胜利油田河148—斜78井钻井液技术
2013-04-29刘子双
刘子双
【摘要】河148-斜78井是河148区块的一口重点生产井,该区块地质情况复杂,中间地层为大段的高渗透低压砂层,易发生漏失、缩径和粘卡。沙河街组泥页岩水敏性强,易发生泥岩剥落掉块,井壁坍塌严重,造成井下复杂和电测遇阻遇卡。下部地层异常高压,钻井液密度高,同时存在含有盐水的高压油气层,污染钻井液。通过技术研究,应用抑制性聚合物钻井液体系和聚磺防塌润滑钻井液体系,特别是应用了屏蔽暂堵承压等钻井技术,取得了较好的应用效果,满足了钻井施工需要。
【关键词】河148-斜78井 井漏 抗盐 屏蔽暂堵承压
1 地质工程简况
1.1 地质简况(表1)1.2 工程简况
河148-斜78井采用三开井身结构,其工程简况如下表2。2 钻井液技术难点2.1 井壁稳定性差
东营组有大段砂岩,渗透性好,承压能力差,易被密度高的钻井液压裂,引起井漏。沙河街组泥页岩水敏性强,易发生泥岩剥落掉块,井壁坍塌严重,造成井下复杂和电测遇阻遇卡。
2.2 同一裸眼井段内有多套压力体系并存
上部地层常压,沙三中地层压力系数较高,当用较高密度的钻井液钻开下部高压油气层时,上部低压层段便会发生井漏。同时由于高压差的存在,容易出现压差卡钻等复杂情况。
2.3 油层底部存在高压盐水层
主力油气层流体压力系数高且含有盐水,钻井液容易受到污染,使失水增加,粘切升高,钻井液的流变性恶化,导致流阻大,引起起下钻和电测遇阻遇卡,严重时容易造成井漏、井塌、卡钻等井下复杂情况和事故,甚至造成工程报废。
3 施工情况
3.1 三开上部地层(1412~2300m)施工情况
东营组有大段砂岩,渗透性好,承压能力差,易被密度高的钻井液压裂,引起井漏。钻井液性能应保持低粘、低切,形成“适当开放”的井眼,为后期高密度钻井液做准备。每钻进200m左右进行一次短起下,及时修整井壁,清除滞留层、岩屑及虚泥饼。
沙河街组含有大段硬脆性泥页岩,剥蚀掉块严重,所以在进入沙一段前控制失水,一次性加入降失水剂3吨(2%~3%);钻进至沙二段前调整好钻井液性能,然后进行第一次承压处理:一次性加入屏蔽暂堵剂(FL-1)4~5吨、超细碳酸钙(DS-18)5~6吨、改性沥青可变性封堵剂3~4吨,然后适当提高钻井液密度保持正压差,对沙二段以上渗透率较高的地层进行屏蔽暂堵,使裸眼井段具有一定的承压能力。
同时加强固相控制,严格控制钻井液中固相含量,使钻井液具有良好的性能,能够形成优质的韧性薄泥饼,提高了地层承压能力和井壁的稳定性。另外,通过保持钻井液的低粘低切,提高了钻井液的冲刷能力,加上定期搞起下钻,都保证了井眼的畅通。
3.2 三开下部地层(2300~3200m)施工情况
进入下部地层后,将聚合物钻井液体系转型为聚磺钻井液体系。保证其良好的流动性能和剪切性能。
2450m开始造斜,造斜、稳斜井段钻进过程中,除了具有足够的排量之外,钻井液必须具有良好的携带性能和流变性能,否则容易引起钻屑下沉和井下复杂情况;同时钻井液必须具有良好的润滑性能,防止粘卡。
调整好钻井液性能,在井深2600m左右进行第二次承压处理(操作同第一次,药品用量同上),使屏蔽暂堵剂(FL-1)质量浓度达到4%~5%、超细碳酸钙(DS-18)达到4%~6%、改性沥青可变性封堵剂达到3%~4%。控制API失水小于5ml,高温高压失水小于13ml,逐渐将钻井液密度调整到 (1.30~1.35)g/cm3。
钻进至井深2800m,打开油气层前,按照钻井工程设计的密度值,将钻井液密度逐渐提高至1.55g/cm3,每循环周密度提高不得超过0.03 g/cm3,且每两周水化一周,保证了石粉的充分水化,防止因加重过急造成井漏或因石粉水化不良造成粘附卡钻。逐步打开油气层的同时,将钻井液处理剂改为抗盐水处理剂,加入NaOH(0.15%),使PH值由8.5提高至9,使用硅氟降粘剂SF-1(0.3%)配合NaOH(0.1%)控制钻井液粘切,进一步改善钻井液流变性能,控制塑性粘度在16~24mPa.S,动切力在8~12Pa,随后加入硅氟稳定剂SF-4 (1%),防止盐水污染后钻井液性能发生大的变化,确保钻井液性能稳定,并且加入磺化酚醛树脂(SMP)、抗高温抗盐防塌降失水剂(KFT)等抗高温、抗盐类钻井液添加剂。打开盐水层时实验测得钻井液滤液中Cl-含量达到15000mg/l,钻井液性能无大的变化,可见大量抗盐抗高温药品的使用,使得钻井液在保持着高温稳定性的同时,又具有良好的抗盐性能。
4 经济效益
由于采用了屏蔽暂堵技术,优化处理剂配方,钻井液性能优越,全井未发生井漏、卡钻等事故,4次电测均一次到底,固井作业顺利完成,建井周期28天,钻井成本节约40万元,取得了显著的经济效益,有推广的应用价值。
5 结论与认识
(1)三开上部地层采用的抑制性聚合物钻井液体系使用范围广,维护处理简单,成本低,钻井液剪切稀释能力强,水眼粘度低,能够有效抑制上部地层造浆,满足上部地层的钻井要求,但其携岩能力无法满足下部深井的要求。
(2)随钻屏蔽暂堵承压防漏钻井液,具有低滤失量,高塑、低切的良好流型,特别具有较强的防塌防漏能力,能很好地满足钻井施工需要,由于其填充加固能力及封堵能力强,因而对上部低压易漏地层具有良好的屏蔽封堵能力。
(3)三开下部地层采用的聚磺防塌润滑钻井液体系具有极强的润滑封堵防塌能力,对于下部地层剥蚀掉块坍塌、润滑防卡、降失水方面有明显效果。
(4)三开下部地层采用的聚磺防塌润滑钻井液体系抗盐抗高温性能显著。
参考文献
[1] 赵福麟.油田化学[M].石油大学出版社
[2] 程军莫.深1井钻井液技术 [J].钻井液与完井液,2009 Vo1.26 NO.2
[3] 王勇.井壁稳定技术在东营北带深层钻井中的应用[J].石油工程技术,2008 Vo1.6 NO.3