大位移井井眼净化的解决方法.pdf

42 内蒙古石油化工 2014年第22期 大位移井井眼净化的解决方法 聂勋勇 (中国石油集团长城钻探工程有限公司钻井液公司，北京 100101) 摘要：井眼净化是否良好直接影响到井眼摩阻、轨迹控制、钻井效率和安全钻井，直接关系到大位 移井钻井的成败，是大斜度井的关键技术之一。文章分析了大位移井影响井眼净化的主要因素，总结了 提高大位移井井眼净化的解决措施，最后提出了发展井眼净化预测、监测、快速决策系统的建议，对于大 位移井眼净化实施和技术发展具有一定的借鉴意义。 关键词：大位移井；钻井液；井眼净化；流体清扫段塞；岩屑床清除工具；综述 中图分类号：TE28十3文献标识码：A Reach 据报道[1]，迄今为止大位移井(Extended段分为三个区域，即第一净化区(o。～30。±50)，第二 Drilling(ERD))最大位移达到12700m，其中水平位 移11739m。大位移井能够开发地表地形受限制的油90。)。在第一净化区，井斜角达到第一临界25。～35。 藏．能够增加井眼在油藏中的长度，能够大范围地控 时，岩屑会在重力作用下沉至低边并滑向井底方向， 制含油面积、能够有效提高特定储层的开发效率，具 井眼净化基本类似直井携岩要求；在第二净化区，井 有显著的经济、社会效益。大位移井一般是指水平位 斜角达到第一临界55。～65。时，在相同排量和环空 移与垂直深度之比大于2的定向井和水平井。当水 几何条件下，岩屑消除率最低也极易形成岩屑床，并 垂比大于3时，则称为超大位移井[2]。大位移井是一且在停泵时岩屑床极易向低边滑动而导致井H艮堵塞 项集技术、管理、现场工艺于一体的综合性高技术工 和卡钻事故的发生；在第三净化区，岩屑颗粒在环空 程，其中面临着井眼净化、井壁稳定、润滑与减摩、钻 易形成岩屑床但不再下滑，呈稳定状态。由此可见， 柱载荷控制、井底压力控制等技术挑战[3“]。井眼净 井斜角在30。～60。井段内最易形成岩屑床、最易发 化是否良好直接影响到井眼摩阻、轨迹控制、钻井效 生井下复杂。 率和安全钻井，直接关系到大斜度大位移井钻井的 2．2环空返速与流态 成败，是大斜度井的关键技术之一。 钻井液的环空返速是影响井眼净化的主导因素 1岩屑床的形成及危害 之一，其大小直接影响环空岩屑的运移方式、状态和 井眼清洁程度对钻井参数和施工过程均有影 环空岩屑浓度。钻井液环空返速直接决定环空流态， 响，如泵压、扭矩、钻柱摩阻、机械钻速等会随着井眼 大斜度井段岩屑床在环空钻井液处于紊流时比层流 的清洁程度而发生变化。在大位移井钻井过程中，岩 时更容易被破坏。提高钻井液的环空返速有利于井 屑极易在大斜度井段和水平井段形成岩屑沉积床， 眼清洁，当钻井液的环空返速大于某一临界值时，岩 造成危害川：①增加环空泥浆中的固相含量，减小 屑床处于沉积与被冲蚀破坏交迭发生的动态平衡状 环空问隙，容易引起憋泵；②岩屑床导致上下活动阻 态，岩屑床不固定且易破坏。但是，提高环空返速又 力增大，钻压不能全部传递至钻头，严重束缚机械钻 受到机泵能力限制，造成当量循环密度升高、井壁受 5。。 速，大大增加钻井成本；③岩屑床导致钻具扭矩增 水力冲刷失稳等负面影响n2~1 大，严重时损伤甚至扭断钻具；④停泵后井眼中岩屑 2．3钻井液性能 下沉形成台肩、砂桥，造成砂卡或粘卡；⑤岩屑床导 钻井液流变性是改善井眼清洁主要的可控因素 致套管下入困难和固井质量差，导致测试工具下人