聚合物低固相鉆井液在蘇里格東部氣田的應用

1、聚合物低固相鉆井液在蘇里格東部氣田的應用,緒論 蘇里格東部地層特點 蘇里格東部氣田鉆井液技術 低固相鉆井液在蘇里格東部氣田的應用效果 結論與認識,,論文提綱,緒論,蘇里格氣田鉆井液工藝技術，經過十多年來的不斷發(fā)展和完善，已形成了在國內同行業(yè)中處于領先水平并適應蘇里格氣田不同地層特性的鉆井液配套技術，這些配套技術在現(xiàn)場生產中的成功推廣應用，有效地預防和解決了天然氣井長裸眼鉆井過程中容易發(fā)生的各種井下復雜問題，有力地保證了天然氣井

2、鉆井生產在安全、優(yōu)質、快速、高效地軌道上運行。同時，經過大量的室內處理劑篩選和體系、配方優(yōu)選試驗，使天然氣井鉆井液體系、配方得到了進一步優(yōu)化和完善，所選擇的鉆井液體系更加適應于地層特性，更加符合環(huán)境保護要求。聚合物無固相和聚磺鉆井液體系自從在天然氣井中推廣應用到目前，不但有力的保證了鉆井生產的順利進行，而且逐步實現(xiàn)了清潔生產，取得了良好的環(huán)境保護效果。,長慶油田公司第五采氣廠,緒論 蘇里格東部地層特點 蘇里格東部氣田鉆井液技術

3、低固相鉆井液在蘇里格東部氣田的應用效果 結論與認識,,論文提綱,蘇里格東部地層特點,,第四系、紙坊組、和尚溝組、石千峰組注意防塌，第四系、劉家溝組注意防漏，志丹統(tǒng)、直羅組注意防出水，石盒子組、山西組注意防井涌、井噴，安定組、延安組注意防卡。,某些地層易塌：安定、直羅、雙石等地層不同程度存在地層掉塊現(xiàn)象。蘇東**-**井地層最大掉塊的直徑達到了40mm左右。,蘇東33-19井循環(huán)出的地層掉塊,蘇里格東部地層特點,緒論 蘇里格東部地層特

4、點 蘇里格東部氣田鉆井液技術 低固相鉆井液在蘇里格東部氣田的應用效果 結論與認識,,論文提綱,蘇里格東部氣田鉆井液設計指導思想及技術難點,1.第四系黃土層或流砂層，由于膠結松散，分散度高，對流體沖蝕敏感，而且欠壓實，地層承壓能力差，容易漏失或發(fā)生流砂層垮塌。2.延安組和延長組地層中上部有大段的砂泥巖混層，易發(fā)生泥頁巖吸水膨脹，造成縮徑，導致起鉆困難，遇阻遇卡。3.安定組底部、直羅組、延長組底部屬砂泥巖互層，地層易吸水膨脹造成

5、地層坍塌。4.“雙石層”坍塌嚴重，井壁穩(wěn)定問題突出。5.延長組、劉家溝組承壓能力低，容易發(fā)生井漏，嚴重時只進不出。6.定向井斜井段和水平井水平段施工中摩阻、扭矩大，尤其是滑動鉆進困難。因此，鉆井液必須具備良好的潤滑性能。7.大斜度井段和水平井段攜砂、潤滑防卡和井眼凈化也是關系井下安全的突出問題。8.鉆井液技術應以施工中確保井下安全為前提，盡可能地提高鉆進速度，降低消耗，提高效益。9.完井液體系和性能應突出有利于氣層保護。,地

6、層對比與鉆井液選型,常用聚合物的種類及性能要求,,鉆井液技術,聚合物無固相鉆井液,,聚合物無固相鉆井液體系主要用于二開至石千峰底部，一般500---2800米井段，若表層段無流砂層或礫石層等易垮塌地層時，可從表層開始使用到石千峰底部，近幾年，由于應用水平的不斷提高，部分井使用至石盒子組氣層頂部，使用井段長達3000米左右。,,該井段鉆進地層為安定、直羅組（防塌、防卡）、延安組（防卡、防地層出水）、延長組（防地層出水、防縮徑）、紙坊組（泥

7、巖段防塌）、和尚溝組（防塌、防漏）、劉家溝組（防漏）。該井段使用無固相鉆井液提高鉆速的同時，適當控制失水，并加強抑制性，增強井壁穩(wěn)定性。,鉆井液常規(guī)性能,聚合物無固相鉆井液,鉆井液技術,聚磺鉆井液,,聚磺鉆井液是在上部井段使用的聚合物無固相體系基礎上轉化而形成的，其基本組成成份為兩大類：一類是具有抑制性的有機聚合物類，另一類是磺化處理劑，主要有磺化酚醛樹脂，磺化褐煤，磺化栲膠和磺化瀝青。,聚磺鉆井液在600多口天然氣井石千峰底部至完鉆井

8、段推廣應用,取得了良好的應用效果。該鉆井液體系具有很好的抑制性和防塌能力。具有較低的高溫高壓濾失量,良好的造壁性及封堵能力和流變性。具有良好的抗高溫和抗鹽、抗鈣污染能力，能夠滿足深井階段鉆井要求。使用井段較短，利用固控設備進行凈化，易實現(xiàn)性能優(yōu)化控制，不需要向外排放，避免了污染物的產生。流動性易控制，只需選擇加入SMC或SMK或有機硅腐植酸鉀一種稀釋劑即可獲得滿意的效果，淘汰了對環(huán)境污染很強的含鉻離子處理劑鐵鉻鹽。,聚磺鉆井液

9、,緒論 蘇里格東部地層特點 蘇里格東部氣田鉆井液技術 低固相鉆井液在蘇里格東部氣田的應用效果 結論與認識,,論文提綱,應用效果,密度低，噴咀粘度低，機械鉆速高,由于其密度低、粘度低，大幅度地提高了鉆井速度，縮短了鉆井、建井周期，節(jié)約了鉆井成本。由于鉆井液體系的不斷改進年平均機械鉆速由2007年的13m/h提高到目前年平均17.19m/h,鉆井周期由推廣前的平均19多天,縮短到目前的平均14天左右。,,應用效果,抑制性強，防塌效

10、果好，電測成功率高,蘇里格東部氣田延長組、石千峰組、石盒子組、安定組，地層極不穩(wěn)定，泥巖發(fā)育易垮塌，是造成全井起下鉆阻卡和電測遇阻的主要原因。 聚合物低固相鉆井液具有良好的防塌、抑制能力及防膨脹性，從而保證了井壁穩(wěn)定，起下鉆順利，電測成功率高。使用井段平均井徑擴大率控制在15%以內，起下鉆暢通，電測一次成功率95%以上。有效的縮短了完井周期，如蘇東**-**井僅完鉆電測遇阻通井損失71.6h。,,應用效果,密度低，有效地防止了延

11、長組、劉家溝組地層的壓差性漏失，避免了對地層水系的污染。,2010年完鉆70口井中，只發(fā)生了以上3口井的漏失，說明聚合物低固相鉆井液的使用已經有效地防止了劉家溝地層的壓差性漏失，使劉家溝井漏復雜率降到了4.2%。 針對這種漏失情況，井隊采取在鉆井液中加入隨鉆堵漏劑的方法，來預防劉家溝組的漏失，并取得了成效，從現(xiàn)場應用可以看出：蘇東**已經明顯比蘇東**漏失量減小，而且蘇東**井場的第二口井**也沒有發(fā)生井漏。,,應用效果,減少儲

12、層污染,在推廣聚合物無固相鉆井液之前，全井段普遍采用的是“三磺”體系，由于鉆進井段長，“三磺”體系易受地層造漿侵污，含砂量、密度上升快，鉆井液凈化困難，性能不易控制，往往需要向外排放大量鉆井液而重新配制新漿，因此，而造成大量污染物產生，推廣應用聚合物無固相體系后，則不需要向外排放鉆井液。 該體系具有好的防塌能力和潤滑減阻效果,性能穩(wěn)定,粘度、切力較低,減小了有害固相及濾液對儲層的傷害度。 聚磺鉆井液體系所選用的主要處

13、理劑聚丙烯酰胺和聚丙烯酸鉀無毒，無腐蝕，對環(huán)境無污染。,,應用效果,優(yōu)化鉆井液性能處理，減少井下復雜、事故的發(fā)生,天然氣井常見的井下事故為鉆頭事故、斷鉆具事故、卡鉆事故。而這些事故的發(fā)生主要是由于地層縮徑或者坍塌而引起的。聚合物低固相鉆井液具有強抑制性，保持井壁穩(wěn)定，有效得防止了地層縮徑和坍塌的發(fā)生。2010年目前已完鉆70口井，其中井下事故發(fā)生率為零,,,現(xiàn)場鉆井液的配置與維護,固相控制,利用振動篩，用80—120目的細篩網，如有除泥

14、器、除砂器，效果會更好。泥漿池總容積大于200 m3，泥漿量不少于150 m3，以便鉆屑充分沉淀，因為鉆屑在泥漿流速低時更易沉淀。絮凝類材料選擇：選用水解度25—30%，分子量1500萬的聚丙烯酰胺，加量500PPm。復雜地層，因為存在護壁防塌問題，要加一定量的分散劑，此時應增加絮凝劑、加量5%。控制固相要從一進入二開就開始，首先是排凈一開稠漿，然后就加絮凝劑，讓鉆屑一開始就能很好的沉淀下來，完鉆前50米比重不超過1.05 g/

15、cm3 。,,現(xiàn)場鉆井液的配置與維護,二開鉆井液的配置與維護,二開前在地面循環(huán)系統(tǒng)用300-400m3清水，按配方加入各種聚合物處理劑,并在地面循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)、水化，使性能達到要求后方可開鉆鉆進。采用地面大土池循環(huán)，快速沉淀鉆屑，有效控制密度、含砂量，保持最低密度。工程上必須堅持好無固相鉆井液鉆井的強化措施，以保證井下安全。進入直羅組以及延長組下部泥巖層鉆進，加大高分子聚合物處理劑和抑制防塌劑的用量，進一步穩(wěn)定井壁，克服阻卡，提高鉆速

16、。紙坊組易坍塌發(fā)生井徑擴大，且造漿性強，維持鉆井液體系有足夠的抑制和絮凝能力。同時，劉家溝組易發(fā)生井漏，鉆遇該層以防漏為主，適當提高鉆井液粘度，要保持足夠的鉆井液量，進劉家溝組前盡可能將密度控制在1.03g/cm3以下，以防止劉家溝組發(fā)生壓力誘導性井漏。一旦發(fā)生嚴重井漏，可采用常規(guī)堵漏方法堵漏或打水泥堵漏。 起鉆前使用“清掃液”清掃井眼，以保證起下鉆無阻。,,現(xiàn)場鉆井液的配置與維護,斜井段鉆井液的配置與維護,此井段著重解決好“雙石層

17、”泥巖段井壁穩(wěn)定以及潤滑防卡、攜砂等難題。執(zhí)行設計配方，鉆井液處理要突出強抑制，潤滑防卡，良好攜屑。為了提高鉆井液的防卡潤滑性能,加入1～2%的液體潤滑劑或石墨粉等固體潤滑劑,使Kf≤0.07。及時維護各種處理劑達到設計要求。必要時每鉆一定進尺,用"高粘切稠漿"清掃一次井眼, 尤其在起鉆前,保證井眼清潔,減小巖屑床的形成。充分利用四級固控設備,嚴格控制含砂量和坂土含量, 以保證鉆井液的可控性,確保井下安全。

18、進入大斜度井段用石灰石粉加重鉆井液，密度確定具體以滿足大斜度井段的防塌要求為原則，同時控制失水。,,現(xiàn)場鉆井液的配置與維護,現(xiàn)場固控設備的使用,,,,一級固控（振動篩）,二級固控（除砂器）,四級固控（離心機）,,三級固控（除泥器）,,現(xiàn)場鉆井液的配置與維護,現(xiàn)場固控設備的使用,,,旋轉粘度儀,降失水儀,,現(xiàn)場鉆井液的配置與維護,現(xiàn)場固控設備的使用,,,,比重儀,含砂量測量儀,漏斗粘度儀,,緒論 蘇里格東部地層特

19、點 蘇里格東部氣田鉆井液技術 低固相鉆井液在蘇里格東部氣田的應用效果 結論與認識,,論文提綱,結論與認識,聚合物低固相鉆井液體系的應用：1.大幅度地提高了鉆井速度，縮短了鉆井、建井周期，節(jié)約了鉆井成本。2.解決了延長組遇阻卡問題，保證了井壁穩(wěn)定性和電測成功率。3.利于保護氣層，對儲層改造提高單井產量起先決條件。4.減少了井下復雜事故的發(fā)生，確保了鉆井工程的安全。,,做為鉆井工程現(xiàn)場管理人員我們應該切實抓好鉆井液的固相控制

20、與體系轉換工作，保證施工質量。1.應繼續(xù)加強日常檢查，指導鉆井液技術人員嚴格執(zhí)行各項鉆井液技術措施。2.通過各種途徑將現(xiàn)用的各種鉆井液處理劑的用途.加量及處理效果全面介紹給鉆井隊鉆井液技術人員。使大家在使用這些處理劑時能做到有的放失。3.日常鉆井液的維護一定要遵循小處理勤維護的處理原則。4.一定要處理好鉆井液材料節(jié)約和保證井下安全之間的矛盾。在保證井下的安全的前提下，提倡節(jié)約，杜絕盲目節(jié)約而忽視井下安全的現(xiàn)象。,,匯報完畢