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        孤島區(qū)塊淺地層水侵應(yīng)對鉆井技術(shù)

        2020-02-25 17:35:49劉軍富
        卷宗 2020年30期
        關(guān)鍵詞:壓井孤島井眼

        劉軍富

        (山東省東營市河口區(qū)渤海鉆井總公司技術(shù)發(fā)展中心,山東 東營 257200)

        1 淺地層水侵對鉆井的影響

        1)注水井、注聚井關(guān)井泄壓過程中,地層壓力處于不斷變化的狀態(tài),因而發(fā)生溢流關(guān)井后,地層壓力難以確定,很難算出壓井所需要的鉆井液密度。2)地層出水對鉆井液污染嚴(yán)重,尤其是地層水中Na+、Ca2+、Mg2+等含量較高,導(dǎo)致鉆井液性能發(fā)生很大變化,處理難度大。3)地層出水、出聚往往能引起井噴、井漏,卡鉆等事故或復(fù)雜情況并發(fā)。出水后,鉆井液密度急劇降低,濾失量增大,濾餅受到破壞,造成井壁不穩(wěn),地層坍塌,加重后鉆井液流變性、潤滑性變差,井底壓差增大,極易發(fā)生壓差卡鉆事故;地層出聚合物后,泥漿粘度急劇上升,鉆進(jìn)時容易憋泵,上提鉆具遇卡,下放遇阻。4)發(fā)生溢流出水后,若處理不及時,易引起井涌或井噴,循環(huán)加重后易引起井漏或噴漏同時存在的復(fù)雜情況。5)在完井電測時,出水、出聚井段易發(fā)生遇阻、遇卡現(xiàn)象。6)固井候凝時,水泥在初凝階段析出游離態(tài)的水,造成液柱壓力降低,出水井段易發(fā)生溢流出水現(xiàn)象,影響了固井質(zhì)量。

        2 孤島區(qū)塊淺地層水侵情況

        2018年1月至12月,孤島油區(qū)發(fā)生淺地層水侵的施工井共計15口,主要分布于孤島區(qū)塊中字號區(qū)域。

        2.1 2018年孤島區(qū)塊淺地層水侵情況統(tǒng)計

        中34-斜40、中33-斜40、中14-斜616、中12-平517、中12-平515、中16-平515、中30-斜檢20、中28-斜更524、中19-斜816、中11-斜516、中18-平521、中31-平539、中33-平539、中34-平539、中12-斜檢3011

        2.2 孤島區(qū)塊淺地層水侵特點分析

        1)孤島油區(qū)淺地層水侵區(qū)塊主要集中在中字號井,且區(qū)域分散,淺地層水侵隨機性較強,難以精確定位。2)出水井段主要集中在井深300-600米范圍內(nèi)。3)淺地層水侵后,鉆井液密度需提至1.30-1.50g/cm3左右方可平衡地層出水。4)出水地層淺,若發(fā)生水侵,給地面施工反應(yīng)的時間極短,危害性更大。5)淺地層水侵多為污水,污水礦化度高,成分復(fù)雜,對鉆井液性能影響較大,調(diào)整困難,造成成本增加。6)孤島油區(qū)所有施工井都采用泥漿不落地,泥漿需外運,沒有大循環(huán)池,若發(fā)生淺地層水侵,給處理水侵帶來了極大的困難。

        3 淺地層水侵應(yīng)對鉆井技術(shù)優(yōu)化

        3.1 工程技術(shù)措施優(yōu)化

        1)注水井停注:注水井的停注全面落實到位,二開前所有關(guān)聯(lián)注水井現(xiàn)場確認(rèn),做到300米內(nèi)必須停,500米內(nèi)重點關(guān)注,1000米內(nèi)關(guān)注;鉆進(jìn)施工過程中每天巡視一次。2)技術(shù)人員做技術(shù)施工方案過程中重點查閱設(shè)計及臨井井史,對于發(fā)生淺地層水侵可能性較高的井,向甲方申請,在出水點前100米提前提高鉆井液比重,壓穩(wěn)地層,避免地層出水。3)加強全員井控安全意識,發(fā)生水侵溢流時,能夠做到各司其職,高效快速的處理復(fù)雜。4)對于淺地層水侵的施工井,起鉆要控制好速度,嚴(yán)格按要求灌好泥漿,防止因抽吸或者灌漿不及時再次發(fā)生溢流;所有起下鉆及接單跟過程中,振動篩返砂口專人觀察。5)孤島油區(qū)地層造漿嚴(yán)重,加之淺層高密度鉆進(jìn),為保證井眼暢通,增加短起下次數(shù),要求200米左右搞短起下一次,且長短結(jié)合。6)對于可能發(fā)生淺地層水侵的井,與甲方協(xié)商,條件允許的前提下變更工程設(shè)計,用一開套管封隔出水層,以減少二開施工 困難。

        3.2 鉆井液技術(shù)措施優(yōu)化

        1)固控設(shè)備:固控設(shè)備的安裝標(biāo)準(zhǔn)較普通井更加嚴(yán)格,特別是振動篩所用篩布目數(shù)不低于100目,且不存在漏砂子現(xiàn)象。2)加重前控制好基漿性能,充分使用好所有固控設(shè)備,保證基漿密度不高于1.12g/cm3,加重采用混重漿或者通過加重漏斗的方式,禁止直接向循環(huán)罐中吹灰。3)鉆井液加重后,在上部軟泥巖地層鉆進(jìn),加足聚合物膠液,保證鉆井液的抑制性,盡力控制巖屑分散侵入鉆井液,降低造漿層對鉆井液性能的影響,防止鉆進(jìn)中鉆井液稠化,固相偏高,打出“問題”井眼。4)鉆井液性能以預(yù)防維護(hù)為主,同時加密處理次數(shù),淺層高密度鉆進(jìn),鉆井液極易出現(xiàn)稠化現(xiàn)象,通過處理劑調(diào)節(jié),保證鉆井液具有良好的流動性。5)鉆井液加重后,振動篩、除砂器隨鉆井泵全程使用,長短起或全程起下鉆后刮拉下的泥餅會對鉆井液產(chǎn)生較大影響,第一時間使用離心機清除一周,及時清除掉鉆井液中有害故鄉(xiāng)的含量。6)淺層高密度鉆進(jìn),極易出現(xiàn)沾卡現(xiàn)象,在保證鉆井液清潔的前提下,及時補充潤滑劑,保證鉆井液具有良好的潤滑性。7)孤島區(qū)塊采用鉆井液不落地技術(shù),存在泥漿拉運不及時的難題,當(dāng)鉆井液性能不合格且無法調(diào)整時,停鉆循環(huán)短起下等待,禁止盲目鉆進(jìn),防止糊井眼造成起下鉆困難。

        3.3 壓井工藝優(yōu)化

        上部地層松軟,淺地層水侵后壓井過程中需要注意下幾點:1)孤島區(qū)塊出水層的滲透性較好,地層出水量大,關(guān)井壓力較低,一般采用工程師法壓井。2)根據(jù)井下壓力和出水程度,選擇合適的壓井密度和壓井速度。逐步加重平衡井下壓力,嚴(yán)防加重不均、速度過快而壓漏地層。3)淺地層水侵時鉆井液未處理、不成型,加重時采用混重漿的方式,保證石粉的充分水化,防止因加重造成糊井眼。4)淺層鉆井液懸浮力差,節(jié)流循環(huán)過程中保證鉆具在井內(nèi)的活動范圍,防止因沉砂發(fā)生卡鉆。

        3.4 淺地層水侵后的油氣層保護(hù)

        孤島區(qū)塊淺地層水侵后,全井高密度鉆進(jìn),若鉆井液性能維護(hù)不到位,造成鉆井液中的有害固相含量較高,進(jìn)入目的層后,鉆井液中固相顆粒進(jìn)入油氣層,且由于鉆井液密度高,進(jìn)入油氣層的流體的含量也高,這些都會對油氣層造成損害;針對以上情況,施工過程中注意以下幾點:1)在保證壓穩(wěn)出水層的前提下,盡量降低鉆井液的密度,鉆進(jìn)過程中禁止盲目將鉆井液密度提的過高。2)進(jìn)入目的層前調(diào)整鉆井液性能,保證鉆井液各項性能合格,特別是固相含量,性能不合格,不盲目鉆進(jìn)。3)孤島區(qū)塊通常設(shè)計非滲透處理劑、承壓堵漏劑等封堵性材料,進(jìn)目的層前提前加入該材料,增強地層的承壓能力,保護(hù)油氣層。

        4 總結(jié)與認(rèn)識

        通過對上述技術(shù)的研究與應(yīng)用,鉆井速度逐步有效加快,材料成本有所降低,取得了一定的經(jīng)濟效果,已初步形成了孤島地區(qū)淺地層水侵井鉆井液應(yīng)對技術(shù)。在以后的施工中注重以下幾點的落實,以保井下安全:1)孤島區(qū)塊由于淺地層水侵的井越來越多,分布區(qū)域也越來越廣,出水不確定性增加,要求孤島區(qū)塊一開前就應(yīng)該儲備重泥漿和重晶石粉,停注水井。2)加強全員井控意識,真正將坐崗落到實處,發(fā)生水侵,及時發(fā)現(xiàn)及時處理。3)注水井停注落實做到零放過,鉆進(jìn)過程中堅持每天巡視落實,防止出現(xiàn)注水井偷開現(xiàn)象,特別是冬季施工。4)鉆井液比重高,靜液柱壓力大,下鉆下套管要注意返泥漿情況,開泵時排量由小到大,避免井漏情況的發(fā)生。5)淺地層水侵后全井高密度鉆進(jìn),增加短起下次數(shù),保證井眼通暢。

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