BZ25-1油田活性软泥页岩.ppt

* * BZ25-1油田活性软泥页岩井壁稳定性机理及其在二期开发过程中的应用 长江大学石油工程学院 中海油田服务股份有限公司 2006年9月 “钻井液完井液学术研讨会”论文 报告人：吴 彬 前 言 BZ25-1油田位于渤海中部，西北距塘沽约150km，东南距龙口127km。是中国海洋石油总公司在渤海海域的第三个上亿吨级整装大油田。该油田目前开发的井段主要为浅层油气田，自上而下所钻遇的地层有：第四系平原组、上第三系明化镇组以及馆陶组。 地质特征 自上而下钻遇的地层有第四系平原组、上第三系明化镇组和馆陶组；其中明化镇组下段为主力油层。 平原组——黄褐色粘土及灰色散砂互层； 明化镇组——上段为紫褐色、绿灰色泥岩及灰色粉砂岩互层；下段为大套紫褐色、绿灰色泥岩夹薄层灰色泥质粉砂岩； 馆陶组——上部为厚层砂岩夹泥岩薄层，中部为泥岩与细砂岩、粉砂岩的不等厚互层，下部为厚层细砂岩夹泥岩。 大段泥页岩——粘土含量30～60％，伊蒙混层和蒙脱石含量占30％～70％。 粘土矿物分析对比 井号 井深 粘土矿物 粘土矿物组成 混层比(S)(%) CEC (mmol/Kg) I/S S I K C ? ? 膨润土 ? ? ? ? ? ? ? 550 膨润土：露头岩样＝1：1 ? ? ? ? ? ? ? 392 露头岩样 30.64 73.0 ? 27.0 ? ? 85 262 BZ25-1-7 1754.95 34.0 － 36 15 30 19 ? 197 BZ25-1-7 1747.45 41.0 － 58 10 22 10 ? 298 BZ25-1-7 ―― 57.2 － 49 12 25 14 ? 354 NB35-2-6 931.8 18 ? 43.8 20.8 30.3 5.3 ? 131.3 QK18-1-1 3052.0 2.96 64.0 ? 9.8 16.2 10 60 18.8 JZ21-1-2D 2387.0 ? ? ? ? ? ? ? 62.5 问题的提出 大段井段为活性泥页岩，泥质含量高。 钻遇泥岩层段极易粘土水化分散，井眼缩径。 井眼不畅，起下钻受阻，存在憋泵、倒划眼现象。 800～1200m井眼不畅、起下钻遇阻最为严重。 一期钻井液应用 PF-PLUS/PF-JFC B平台南区17口，D平台北区10口，E平台3口 加PF-JLX B平台北区10口，D平台南区13口，E平台17口 PF-PLUS/KCl D平台北区6口，E平台14口 PF-PLUS/PF-JFC体系应用 优点： 携砂效果好； 起钻时间相对短； 电测一次成功率高； 不足之处： 泥浆流动性差，粘附性强，造成泵压高，排量低； 机械钻速低； 泥浆操作性不强，粘切增长快，维护困难，工作量大； 转化后有起块现象，并伴有蹩泵抬钻具现象； 弱抑制性体系, 固相含量相对较高； 稳定性较差，不适应长时间作业，尤其是复杂井作业。 PF-PLUS/KCl（JLX）体系应用 优点： 提高了平均机械钻速（超100m）； 提高了现场的操作稳定性； 流动性较好,泵压低，排量高； 性能相对稳定，井径相对规则。 不足之处： 起钻问题表现突出，尤其是大套泥岩段； 盖层井段钻进时粘切仍增长较快； 泥岩段有明显缩径现象(尤其时间长时) ； 返砂量相对钻速较少，上部堆积较多； KCl消耗量大，最多时一口井消耗70吨。 每柱打完后交接面倒划眼困难。 不同体系时效对比 7.03 44.14 1820.57 2231 PF-PLUS/KCl(/PF-JLX) 5.91 45.35 1842.93 2349 PF-PLUS/PF-JFC 建井周期 天 平均井斜 度 垂深 M 斜深 M 项目 常规井12-1/4”两种体系时效对比 井壁失稳理论分析 物理因素 化学因素 水力传递 渗透作用 离子与压力传递 离子交换 膨胀压的改变 化学因素的影响 一、离子交换 易水化膨胀地层传统方法——无机盐抑制 阳离子交换容量 不同岩样的阳离子交换容量 井号 井深 粘土矿物 粘土矿物组成 混层比(S)(%) CEC (mmol/Kg) I/S S I K C ? ? 膨润土 ? ? ? ? ? ? ? 550 膨润土：露头岩样＝1：1 ? ? ? ? ? ? ? 392 露头岩样 30.64 73.0 ? 27.0 ? ? 85 262 BZ25-1-7 1754.95 34.0 － 36 15 30 19 ? 197 BZ25-1-7 1747.45 41.0 － 58 10 22 10 ? 298 BZ25-1-7 ―― 57.2 －