文79-平2井钻井液技术
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钻井技术简介钻井技术是石油工程中重要的环节之一,它是通过钻井设备将钻头在地下钻孔,以达到获取地下矿藏或取得地质信息的目的。
本文将对钻井技术进行简要介绍。
一、钻井工艺流程钻井工艺流程包括井选、井设计、钻井液、钻具、钻井工艺等环节。
1. 井选:根据勘探资料、地质构造、矿藏分布等因素,选择合适的井位。
2. 井设计:根据勘探目标和井位条件,设计钻井参数,确定钻井方法、井眼直径、井深等。
3. 钻井液:钻井液是一种循环流动在井孔中的重要物质,它具有冷却钻头、携带岩屑、平衡地层压力等作用。
4. 钻具:包括钻杆、钻铤、钻头等,用于将钻头运行到井底。
5. 钻井工艺:包括井下作业、钻井参数调整、固井、完井等环节,以达到钻井目标。
二、钻井方法常见的钻井方法有旋转钻井、振动钻井、冲击钻井和旋挖钻井等。
1. 旋转钻井:通过旋转钻头,使钻头切削地层,将岩屑带到井口。
2. 振动钻井:利用振动原理,使钻头在井底振动,破碎地层并带出岩屑。
3. 冲击钻井:利用冲击力将钻头推进地层,达到钻井的目的。
4. 旋挖钻井:利用旋转钻头和钻铤,通过推进钻进地层,形成井孔。
三、钻井技术1. 钻头选择:根据地层性质和井设计要求,选择合适的钻头,如钻头形状、刀具结构等。
2. 钻井液控制:钻井液的配方和控制对钻井过程至关重要,需要根据地层条件和钻井目标进行调整。
3. 钻井参数调整:包括钻速、转速、钻压、钻力等参数的调整,以保证钻井的顺利进行。
4. 钻井过程监测:通过测井、岩芯分析、地层测试等手段,获取地下地质信息,指导钻井工作。
5. 固井:在钻完井后,通过注入水泥浆或其他填充材料,将井壁固定,防止地层塌陷和井壁塌陷。
6. 完井:包括井内装置的安装和地面设备的调试,使井口能够正常产生石油或天然气。
四、钻井技术的应用钻井技术广泛应用于石油勘探、开发和生产过程中。
1. 石油勘探:通过钻井技术,获取地下地质信息,确定石油储层的分布、厚度等参数。
2. 石油开发:通过钻井技术,建立油井系统,实现石油的开采、生产和输送。
钻井液工艺技术考点绪论:钻井液定义、组成、分类;基本公用。
第一章:粘土矿物水化膨胀性的好坏,粘土的稳定性、连接方式。
第二章:定义;塑性粘度,动切力,表观粘度,静切力,剪切稀释性。
简述;钻井液流变性与钻井作业的关系第三章:钻井液的虑失和润滑性;定义:滤失,滤失量,滤失范围及合理的滤失量;测量API滤失量指标第四章:水基钻井液:1、细分散钻井液优缺点及使用2、盐水钻井液优缺点及使用3、MMH正电胶钻井液特点4、高温对粘土、处理剂、黏土及处理剂的影响5、聚合物的特点第五章:油基钻井液:组成,滤失量低的原因,活度平衡第六章:振动筛、旋流器工作特点第七章:井壁不稳的机理、井壁失稳的对策、堵漏剂、漏失的原因、堵漏方法。
绪论1、定义:钻井液:指油气钻井过程中,以其多种功能满足钻井工作需要的各种循环流体的总称。
钻井液俗称钻井泥浆或泥浆。
2、钻井液的组成:钻井液是由分散介质,分散相和化学处理剂组成的分散体。
3、钻井液的分类:1)、按密度分非加重钻井液和加重钻井液。
2)、按其与粘土水化作用强度分非抑制性钻井液和抑制性钻井液。
3)、按其固相含量的多少分低固相含量和无固相含量。
4)、根据分散介质不同:水基钻井液、油基钻井液、气体性钻井液和合成基井液。
4、钻井液的基本功用1)、携带和悬浮岩屑2)、稳定井壁3)、平衡地层压力和岩石侧压力4)、冷却和润滑作用5)、传递水功率6)、获取地下信息第一章、粘土胶体化学基础一、粘土矿物水化膨胀的强弱1、高岭石:为非膨胀性粘土矿物,其水化性能差,造浆性能不好,最不容易发生水化膨胀。
2、蒙皂石:是膨胀型粘土矿物,其晶层表面包括内外表面都可以进行水化及阳离子交换,蒙皂石具有很大的比表面。
最容易发生水化膨胀。
3、伊利石:不易水化膨胀4、绿泥石:非膨胀性粘土矿物,不易发生水化膨胀。
5、海泡石族:膨胀型粘土矿物,具有较好的热稳定性,适用于配制深井钻井液,具有良好的抗盐稳定性。
6、混合晶层粘土矿物:最常见的为伊利石和蒙皂石混合层,简称依蒙混层,是膨胀型粘土矿物。
水平井钻井工艺技术引言水平井钻井工艺技术是一种在油气勘探开发中应用广泛的技术,它通过在地层中钻探水平井段,能够有效地提高油气井的产能和采收率。
本文将介绍水平井钻井的一般工艺流程、钻井液的选择和使用、钻头的选择以及井底工具的应用等方面的内容。
一、水平井钻井工艺流程水平井钻井工艺流程是指从井眼设计到井下实施的一系列步骤,下面将介绍水平井钻井的一般工艺流程。
1.井眼设计:根据地层特征和油气开发需求,确定水平段的位置、井眼直径以及水平段的长短等参数。
2.井口施工:进行井口设备安装,包括井口套管的安装、井口井口防喷器的安装等工作。
3.钻井液工艺设计:根据地层特征和钻井液性能要求,确定钻井液的配方和使用方案。
4.钻探井段:根据设计参数,进行钻井液的循环、钻头的下钻、钻进、切换水平井段、控制钻头方位等工作。
5.装备井下工具:根据后续作业需要,部署井下工具,如测斜仪、导向器等。
6.钻进水平段:通过使用导向技术和井下工具,控制钻头沿设计轨迹钻进水平井段。
7.钻井结束:到达设定的钻井参数或达到设计钻井目标时,钻井工作结束,开始下一步的工作。
二、钻井液的选择和使用钻井液在水平井钻井过程中起到冷却、润滑、悬浮废屑和井壁稳定等重要作用。
选择合适的钻井液并正确使用是确保钻井过程顺利进行的关键。
1.钻井液的类型:常见的钻井液类型包括水基钻井液、油基钻井液和气体钻井液等。
根据地层特征、环境要求和工程经济等因素,选择适合的钻井液类型。
2.钻井液的性能:钻井液的性能包括流变性、密度、滤失性、PH值等。
根据地层特征和钻井目标,确定钻井液的性能指标,并进行钻井液调配。
3.钻井液的处理:钻井液采用循环使用,需要定期对钻井液进行处理,包括固相控制、饱和度调整和污染物去除等。
三、钻头的选择钻头是在钻井过程中切削地层的关键工具,选择合适的钻头能够提高钻进速度和钻头寿命。
1.钻头的类型:常见的钻头类型包括三刃钻头、平头钻头、带牙钻头等。
根据地层特征和钻井目标,选择适合的钻头类型。
水平井钻井技术难点及对策分析随着石油勘探开发技术的不断发展,水平井钻井技术在油田开发中得到了越来越广泛的应用。
水平井可以有效提高油气开采率,降低地层压力,延长油井寿命,减缓油田衰竭速度。
在水平井钻井过程中,也存在一些技术难点需要克服,本文将对水平井钻井技术难点进行分析,并提出相应的对策。
一、难点一:井眼质量控制在水平井钻井过程中,井眼质量的控制是一个非常关键的问题。
井眼质量不良会导致井壁稳定性差、裂缝漏失等问题,严重影响井下作业的顺利进行。
而水平井的钻井难度和井眼质量的控制关系非常密切,这就需要在水平井钻井过程中对井眼质量进行严格的控制。
对策分析:1. 合理设计井眼参数。
在进行水平井钻井之前,需要充分了解地层情况,设计出合理的井眼参数,包括井眼直径、井眼轨迹、井段布局等,确保井眼质量可以得到有效控制。
2. 选择适当的钻井液。
钻井液的选择对井眼质量有着重要的影响,需要根据地层情况和钻井工艺选择适当的钻井液,确保能够有效地稳定井眼。
3. 采用先进的管柱技术。
现代水平井钻井中,管柱的设计和施工技术已经相当成熟,可以采用多级管柱设计、工具互换技术等方式来提高井眼质量的控制。
二、难点二:钻井位置控制水平井钻井中,钻井位置的控制是一个重要的技术难点。
如果钻井位置控制不当,可能会导致井眼偏离预定轨迹,甚至偏向其他井眼,造成油气井资源的浪费,同时也会对环境产生一定的影响。
对策分析:1.应用导航工具。
在水平井钻井过程中,可以应用一些导航工具,比如地质导向测量工具、导向钻头等,在钻井过程中进行实时测量,保证钻井位置的控制。
2.精确测量井身轨迹。
在钻井过程中,可以通过各种方式对井身轨迹进行精确测量,包括地质测井、测斜井等,确保钻井位置的准确控制。
3.优化钻井工艺。
通过优化钻井工艺,可以提高钻井位置控制的精度,比如使用惯性导向技术、动态定位技术等,来提高钻井位置控制的准确性。
三、难点三:水平段钻井技术水平井钻井技术的难点之一是水平段的钻井技术。
水平井钻井技术难点及对策分析水平井钻井技术是油气勘探和开发的重要手段之一,具有高效、节能、环保等优势,但也存在着一定的技术难点和挑战。
本文从技术难点出发,分析了水平井钻井中的困难与挑战,并提出相应的对策。
一、技术难点1.井眼质量控制难度大水平井的井眼质量直接影响到开采效率和井筒安全。
而在水平井钻井中,由于井身长度长、钻头异径、钻井液影响等因素影响,井眼质量控制难度大。
如何保证井眼的垂直度、井眼直径以及井槽形状等方面的质量,是水平井钻井中需要解决的难题。
2.钻头磨损严重在水平井钻井中,由于井身长度长、钻头异径等原因,导致钻头磨损严重,降低了钻进效率和经济效益。
而且在钻井过程中,钻头的磨损又会使井眼质量下降,降低井筒安全性,直接影响到后期的油气开采效率。
3.井底定向技术难度大在水平井钻井中,由于井底水平段的长度长,井底定向技术难度大,常常会出现钻头偏移或跑铃等现象。
而钻井液的环节是影响井底定向和井眼质量的主要因素之一,如何控制钻井液的组成及性质,提高井底定向性和井眼质量,是水平井钻井中需要解决的关键技术之一。
二、对策分析针对水平井钻井中井眼质量控制难度大的问题,可采用下列对策:(1)确保顶部垂直井段的准确性和精度,保证水平段的方向和井眼直径控制;(2)加强钻井液处理和管理工作,控制钻井液粘度、密度和性质,降低砂层破裂和滑动的风险;(3)定期检测和调整井身质量控制设备,确保设备的精度和可靠性。
2.优化钻头使用(1)选择优质的钻头,提高钻头的耐磨性和使用寿命;(2)加强钻头轮换,提高轮换频率,降低单一钻头的使用次数和磨损程度;(3)控制好钻进速度和受力状态,避免钻头过度磨损。
3.提高井底定向技术和钻井液管理(1)加强设备维护和检测,在钻台上安装支撑装置,保证井底定向的稳定性和准确性;(2)控制好钻井液的组成和纯度,确保钻井液的性质符合井眼环境的要求;(3)通过技术手段,如偏心钻井、旋转方向调整等措施,增加井眼的横向侧向,改善井壁稳定性和钻头质量。
钻井液技术服务作业指导书一、搬迁作业1 准备工作1.1到业主单位领取钻井工程设计书。
1.2安排驻井工程师及小班技术员。
1.3参加业主单位组织的钻前施工验收。
1.4做好全井钻井液材料计划。
2 工作程序2.1驻井工程师到公司领取钻井工程设计、各类泥浆报表、泥浆测试仪器、备用金、通迅工具。
2.2安排车辆送驻井分队人员、行李、仪器上井。
2.3安装好泥浆试验房,摆放好泥浆测试仪器。
2.4平整泥浆材料堆放场地、检查排污沟是否通畅。
2.5检查、保养、试运转固控设备、循环系统、加重装置。
2.6做好开钻及阶段泥浆材料计划上报公司,确定运送品种、数量,运抵时间。
2.7联系民工、签定外部施工费协议。
2.8泥浆材料进场,安排民工卸车、堆放、遮盖。
3注意事项3.1安排技术水平高、责任心强、有较好组织、协调能力的人员担任驻井工程师,确保该井泥浆技术服务质量。
3.2参加钻前验收时,必须对与泥浆服务有关事项严格把关,针对进场通道、堆放场地面积、排污沟、污水池容积、试验房位置、基础等存在问题及时提出整改意见。
3.3不得计划、使用有毒、污染大的泥浆材料。
3.4泥浆测试仪器中的氮气瓶、压力表、天平,必须定期送检检,合格方可使用。
3.5试验房电源接地、仪器不得漏电。
3.6固控设备、循环系统、加重装置的电源线配备安装规范、启动开关、防爆开关齐备、管线连接、槽面连接无滴漏。
3.7材料堆放场地应高出井场平面,防雨水浸泡,材料分类堆放整齐,上盖蓬布遮盖严实,防日晒雨淋.。
深井建砖柱盖瓦泥浆材料房。
3.8驻井人员应带齐被盖、衣物和一些常备药品,夏季应配备灭蚊器具,做好防暑、防冻、防病、防蚊虫工作。
3.9 做好原井剩余泥浆材料倒运新井、退库工作,不得抛弃。
3.10上口井搬迁完,必须清理完泥浆罐下、材料堆放地周围的废浆、废弃物,方可离场。
二、泥浆材料装、运、卸作业1、运输前的准备1.1车辆的准备1.1.1泥浆材料仓库应根据运输任务的大小及时组织足够的车辆,保证运输任务的完成。
中国石油天然气集团公司钻井液技术规范第一章总则第一条钻井液技术是钻井技术的重要组成部分,直接关系到钻探工程的成败和效益。
为提高钻井液技术和管理水平,保障钻井工程的安全和质量,满足勘探开发需要,特制定本规范。
第二条本规范主要内容包含:钻井液设计,现场作业,油气储层维护,钻井液循环、固控和除气设备,泡沫钻井流体,井下繁杂的防治和处置,钻井液废弃物处置与环境保护,钻井液原材料和处理剂的质量掌控与管理,钻井液资料管理等。
第三条本规范适用于中国石油天然气集团公司所属相关单位的钻井液技术管理。
第二章钻井液设计第一节设计的主要依据和内容第四条钻井液设计就是钻井工程设计的关键组成部分,主要依据包含但不局限于以下几方面:1.以钻井地质设计、钻井工程设计及其它相关资料为基础,依据有关技术规范、规定和标准进行钻井液设计。
2.钻井液设计应当在分析影响勘探作业安全、质量和效益等因素的基础上,制订适当的钻井液技术措施。
主要存有:地层岩性、地层形变、地层岩石化学性能、地层流体、地层压力剖面(孔隙压力、倒塌压力与断裂压力)、地温梯度等信息;储层维护建议;本区块或相连区块已完成井的井下繁杂情况和钻井液应用领域情况;地质目的和钻井工程对钻井液作业的建议;适用于的钻井液新技术、新工艺;国家和施工地区有关环保方面的规定和建议。
第五条钻井液设计内容主要包括:邻井复杂情况分析与本井复杂情况预测;分段钻井液类型及主要性能参数;分段钻井液基本配方、钻井液消耗量预测、配制与维护处理;储层保护对钻井液的要求;固控设备配置与使用要求;钻井液仪器、设备配置要求;分段钻井液材料计划及成本预测;井场应急材料和压井液储备要求;井下复杂情况的预防和处理;钻井液hse管理要求。
第二节钻井液体系挑选第六条钻井液体系选择应遵循以下原则:满足地质目的和钻井工程需要;具有较好的储层保护效果;具有较好的经济性;低毒低腐蚀性。
第七条相同地层钻井液类型挑选1.在表层钻进时,宜选用较高粘度和切力的钻井液。
水基钻井液技术服务指导书1 目的水基钻井液技术服务指导书规定了服务的程序和要求,旨在控制和保证水基钻井液服务的质量。
2 适用范围适用于水基钻井液技术服务的指导和控制。
3 参照文件《钻井液技术服务控制程序》4 职责5 技术要求5.1一般直井水基钻井液:5.2密度按具体井设计执行。
5.3定向井、水平井等特殊井的技术指标按具体的设计要求执行。
5.4表中技术指标如与设计书中要求冲突,按具体井的设计要求执行。
5.5如井下出现特殊情况,性能调整以满足井下施工正常为主。
6 工作程序6.1接受指令:现场服务人员接受现场队及研究所领导指令。
6.2技术交底:根据客户提供的设计,研究所负责人形成该井施工方案,对现场工程师进行技术交底。
6.3准备:6.3.1仪器准备:对钻井液性能检验所需的仪器和计量器具,由仪器室专业检验人员检验合格后交付现场泥浆工程师,并进行检查验收。
6.3.2材料准备:a)在开钻前或分阶段,由顾客按钻井液设计,提供质量合格的钻井液材料。
b)组织质量合格的钻井液材料。
6.4协调固控设备:有现场泥浆工程师对现场应用的固控设备及循环系统与井队技师进行协商,对安装质量不合要求的提出口头整改措施。
7方法7.1一开至小循环段:用密度为1.05g/cm3,粘度为(35-50)s的膨润土浆打表层。
用一开泥浆混清水二开,钻进中不断混进聚合物,保持聚合物含量在0.2%-0.3%范围内,抑制地层造浆。
7.2改小循环后,开启固控设备,并用清水调整钻井液性能,是自然密度小于1.15g/ cm3,加入降滤失剂,控制失水小于10ml。
钻井中高分子聚合物胶液维护,其含量达0.3%-0.5%,用小分子聚合物做降粘剂,用中分子聚合物和CMC或改性淀粉作降滤失剂。
用NaOH 调整PH值达8-10。
用预水化膨润土浆或高分子聚合物或HV-CMC 作增粘剂。
7.3斜井段:7.3.1造斜段:造斜前,加入SN-1固体乳化剂(200-500)kg,混入5%原油充分乳化,使Kf小于0.1,起钻下动力钻具,造斜钻进,用少量聚合物胶液维护,使钻井液性能达到:马氏漏斗粘度(30-35)s,API失水FL≤10ml;粘附系数Kf≤0.1,一般在造斜段不作大幅度处理。
非常规油气藏水平井油基钻井液技术非常规油气藏是指那些资源储存和开采方式不同于传统油气藏的,包括页岩气、煤层气等。
由于非常规油气藏的特点,传统的钻井技术已经无法满足其开采的需求。
因此,开发适合非常规油气藏的钻井技术变得尤为重要。
在非常规油气藏的开采过程中,水平井成为了主要的开采方式,而油基钻井液作为水平井钻井的关键因素,其性能和应用效果对于非常规油气藏的开采至关重要。
传统的水平井钻井液通常是以钙基为主,而在非常规油气藏的开采过程中,其钙基的应用效果则存在较大的不确定性和风险。
因此,开发一种适合非常规油气藏的钻井液技术,具有着重要的现实意义和需要。
油基钻井液具有兼具水溶性和油溶性的独特优势,其动力学性能和化学性质与非常规油气藏的特点相符合,可以在水平井钻井中起到一定的优化作用。
与传统的钙基钻井液相比,油基钻井液具有较强的泥浆性能、优异的边界稳定性和较长的沉淀时间,可以更好的解决在水平井钻井中产生的难题,例如泥浆过流、漏失、泥浆循环等。
同时,在非常规油气藏的开采过程中,油基钻井液对于环境的影响也相对较小,有利于环境和生态的保护。
另一方面,油基钻井液不会污染地下水和土壤,可以轻松地实现回收和再利用。
因此,非常规油气藏水平井钻井液技术发展的重点是如何研发一种性能稳定、环保型、低成本的油基钻井液,并将其应用于实际生产中。
这就需要相关技术人员进行研究和探索,不断完善油基钻井液的配方和制备工艺,并加强对钻井液的性能评价和优化。
只有这样,才能使油基钻井液技术真正成为非常规油气藏水平井开采技术的重要组成部分,为非常规油气藏的高效和可持续开发提供强有力的支持和保障。
钻井液在非常规油气藏开采中具有重要作用。
除了作为钻井润滑油,还要兼顾地层稳定性,保护井筒不被漏失泥浆中的液体、气体和油层中的巨量气体侵入,以免影响完整的有效评价与生产。
钻井液中含有各种添加剂,这些添加剂的质量会直接影响到钻井液功能的有效性和稳定性。
钻井液在钻井中主要的功能有三个方面:(1)润滑钻头和钻杆;(2)维持井壁稳定;(3)悬浮孔屑、清洗井眼。
水平井钻井技术论文范文水平井是在石油采集的重要技术之一,随着科技的进步,现代水平井的钻井技术,日趋自动化、智能化、轻便化和经济化。
下面是小编精心推荐的水平井钻井技术论文范文,希望你能有所感触!水平井钻井技术论文范文篇一径向水平井钻井技术的探讨【摘要】长期以来,国内大部分油田采用的都是直井钻采工艺,而国外一些发达国家采用的水平井钻井技术不论是在工艺还是在作业效率上都要远远优于直井工艺。
为了进一步提高国内油田的钻采作业效率和油气产量,应当积极应用水平井钻井技术。
基于此点,本文首先分析了水平井钻井技术的应用现状,并在此基础上对径向水平井钻井技术展开深入探讨。
期望通过本文的研究能够对我国油田产量的提高有所帮助。
【关键词】径向水平钻井钻杆完井技术1 水平井钻井技术的应用现状分析目前,水平井数量的不断增长与石油钻采行业对钻井技术的“两低一高”要求有着密不可分的关系。
在短短的几年里,全世界的水平井完井总数呈几何数增长,多分布在美国和加拿大这两个国家,我国也逐渐开始重视水平井钻井技术,并在多个油田中获得了非常迅速的发展,应用的油藏类型主要包括低压低渗透砂岩油藏、火山喷发岩油藏、稠油油藏等等。
从经济性的角度上讲,边际油藏开发的低成本、高效率是推动水平井钻井技术快速发展的主要动力之一。
现如今,在我国有很大一部分油田的水平井和定向井的年增长数量都超过直井数量,如胜利油田等等,随着水平井数量的不断增多,使石油钻采的成本大幅降低,究其根本原因是水平井的产量来远远大于直井产量,单井产量的提升实质上就是单井成本的降低,这也是水平井在国内各大油田获得广泛应用的根本原因之一,相应的水平井钻井技术也获得了进一步发展和完善。
与此同时,与该技术相配套的工艺也获得了显著提高,由原本单一的随钻测量发展为随钻地质导向仪,这为水平井的钻井施工提供了强有力的技术保障。
就国外一些发达国家而言,他们的水平井钻井总费用已经降至直井费用的1.5倍左右,有些水平井甚至仅为直井费用的1.2倍,同时水平井的产量相当于直井产量的4-8倍,由此可见推广应用水平井对于提高油田的经济效益意义重大。
钻井技术专业论文控压钻井技术是现代油气井钻井技术的重要保障,同时,控压钻井技术应用范围广,精细度高,这种技术的应用和推广有利于安全钻井理念的有效落实,从而提高钻井过程中施工人员的安全系数,使员工的生命安全和财产安全得到充分保障。
接下来小编为你带来钻井技术专业论文,希望对你有帮助。
篇一:钻井技术专业论文1石油钻井工程技术的应用现状近年来我国石油钻井工程技术取得了较为显著进步,但和发达国家相比,我国的石油钻井工程技术水平还较为落后,因此我国必须高度重视石油工程钻井技术的创新发展,以更好的满足我国石油开采的需要。
当前,我国石油工程中主要采用以下几种钻井技术。
1)井下控测技术。
我国石油工程钻井过程中所应用的井下控测技术能够在很大程度上提高井下测量信息传输的效率和精度,同时也促进了钻井技术自动化水平的发展。
2)井控技术。
这种技术在主要应用于井下压力的检测,目前我国井控技术发展水平较高,通过不断的创新实践,井控技术已经达到了四级井控施工的标准。
3)深水钻井技术。
我国深水区储藏了大量的石油资源,但是长期以来受到技术条件制约,深水区石油资源无法得到很好的开采利用。
随着深水钻井技术的发展,我国石油工程钻井施工能够适应的深度达到了2500m深水区,并可保证信号传输的稳定性和精度,无线传输的抗干扰能力显著增强。
4)海上钻井技术。
我国海洋中石油资源储量丰富,但是海洋石油资源的开采对钻井技术的要求极为严格,目前我国海上钻井技术的种类较多,具体包括大位移井、分支水平井钻井技术、深水双梯度钻井技术、喷射下导管技术、动态压井钻井技术、随钻环空压力监测技术、随钻测井技术、深水钻井液和固井工艺等[1]。
2石油钻井工程技术的发展方向与对策目前我国石油工程钻井技术还存在着诸多问题,具体表现为应用广泛、技术含量低、复制性强、创新水平较低等问题,而随着我国科学技术的进步以及市场对钻井技术需求的增加,我国石油钻井工程技术将会不断完善和创新,进而为石油行业的进一步发展提供技术支持。
文79-平2井钻井液技术
前言
文79-平2井位于东濮凹陷中央隆起带文南构造文79北块,是一口开发(水平)井。
钻探目的:开发文79北块沙二下4油层,提高储量动用程度。
目的层位: 沙二下4。
设计井深3116.9米(垂深),完钻井深3485米。
最大井斜94.80度,水平位移665.10米。
设计最高密度1.45g/cm3,实际最高密度1.70g/cm3。
1施工难点
沙一盐位于2643.9——2663.9米。
沙二下4,设计地层压力系数1.30,靶心垂向上下移动小于0.5米,水平左右移动小于10米。
沙一、沙二泥膏盐发育,有掉块。
主要技术难点:
a三开要打导眼,由于井眼轨迹和井身结构设计,二开中完2400米,技套下深浅,没封上沙一盐和沙二易塌段,使得井径扩大,给三开施工造成很大难度,不得不改变钻井液体系。
b钻井液污染严重。
虽然在水平井眼施工前采用了氯化钾、氯化钠复合盐体系抑制分散,但在实际施工中仍然受膏泥岩污染严重,粘切难以维持。
c钻井液密度高、压差大。
设计钻井液密度1.45g/cm3,而不能满足施工要求,钻井液密度提高至1.65 g/cm3。
完井达到1.70g/cm3。
由于压差大,易造成粘卡及漏失。
d水平段施工井眼净化困难,岩屑较难完全携带出来,易造成井下磨阻大、起下钻困难或井下复杂;钻具与井壁接触面积大,易粘卡。
2钻井液技术
1)钻井液体系选择
根据该区块地层特点,同时结合以往施工经验,确立了二开使用聚合物钻井液体系,三开使用NaCL-KCL复合盐水聚磺钻井液体系。
2)井眼稳定技术
沙一盐前对钻井液预处理,失水降至5ml以内、上调钻井液密度至1.44g/cm3 , 同时调整适当的粘切,保证沙一盐井段井眼稳定。
钻进沙二易坍塌段前,提前将钻井液密度上调,密度控制在1.58g/cm3-1.60g/cm3;失水控制在4mL以内;添
加适量的防塌处理剂;维持适当较高的粘切,减少对井壁的冲刷。
3)井眼净化
提高钻井液的悬浮和携砂能力是保证井下安全和井眼清洁的关键。
随着井深的增加,应逐步上调动切力及粘度,Φ215.9mm井眼施工期间动切力应在10Pa 以上,动塑比应大于0.3;三开斜井段控制动切力在12-20Pa,粘度控制在95-140s 之间,能大大提高钻井液的悬浮携砂能力;水平段控制动切力在15-23Pa,粘度控制在120-160s之间,动塑比在0.4左右。
4)防卡
重点防沉砂卡钻和防粘卡。
通过提高钻井液结构力,保持适当比较高的粘切,以提高泥浆的悬浮及携带能力;配合短起清砂、稠段塞推砂及减少停泵时钻具在井底停留时间等技术措施,可有效防止沉砂卡钻。
通过改善泥饼质量、混油、钻井液净化及减少钻具在裸眼内静止时间等技术措施,可有效防止粘卡。
5)钻井液净化
四级固控设备保持正常运转,振动筛布目数达到180目,运转时效保持100%;除砂器、除泥器运转时效保持90%以上;离心机阶段性使用,即使在较高钻井液密度条件下也坚持使用,有效清除无用固相。
6)钻井液润滑
以混原油为主,三开井段混油量逐步达到15%以上。
在井斜在60°以后根据井下需求适当加入无荧光的防塌润滑剂。
通过混油和添加无荧光的防塌润滑剂可有效提高泥浆润滑性、降低井下磨阻。
完井阶段为进一步提高钻井液润滑性,每次起钻前配封闭添加2%的液体润滑剂。
3现场施工
1)导眼(2400米- 3323米)KCl聚磺泥浆
a三开前彻底清理循环系统,钻井液转化为KCL聚磺钻井液。
配新浆120 m3。
下至套管鞋混老浆60m3循环均匀后调整好性能为:r=1.26g/cm3;FV=60s;FL=3.0mL;混原油来提高泥浆的润滑性,钻开新地层后加入超细碳酸钙2t来改善泥饼质量。
b钻进过程中用PL、SMP-2、PMC来维护性能,并及时维持KCL的含量,同时固控设备的使用达到100﹪.振动筛布换至180目。
c钻沙一盐(2643.9-2663.9米)时的泥浆性能为r=1.40g/cm3;FV=66s; FL=3ml;
PH=10.钻穿沙一盐钻井液性能基本无变化.
d为了提高钻井液的润滑性,分别在井深2430米,2876米和3289米处混入原油。
用PMC,SMP-2来维护钻井液滤失性能,用SMT和SM-952调整钻井液的粘切,同时固控设备的使用率达到100%,振动筛筛布180目,不间断使用离心机。
认真观察振动筛的岩屑返出情况和钻开油气层后每次起下钻都认真测好后效,及时调整钻井液密度。
施工证实完钻设计密度(1.45g/cm3)不符合井下需求,井下掉块严重,请示甲方后提高钻井液密度,完钻密度达1.62g/cm3。
而且每钻进100米,及时搞好短起下淸砂工作。
e导眼完井作业
钻完进尺后,大排量循环两周,短起下拉井壁搞好清砂,下钻到底测好后效,循环好后起钻换牙轮钻头通井。
用原油配制封闭液40m3封入井底后起钻测井。
2)导眼地质回填和水平井段开钻
a地质回填至2400米,原浆钻水泥塞。
b钻完水泥塞后,进行钻井液转化为NaCL-KCL复合盐水聚磺体系。
转化前将地面的循环系统彻底清理干净,配新浆80m3,钻井液体系采用的是复合盐水聚磺钻井液,并且加入适量防塌剂,密度按照前两个导眼密度来选定,控制FL≤5ml,高温高压滤矢量≤15ml;保持KCL含量在5%,;粘切随着井深和井斜的增加逐步上调,以满足正常的悬浮携砂要求。
c井斜60°以前原油含量达15%,井斜在60°以后根据井下需求加入无荧光防塌润滑剂。
d维护以SMP-2、PMC、CAS复配胶液为主,通过调整胶液的浓度,维持钻井液性能稳定。
做好液相分析,及时补充NaCl和KCL。
e钻至井深3335米时,造浆厉害,污染严重,粘切上升较快,维护困难,经取样分析,Ca2+含量高达1200mg/l;亚甲兰坂土含量为61g/l。
采用NaCL、NaOH、Na2CO3、PMC、SMP-2、SMT配制新浆40m3经行置换部分老浆。
并且混原油8.5t,来增加钻井液的液相和提高钻井液的润滑性。
井深钻至3365米处,采用Φ213mm单扶+Φ215.9mm牙轮钻头通井一次,在后来的钻进作业时采用复合盐水三磺胶液维护,用SM-952来控制粘切。
流变性差时,再配制新浆置换部分老浆,直至钻完进尺。
f完井作业。
采用Φ213mm单扶加Φ215.9mm牙轮钻头和Φ213mm双扶加Φ215.9mm 牙轮钻头通井。
在通井期间,采取来回多次短起下通井循环作业,最后决定换
Φ213mm单扶加光钻杆模拟测井钻具下钻通井,配封闭液48m3封入井底起钻钻具输送测井,测井成功。
测井完毕后下入Φ213mm双扶+Φ215.9mm牙轮钻头通井,下钻到底后循环将钻井液密度提至1.70g/cm3,配封闭液46m3封入井底,起钻下油层套管。
4总结
1、由于二开没有封沙一盐,井径容易扩大,钻井液性能变化大,对下部施工不利。
因此导眼施工完成后提前转化钻井液体系为复合盐水聚磺体系,对稳定井壁,维护钻井液性能稳定至关重要。
2、下部施工,尤其水平段施工,钻井液密度要控制适当,根据压力梯度和后效合理调整,本井密度在1.65-1.70g/cm3较合适。
3、水平井段施工应保持相对较高的粘切,调整性能尤其是下调粘切应十分慎重;维护钻井液应保持性能稳定,避免性能有大的变化。
粘度控制在90~120s 之间、动切力保持18-20Pa较好;坂含控制在40~50g/l。