胜利油田丰深1-平1井设计井深5750.45m,是中石化重点气藏评价井,是胜利油田目前设计最深的水平井,也是胜利深层砂砾岩找气的突破井。
【摘要】盐膏层钻井,特别是深井盐膏层和复合盐层钻井,是一个世界级的钻井技术难题。胜利油田丰深1-平1井在三开沙四段共钻遇盐膏层,对钻井施工带来了很大的困难。本文讨论了丰深1-平1井在巨厚盐膏层钻井中,在钻井液、工程等方面所采取的相应措施,并为勘探开发胜利油田盐下油气藏积累了丰富的经验。
【关键词】发表国家论文格式范文,技术措施,钻井液,钻井液密度,套管强度
1前言
该井在沙四段所要钻遇的巨厚盐膏层是钻井过程中的特难点。丰深1-平1井所钻遇的盐膏层属于盐湖相边岸沉积。要进行盐下油气藏的勘探开发,盐膏层地层的钻探工作是一个不可避免的问题。
2钻井液技术是盐膏层地层钻进的关键技术
2.1三开井段钻井液体系
上部井段:(3~5)%膨润土+(0.3~0.5)%钻井液用有机高分子絮凝剂+(1~1.5)%钻井液用抗盐抗温降失水剂+(2~3)%钻井液用抗高温抗盐防塌降失水剂+(2~3)%钻井液用磺甲基酚醛树脂SMP-II+(1-1.5)%钻井液用无水聚合醇+(3~5)%钻井液用磺化沥青乳液+(1~2)%钻井液用饱和盐水降滤失剂或钻井液用磺酸盐共聚物降滤失剂+(2~3)%钻井液用超细碳酸钙+5-8%KCL。
下部井段:(2~3)%抗盐土+(0.3~0.5)%钻井液用有机高分子絮凝剂+(2~3)%钻井液用抗高温抗盐防塌降失水剂+(1.5~2)%钻井液用抗盐抗温降失水剂+(3~5)%钻井液用磺甲基酚醛树脂SMP-II+(1~1.5)%钻井液用无水聚合醇+(3~5)%钻井液用磺化沥青乳液+(1~2)%钻井液用饱和盐水降滤失剂或钻井液用磺酸盐共聚物降滤失剂+(26~35)%工业盐+(5~10)%钻井液用油基润滑剂2型+(8~15)%原油+(2~3)%钻井液用超细碳酸钙+1%钻井液用双膜承压处理剂。
三开井段含有大量盐膏,盐膏层段的施工时该井段井眼安全钻井的关键。为克服因盐溶造成井径过大及由于盐层蠕变性造成井眼缩径、井壁失稳及下部地层CO32-污染引起钻井液性能恶化不利因素,采用了复合盐聚磺钻井液体系,主要采取以下措施:
(1)转换泥浆时将钻井液中Cl-的含量提高至(17~18)x104mg/L,并且采用补充盐水胶液的方法保证钻井液中氯根含量至饱和,防止盐溶,利于井径规则。
(2)严格控制钻井液中膨润土含量在35g/L以内,加强钻井液的抗污染能力。
(3)确定合理的钻井液密度克服盐膏层的蠕动变形,同时加入NaCl以保证井壁稳定。
(4)加强固相清除效率,强化固控设备的使用。
(5)通过混油与加入聚合醇相结合,控制钻井液滤失量加强泥饼质量,减小有害固相含量,保证钻井液具有良好的润滑性。
(6)由于定向仪器对钻井液要求严格,及时处理钻井液污染,提前加入足量抗温药品,保持氯根含量在设计范围,加强对粘土分散的抑制性等方法保持了良好的流变性,满足了井下需要
2.1先进的钻井设备
针对本井施工的难点,钻井队配备了先进的顶驱设备和电动设备,通过无级变速能够达到排量和钻机转速的有效控制;采用外径127mm,钢级G105钻杆,可以满足大扭矩,高排量要求;使用随钻修壁器,增强钻具的倒划眼和修整井壁的能力;钻铤和下井工具每使用200h就探伤1次,有力保证了钻具的安全。
2.3工程技术措施
尽量简化钻具结构。在盐膏层地层钻进,首先保证设备正常运转,每钻进1m上提2m进行划眼到底,上提钻具时,应相应降低泵冲,一旦有蹩泵显示,应起钻到盐膏层顶部再循环划眼到底进行钻进。在钻完1个单根后,上提整立柱划眼2遍,各种钻进参数正常方可钻进。在钻进时应该保证较高的排量,满足清洗井眼的目的。在钻进过程中,尽量不停泵、不停止钻具的转动,接单根时尽量缩短停泵和钻具静止的时间。
2.4钻进参数
据井下情况制定合理的钻进参数,一般钻压控制在120~140kN,转速65~75r/min,排量保持在30~35L/s。保证井身轨迹,控制井斜,三开完钻最大井斜77度,最大水平位移仅552m。这对在进行四开钻井作业时,套管的防磨损起到了强有力的保证。在盐膏层地层钻进,保证钻时大于45min/m,密切注意各种参数的变化,尤其注意扭矩和泵冲及总池的变化。一旦钻进参数有变化,立即上提钻具到正常井段再划眼到底,各种参数正常后方可进行钻进,决不冒进。
2.5钻头类型
在大段的砂泥岩互层段,采用江汉钻头厂生产的φ215.9mmHJT537GK钻头,平均机械钻速达到2.1m/h。比普通牙轮钻头机械钻速提高了一倍以上,并且该类型的牙轮钻头采用金属密封,轴承不易密封失效,使用时间长,减少了起下钻的次数,为三开井段的快速施工奠定了良好的基础。
2.6合理的井身结构
三开井段完钻后,采用Φ177.8P110TT钢级的套管采用尾管悬挂的方法完井,这样节省了下套管时间,保证了套管顺利下到预定井深,为后续施工提供了保证。
丰深1-平1井成功完成了三开的钻井任务,为四开的施工提供了保证。同时在为今后盐膏层的钻井积累了丰富的经验。胜利油田肩负着原油生产的重任,发展到后期,对盐下油气藏的勘探开发已经势在必行,因此对于盐膏层的钻井技术是一个不能避免的话题。本井对于沙四段的成功钻探,意义重大。
3结论
(1)钻井液技术是盐膏层钻井关键性技术之一,针对丰深1-平1井在盐膏层地层中钻井所取得的经验教训应该好好总结,为今后的施工奠定基础。
(2)在盐膏层地层钻井作业的过程中,应该充分考虑钻井液比重对盐膏层塑性蠕变的抑制作用。另外在下次开钻前,应该充分考虑其钻井液比重对盐膏层套管强度的校合。盐膏层套管的挤毁一直是盐膏层地层钻井存在的一大问题,应该在四开在钻具上加足套管防磨套,保护好套管是顺利完井的关键。
(3)在进行井身结构设计时,应该保证该层套管处于一套压力体系,保证在进行盐膏层地层钻井时,保证地层的承压能力,在钻井液比重较高的情况下不发生井漏。
参考文献:
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