王寶田,王雪晨,楊 華,王旭東,王 偉
(中國石化集團勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院,山東 東營 257000)
勝利昌邑地區(qū)二開上部井段鉆遇地層為館陶組、東營組、沙一、沙三段。上部地層成巖性差,泥巖性較軟且砂層發(fā)育,防坍塌卡鉆,鉆井液主要以抑制地層造漿、攜帶巖屑、防止泥巖縮徑、確保安全鉆進(jìn)為目的。二開下部井段鉆遇地層為沙四段、孔一段;部分井鉆至孔二段。沙四段和孔一段巖性為大段紅泥巖、灰色砂泥巖夾薄層砂巖,較軟,造漿性極強,鉆井液流變性難移控制,主要以抑制地層造漿、有效攜帶巖屑,防止泥巖縮徑、防塌為目標(biāo),確保安全鉆進(jìn)[3]。強抑制復(fù)合鹽鉆井液體系的強抑制性很好的解決了該地區(qū)造漿性強給鉆井液帶來的流變性調(diào)控難題,共計應(yīng)用了昌21-斜2井、昌3-斜56井、昌26-斜3井等10口井,在該地區(qū)推廣應(yīng)用效果良好。
井位基本信息見表1。
表1 井位基本信息
地址概況見表2。
表2 地址概況
工程概況見表3。
表3 工程概況
1.4.1 一開(0-210米)
一開使用同臺老漿開鉆。鉆進(jìn)過程中保持鉆井液具有合適的粘切,以利于大井眼攜巖,使用振動篩及除砂器清除劣質(zhì)固相。一開完鉆后進(jìn)行短起下鉆,到底充分循環(huán)后起鉆下套管。
1.4.2 二開(210-2088米)
二開將一開泥漿加水稀釋后開鉆(調(diào)整粘度在28s左右),雙路循環(huán)鉆進(jìn),鉆進(jìn)過程中補充清水,同時配制0.3%PAM膠液。定向前(500m)改小循環(huán),控制鉆井液粘度在30s左右,開啟離心機清除劣質(zhì)固相,充分利用固控設(shè)備,保證鉆井液的清潔。鉆進(jìn)中配制0.5%~1%PAM膠液抑制巖屑水化分散,并維持泥漿中較高的聚合物含量(0.5%左右),將鉆井液的粘度控制在不高于35s,保證鉆井液的低粘低切。進(jìn)入沙一段(680m)后,可配制1%~2%銨鹽調(diào)整泥漿的流型并適當(dāng)降低失水,繼續(xù)控制粘度不高于35s。
鉆至沙三段(780m)后,加入0.5tLV-CMC控制失水,逐漸將失水控制到10mL左右。密度控制在1.10g/cm3,粘度35s左右,堅持使用離心機等固控設(shè)備。若粘度過高,可適當(dāng)置換一部分鉆井液。
進(jìn)入孔一段(1145m)前,加入0.5%的胺基硅醇,提高鉆井液抑制性。控制鉆井液粘度在35s左右,為鉆井液轉(zhuǎn)型做好準(zhǔn)備。
進(jìn)入孔一段后開始鉆井液轉(zhuǎn)型,轉(zhuǎn)換為復(fù)合鹽強抑制潤滑鉆井液。一次加入2tNaCl+5tKCl 。轉(zhuǎn)型后用高分子、FHFD、KFT調(diào)整好泥漿性能。
轉(zhuǎn)型后鉆井液性能:密度1.12g/cm3,粘度40s,塑性粘度13mPa·S,動切力4Pa,靜切力1/5Pa,失水8mL,pH值9。
進(jìn)入油層前,加入2%海水降失水劑,降低失水至5mL以內(nèi)。
鉆進(jìn)過程中定期補充KCl、NaCl,保持泥漿中Cl-的含量。適時補充各種處理劑,維持處理劑的有效含量,嚴(yán)格控制鉆井液各項性能達(dá)到設(shè)計要求。
加強工程措施的配合,進(jìn)入泥巖段后要求井隊每鉆進(jìn)150~200m進(jìn)行短起下鉆,協(xié)助巖屑的攜帶及保證井下暢通。
完鉆后充分循環(huán),保證井眼循環(huán)干凈,起鉆換通井鉆具通井,下到底后充分循環(huán),起鉆前配制高粘潤滑封井漿30m3封斜井段,確保電測、下套管的順利進(jìn)行。
封井漿配方:井漿30m3+2%液體潤滑劑+1%固體潤滑劑。
全井鉆井液性能見表4。
表4 全井鉆井液性能
本井目的層井徑擴大率6.5%,井眼規(guī)則,強抑制復(fù)合鹽能有效抑制地層造漿,短起下及起下鉆順利,無縮徑、大肚子井眼情況。
井位基本信息見表5。
表5 井位基本信息
地質(zhì)概況見表6。
表6 地質(zhì)概況
工程概況見表7。
表7 工程概況
2.4.1 一開(0-270m)
一開配制預(yù)水化8%的膨潤土漿100m3開鉆。鉆進(jìn)過程中用清水維護補量,保持鉆井液有合適的粘切,以利于大井眼攜巖,使用振動篩及除砂器清除劣質(zhì)固相。
一開完鉆后進(jìn)行短起下鉆,到底充分循環(huán),用1噸土粉,配制15方封井漿,封井后起鉆下套管。
2.4.2 二開(270-2303m)
二開采用一開泥漿小循環(huán)開鉆,因二開起始出現(xiàn)最大直徑1CM左右的礫石,故開始保持35~38s左右較高粘切,穿過礫石層之后開始大量補充PAM膠液,逐漸將粘度降至32s左右,600米左右開啟離心機,徹底清除無用固相,保持粘度32~35s左右鉆進(jìn)至960米,短起下5柱后轉(zhuǎn)復(fù)合鹽體系,轉(zhuǎn)換前泥漿密度1.11,粘度35s,先放漿10方,大量補充0.15%濃度的PAM膠液,加0.5噸CMC-LV,然后再按照循環(huán)周加鹽一周,加量5噸氯化鈉和5噸氯化鉀(總泥漿量120方),返出后性能為:密度1.14,粘度33,PV6,YP 1,G0-0,F(xiàn)L 12,pH值 7(未加燒堿)。轉(zhuǎn)型成功,后期采取聚合物和LV-CMC、FHFD膠液維護 ,并逐漸降失水。七號罐用一開倒過去的泥漿加1t土粉,0.1t燒堿配制坂土漿備用。
鉆進(jìn)至造斜點前后,出現(xiàn)一些硬脆性灰黑色泥巖掉塊,最大1×0.5cm左右,為保證井下安全,用天然高分子降失水降至5mL以下,鉆進(jìn)過程,及時補充1%~2%FHFD維護鉆井液封堵抑制性能。
1610m開始定向,鉆進(jìn)至1636m,起鉆換螺桿和鉆頭,起鉆前用DSP-2和土粉配稠塞清掃井眼兩次,返出一些灰黑色泥巖掉塊,循環(huán)干凈后用DSP-2和土粉配制封井漿封井底500m起鉆。起鉆前密度1.14,粘度40,失水4.4mL。
采用每日膠液補充的方式逐漸加入氯化鈉和氯化鉀,保證含量[4]。
鉆進(jìn)至2100m,出現(xiàn)碳質(zhì)泥巖,將儲備的坂土漿一次性混入,將密度維持在設(shè)計上限,2120m穿過碳質(zhì)泥巖段,未出現(xiàn)復(fù)雜情況,維持65~70s的較高粘切至完鉆。加強工程措施的配合,轉(zhuǎn)型后要求井隊每鉆進(jìn)150~200m進(jìn)行短起下鉆,保證井下暢通。
完鉆后充分循環(huán),保證井眼循環(huán)干凈,短起下到底后充分循環(huán),起鉆前配制高粘潤滑封井漿30m3封斜井段,確保電測順利。
因電測油氣顯示不好決定側(cè)鉆,造斜點1241m,因完鉆泥漿粘切較高,固井及掃塞時放掉一部分泥漿,補充大量稀膠液,將粘度降至42s左右,再次分批加入氯化鉀和氯化鈉,保持一定的鹽含量,側(cè)鉆段地層和原井眼地層巖性差別較大,原井眼造漿不嚴(yán)重,而側(cè)鉆井眼孔一段大部分為紅色軟泥巖,造漿嚴(yán)重且鉆時快,粘切上漲壓力大,保持除砂器、離心機開啟,大量補充聚合物、銨鹽和褐煤配制的稀膠液,盡量維持粘度在50s以下,順利穿過了紅色軟泥巖地層。本側(cè)鉆段未鉆遇碳質(zhì)泥巖地層,鉆進(jìn)至2155m完鉆,完鉆泥漿性能為:密度1.15,粘度56,塑性粘度17,動切力8,靜切力3.5/22 失水4.4。
完鉆后換牙輪鉆頭通井,循環(huán)徹底后用固體潤滑劑配封井漿30方封井,確保了電測的順利。電測一次成功,井壁取心14顆。
全井鉆井液性能見表8。
表8 全井鉆井液性能
表8(續(xù))
本井目的層井徑擴大率6%,井眼規(guī)則,強抑制復(fù)合鹽能有效抑制地層造漿,短起下及起下鉆順利,無縮徑、大肚子井眼情況。
昌邑10口井目的層井徑分析見表9,昌邑地區(qū)現(xiàn)場應(yīng)用效果比較見表10。
表9 昌邑10口井目的層井徑分析
表10 昌邑地區(qū)現(xiàn)場應(yīng)用效果比較
表10(續(xù))
應(yīng)用效果分析:
(1)該區(qū)塊應(yīng)用的井未發(fā)生坍塌、井漏,掉塊卡鉆等井下復(fù)雜情況。
(2)目的層井徑均十分規(guī)則,目的層平均井徑為227.70mm,平均井徑擴大率4.32%。
(3)上部地層平均造漿降低率為82.4%。
(4)強造漿地層流變性控制良好,強抑制復(fù)合鹽鉆井液體系抑制效果良好,井下復(fù)雜時效平均降低率為38.5%。