靖边气田水平井钻井液技术
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摘要: 靖边气田水平井施工中存在长裸眼入窗井壁稳定性差;12??″大尺寸井眼入窗岩屑的悬浮携带能力不理想;为防塌提高斜井段钻井液密度造成刘家沟等中上部地层发生漏失;大斜度井段需穿越多层易坍塌煤层等难题。针对性研制出具有防塌性好、悬浮携带能力强、流变性稳定等特点的三磺盐水钻井液,现场应用表明:该体系对储层低伤害及现场维护简单。
Abstract: For horizontal well in the Jingbian gas field, there are some problems,the borehole of long open hole into the window with poor stability, the cuttings-carried ability of 12??″large hole into the window is not satisfactory,the leakage occur in the upper strata(such as Liujiagou group),the high-deviated wells cross multilayer coal seams intermixed. Therefor, we developed the triple-sulfonated drilling fluid with good anti-collapse ability, cuttings-carried ability and steady rheological properties. The practice shows that, the triple-sulfonated drilling fluid is suitable for the horizontal wells in Jingbian gas field.
关键词: 靖边气田;水平井;井壁稳定;三磺盐水钻井液
Key words: Jingbian gas field;horizontal well;borehole stability;triple-sulfonated drilling fluid
中图分类号:TE3 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)28-0129-01
0引言
随着气田开发和产能建设的需要,水平井增产效果的凸显,水平井应用的范围逐步扩大。针对靖边气田钻井过程中遇到长裸眼井段处于多层坍塌地层,加之在大斜度井段要钻遇多段厚煤层,原水平井钻井液体系石千峰、石盒子垮塌严重,因此研制并逐步完善了用于定向井段防塌性能强的三磺盐水钻井液体系,经过多口井的现场应用,有效抑制了地层的坍塌,保证了长裸眼井段的钻井安全,获得良好的效果。
1地层特点及水平井施工难点
靖边气田属鄂尔多斯盆地伊陕斜坡,在水平井施工中其地层有如下特点[1-3]:黄土表层厚,地层整体埋藏深;直罗、延安组和延长组中上部有大段的砂泥岩混层,在聚合物泥浆中长时间浸泡易发生缩径阻卡及垮塌;刘家沟组地层有的井区存在局部性漏失,尤其在南部区块较为严重;石千峰、石盒子地层主要以硬脆性泥岩为主,易发生垮塌,且处于水平井的斜井段,更易发生垮塌;山西组、太原组以及本溪组有煤层存在,在泥浆滤液侵泡后,煤层发生垮塌,该井段还处于大斜度井段,更加剧了煤层垮塌程度;有的井区用密度较低的聚合物泥浆钻进不出现漏失,当泥浆密度超过1.13时易发生漏失,因此地层承压能力很差。
2三磺盐水钻井液体系
2.1 基本配方针对靖边气田深层石千峰、石盒子地层井壁坍塌问题,在原三磺配方(6%搬土+0.5%NaOH+0.1%CMC+1%FT-1+1%SMP-2+0.5%OSAM-K或6%搬土+0.5%NaOH+0.1%CMC+1%FT-1+1%SMP-2+0.5%SF150)的基础上优化所形成的基本配方如下:4%搬土+0.3%NaOH+0.2%KPAM(或CMP-1)+1%FT-1+1%SMP-2+0.5%OSAM-K(或SF150)+1%KCl+0.3%CWD-1。
2.2 维护重点为防煤层、上部长裸眼地层坍塌,结合施工难点及已完成井出现的井下复杂,三磺盐水钻井液体系维护重点如下[4,5]:①三磺泥浆转化后随着泥浆的消耗,泥浆中盐含量降低,因此应定期补充NaCl,保证[Cl-]值, [Cl-]保持在3.5-7.5×104。②采用SMP-2、FT-342、CMS-1等抗盐降滤失稀释,将中压失水控制在5ml以内。③进入大斜度段后逐步加入液体剂,剂的含量保持1%以上。④当井斜小于45°时,密度控制在1.12-1.20g/cm3;当井斜大于45°时,密度控制在1.20 -1.22g/cm3。进入第一段煤层前将密度提高至1.22-1.25g/cm3以上,以平衡煤层坍塌。出现严重坍塌等井下复杂时可提高至1.28g/cm3以上。⑤井斜度小时(30°以内),泥浆粘切可以调整在较低范围,漏斗粘度保持45-55秒,井斜度超过30°,为防止岩屑床的形成、防止对煤层的冲刷,提高泥浆粘切,漏斗粘度保持在55秒以上。
2.3 低环空返速下的性能调节对于大井眼斜井段,如果环空返速达不到实现紊流携砂的要求,会出现了岩屑床堆积,造成多次起下钻阻卡。因此,为消除岩屑床的影响,三磺盐水钻井液体系性能调节措施如下:①提高钻井液密度,增大泥浆浮力;②增大钻井液的结构强度,保证钻井液在低剪切速率下具有较低的粘度和初始凝胶强度,即6转/分读值要高;③钻井液动塑比控制在较高的范围;④提高环空返速,使钻井液流态为紊流,有利于破坏或减少岩屑床形成,在电测、下套管前通井岩屑床遇阻严重的情况下为提高环空返速可将5″钻杆换成5??″,以实现紊流携砂。
2.4 现场应用效果三磺盐水钻井液体系在苏平14-13-36、靖平25-17和靖平25-17等多口水平井斜井段应用,获得了良好的效果,情况如下:
苏平14-13-36:在斜井段钻井及完井作业中,由于环空返速不够,出现岩屑床,但井壁依然无垮塌现象,三磺盐水保证大井眼入窗。
靖平25-17:入窗碳酸岩硬卡,在经过8天的泡柴油、泡解卡剂、泡原油、泡酸解卡过程中,井壁稳定无垮塌现象发生,说明三磺盐水体系对井壁有很高的稳定作用。
靖平06-9:斜井段无井壁坍塌发生,安全施工,起下钻无遇阻。
通过对三磺盐水钻井液体系在靖边气田水平井中应用情况统计,该体系能满足斜井段各种工况的施工安全要求。
3结论
①随着靖边气田水平井应用范围的逐步扩大,地层特点及水平井施工难点对钻井液技术提出了不断完善和整合配套要求;②三磺盐水钻井液具有流动性好,抑制、防塌、抗污染能力强等特点;③三磺盐水钻井液在苏平14-13-36、靖平25-17和靖平25-17等多口水平井斜井段应用效果表明:该钻井液体系满足靖边气田水平井斜井段施工要求。
参考文献:
[1]李希霞.苏里格气田水平井整体开发钻井技术[J].石油天然气学报,2010,(2).
[2]段晓苗等.靖边气田水平井钻井关键技术优化设计[J].内蒙古石油化工,2008,(13).
[3]沈海超等.靖边气田煤层地应力及井壁稳定研究[J].岩土力学,2009,(s2).
[4]鄢捷年.钻井液工艺学[M].石油大学出版社,2001,(5).
[5]T同台,刘玉杰,申威等.钻井工程防漏堵漏技术[M].石油工业出版社,1997.