饱和盐水钻井液体系在普光气田高含盐地层及应用.pdfVIP

饱和盐水钻井液体系在普光气田高含盐地层的 应用 作者：曾李、樊相生 摘要：本文从普光气田普光区块盐膏层的形成着手，针对盐膏层的特点，钻进盐膏层时钻 井液所表现的症状进行了描述，对钻遇盐膏层时出现井下复杂情况原因进行了分析，具体提出了钻 进盐膏层时所采用的钻井液技术措旅，简单对比了钻进盐膏层的几种钻井液体系，优选出适合该地 区高含盐地层的钻井液体系——饱和盐水钻井液体系。 关键词：普光气田、盐膏层、盐膏层钻井技术、饱和盐水钻井液技术 1、地质简况 普光气田位于四川盆地川东断褶带，属于达县一宣汉区块，主要钻遇中生界和上古界地层，自上 而下依次钻遇蓬莱镇组、遂宁组、上下沙溪庙组、千佛崖组、自流井组、须家河组、雷口坡组、嘉 陵江组、飞仙关组、长兴组和龙潭组。其中须家河以上为陆相底层，雷口坡以下为海相沉积地层。 在沉积时期，由于海水含盐度的周期性变化，形成了众多的盐膏岩，灰岩、白云岩、页岩、泥质灰 岩等交互沉积。所以雷口坡组、嘉陵江组和飞仙关组四段地层中都存在盐膏层及高压卤水层，特别 施工过程中，由于盐岩遇水溶解散落，严重污染钻井液，膏泥岩遇水膨胀、坍塌；盐岩、软泥岩塑 性流动缩径，容易导致井下复杂甚至卡钻事故的发生。在已完成的普光304钻井平台，普光304-3 注意防喷、防漏、防卡、防H：S，而且埋藏深度深，井下温度高，所以钻井难度很大。 2、高含盐地层钻井技术难点 普光气田盐膏层主要分布在海相地层的雷口坡组、嘉陵江组及飞仙关组，盐膏层厚度大，含量 高且埋藏深，对钻井的要求非常高。 2．1卡钻 开发初期，由于对该地区复合盐层的特性认识不足，主观上带有很大的盲目性，且当时所用钻 井液抗盐膏污染能力较差，盐岩遇水溶解，破碎的、大量可溶盐的泥页岩水化膨胀、掉块甚至坍塌， 轻则造成井径扩大，井下复杂，重则引起卡钻事故的发生。另一方面的原因是由于产层易发生漏失， 钻井液密度比较低，不易控制盐岩层的蠕变导致塑性流动，过低的钻井液液柱压力，使本来已不稳 定的井眼更加失稳，造成井下更加复杂。进入盐层钻进后，井下复杂甚至卡钻前后的症状表现为： ①钻时变快，有时有蹩跳现象；②上下活动钴具有阻卡、由轻变重：③接单根有时放不到底，须扩 划眼；④钻进中转盘负荷变重，甚至卡死，泵压忽高忽低，甚至蹩泵；⑤震动筛返砂忽多忽少且有 盐粒，钻井液滤液中氯根含量增加。◎卡钻后循环钻井液正常，一般采用泡解卡剂或泡酸来处理。 2．2盐岩蠕变挤毁套管 盐岩层蠕变使井径缩小，加之套管设计未充分考虑盐岩层蠕变问题，设计抗挤安全系数偏低， 就会导致套管变形甚至挤毁。在普光3011-5井已经发生了套管被挤扁行的情况。现在，一般在盐层 段下入厚壁套管可防止此种情况发生． 2．3井漏、井喷 1％ 普光气田已完成井在产层飞仙关组都不同程度的发生过井漏，因此要注意提高钻井液的防漏能 力及相应的防漏、堵漏措施：而且在海相地层钻进时经常钻遇高压卤水层及高压气层，因此钻进中 易发生高压卤水侵、气侵等复杂情况，从而加剧了钻井过程中的施工难度 2．4高温稳定性及抗盐膏污染能力 由于普光气田的井多为超过6000米的超深井，要求钻井液及其处理剂的抗温能力要达到15012 以上，以防止钻井液处理剂高温钝化或高温降解对钻井液性能的影响，确保钻井液的高温稳定性； 再有海相地层的大段盐膏层及高压卤水层，为保证井下安全，必须要求钻井液具有极强的抗污染能 力。 3、钻高含盐地层的工艺技术 3．1合理的井身结构设计 大量的实践证明，井身结构和套管程序设计合理与否，是关系到一口井特别是深井能否顺利钻 打目的层、完成油气勘探任务、保护好油气层、缩短建井周期的关键问题。井身结构主要考虑以下 几个因素： 1) 所钻井段的地层孔隙压力和地层的破裂压力； 2) 测算出维持复合盐层特定井眼缩径率的钻井液密度； 3) 井漏及压差卡钻的危险； 4) 保护油气层的需要； 5) 不稳定地层段和要求封固段； 6) 钻机所能承受的最大安全负荷； 7) 套管的抗拉、抗挤性能，在给定的钻井液密度下的承压能力及井漏时允许掏空深度； 8) 较低的成本。 3．2高含盐地层钻井液技术 普光气田海相地层盐膏层的缩径溶解、膨胀、坍塌等特性对钻井液类型及性能提出了极为严格 的要求。具体归结为： 1)要有一个合适的