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河套盆地氣探安全鉆井技術(shù)

文檔作者：劉永剛王成鑫孫志強(qiáng) 文檔來源：川慶鉆探長慶鉆井總公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時間： 2021年01月08日
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河套盆地氣探安全鉆井技術(shù)
劉永剛王成鑫孫志強(qiáng)(川慶鉆探長慶鉆井總公司，陜西西安710018)
摘要：河套盆地氣探井位于內(nèi)蒙古自治區(qū)巴彥淖爾市，具有井眼尺寸大，下部地層礫石含量高，易發(fā)生攜砂困難，鉆具失效等
難點(diǎn)。同時因地層新、成巖差、泥巖段長、造漿嚴(yán)重，易引起井壁失穩(wěn)，泥包鉆頭。需要形成一套保證攜砂，防止鉆頭泥包，防坍塌
的鉆井液工藝。對比分析該區(qū)塊存在的難點(diǎn)，優(yōu)化鉆井液體系，確保了井下安全。
關(guān)鍵詞：河套盆地；井壁失穩(wěn)：鉆頭泥包
1主要難點(diǎn)
1．1井壁失穩(wěn)
原因分析：膠泥、軟泥段長，膠結(jié)疏松成巖差，節(jié)理、微裂縫
發(fā)育。當(dāng)鉆開地層時，鉆井液濾液沿裂縫進(jìn)入，易引起固體顆
粒的剝落，降低了地層之間的膠結(jié)力，在外力作用下易發(fā)生破
裂，造成坍塌。
防塌思路：
①選用合理的鉆井液密度，保持井壁力學(xué)穩(wěn)定；防止起鉆
時的抽吸作用；起鉆時及時灌滿泥漿；井漏造成液柱壓力降
低等。
②優(yōu)選防塌鉆井液類型和配方，采用物理化學(xué)方法阻止或
抑制地層的水化作用。
1_2鉆頭泥包
原因分析：河套群組、烏蘭圖克組、五原組巖性均以膠泥、
軟泥為主，臨河組、烏拉特組、畢克齊組巖性以泥巖為主。且取
芯主要層位為臨河組與固陽組。泥巖裸眼段長，起下鉆過程撐
刮井壁造成鉆頭扶正器處膠泥聚集，引起泥包。
防泥包思路：優(yōu)選防塌鉆井液類型和配方，加強(qiáng)鉆井液抑
制能力、增強(qiáng)對鉆頭沖刷、減少固相含量。
1．3礫石含量高
固陽組起地層含大量礫石約占巖屑55％，破壞鉆頭影響鉆
時，同時要求鉆井液必須有更好的攜砂能力。
2室內(nèi)實(shí)驗(yàn)
分別用復(fù)合鹽和聚磺鉆井液對井塌泥巖樣品做70。C滾動
回收對比實(shí)驗(yàn)，觀察巖樣水化分散情況，考查兩種鉆井液體系
抑制防塌效果。
巖樣質(zhì)量
滾動48小時滾動96小時滾動144小時
體系質(zhì)量回收回收回收
g 質(zhì)量g 質(zhì)量g
g 率％ 率％ 率％
【復(fù)合鹽55．80 54．48 97．63 53．03 95．03 51．29 91．92
f聚磺51．78 50．36 97．25 47．18 91．12 44．81 86．54
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明1#復(fù)合鹽體系能有效的控制失水進(jìn)入地層
對抑制泥巖水化膨脹能力強(qiáng)，粘切低，能有效解決鉆頭泥包。
3配方的確定
推薦配方：
井漿+O．I％NaOH+0．1％PAC+1一1．5％SMP一2+1．5—2％SFT一
1十1．5％GD—K+8一10％HC00Na+3～4％KCl
轉(zhuǎn)化時機(jī)：
在五原組開始轉(zhuǎn)化體系，轉(zhuǎn)化體系時加入HCOONa和KCl。
性能：
進(jìn)入臨河組時提高鉆井液密度至1．259／cm3以上，平衡地
層。防止井壁失穩(wěn)后被動提高密度，同時引起粘切過高，泥包
鉆頭。
4現(xiàn)場效果
4．1鉆井液技術(shù)成熟，井深結(jié)構(gòu)四變二
隨著鉆井液技術(shù)的逐步成熟，形成一套適合河套盆地的鉆
井液體系，保障了井下安全。由原來的四開結(jié)構(gòu)井逐步改變?yōu)?
二開結(jié)構(gòu)井。
4_2轉(zhuǎn)化提前，電測一次成功
優(yōu)化鉆井液配方后，井壁穩(wěn)定。電測時由隆l井的遏阻通
井變?yōu)橐淮纬晒Α?
4．3降粘增抑制，解決鉆頭泥包
鉆井液中加大甲酸鈉含量，引入適量K+大大提高鉆井液抑
制性，降低鉆井液粘切，解決了鉆頭泥包問題。
4。4雙管齊下，保證井壁穩(wěn)定
轉(zhuǎn)化體系初適量提高鉆井液密度，同時增強(qiáng)鉆井液封堵抑
制性。在物理防塌、化學(xué)防塌同時作用，確保井壁穩(wěn)定。
萬方數(shù)據(jù) 2017圭905j@辣囂髫裙【149
4．5形成體系。降低鉆井液成本
通過室內(nèi)實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場應(yīng)用效果，形成了一套適合河套盆地
氣探井的鉆井液技術(shù)。保證了井下安全，減少了鉆井周期，提
高了機(jī)械鉆速，降低了成本。
4．6取芯收獲率達(dá)98％以上
5結(jié)語
(1)摸索形成的體系與地層配伍性好。
(2)提前至五原組轉(zhuǎn)化體系，臨河組人為提高密度，保證了
井壁穩(wěn)定。
(3)2u大甲酸鈉含量，引入適量K+大大提高鉆井液抑制性，
降低鉆井液粘切，解決了鉆頭泥包問題。
(4)前期預(yù)防保證了井下安全，減少了鉆井周期，提高了機(jī)
械鉆速，降低了成本。
參考文獻(xiàn)：
【1]鄢捷年．鉆井液工藝學(xué)【M】．東營：中國石油大學(xué)出版社，
2006．
『2]slj正松韓祝國徐加放，等．KCI／聚合醇協(xié)同防塌作
用機(jī)理研究[J】．鉆井液與完井液，2006，3：卜3．
『31崔貴濤，陳在君，黎金明，等．復(fù)合鹽水低傷害鉆井液在
桃7-9—5AH水平井的應(yīng)用[J】．鉆井液與完井液，201l，28(3)：
42—44．
作者簡介：劉永I岡1](1985一)男，漢族，四川樂山人，鉆井液工程
師，主要從事鉆井液技術(shù)管理工作。
(上接第147頁)
4結(jié)語
實(shí)行清潔化生產(chǎn)以來通過不斷總結(jié)，基本完善了蘇里格區(qū)
塊鉆井液性能維護(hù)處理措施，但是，仔細(xì)分析取得的技術(shù)指標(biāo)
和鉆井過程中出現(xiàn)的問題，繼續(xù)開展清潔化生產(chǎn)鉆井液體系維
護(hù)處理措施的研究，細(xì)化處理措施，加強(qiáng)過程控制；確保現(xiàn)場人
員能夠理解技術(shù)措施，主動執(zhí)行技術(shù)措施，二開后按照要求及
時清理沉沙罐，最大限度降低密度，繼續(xù)改進(jìn)清潔化生產(chǎn)的方
式，降低人工勞動強(qiáng)度。
參考文獻(xiàn)：
【1】鄢捷年．鉆#g：x-t學(xué)[M】．中國石油大學(xué)出版社，2006．
f2]陳明，馬錦榮．環(huán)保鉆井液研究與應(yīng)用【J】．現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，
2010(12)
『31Y_洪臣，賀祥彪．鉆井液技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展方向[Jl，科技信息
2013(24)
作者簡介：王成鑫(1986一)男，漢族，陜西西安人，鉆井液工程
師，主要從事鉆井液技術(shù)服務(wù)管理工作。
(上接第148頁)
7．2m3／h，泥漿性能：密度1．109／cm3，粘度40s；在泥漿中加入隨鉆
堵漏劑進(jìn)行隨鉆堵漏鋸末、單封，漏速降為2-3m3／h。鉆進(jìn)至井
深2902．1m時，漏速增大至56m3／h，起鉆堵漏。
根據(jù)漏失量，漏失為裂縫型漏失，配方需粗顆粒堵漏劑形
成一定阻塞，細(xì)顆粒堵漏劑進(jìn)行填塞，剛性、柔性顆粒再補(bǔ)充，
形成堵漏墻，達(dá)到滿足堵漏要求。
第一次橋塞堵漏配20％粗堵+】O％隨鉆堵漏劑+10％石灰
石，堵漏擠封過程中，觀察泵壓變化0～2Mpa，且停泵泵壓為0，
循環(huán)觀察漏失量為10m3／h。
經(jīng)過前三次配橋塞堵漏漿堵漏后，漏失量降低為8m3／h，堵
漏累計(jì)有一定效果，后經(jīng)多次堵漏，將漏失減小至3m'／h，下鉆頭
搶鉆，擴(kuò)大漏出井段(劉家溝組為2860～3170米)，鉆進(jìn)至2913
米，漏失增大至50m3／h，起鉆水泥堵漏。
本井經(jīng)過5次擠水泥堵漏，每次打水泥前先配30-60m堵漏
漿，進(jìn)行擠封或封堵，再進(jìn)行打水泥堵漏，鉆完水泥塞鉆進(jìn)中仍
存在漏失，漏失量2-4m3／h，加入隨鉆堵漏劑經(jīng)過一段時間泥漿
對井壁的沖刷，漏失開始增大，導(dǎo)致無法鉆進(jìn)，漏失反復(fù)性較
強(qiáng)，控制漏速小于4m3／h，完成該井。
5認(rèn)識
(1)承壓堵漏配方能解決蘇59區(qū)塊劉家溝組滲漏問題，對后
期提高密度防塌防漏起到主導(dǎo)作用。
(2)對于漏失量大的井，在橋塞堵漏后，效果不理想時，及時
調(diào)整堵漏方案，采用水泥堵漏，逐級封堵漏層，提高堵漏成
功率。
(3)蘇5區(qū)塊井發(fā)生漏失，則漏失量大，堵漏困難，反復(fù)性強(qiáng)，
無法徹底封堵漏層。
參考文獻(xiàn)：
f11程仲熊繼有程昆．隨鉆防漏堵漏技術(shù)機(jī)理的探討．鉆采
工藝[J】，2008，31(1)：36—39
【2]李家學(xué)黃進(jìn)軍羅平亞等。隨鉆防漏堵漏技術(shù)研究鈷井
液與完井液[J]，2008，25(3)：25—28
作者簡介：孫志強(qiáng)(1976一)男，漢族，江蘇豐縣人，鉆井液工程
師，主要從事鉆井液技術(shù)管理工作。
150 l扯萬，方蠆數(shù)據(jù)群2mT年-OS,eJ

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