油钻井工程防漏堵漏的工艺技术。

应用线弹性岩石力学和岩石断裂力学基本理论,揭示了钻井液堵漏阻止诱导裂缝延伸并提高裂缝重启压力从而提高地层承压能力的作用机理。通过分析承压堵漏后缝内压力分布,建立了封堵诱导裂缝的断裂力学模型,并给出承压堵漏阻止诱导裂缝延伸的必要条件;基于井周围岩裂缝诱导应力场的数学模型,提出了堵漏提高诱导裂缝重启压力的力学实质。理论研究表明,堵漏材料在裂缝入口后一定距离封堵为封堵诱导裂缝的最佳位置形式;裂缝尖端部分流体压力必须低于水平最小主应力,且该压力越低,越有利于裂缝的阻裂;诱导裂缝重启压力的提高依赖于周向诱导应力,堵漏材料必须支撑裂缝以维持周向诱导应力;承压堵漏作用机理包含密封和支撑裂缝两方面,堵漏材料应同时具有封堵性能和机械强度。

塔河油田古生界石炭系地层存在膏盐岩层,埋深为5175-5304m,厚度达130m。该膏盐岩层纯而且集中,钻井过程中极易发生溶解、膨胀、井眼缩径、井壁坍塌,造成起钻遇阻、下钻遇卡等现象。决定采用欠饱和盐水钻井液和配套的钻井技术措施。钻进盐膏层时,保持钻井液性能稳定,控制钻井液密度,以平衡地层压力,抑制盐青层的蠕变;及时检测cr-含量。将cl-含量控制在160000-175000mg/l之间,保证适度溶解盐膏层井壁,防止缩径发生复杂情况;对于漏失层采用全井分段间隙式堵漏工艺,每次泵入量不宜太多,泵速不宜太高,按照“少量多次”的原则进行憋压。现场应用表明,该钻井液体系和配套的钻井技术措施,满足了盐膏层钻进,保证了盐膏层上部地层的稳定,井眼无坍塌现象,盐膏层钻进顺利,无阻卡现象,5次电测均一次到底,下套管、固井施工顺利。

中原油田地层构造是一个复杂的断块油气田构造,断层多、产层亏空严重,地层又经过长期注水开采,存在高低压地层交错,泥页岩水化膨胀,局部地层压力过大,造成地层岩石流动及蠕变,受岩层塑性流动和地应力等因素的影响,致使地层岩石胶结性差、易坍塌、易漏,在51/2套管小井眼开窗侧钻井过程中,井漏严重影响侧钻井施工进度,还会造成工程的复杂化,51/2套管开窗侧钻井地层堵漏技术是有效解决钻进生产矛盾漏失的主要措施和方法。

以废橡胶制品为主要原料,经过特殊加工工艺和复杂的物理化学反应研制出了一种新型桥接型防漏堵漏剂,代号为ld,并进行了室内评价和现场试验。该防漏堵漏剂兼具颗粒和纤维形状,表面有凹凸,多毛刺,化学性质稳定,不易腐烂变质,具有一定的柔韧性和强度,密度低,惰性强,耐酸碱盐,抗高温,而且无毒无荧光。室内评价结果表明,该堵漏剂在正压差作用下能迅速形成有效封堵,封堵强度高、深度小,而且随钻加入钻井液中后对钻井液性能影响不大,并有利于降低钻井液高温高压滤失量,其岩心渗透率恢复率高。在长庆油田7个井次的现场试验表明,ld防漏堵漏剂具有良好的防漏、堵漏效果。与传统堵漏材料相比,ld防漏堵漏剂具有施工简便、封堵强度高、封堵有效期长、用量少,有利于降低钻井综合成本。

文章对低压易漏地层钻井液漏失机理及堵漏机理进行了探讨。对于低压易漏地层,安全钻井的关键是建造高质量的人工井壁,提高井壁的承压能力。根据地层物性规律,要求堵漏材料的尺寸范围较宽,有利于不同的颗粒尺寸的堵漏材料进行有机组合,封堵不同喉径的孔隙和各种尺寸大小的裂缝,形成稳定的人工井壁。结合现场的实际应用,提出了低压易漏地层安全钻井的技术措施。

本文着重分析了由于地层结构、地层的物理特性、地质构造等因素引起的井塌、井漏、缩径等井内复杂情况,分析了其形成原因及对钻井施工的影响,并根据其不同的表现形式,提出了相应的预防措施,以指导和服务于钻井生产。

随着钻井技术的发展,泡沫钻井液的使用对提高机械钻速的效果越发明显,但在何种井深条件下使用泡沫钻井液是钻井工程的重点和难点。研究在不同井深及压力条件下,泡沫钻井的极限压力和极限井深的确定。实验结果表明,实施泡沫钻井的最大深度为4500m左右,极限压力为20mpa。

川西地区中深井快速钻井的钻井液应用技术

总结了川东地区早期充气钻井试验存在的问题,结合充气钻井技术的特点,将充气钻井防漏治漏技术分为地层水压力系数小于漏层压力系数、地层水压力系数大于漏层压力系数两种情况,并根据每种情况提出了适合于川东地区的充气钻井防漏治漏技术方案,改进了充气钻井工艺。通过宝001-1、罐005-h2、温泉002-h2等井现场试验表明,该技术解决了川东地区地层出水与恶性井漏同时存在情况下的防漏治漏问题,减少了因井漏造成的处理复杂时间,提高了机械钻速,缩短了钻井周期,节约了钻井成本,经济效益明显。基于充气钻井的防漏治漏技术已在川东地区现场试验多口井,效果良好,建议大面积推广使用。

渤海石油职业学院 石油工程系 论文题目：水平井钻井液技术 学生姓名： 所在班级：07钻井工程3年6班 指导老师：王建云 完成时间：2010年5月1日 2 目录 摘要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.3 关键词⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.3 一、水平井施工技术难点分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯...4 二、钻井液方案的制定⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯5 三、钻井液的配置和维护处理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6 四、技术措施⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 五、钻井液性能指标和应用效果⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8 六经济效益分析⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯10 七、结束语⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯11 参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯12 3 水

盖南1井在二开1595～3250m井段存在低压漏层,在二开3385～3395m井段钻遇高压气层,在同一井段存在严重上漏下喷的问题。该井三开环空间隙非常小、井段长、压耗大,要求钻井液的黏度和切力较低,但在3435～3442m、3650～3665m井段钻遇高压气层,为能悬浮重晶石要求钻井液的黏度和切力较高。在钻进过程中,通过随钻堵漏和静止承压堵漏提高地层承压能力及使用加重胶液维护钻井液的性能解决了二开井段严重上漏下喷的问题,通过降低膨润土含量以及提高聚合物的含量降低钻井液流动阻力的方法解决了三开存在的钻井液黏度和切力问题。

低承压地层是由于特殊岩性的形成、压实过程中,未能形成良好的胶结和密闭构造,在后期地质运动中,发生岩变,导致地层承压能力较低,易发生井漏、井塌等风险,还可能造成油气储层的破坏。大港油田官962-17断块位的沙河街组的生物灰岩、玄武岩、中生界安山岩岩体发育地层,为典型低承压地层,钻井中常出现严重漏失；本文针对该区块低承压地层井漏状况和发生井漏的原因进行了分析,依据官962-17断块生物灰岩、玄武岩、安山岩地层特性,在官962-17断利用雷特高承压堵漏剂的现场试验,取得很好的效果。

钻井液堵漏剂在钻井过程中用量大、堵漏效果明显。本文分析了现有产品标准中松散漏层的不足,通过材料、胶结剂、胶结工艺的选择研制了标准砂床,并通过了孔隙度、渗透率、耐酸碱性以及漏失试验验证,其技术指标以及评价方法的重复性、精密度均优于现有产品标准。

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。

随着市场经济的发展,国民生活水平日益提升,与此同时,社会对石油资源的需求量也越来越大。基于此,石油开采工作逐渐成为社会关注的重点。在石油的开采过程中,石油钻井工程的施工质量对整个开采工作的质量有重要的影响。但是,石油钻井工程进度推进期间,经常出现井漏问题,严重影响了开采效率。鉴于此,论文对石油钻井工程防漏堵漏工艺进行了一系列的分析,旨在提高现阶段石油钻井工程的施工质量。

影响石油钻井工程的防漏堵漏效果主要有三个因素，第一是不确定渗漏的发生部位，第二是不确定渗漏通道，第三是渗漏压力的不确定。除了加强这些因素的确定性以外，还需要对施工过程中的其他事项引起注意，如果需要在原来发生渗漏的地段进行开泵，那么就应将速度降低，且应使用排量小的泵，以免在该位置发生二次渗漏。本文主要分析了影响石油钻井工程防堵防漏效果的因素、石油钻井工程防漏堵漏过程中的问题，并提出了石油钻井工程防漏堵漏的措施。