复杂结构井钻井完井液技术讲义.ppt

* * 工程概况-组织管理 油田首席高级专家、钻井院院长韩来聚多次听取施工汇报并亲临指导 油化所所长何兴贵同志每天组织在家所领导及各室主任对高平1井施工处理情况及可能的问题进行讨论 国内外技术现状 室内研究 工程概况 钻井液分段施工情况 施工难点及对策 认识与建议 钻井液分段施工情况 一开井段 钻遇地层：平原组。 钻井液技术措施：一开采用混浆开钻。 钻完一开井深，充分循环洗井，起钻前加入0.1%的LV-CMC增粘剂提高钻井液粘切，使钻井液粘度维持在45s以上，保证了表层套管顺利下入井底。 性能 密度：1.05～1.08 g/cm3，漏斗粘度：40～50s 二开井段 钻井液分段施工情况 钻遇地层：平原组、明化镇、馆陶组、中生界 钻井液技术措施：钻井液主要以抑制地层造浆、携带岩屑、润滑为主，确保安全钻进为目的。 二开井段 技术难点： 1地层成岩性差，泥岩较软且砂层发育，易缩径，易粘卡 2井眼大，岩屑携带困难，容易形成岩屑床 采用高效清洁钻井液体系 二开上部井段采用不同分子量聚合物合理搭配，保持高效抑制剂的有效含量 高效使用四级固控设备，振动筛采用120到180目筛布。 钻井液保持低粘、低切，保持钻井液低失水及优质的泥饼、提高钻井液的护胶、造壁能力，并配合各种润滑剂降低摩阻。 钻井液分段施工情况 三开井段 钻遇地层：中生界（青山组、王氏组） 钻井液技术措施：该段是水平段，要求钻井液具有良好的抑制、润滑、防塌、携岩能力。 根据定向和滑动钻进摩阻情况分析，有针对性地调整钻井液性能 适时加入固体润滑剂石墨粉以减少管内摩阻 补充白油润滑剂及各种分子量聚合物在钻井液中的有效含量 以铵盐、磺化酚醛树脂提高钻井液的护胶、造壁能力 以BM-1润滑剂、高效润滑剂BH-1、特定乳化剂提高钻井液的润滑性 以聚胺、天然高分子、胺基聚醇及铵盐保持钻井液整体抑制性，有效清除劣质固相、适当密度平衡地层流体侵入来保持钻井液的稳定性 三开井段钻井液具体施工措施 调节不同分子量的聚合物在钻井液中的合理加量以提高钻井液的整体抑制性和稳定性 配合固控设备将钻井液固相控制在10%左右 通过预水化膨润土浆、铵盐、硅氟稀释剂、GHM、磺化酚醛树脂、XC等处理剂的合理使用，调整钻井液性能参数，保证钻井液的胶体稳定性及防塌、造壁能力 在保证钻井液具有低失水、高质量泥饼的同时，通过高效润滑剂BH-1与BM-1的协同作用以降低钻井液的润滑系数，保证钻井液的润滑性。 保持现场固控设备全效运转，配合工程的短起下、通井等措施破坏岩屑床、键槽等井眼不利因素，有效降低摩阻、扭矩 国内外技术现状 室内研究 工程概况 钻井液分段施工情况 施工难点及对策 认识与建议 施工难点及对策 轨迹设计对钻井液的要求 高平1井井眼轨迹示意图 由于施工时间长、频繁起下钻的因素，有明显的键槽存在。 钻井液处理-保持较低的粘度、适当的动塑比和切力，提高钻井液的冲刷和携带能力，工程上-采取了加键槽破坏器划眼通井的措施，在二开后期和三开期间有效地避免了起下不畅的现象。 携岩和流变性控制 在水平井钻进期间，钻遇地层本身的性质决定了钻屑本身就很微细，大部分钻屑在微米级。对离心机分离物进行固相含量分析：在钻井液固相含量12%的情况下，分离物的固相含量也仅有15%左右，可见，大部分钻屑进入了钻井液，对钻井液的流变性控制造成了严重的影响。 漏斗粘度、塑性粘度及动切力随井深的变化曲线 携岩和流变性控制 初终切及中压失水随井深的变化曲线 固相含量随井深的变化 钻井液体系选用了高效清洁钻井液。 PAM聚合物、天然高分子絮凝剂 胺基聚醇、胺基抑制剂 硅氟降粘剂、复合铵盐调节流型 适时混入预水化膨润土浆 井壁稳定 钻井液中坂含的变化曲线 本井施工时间长，水平段一直在中生界欠压实松软地层，且有大段的泥岩存在。由于最大垂深仅有949m，因此井温较低，大部分防塌处理剂难以发挥作用。 为了保证井壁稳定，主要采取了三方面的措施： 提高钻井液的抑制性，使用新型高效胺基抑制剂，配合大中小型聚合物，大大提高了体系的整体抑制性。 以复合铵盐、KFT等控制钻井液达到适度分散的效果，提高泥饼质量，降低失水保证了井壁的稳定。 适度的膨润土含量和合适的粒度级配，以快速形成致密有韧性的泥饼。 润滑性及摩阻扭矩 钻井液中含油量及粘附系数随井深变化曲线 影响摩阻扭矩的因素： 井眼的清洁状况； 泥饼的本身的润滑能力； 井眼轨迹对摩阻扭矩的影响； 钻头及加压方式对摩阻扭矩的影响。 润滑性及摩阻扭矩 摩阻、扭矩随井深的变化曲线 工程和钻井液措施： 钻井液保持合适的流变参数，配合工程措施，最大限度破坏岩屑床，保持井眼的清洁。 以足够的润滑剂加量保证形成的泥饼的润滑性。 定向钻进后立刻划眼以平滑轨迹，在摩阻扭矩较大井段，在起下