车古271井三开钻井液技术
摘 要:车古271井在车古27井的基础上布置的一口评价井,目的是扩大车古27井的油气层范围。车古271井完钻井深5820m,完钻层位为:下古生界。该井三开使用了复合封堵盐钻井液体系,成功的解决了大井眼携带岩屑问题,井壁稳定、井漏、高温、高压等诸多技术难题。该井为胜利油田近几年在东部施工最深井。该井的成功为以后施工该类型井打下良好的基础。
关键词:复合盐;井漏;高温;污染
车古271井三开施工钻遇沙河街、中生界、上古生界地层,地层岩性复杂,该井施工的重点、难点在三开,主要存在着以下几个方面的难题:
①裸眼井段长,施工的周期长,井壁稳定性差,易出现掉块,存在着卡钻风险;
②不同压力系数在同一裸眼井段,存在着上涌下漏技术难题;
③地温高,钻井液的维护、处理剂的选择难度大。
1 钻井液工艺与措施
1.1钻井液体系的转化
二开使用强抑制封堵钻井液体系,三开使用复合盐钻井液体系。
在技套内使用离心机降低钻井液中的劣质固相含量,配合使用一定量的稀胶液,控制膨润土含量<40g/l,FV:35S,密度:1.15g/cm3。
加入泥浆药品,调整钻井液性能,FV:40S,密度:1.22 g/cm3,API:2.2mL。
再加入20t工业盐、20t氯化钾,转换完成后的钻井液性能为:FV:55S,密度:1.22g/cm3,G:3/9Pa,PV:25MPa.s,YP:10pa,API:2.2mL,HTHP:12mL,Cl-:62000mg/l。
转化完成后,补充3%超细碳酸钙、2%无荧光白沥青,提高钻井液的封堵能力。
该井的高压层在沙三段,在井深3468m时(按照设计提高),逐渐提高密度至1.68g/cm3。
1.2 提高Cl-的含量
在此井段施工的过程中,钻井液性能出现了变化,主要表现在中压失水、高温高压滤矢量,从以下几个方面进行了处理:
①进一步加大处理剂的量,树脂、KFT、沥青,处理完成后,失水降低,但是维持时间短;
②提高钻井液的pH值,效果也不是很明显;
③加入膨润土浆,复合盐水钻井液体系对于土相消耗比较大,故需要不定期补充,能够形成良好的泥饼;
④加大工业盐的量,提高Cl-100000mg/L,使钻井液体系处于半饱和的状态,钻井液性能稳定。
1.3 第一次井漏及处理过程
在该井段施工的过程中,气测值一直保值在100%,面临起钻,请示现场监督后,将密度1.74g/cm3提高至1.80g/cm3,在加重过程中出现了渗漏,后降低至1.71g/cm3,补充了1%随钻堵漏剂,井漏现象消失。在起钻入技套后,加入1.85-1.90g/cm3的重泥浆50m3,在技套内循环,测量钻井液密度,使用离心机降低至1.71g/cm3堵漏成功。
1.4 CO32-、HCO3-的污染的处理
在井深:4751m后,地层进入了沙四段,地层岩性为:灰色砾岩,含有CaCO3、MgCO3,纯度达到75-100%,钻井液性能主要表现在:切力升高,流动性变差,钻井液滤矢量(3.6mL↗9mL),钻井液不容易脱气,泥饼质量差。通过取样化验分析滤液:CO32-:9400mg/l,HCO3-:4800mg/l,可以确定为:CO32-、HCO3-的污染。
处理的方法:加入1%CaCl2,经过1h的搅拌,出现了钻井液粘度、切力降低,流变性变好的现象,且钻井液的滤矢量也有了明显的降低;但是,一会后出现了性能反弹;继续加大CaCl2的量,使其能够达到2.5%,效果明显,钻井液的流变性彻底改善,且失水控制在4-5mL,且还有降低的趋势;提高钻井液的pH:11,补充一定量的膨润土浆,通过几周的循环,钻井液中无气泡,且容易脱气。
1.5 第二次井漏及堵漏过程
井深5006.22m,出现钻井液失返,起钻至技套,灌入钻井液3.5 m3后井口返出泥浆,停泵液面变化不明显,打重浆过程井口返浆正常,至此起钻总计漏失35 m3。堵漏材料:核桃壳:0.5-1mm(3t)、酸溶性膨胀堵漏剂(3t),配制了60m3堵漏泥浆。
下钻至5000m,井口返钻井液正常,下鉆划眼至5006m,井口失返。停泵井口观察不到液面,排量1.2m3/min,继续泵入堵漏泥浆,总计63.5 m3。后决定采用凝胶堵漏的方式,划眼到底不漏,取消凝胶堵漏方案。
2 结论与认识
在三开前,在技套内处理剂加量到位,调整好钻井液性能,方能进行下一步的施工。Cl-的含量控制在100000mg/l左右,钻井液性能稳定。勤检测钻井液性能,尤其是失水的变化,出现问题要及时分析原因,不要盲目的施工。定期补充一定数量的膨润土浆,确保钻井液具有良好的泥饼质量。处理剂要求抗高温的,三开完井后井底温度在180°左右。如出现异常后,在处理钻井液时,一定要做好小型实验,确定该方案可行,方能进行下一步的施工。
参考文献:
[1]徐同台,赵忠举.国外钻井液和完井液技术[M].北京:石油工艺出版社,2004.
[2]陈大钧,陈馥.油气田应用化学[M].北京:石油工艺出版社,2006.