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    BH-ERD鉆井液體系在埕海一區(qū)鉆井中的應(yīng)用

    2013-04-29 13:29:13李志華王海斌
    關(guān)鍵詞:潤(rùn)滑

    李志華 王海斌

    【摘要】埕海一區(qū)人工島河北省黃驊市關(guān)家堡村以東的灘涂~水深4m 的極淺海地區(qū),為實(shí)現(xiàn)海油路采,莊海8斷塊的井都為大位移井,泥漿是鉆井的血液,優(yōu)質(zhì)的鉆井液在次顯得更為重要。BH-ERD鉆井液以良好的潤(rùn)滑性、防塌性、攜砂性、以及穩(wěn)定的抑制性,滿足了大位移井的施工要求,在施工的12口井中,事故復(fù)雜率為零。

    【關(guān)鍵詞】大位移 潤(rùn)滑 防塌 攜砂 油層保護(hù)

    1 鉆井液體系簡(jiǎn)介

    BH-ERD鉆井液的特點(diǎn):BH-ERD鉆井液是一種新型的無毒、無害、可生物降解的無固相鉆井液體系,能夠很好滿足環(huán)境保護(hù)的要求;應(yīng)用范圍廣,適用于高溫/高壓鉆井,油氣產(chǎn)層段鉆井,環(huán)境保護(hù)要求高的區(qū)域鉆井,巖鹽層、鹽膏層鉆井,小井眼深井鉆井,天然氣井鉆井(能有效防止天然氣水合化);該體系具有抑制性好、井徑規(guī)則、潤(rùn)滑性好、對(duì)金屬和橡膠無腐蝕等特點(diǎn),適用于易水化膨脹、易垮塌泥巖、頁巖鉆井,對(duì)于氣井,能有效地抑制天然氣水合化。

    2 施工工藝技術(shù)

    2.1 一開井段

    在莊海8Ng-L1井、莊海8Es-L11井、莊海8Es-L8井施工過程中,一開井段均為明化鎮(zhèn)組地層,巖性為棕紅色泥巖、灰色砂巖互層,地層特別軟,極易水化膨脹,造成縮徑,而且造漿相當(dāng)嚴(yán)重。所以一開采用海水聚合物鉆井液體系,鉆進(jìn)中通過及時(shí)補(bǔ)充大量海水,抑制泥巖分散、造漿。

    (1)埕海一區(qū)人工島所用生產(chǎn)海水直接從島外取用,經(jīng)室內(nèi)化驗(yàn)分析,海水的總礦化度為32542.5毫克/升,海水本身的礦化度較高,對(duì)明化的地層造漿有很強(qiáng)的抑制能力。

    (2)一開海水聚合物鉆進(jìn)過程中,注意及時(shí)排放置換部分井漿,更有效地控制密度、粘度和有害固相,達(dá)到安全快速鉆進(jìn)的目的。

    (3)鉆進(jìn)中需要保持65 l/s~70 l/s的排量,120r/min左右的轉(zhuǎn)速,這樣可以有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)井壁的沖刷、巖屑的攜帶,開啟全部固控設(shè)備,振動(dòng)篩目數(shù)要求在80-120目,除砂器、離心機(jī)使用率100%,確保及時(shí)清除有害固相,保持井眼清潔。

    (4)鉆完一開設(shè)計(jì)井深后,大排量循環(huán),后倒劃眼起鉆,甩定向井儀器,換常規(guī)鉆具帶滿眼扶正器下鉆通井,到底后大排量循環(huán)2-3周,起鉆前可以混入部分以前儲(chǔ)備的二開或三開含油量在5-8%的老漿,全井提粘至40-45s,并且增加體系的潤(rùn)滑性,確保表層套管的順利下入。

    2.2 二開井段

    二開上部井段屬于明化鎮(zhèn)地層,巖性為:淺灰色細(xì)砂巖與棕紅色泥巖不等厚互層。該井段造漿相當(dāng)嚴(yán)重,因此,上部明化地層繼續(xù)采用海水膨潤(rùn)土漿鉆進(jìn)。

    (1)二開上部不控制失水,鉆進(jìn)200-300m左右,用0.1%BZ-HXC配制的稠塞掃井,確保井眼清潔,稠塞返出后,帶出泥砂多的泥漿排放掉,確保井眼清潔。

    (2)根據(jù)鉆速調(diào)整泥漿的海水稀釋量,粘度高時(shí)可以放棄部分井筒老漿,均勻補(bǔ)充海水,保持合適鉆井液性能。開啟全部固控設(shè)備,振動(dòng)篩目數(shù)要求在80~120目,除砂器、除泥器、離心機(jī)使用率100%,確保及時(shí)清除有害固相,保持井眼清潔。泥漿粘度保持在30-35s,密度小于1.16g/cm3。

    (3)鉆進(jìn)中泥漿泵的排量要保持在60-65 l/s以上,轉(zhuǎn)速120 r/min左右,可以有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)井壁的沖刷,巖屑的攜帶,保證井眼的凈化。

    (4)定期補(bǔ)充BZ-WYJ-I膠液,使鉆井液具有良好的抑制性和穩(wěn)定性,用1-2%BZYFT和BZ-YRH來改善泥餅質(zhì)量,加強(qiáng)泥漿的防塌性和封堵能力。同時(shí)加入原油、FRT-I等保證鉆井液具有很好的潤(rùn)滑性,確保定向鉆進(jìn)時(shí)的正常施工。

    2.3 三開井段

    埕海一區(qū)采用三開井身結(jié)構(gòu)的井為水平井和大位移定向井,所施工井段為目的層,全部實(shí)施儲(chǔ)層專打。所采用的鉆井液體系為無固相鉆井完井液,重新按BH-ERD鉆井液配方配制新漿,替換套管內(nèi)和地面循環(huán)系統(tǒng)的老漿,補(bǔ)充主要處理劑,調(diào)整鉆井液性能滿足三開需要。三開井段為沙河街組,巖性:灰色泥灰?guī)r、淺灰色細(xì)砂巖。

    (1)潤(rùn)滑防卡:鉆進(jìn)過程中由于扭矩增大,所以定向過程中需要不斷加入BZFRT-I、BZ-YRH、原油等潤(rùn)滑材料保證體系的潤(rùn)滑性,并保持優(yōu)良的流變性,使鉆井液具有較好的泥餅質(zhì)量情況下,使鉆井液摩阻在0.08以下,增強(qiáng)鉆井液潤(rùn)滑性,降低摩阻,滿足定向鉆進(jìn)需要。

    (2)井壁穩(wěn)定:

    ①補(bǔ)充BH-ERD鉆井液膠液,保持有機(jī)鹽的有效含量,提高鉆井液抑制性能。

    ②沙河街地層易垮塌,在加強(qiáng)鉆井液抑制性的同時(shí),并加入2%~3%BZ-YFT、BZYRH等封堵防塌材料,在井壁形成致密的泥餅,增強(qiáng)鉆井液的封堵防塌能力。

    ③在起下鉆時(shí)控制好速度,防止因抽吸壓力或激動(dòng)壓力而導(dǎo)致井壁失穩(wěn),下鉆到底后要緩慢開泵,防止蹩漏地層。

    (3)鉆完三開進(jìn)尺后,提高頂驅(qū)轉(zhuǎn)速,加大排量洗井,充分循環(huán),保證井眼清潔,倒劃眼進(jìn)入技術(shù)套管,根據(jù)返砂情況決定是否直接起鉆,如倒劃眼不通暢一定要進(jìn)行常規(guī)鉆具通井,混入潤(rùn)滑劑FRT,加強(qiáng)鉆井液的潤(rùn)滑性以降低摩阻,保證井眼通暢和篩管的順利下入。

    (4)通井下篩管前,全井加入1%BZYFT和1%BZ-YRH調(diào)整好鉆井液性能,并起鉆至基管內(nèi)混入原油,降低套管內(nèi)的磨阻,保證篩管順利下入。

    3 效果分析

    埕海一區(qū)人工島2012年完成的莊海8EsL8井、莊海8Ng-L1井、莊海8Es-L11井、莊海8Ng-H5K和莊海8Ng-H9K井施工中,應(yīng)用了海水聚合物鉆井液、新型BH-ERD鉆井液兩種鉆井液體系,保證了鉆井安全施工,取得了較好的效果,達(dá)到了預(yù)期的目的。

    3.1 井眼凈化

    根據(jù)不同地層特性選擇不同鉆井液體系。針對(duì)成巖性較差的明化鎮(zhèn)地層,采用海水聚合物鉆井液,解決地層粘土粘附井壁的難題;對(duì)于成巖較好的地層,采用新型BHERD鉆井液,通過調(diào)整鉆井液流變參數(shù),提高鉆井液懸浮攜砂能力來保證井眼凈化。

    大斜度井段和水平井段依據(jù)鉆井液當(dāng)量密度的適時(shí)監(jiān)測(cè)結(jié)果控制鉆進(jìn)速度,每鉆完1個(gè)立柱技術(shù)劃眼1-2次,每鉆進(jìn)300-400m搞一次短起下鉆;完鉆后采用大排量循環(huán)3-4個(gè)遲到時(shí)間,然后倒劃眼起鉆;循環(huán)時(shí)要求頂驅(qū)轉(zhuǎn)速大于120轉(zhuǎn),起鉆時(shí)控制起鉆速度,并依據(jù)扭矩和泵壓變化適時(shí)注入稠漿舉砂。

    3.2 鉆井液潤(rùn)滑性

    從加強(qiáng)井眼凈化入手,通過鉆井液體系優(yōu)選、提高鉆井液泥餅質(zhì)量、加入優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑劑等方法,較好地解決了滑動(dòng)鉆進(jìn)時(shí)托壓、大位移定向井摩扭控制等技術(shù)難題,保證了鉆井安全施工和套管順利下入。選擇新型BH-ERD鉆井液體系,利用其良好的懸浮攜砂能力,保證井眼清潔;同時(shí)利用鉆井液體系本身所具有的良好潤(rùn)滑性,降低摩阻和扭矩。加入優(yōu)質(zhì)潤(rùn)滑劑,配合鉆井液粘切的科學(xué)控制,改善鉆井液泥餅質(zhì)量,避免形成虛泥餅,提高鉆井液潤(rùn)滑性,解決托壓、摩扭控制等潤(rùn)滑難題。

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