盐膏层钻井监督工作要点

盐膏层钻井监督工作要点
盐膏层钻井监督工作要点

盐膏层钻井监督工作要点

膏盐层的钻进措施

盐膏层钻进技术措施(一)在膏盐层井段钻进时,由于膏盐层的塑性流动及易造成卡钻、套管挤毁事故同时由于膏盐污染泥浆体系,造成井壁坍塌,形成不规则井眼,影响固井质量为此在钻进膏盐层前,应做好充分的物资与技术准备,措施如下: 1.钻膏盐层时,每钻进0.5米上提2米划眼到底,如划眼无阻卡、无蹩劲显示则可增加钻进井段和划眼行程,但每钻进4—5米至少上提划眼一次,每钻完一单根,方钻杆提出转盘面,然后下放划眼到底;钻进4小时(或更短,短起钻过盐层顶部,全部划眼到底,若无阻卡显示,可适当延长起钻间隔,但坚持钻具在盐层段作业时间不超过12—15小时。 2.钻膏盐层时应调整机械参数,控制机械钻速,每米钻时不低于10分钟。 3.注意钻速的变化,若机械钻速减小,立即上提划眼到底。4.密切监视各种参数的变化情况,如发现任何异常,立即上提钻具划眼; 岩盐层及其上下井段要保持钻具一直处于活动状态,防止钻 具静止而卡钻。 6. 发现有任何缩径的井段都要进行短程起钻到复合盐层顶,以验证钻头能否通过。钻穿盐层和软泥岩层,应短起至套管内,静止一段时间,再通井观察其蠕变情况,检查钻井液性能是否合适。

7. 钻进出现复杂情况不宜接单根,不宜立即停转盘、停泵,应维持转动、循环,待情况好转后,再上提划眼,判断分析复杂情况发生的原因。 8. 尽可能延长开泵时间,接单根时钻具坐于转盘后方可开泵。 9. 应首先确定安全时间,如需进行取芯或下部作业需花较多时间,钻头在盐层以下时间不得超过安全时间 采用扩孔器以增大膏盐层井径。 二、复杂情况预防与处理 A、防塌措施 调整好钻井液性能,钻入易塌层段前,按钻井液设计要求一次性加入防塌剂,含量达到3%左右。 起钻必须连续向井内灌入钻井液。 起钻遇阻,应将钻具下到畅通井段开泵重新循环洗井,避免因抽吸引起井塌。 钻进中发现泵压升高、悬重下降、扭距增加、打倒车严重、钻杆内倒返浆严重现象,应停止钻进或接单根,上提钻具到畅通井段,采用冲、通、划的方法处理。 循环时,注意经常变换钻头位置,防止长时间在一个地方冲刷。循环时避开井塌层段。 因井塌造成起钻遇卡,不能硬提,要开泵上提钻具,起出后下钻划眼。 垮塌严重井段,应提高泥浆粘切,用稠泥浆封井和带砂。

雁木西盐膏层调整井固井技术

价值工程 表2雁木西油田目的层地层含盐情况地层含盐量碳酸盐含量 Esh K 7.65%11.56% 6.78% 5.83%表1盐膏层成份分析 成份Mg 2+Ca 2+ Na +、K +Cl -SO 42-HCO 3-总矿化度钻井液滤液成份mg/l 170~486600~ 220080950~16970367750~117150961~80481224~3060138860~2225151雁木西油田地质特征雁木西油田目的层位于1200-1620m ,完钻井深一般在1700~1800m 。第三系(N1t 、Esh)600—1500m 井段为盐、膏、硝、泥的复合地层,含盐量在7%~11%之间,盐类型主 要是NaCL ,其中含石膏5%,氯化物50%左右,硝8%,层 多且薄,岩性变化大,由薄层盐岩、盐膏、石膏、芒硝,以盐 为胶结的角砾岩、 残余混合盐、含盐泥盐、碎泥盐、碎泥与盐的结合物组成的地层。泥岩层理裂隙发育,软泥岩易水 化膨胀分散,总矿化度达130000mg/l 以上。 从上表看出:雁木西油田盐膏总矿化度达13万到23万mg/l ;主要成分是Cl -和Na +、K +,盐类型主要是NaCl 。该油田存在两套油层Esh 、K1s ,分别位于1590~1640m 和1800m 左右,该层从上到下分别为油层、油水同层、水层,层间太薄甚至没有明显的隔层。近几年由于油田采取注水开发,地层压力系统遭到严重破坏,地层压力系数由原来的0.85-0.95上升到现在的1.75。2固井技术难点雁木西油田盐膏层发育、矿化度高,又受到注水影响,地层压力受到严重破坏,固井难度比较大。 2.1雁木西油田盐膏矿化度高达1.3×105~2.3×105mg/l ,固井过程中水泥浆极易受到污染,导致水泥浆流动性差,施工压力高,有时造成憋泵; 2.2受盐溶的影响,封固段存在众多“糖葫芦”段,井径极不规则(见图1),最大井径; 从上图可以看出雁6-58井最大井径538mm ,最小井径216mm , 平均井径271mm ;最大井径环容212L/m ,最小井径环容21.32L/m 。2.3受注水影响,井下压力系统被严重破坏,井底压力1年时间内由原来的0.85上升到1.75,而且井下流体 比较活跃,严重影响固井质量; 2.4目的层埋深比较浅,完钻井深在1700m 左右,由于受井深条件限制,组合液柱压力比较困难,很难通过液柱压力实现平衡。 3技术对策3.1水泥浆技术在盐膏层固井,解决水泥浆受污染,防止水泥浆流变性受影响是其先决条件,在雁木西油田采用的是G33S 抗盐水泥浆体系, 其具备以下特点:3.1.1具备有很好的抗盐性在水泥浆中加入氯化钠常常是有益处的,盐水水泥浆及钻井液和某些类型的地层较相容, 如盐层和易塌的页岩井段。然而,加盐到水泥浆中会使大多数降失水剂失效。对于G33S 而言,虽然加盐会使失水量略有增大,但适当加大掺量便能很好地控制失 水。G33S 具有很好的抗盐性, 适用于各种浓度的NaCl 盐水水泥浆。图2显示:对于欠饱和盐水,抗盐水泥浆G33S 同样可以很好的控制失水;1.5%加量的G33S ,不论是10%或—————————————————————— —作者简介:樊天朝(1979-),男,湖北钟祥人,现任西部钻探吐哈 钻井公司固井工程公司经理,研究方向为固井技术。雁木西盐膏层调整井固井技术探讨 Discussion on Yanmuxi Salt Paste Layer Adjustment Well Cementing Technology 樊天朝FAN Tian-chao ;丁团峰DING Tuan-feng ;王靓WANG Liang ;杨丹YANG Dan (西部钻探工程有限公司吐哈钻井公司,吐鲁番838200) (Western Drilling Engineering Company Limited Tuha Drilling Company ,Turpan 838200,China ) 摘要:雁木西油田地层富含盐膏层,矿化度高达130000mg/l 以上,近几年由于油田采取注水开发,地层压力系统遭到严重破坏,地层压力系数由原来的0.85-0.95上升到现在的1.75,给固井带来了诸多难题;本文详细论述了在雁木西盐膏层调整井固井中运用的 抗盐水泥浆技术、 洗井顶替技术、地质技术、平衡固井措施和振动固井技术,以及应用效果;分析了原因,提出了对策。Abstract:Yanmuxi oilfield strata is rich in salt paste layer,salinity is as high as above 130000mg/l.In recent years,due to adopting water injection development in the oilfield,formation pressure system was severely damaged,and formation pressure coefficient rises to current1.75from original 0.85-0.95,which brings many problems;This paper discusses resistance to salt mud technology,wash well replace technology,geological technology,balanced cementing measure and vibration cementing technology which are applied in Yanmuxi salt paste layer adjustment well cementing in detail,as well as the effect of application;The reasons were analyzed and countermeasures were proposed. 关键词:雁木西油田;盐膏层;调整井;固井;振动固井 Key words:Yanmuxi oilfield ;salt paste layer ;adjustment well ;cementing ;vibration cementing 中图分类号:TE2文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2012)30-0094-03·94·

常用钻井液处理剂及作用

常用泥浆药品及作用 一、聚合物类 1、聚丙烯酰胺(PAM) 作用:主要用来絮凝钻井液中过多的粘土细微颗粒及清除钻屑,从而使钻井液保持低固相,它也是一种良好的包被剂,可使钻屑不分散,易于清除,并有防塌作用。 2、聚丙烯酸钾(K-PAM) 作用:主要用来抑制页岩中所含粘土矿物的水化膨胀和分散而引起的井塌。 3、螯合金属聚合物(CMP)作用:用来提高聚合物体系粘度兼防塌作用。 4、钻井液用成膜树脂防塌剂(BLC-1)作用:用来控制聚合物体系失水,增加润滑性从而达 到防塌的目的。 5、高粘乙烯基单体共聚物防塌降失水剂(BLA-MV) 作用:用来控制聚合物体系失水,提高粘度,封堵页岩孔隙从而达到防塌的目的。 6、增粘降失水剂(KF-1) 作用:用来提高聚合物体系液相粘度,提高泥浆的携带岩屑能力。 7、非极性防卡润滑剂(BLR-1) 作用:主要用来提高钻井液体系的润滑性,降低摩阻系数,增加钻头的水马力以及防止粘卡。 二、细分散类作用:主要用来配制原浆,亦有增加粘切、降低滤失的作用。 1、羧甲基纤维素钠盐(CMC) 作用:主要用来促进钻井液中粘土颗粒网状结构的形成,提高粘度,降低失水。 2、烧碱(NaOH) 作用:调节钻井液PH值,促进白土水化分散。 4、纯碱(Na2CO3) 作用:调节钻井液PH值,促进白土水化分散,沉降钻井液中过多的钙离子。 5、防塌润滑剂(FT-342或FT-1)作用:防塌,改善钻井液的流动性和泥饼质量。 6、硅氟防塌降虑失剂(SF)作用:防塌降失水,改善钻井液的流动性和泥饼质量。 7、封堵护壁增粘剂(改性石棉)(SM-1)或(XK-1)作用:提高低固相钻井液的动切力。 8、硅氟稀释剂(SF-150) 作用:主要用作稀释改善细分散钻井液体系的流动性 三、堵漏剂 1、单向压力封堵剂(DF-A)作用:主要用作渗透性漏失地层的堵漏。 2、综合堵漏剂(HD-I、II)作用:主要用作裂缝性漏失地层的堵漏。 3、桥塞堵漏剂(QD-I、II)作用:主要用作裂缝性漏失地层的堵漏。 四、加重剂 1、石灰石粉(CaCO3) 作用:主要用来提高钻井液的密度,以控制地层压力,防塌防喷。可用来配制密度不 超过1.30g/cm3的钻井液。 2、重晶石粉(BaSO4) 作用:主要用来提高钻井液的密度,以控制地层压力,防塌防喷。可用来配制密度 2.00g/cm3以上的钻井液。 常见膨润土浆配方

钻井液常用处理剂的作用机理(一)概要

钻井液常用处理剂的作用机理(一) 钻井液处理剂用于改善和稳定钻井液性能,或为满足钻井液某种性能需要而加入的化学添加剂。处理剂是钻井液的核心组分,往往很少的加量就会对钻井液性能产生很大的影响。钻井液原材料和处理剂的种类品种繁多,为了使用和研究方便将按其功能进行分类。 根据2006年API钻井液处理剂分类方法,将钻井液处理剂分为降滤失剂、增粘剂、乳化剂、页岩抑制剂、堵漏材料、降粘剂、腐蚀抑制剂、表面活性剂、润滑剂/解卡剂、加重剂、杀菌剂、消泡剂、泡沫剂、絮凝剂、除钙剂、pH控制剂、高温稳定剂、水合物控制剂。共计18类。其中润滑剂/解卡剂合并,另外增加了水合物控制剂 我国钻井液标准化委员会根据国际上的分类法,并结合我国的具体情况,将钻井液配浆材料和处理剂分为16类,分别为粘土类、加重剂、碱度控制剂、降滤失剂、降粘剂、增粘剂、页岩抑制剂、絮凝剂、润滑剂、解卡剂、杀菌剂、缓蚀剂、乳化剂、堵漏剂、发泡剂、消泡剂。 这16类处理剂所起的作用不同,但在配制和使用钻井液是,并不同时使用这些处理剂,而是根据现场需要选择其中的几种。下面对这16种处理剂进行介绍。 1 粘土类 粘土的本质是粘土矿物。粘土矿物是细分散 的含水的层状硅酸盐和含水的非晶质硅酸盐矿 物的总称。粘土矿物是整个粘土类土或岩石的性 质,它是最活跃的组分。晶质含水的层状硅酸盐矿物:高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石等;含水的非晶质硅酸盐矿物:水铝英石、硅胶铁石等。 1.1 粘土矿物的两种基本构造单元 1.1.1 硅氧四面体与硅氧四面体晶片 硅氧四面体:有一个硅原子与四个氧原子,硅原子在四面体的中心,氧原子在四面体的顶点,硅原子与各氧原子之间的距离相等,其结构见右图。 图1硅氧四面体结构 硅氧面体晶片:指硅氧四面体网络。硅氧四面体网络由硅氧四面体通过相临的氧原子连接而成,其立体结构见右图。 图2 硅氧四面晶片结构图 1.1.2 铝氧八面体与铝氧八面体晶片

伊朗雅达FX井盐膏层钻井液技术

伊朗雅达 FX 井盐膏层钻井液技术 X 周成华1,胡德云1,张 珍1,邓天安3 (1.中石化西南石油局钻井工程研究院;2.西南石油大学石油工程学院;3.中石化西南石油局固井公司) 摘 要:伊朗雅达FX 井是中石化部署在Kushk 地区北部脊背构造部署的一口重点预探直井,该井Gachsar an (1027m-1408m)地层含有大量石膏层和盐层(盐膏含量占80%),易造成溶、塌、缩、卡、喷、漏等井下复杂情况。针对FX 井地层特点,采用饱和盐水钻井液体系。室内和现场应用表明,应用的钻井液具有良好的流变性能和较强的携岩能力,稳定井壁效果好,抗盐膏及油气污染能力强,高温稳定性突出,满足了钻井的施工需要,保证了安全、优快钻进。 关键词:FX 井;盐膏层;饱和盐水钻井液;抑制性 中图分类号:T E254 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)03—0098—03 FX 井是中国石化集团国际石油勘探开发有限公司伊朗分公司Yadavaran 项目部在Kushk 地区北部脊背构造部署的一口重点预探直井。设计井深4482.00m ,完钻井深4588m ,主要目的层为 Fahliyan 。 该井盐膏层较厚、含量大、分布广,易造成泥包、缩径、卡钻、井塌等复杂事故。从邻井资料可以得出,KSK-2钻遇盐膏层至1184m 、1444m 时发生缩径、倒划眼、泥包情况,HOS-2钻至1170m 时也发生了这些复杂情况。因此,为顺利钻穿盐膏层本井三开采用饱和盐水钻井液技术。1 工程地质简况1.1 工程简况 FX 井使用660.4mm 钻头一开高坂含钻井液钻进至152m ,套管下入149.69m ;二开使用444.5mm 钻头钻至1043m,套管下入1027m;三开盐膏层使用311.15钻头钻进至1408m,套管下入1406m;四开使的较为容易进行的一个方面。例如:贯叶连翘提取物是目前国际流行的十大植物提取物之一,主要用于治疗忧郁症。提取物是用贯叶连翘药材经水煮或醇提、浓缩、干燥而得。采用超临界CO 2萃取工艺,达到出口标准,比传统工艺优越。 2.2.2 SFE 与中药化学成分的研究 这里主要是指超临界CO 2萃取分离技术应用于中药有效成分的研究或中药化学成分的系统研究,即植物化学范畴。它是新药研究的基础。用超临界CO 2萃取技术进行植物化学的研究,可大大简化提取分离步骤,能提取分离到一些用传统溶剂法得不到的成分,节约大量的有机溶剂。例如:超临界CO 2提取姜黄油,其收油率是水蒸汽的1.4倍,生产周期只是旧工艺的1/3。对所得的姜黄油进行GC/MS 分离鉴定,其化学组成主要由姜黄酮等26个成分组成,其组成与水蒸汽的差不多。姜黄油的超临界CO 2提取已应用于生产中。用超临界CO 2进行中药挥发油或脂肪油化学成分的研究较为简单,只要1~2h 提取油后,直接进行GC-MS-计算机联用技术分析,即可鉴定油中化学成分。在黄花蒿、当归等挥发油的研究中,SFE 能提取出水蒸汽蒸馏法提取不出的成分。3 结论 超临界CO 2萃取新技术完全可用于改造传统中药产业,和传统中药生产工艺比,具有极大优越性和市场潜力。这一领域将是超临界CO 2萃取技术的主要方向。虽然SFE 技术在应用过程中面临设备一次性投资较大的问题,但和传统溶剂提取法相比,由于它在生产过程中投资较小,以及具有很多优越性,因此在实现中药现代化和国际接轨的战略行动中将会发挥较大的作用。 [参考文献] [1] 李菁,葛发欢,黄晓芬,等.超临界CO 2萃取当 归挥发油的研究[J].中药材,1996,19(4).[2] 唐梅.超临界流体萃取技术在中药新药研发中 的应用[J].西北药学杂志,2007,(5). 98 内蒙古石油化工 2012年第3期  *收稿日期5 作者简介周成华(3),男,年毕业于西南石油大学油气井工程专业,获工学硕士学位。现就职于中石化西 南石油局钻井工程研究院伊朗项目部,伊朗雅达项目泥浆工程师。 :2011-12-1:198-2009

油田盐膏层钻井技术

收稿日期:2004-12-26  作者简介:王建华(1963-),男(汉族),河北内邱人,中国地质科学院勘探技术研究所,钻探工程专业,从事勘探技术研究工作,河北省廊坊市金光道77号。 油田盐膏层钻井技术 王建华 (中国地质科学院勘探技术研究所,河北廊坊065000) 摘 要:分析了巨厚盐膏层在复杂的压力系统及高温高压下发生塑性蠕动、井径缩小,易发生埋钻、卡钻、下套管困难等严重复杂情况;探讨了盐膏层钻井有关承压堵漏、钻盐膏层的钻井液、钻盐膏层随钻扩孔、盐膏层井径稳态蠕变率测定工艺等问题。 关键词:盐膏层;钻井技术;钻井液;工艺措施 中图分类号:TE242 文献标识码:A 文章编号:1672-7428(2005)04-0047-03DrillingTech.ofSaltylayerinOilField/WANGJiang-hua(InstituteofExplorationTechniques,CAG,LangfangHebei065000,China) Abstract:Analysisonplasticwriggle,reductionofwelldiameter,bitburying,bitjammingandbeingdifficultforcasingetc.undercomplicatedpressuresystemandhighpressureoftheextremelythicklayer.Loadbearingandblocking,drillingfluid,underreamingwhiledrilling,determinationtoratioofstablewriggleindrillinginsaltylayerarestudied.Keywords:saltylayer;drillingtechnique;drillingfluid;technology 盐膏层在我国东西部油田广泛分布,由于盐膏层的塑性蠕变、非均质性、含盐泥岩的垮塌等地质因素,及上下压力系统差异,在钻井施工过程中常常引起卡钻、埋钻、套管挤坏、固井管外水泥挤空等工程事故,施工作业风险极大,甚至因盐膏层影响无法钻达设计井深或中途报废。 巨厚盐层是良好的油气盖层,顺利钻穿盐膏层是盐下油气勘探开发技术难点之一。 1 盐膏层钻井技术难题1.1 盐膏层塑性蠕动 一般盐膏层除含有大量氯化钠外,还含有石膏、软泥岩等,具有塑性蠕动性和流动性,易溶解,钻井时会引起井径扩大或缩小,发生严重井壁垮塌,甚至造成卡钻事故。1.2 复杂的压力系统 盐膏层上下地层压力存在差异,为平衡下部井段盐膏层的塑性蠕变,需要调整泥浆密度来平衡盐膏层地层压力。一般使用高密度欠饱和盐水钻井液平衡盐膏层地层压力及溶蚀盐膏层以控制其蠕动速率。当钻井液液柱与地层压差超过临界压差时,易压漏上部地层,给钻井施工带来极大困难。必须对上部低压力地层进行承压堵漏,以提高其承压能力。1.3 盐膏层扩孔技术难题 为抑制盐膏层蠕动,一般采用盐膏层段扩孔技术控制其蠕动速率。扩孔工具的选择、参数的优选、 措施的制定等都对最终的扩孔安全、扩孔效果产生重要影响。1.4 解决瞬态蠕变和稳态蠕变问题 盐膏层的瞬态蠕变对钻井安全产生重大影响,而稳态蠕变对于套管的顺利下入和注水泥固井构成严重威胁。掌握盐膏层的瞬态蠕变和稳态蠕变的规律及特性是钻进盐膏层的关键技术。 2 盐膏层钻井技术 总结我国东西部各油田盐膏层钻井经验和教训,为减少盐膏层塑性蠕动给钻井施工带来的风险和危害,盐膏层钻进采用以下技术程序:识别盐膏层类别、上下地层压力系统、盐膏层的瞬态蠕变和稳态蠕变规律和特性;根据盐膏层的地质特性,采取上部地层承压堵漏、高密度欠饱和盐水钻井液扩孔钻进技术。 一般高密度欠饱和盐水泥浆随钻扩孔自盐膏层顶板50~60m开始,可有效抑制盐膏层的塑性蠕动,保证安全钻进。若因盐膏层上下地层压力系统存在差异,钻盐膏层使用高密度欠饱和盐水钻井液时处于同一裸眼井段的上部低压力地层,因高当量密度钻井液而诱发井漏及压差卡钻时,现场多采用 7 4 2005年第4期 探矿工程(岩土钻掘工程)

塔河油田盐膏层钻井液技术

塔河油田盐膏层钻井液技术 孟庆生江山红石秉忠 (中石化石油勘探开发研究院石油钻井研究所,山东德州 253005) 摘要:为探索塔北地区新构造的含油气情况,实现新构造的油气突破,中国石化新星公司西北石油局分别在塔北亚肯北1号构造、三道桥构造布置了两口深探井。这两构造均为海相沉积,上第三系吉迪克组形成了几十米到几百米不等的盐膏层,盐层中夹有泥页岩盐层和砂泥盐层,由于盐的溶解而造成井径扩大,钻井液性能不稳定,盐膏层塑性变形造成缩径卡钻,含盐泥页岩的水化分散造成井壁不稳定,钻井液增稠。针对盐膏层的复杂情况,我们研制了聚磺欠饱和盐水钻井液体系。经过两口井的现场实验,证明此体系抑制泥页岩水化分散能力强,井壁稳定,井径扩大率低,钻井液排放量少,处理维护工艺简单,降低了钻井液成本,见到了明显的技术经济效益。文中介绍了聚磺欠饱和盐水钻井液体系的室内研制及现场应用情况。 关键词:塔河油田盐膏层塑性蠕动地层压力聚磺欠饱和盐水钻井液井眼稳定 概述 为探索塔北地区新构造的含油气情况,实现新构造的油气突破,中国石化新星石油公司西北石油局分别在塔北亚肯北1号构造、三道桥构造布置了两口深探井。这两构造均为海相沉积,上第三系吉迪克组形成了几十米到几百米不等的盐膏层。由于盐的溶解易造成井径扩大和钻井液性能不稳定;由于上覆地层压力的作用,巨厚盐膏层塑性变形易造成缩径卡钻;由于含盐泥页岩中盐的溶解和泥页岩的水化分散作用易造成井壁不稳定。针对盐膏层的特点,并结合其他油田的成功经验,研制了聚磺欠饱和盐水钻井液体系。经过两口井的现场实验,证明此体系抑制泥页岩水化分散能力强,井壁稳定,井径扩大率低,钻井液排放量少,处理维护工艺简单,降低了钻井液成本,见到了明显的技术经济效益。 难点分析及对策 1 难点分析 ①塔里木盆地石炭系盐膏层埋藏深,均分布在5100m以下的深井段, 温度在110-130℃,极易引起钻井液性能恶化,滤失量、粘度、切力上升,泥饼变厚,泥饼摩擦系数增大,从而易造成粘卡事故。 ②石炭系盐膏层厚度差别很大,且夹有不等厚的泥页岩及石膏夹层,裸眼长,剥落坍塌井径扩大,井径扩大率可达33%。形成严重的糖葫芦井眼,造成电测遇阻,固井质量差。 ③盐岩的塑性变形。若使用的泥浆液柱压力不足以平衡地层压力时,就会引起盐岩的塑性变形,使井径缩小,造成卡钻甚至挤毁套管事故。密度过高又易引起压差卡钻。

坨128—斜302井盐膏层钻井技术

坨128—斜302 井盐膏层钻井技术 0. 前言 (1)施工简介:坨128-斜302位于济阳坳陷东营凹陷坨胜永断裂带胜北断层上升盘胜三区北部坨128-30 块,是滚动勘探井斜井,钻探主要目的是进一步向南扩大坨128-30 区块沙四段含油面积并探测更深层含油气情况。该井设计井深3721.34m, 垂深3600m 造斜点2100m 最大井斜26.73 °,方位187.24 ° 斜井段长1621.34m,因此该井是长裸眼段长斜井段定向井,钻井液采用的是聚合物淡水钻井液体系。本井在施工过程中成功打穿153m的盐膏层、盐岩层,对坨128区块更深层发展起到指导性作用。 (2)岩性特征:坨128-斜302井的地层岩性为第四系平原 组;上第三系明化镇组、馆陶组;下第三系东营组、沙河街组。东营组及以上地层主要是棕黄色及棕红色粘土,砂质粘土与浅灰色松散砂层不等厚互层;沙河街组地层主要是紫红色、灰色、灰绿色、深灰色泥岩,灰质泥岩、砂质泥岩、褐色油页岩与灰色含砾砂岩、泥质砂岩、灰质粉砂岩不等厚互层;沙河街组泥岩地层以伊利石和伊蒙混层为主,地层较硬,微裂缝较发育,易发生泥岩剥落掉块。 (3)盐膏层特征:广义上讲,含有以氯化钠为主或其它水溶性无机盐类如氯化钾、氯化镁、氯化钙、芒硝等地层统称为含盐膏地层。在有盐膏层地区进行钻井作业会面临井壁失稳、起下钻遇阻、卡钻和套管挤毁等事故,若是深层盐膏层,上部长裸眼还会面临井漏

危险。所以一旦钻遇盐膏层、盐水层,钻井液应具有较强的抗盐、抗钙能力以及抑制、造壁能力,防止钻井液性能波动,引起井壁缩径、井眼不规则,造成起下钻阻卡。 (4)盐膏层判断:一般情况下,根据其钻时特征划分岩性界面,可利用综合录井仪资料来判断地层,盐膏层岩性一般为无色或白色,立方体晶形,透明或半透明,易溶于水,与HCL不反应;还可利用稀氢氟酸判别盐膏层和粉砂岩,通过测量电导率值及氯离子含量,包括泥浆性能的变化来判别盐膏层。 (5)盐膏层钻井技术难题:A) —般盐膏层,除含有大量氯化钠外还含有石膏、软泥岩等,具有塑性蠕动性和流动性,易溶解,钻井时会引起井径扩大或缩小,发生井壁垮塌,甚至造成卡钻。B)盐膏层上下地层压力存在差异,为平衡下部井段盐膏层的塑性蠕变,需要调整泥浆密度来平衡盐膏层地层压力。当钻井液液柱与地层压差超过临界压差时,易压漏上部地层,给钻井施工带来困难。必须对上部低压力地层进行承压堵漏,以提高其承压能力。 1. 现场施工 2. 盐膏层优化钻井和钻井液技术 ( 1)盐膏层优化钻井技术:在钻盐膏层过程中,由于高温、高压下发生塑性蠕动易发生卡钻事故,采用随钻扩孔技术有利于 盐膏层安全钻进。(A)起下钻过程中,控制下放速度,当领眼钻头快到井底时放慢下放速度,小心探底,再提起钻具大排量开泵循环,

常用钻井液料及其功用

一、稀释剂 泥浆稀释剂,或分散剂,通过破碎粘土层边和面之间的附着而降低粘度(见图1)。稀释剂吸附粘土层,因此破坏了层间的引力。加入稀释剂可以降低粘度、切力和屈服值。 大多数的稀释剂都可以划分为有机材料或无机磷酸盐络合物。有机稀释剂包括木质素磺酸盐、木质素和丹宁。与无机稀释剂相比,有机稀释剂可用于高温条件下(铬酸盐也是很好的耐高温稀释剂,但是不适合用于环境敏感地区)。有机稀释剂通常会有助于滤失控制。 聚合;絮凝;(面对面);(边对面);(边对边);解胶;抗絮凝 图. 1粘土颗粒的连接 无机稀释剂包括焦磷酸钠(SAPP)、四焦磷酸钠、四磷酸钠和六偏磷酸钠。无机稀释剂在低浓度情况下是有效的,但是通常只用于150oF的温度以下。它们的应用一般局限于氯化物浓度低和pH值低的淡水粘土泥浆。 长期以来,水被作为钻井泥浆的一种十分有效的稀释剂使用,其降粘效果是通过减少钻井液中的总体固相浓度来达到的。钻井作业中钻屑不断混进泥浆中,那么这些钻屑最终也需要用水进行稀释或者必须用机械的方式清除。 应当定期添加水到水基泥浆中,以补充渗漏到地层和在泥浆池中蒸发的水份。如果不补充水,那么由于固相浓度增加,粘度就会上升。而化学方式的降粘效果不佳。在没有添加重晶石或膨润土的情况下,塑性粘度的稳定上升就说明水分减少了。 磷酸盐是最早可以大批量供应的化学稀释剂之一。磷酸盐通过吸附粘土颗粒而起作用,因此,它能达到令人满意的电平衡和允许颗粒自由地悬浮在溶液中。磷酸盐的这种分散效果归因于轻度的阴性粘土片晶置换,它可使片晶相互排斥,最终这些断裂边缘的化合价趋于饱和。 在被严重污染的离子环境中,磷酸盐的使用是有限的。如果有自由的钙离子或镁离子存在,不论其数量多少,都将会形成磷酸盐的络合物或者不溶的金属离子磷酸盐。由于清除了可用的磷酸盐,这就限制了降粘能力。 表2列出了常用的用于现场钻井泥浆应用中的磷酸盐

膏盐层的钻进措施

膏盐层的钻进措施 Company Document number:WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

盐膏层钻进技术措施(一) 在膏盐层井段钻进时,由于膏盐层的塑性流动及易造成卡钻、套管挤毁事故同时由于膏盐污染泥浆体系,造成井壁坍塌,形成不 规则井眼,影响固井质量为此在钻进膏盐层前,应做好充分的物资 与技术准备,措施如下: 1.钻膏盐层时,每钻进米上提2米划眼到底,如划眼无阻卡、无蹩劲显示则可增加钻进井段和划眼行程,但每钻进4—5米至少上提划眼一 次,每钻完一单根,方钻杆提出转盘面,然后下放划眼到底;钻进4 小时(或更短,短起钻过盐层顶部,全部划眼到底,若无阻卡显示, 可适当延长起钻间隔,但坚持钻具在盐层段作业时间不超过12—15小 时。 2.钻膏盐层时应调整机械参数,控制机械钻速,每米钻时不低于 10分钟。 3.注意钻速的变化,若机械钻速减小,立即上提划眼到底。 4.密切监视各种参数的变化情况,如发现任何异常,立即上提钻 具划眼; 1)岩盐层及其上下井段要保持钻具一直处于活动状态,防止钻 具静止而卡钻。 6. 发现有任何缩径的井段都要进行短程起钻到复合盐层顶,以验证 钻头能否通过。钻穿盐层和软泥岩层,应短起至套管内,静止一段 时间,再通井观察其蠕变情况,检查钻井液性能是否合适。

7. 钻进出现复杂情况不宜接单根,不宜立即停转盘、停泵,应维持转动、循环,待情况好转后,再上提划眼,判断分析复杂情况发生的原因。 8. 尽可能延长开泵时间,接单根时钻具坐于转盘后方可开泵。 9. 应首先确定安全时间,如需进行取芯或下部作业需花较多时间,钻头在盐层以下时间不得超过安全时间 2)采用扩孔器以增大膏盐层井径。 二、复杂情况预防与处理 A、防塌措施 3)调整好钻井液性能,钻入易塌层段前,按钻井液设计要求一次性加入防塌剂,含量达到3%左右。 4)起钻必须连续向井内灌入钻井液。 5)起钻遇阻,应将钻具下到畅通井段开泵重新循环洗井,避免因抽吸引起井塌。 6)钻进中发现泵压升高、悬重下降、扭距增加、打倒车严重、钻杆内倒返浆严重现象,应停止钻进或接单根,上提钻具到畅通井段,采用冲、通、划的方法处理。 7)循环时,注意经常变换钻头位置,防止长时间在一个地方冲刷。循环时避开井塌层段。 8)因井塌造成起钻遇卡,不能硬提,要开泵上提钻具,起出后下钻划眼。 9)垮塌严重井段,应提高泥浆粘切,用稠泥浆封井和带砂。

常用钻井液处理剂的名称及主要作用

常用处理剂的名称及主要作用

2 纯碱Na2CO 3 改善水质、土质、沉除钙离子。 3 烧碱NaOH 提高动切力、提高PH值。 4 随钻堵漏剂ZD-1 预堵漏、堵漏。 5 复合堵漏剂HD-1 堵漏。 6 羧甲基纤维素钠盐(高) HV-CMC 提高粘切、与钙离子产生沉淀。 7 羧甲基纤维素钠盐(低) LV-CMC 降低滤失量,改善泥饼质量,与钙离子产生沉淀。 8 复合离子丙烯酸盐SD-17W 抗钙、提粘切、絮凝抗温。

9 阳离子沥青粉CAS-2000 防塌。 10 钻井用特种性能调整剂SD-21 降低滤失量,抗污染。 11 防塌润滑剂SD-20 防塌、润滑、降粘度、降滤失量。 12 水解聚丙烯腈铵盐NH4-HPAN 降滤失量,改善流型。 13 悬浮性水解聚丙烯酰胺DPHP 不分散低固相体系页包被抑制剂絮凝剂 14 磺化酚醛树脂SMP 抗污染、抗高温降滤失量,尤其是高温高压滤失量,改善泥饼质量。 15 阳离子褐煤PMC 抗污染、抗高温降滤失量,尤其是高温高压滤失量,改善泥饼质量。 16 钻井液强包被剂FA367 絮凝剂。 17 石灰石粉CaCO3 加重、堵漏、预堵漏。 18 腐植酸钾KHm 防塌、降粘度、降滤失量、能容纳较高的固相含量。 19 氯化钾KCL 用于钾基钻井液中含量要大于90%,提供钾离子能容纳较高的固相含量。 20 正电胶干粉MMH 防塌、提高动切力。 21 锯末堵漏。 22 水泥堵漏。 23 麦秸堵漏。 24 红胶泥堵漏。 25 磺化单宁SMT 抗高温、抗污染、稀释、除钙离子。 26 黄河二号HSHY 抗高温、抗污染、稀释、除钙离子。 27 氢氧化钾KOH 提供钾离子,提高PH值。 28 水解聚丙烯腈钾盐K-HPAN 防塌、降滤失量、调整流型、用于钾基钻井液。 29 聚丙烯酸钾KPAM 防塌、絮凝。 30 聚丙烯酰胺PAM 絮凝。 31 无荧光封堵防塌剂TDW-2 抗高温,封堵防塌,稳定井壁,降滤失量,能容纳较高的固相含量。 32 磺化褐煤SMC 抗污染、抗高温降滤失量,尤其是高温高压滤失量,改善泥饼质量。 33 多功能处理剂降滤失量、润滑、防塌。 34 多功能固体润滑剂HFT-102 降滤失量、润滑、防塌。 35 SL-1 降滤失量。 36 SL-2 降滤失量、提粘切。 37 原油润滑、解除卡钻。 38 石灰CaO 处理碳酸根、碳酸氢根污染。

泥浆材料及处理剂大全

磺化酚醛树脂SMP 【中文名称】磺化酚醛树脂SMP;泥浆处理剂SMP 【英文名称】sulfonated phenolic resin SMP 【性状】 玫瑰红透明粘稠液体。 【溶解情况】 可溶于10微升/升盐水。水不溶物<3%。水含量<7%。 【用途】 是水溶性树脂,能耐高温、降失水,同时有防塌、控制粘度的作用,抗盐性能也好。用作油田钻井泥浆的降失水剂。 【制备或来源】 由苯酚、甲醛与亚硫酸氢钠进行缩合和磺化,再与水进行树脂化和络合反应制得。 【其他】 粘度(80℃,涂-4杯)〉80秒,固体含量〉45%,pH值10。 钻井液处理剂大全 1、造浆材料 2、加重剂 3、降失水剂 4、增粘剂 5、页岩抑制剂 6、降粘剂 7、絮凝剂 8、润滑剂 9、抗高温剂10、堵漏剂 11、杀菌剂12、消泡剂13、解卡剂14、缓蚀剂15、其它 一、造浆材料 代号名称组成功能推荐加 量% 膨润土 (bentonite) 蒙脱石 通称坂土,以其吸附的阳离子而 分为钠土(sodium bentonite)和钙 土(caleium bentonite),天然钠土很 少,多经Na2CO3或NaOH改造成 人工钠土(modified bentonite)。钠 土在淡水中水化而分散成较细胶 粒,形成低渗透泥饼,降低失水, 3.5~5.5

粘土片表面带负电荷而其端边带 正电荷浮想形成卡片状网状结 构,产生一定结构强度,提高粘 切(静电引力作用),不宜用于饱 和盐水钻井液。 NV-1 人工钠土蒙脱石同上 3.5~5.5 累托石 3.5~5.5 HL-Z 抗盐土凹凸棒石土,海泡 石土,富含镁的纤 维状粘土矿物 表面电荷浓度低比表面积亦低其 悬浮体流变特性主要取决于其长 纤维条间力学的干扰作用而不是 颗粒间静电引力产生的。 4~6 评价土高岭石用于评价CMC,CMS等产品性能 ZAL-1,2 AT 801 812 821 4602 有机土 (organophilic clay) 是在油中分散的亲 油性粘土,是钠土 经过阳离子型表面 活性剂处理使其表 面性能改变为亲油 的特种土 作油基钻井液,油包水钻井液配 浆材料,调节其粘切稳定胶体降 低失水,用作油基组分解卡剂 2~8 JFF 聚腐复合泥浆 粉 二、加重剂 代号名称组成功能推荐加 量% BaSO4重晶石BaSO4白色粉末常温密度4.2~4.6g/cm3,可将 钻井液密度配到2.0g/cm3以上 CaCO3石灰石粉CaCO3, 白色粉末常温密度2.2~2.9 g/cm3,不溶 于水而可溶于含CO2的水,生 成Ca(HCO3)2。可溶于盐酸等 无机酸,常用于油基钻井液或 完井液的加重剂,以减轻对油 层的污染 PbS 方铅矿粉 (硫化 铅) PbS,铅灰色,性脆易碎,密度大 硬度低 常温密度7.5~7.6 g/cm3,不溶 于水和碱而可溶于酸,利于油 井酸化 Fe3O4磁铁矿粉 (四氧化 三铁) Fe3O4,黑色微带蓝色,有强磁性常温密度4.9~5.9 g/cm3,不溶 于水、乙醇和乙醚而可溶于 酸,使用时应消磁,但硬度太

钻井液处理剂作用机理1

钻井液配浆材料与处理剂 一般来讲,钻井液配浆原材料是指在配浆中用量较大的基本组分,例如膨润土、水、油和重晶石等。处理剂则是指用于改善和稳定钻井液性能,或为满足钻井液某种性能需要而加人的化学添加剂。处理剂是钻井液的核心组分,往往很少的加量就会对钻井液性能产生极大的影响。但配浆原材料与处理剂之间并无严格的界限,有的文献将配浆原材料也归类在处理剂中。 钻井液原材料和处理剂的种类品种繁多。为了使用和研究方便,有必要将它们进行分类。目前主要有以下两种分类方法。 第一类分类方法是按其组成分类。通常分为钻井液原材料、无机处理剂、有机处理剂和表面活性剂四大类。其中无机处理剂又可分为氯化物、硫酸盐、碱类、碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐和重铬酸盐和混合金属层状氢氧化物(即正电胶)类等。有机处理剂通常可分为天然产品、天然改性产品和有机合成化合物。按其化学组分又可分为下列几类:腐植酸类、纤维素类、木质素类、丹宁酸类、沥青类、淀粉类和聚合物类等。 第二类分类方法是按其在钻井液中所起的作用或功能分类。我国钻井液标准化委员会根据国际上的分类法,并结合我国的具体情况,将钻井液配浆材料和处理剂共分为以下“类,即(1)降滤失剂(Filtration Reducer);(2)增粘剂(Viscosifier); (3)乳化剂(Emulsifier)使油水乳化产生乳状液;(4)页岩抑制剂(Shale inhibitor);(5)堵漏剂(lost Circulation Material);(6)降粘剂(Thinner);(7)缓蚀剂(Corrosion inhibitor);(8)粘土类(Clay);(9)润滑剂(Lubricant);(10)加重剂(Weighting Agent); (11)杀菌剂(Bactericide);(12)消泡剂(Defoamer);(13)泡沫剂(Foaming Agent);(14)絮凝剂(Flocculant);(15)解卡剂(Pipe-Freeing Agent);(16)其它类(Others)等。 这16类处理剂所起的作用各不相同,但在配制和使用钻井液时,并不同时使用这些处理剂,而仅仅根据需要使用其中的几种。有时,一种处理剂在钻井液中同时具有几种作用。例如,有的降失水剂同时兼有增粘或降粘作用,絮凝剂同时兼有增粘剂的作用等。本章将以上两种分类方法结合起来,除介绍常用的配浆原材料和无机处理剂外,重点介绍几类重要的有机处理剂,即降粘剂、降滤失剂、页岩抑制剂、絮凝剂和堵漏剂等。 钻井液配浆原材料 一、粘土类 膨润土是水基钻井液的重要配浆材料。有的文献将膨润土定义为具有蒙脱石的物理化学性质,含蒙脱石不少于85%的粘土矿物。评价膨润土好坏的标准是造浆率,即每吨膨润土可以配制粘度为15mpa·s的钻井液的体积数,m3。一般要求1 t膨润土至少能够配制出粘度为15mpa·s的钻井液16m3。钠膨润土的造浆率一般较高,而钙膨润土则需要通过加入纯碱使之转化为钠膨润土后方可使用。目前我国将配制钻井液所用的膨润土分为三个等级:一级为符合API标准的钠膨润土;二级为改性土,经过改性符合OCMA标准要求;三级为较次的配浆土,仅用于性

钻井液处理剂

钻井液处理剂 为了满足钻井工艺的要求,单靠使用清水和机械设备来调整和控制钻井液性能是远远不够的,必须在钻井液使用各种各样的化学处理剂。就生产中常用的钻井液无机处理剂,有机处理剂和表面活性剂有如下类型: 一、无机处理剂 1、氢氧化钠(NaOH),氢氧化钠俗名烧碱、苛性钠,常温下密度为2.0—22g/cm3,易容于水,溶解时放出大量的热,溶解度随温度升高而增大,水溶解呈强碱性PH值为14。使用时应注意安全,防止腐蚀皮肤和衣服,NaOH易潮,与空气的CO2作用生成NaOH,存放应注意防潮,NaOH是强碱,主要用来调解钻井液的PH值,与有些有机物配合使用,如与单宁成单宁碱液,与聚丙稀睛进行水解得到水解聚丙稀睛等,另外NaOH还沉除有害的Ca2+Mg2+. 2、氯化钠(NaCI)俗名食盐,为白色晶体,密度为2。17g/cm3易溶于水,水溶液为中性,溶解度随温度的升高略有增大,纯品NaCI不潮解,含MaCI2 CaCI2等杂质的NaCI易吸潮NaCI主要用来配制盐水钻井液和饱和盐水钻井液,以防止岩盐井段的溶解,保持井径规则,NaCI还可用来提高钻井液的矿化度,抑制页岩地层的水化膨胀,防止坍塌。 3、氢氧化钾(KOH)俗名苛性钾,是一种半透明晶体,常温下密度为2.04g/cm3易溶于水,溶解时强烈放热,水溶液呈强碱性,PH值为14,有较强的腐蚀作用,KOH极易吸收空气中 的水分和CO2生成K2CO3 KOH即能用来调节钻井液的PH值又能提供K+。K+,有良好的 防塌作用,因此钾盐钻井液被广泛的应用,此外KOH可用来与某些有机处理剂进行水解作用,生成钾盐,如聚丙稀酸钾、聚丙稀睛钾等。 3、碳酸钠(Na2CO3)俗名纯碱、苏打、无沫,Na2CO3为白色粉末,密度为2.5g/cm3。易溶于水,水溶液呈碱性,PH值为11.5。Na2CO3易吸收空气中的水分结成硬块,吸收空气中的CO2变成Na2CO3 Na2CO3在钻井液中通过离子交换和沉淀作用,使钙质膨润土变为钠质膨润土,目前配制钻井液多用钙质膨润土,因此在配制钻井液时需加入一定量Na2CO3, 目的就是为了改善膨润土水化分散性能,提高膨润土造浆率,另外,Na2CO3可用来除掉石 膏或水泥浸入到钻井液中的Ca2+,改善钻井液的性能。

常用泥浆处理剂

常用泥浆处理剂 聚丙烯酰胺(PAM) 非离子型(PAM)阴离子型(PHP)阳离子型(DA) 阴离子型适用于浓度较高并且带有正电荷的无机悬浮物,溶液呈酸性或中性。非离子型适用于有机、无机混合状态的悬浮物,分离溶液呈酸性或中性。 作用:用作钻井泥浆材料的絮凝剂,增稠和稳定的添加剂,可减少钻头的摩擦阻力,提高钻速和进度。抑制水敏性粘土膨胀,也具有防塌效果,使用时先配制成稀溶液,用量(0.1%~0.01%)。 聚合物增粘剂(80A51) 它是丙烯酸盐的共聚物作用:具有增粘絮凝、改变流型降滤失,又可以抑制页岩分散,抗无机离子污染抗温性,它不但适用于低固相不分散聚合物钻井液体系,也可使用于分散型钻井液体系。淡水用量:0.2%~0.4% 盐水用量:0.5%~1.0% 羧甲基纤维素钠盐CMC(阴离子型聚电解质)由氯乙酸钠与碱纤维素反应制得 高粘(HV-CMC)中粘(MV-CMC)低粘(LV-CMC) 碱性中性淡水用量0.3~0.6% 盐水用量0.7%~0.9%,作用:增粘降滤失剂作用,它的长分子链能与多个粘土颗粒吸附,能增大泥饼的胶结性,能抑制页岩水化膨胀和巩固井壁的作用,不易腐蚀变质,具有悬浮和乳化的作用,良好的粘结性和抗盐能力。 腐殖酸钾(KHm) 作用:页岩抑制剂,降粘、降失水和防塌的作用,抗温可达180℃。加入量(1%~~3%)。水解聚丙烯晴铵盐 是由腈纶丝高温高压下水解制得淡黄色粉末,具有一定的抗温和抗盐能力,具有耐

光、耐腐蚀的功能,有一定的防塌效果,与聚丙烯钾盐共同使用可以增强降粘作用,可与多种处理剂配合使用(0.5%~1.5%)乙烯基单位多元共聚物PAC-141是一种多功能高分子聚合物,白色或微黄色流动粉末无毒无腐蚀易溶于水,具有较强的抗盐、抗钙镁和高温能力主要用于低固相不分散聚合物水基钻井液流变参数,提高剪切稀释能力,降低滤失量、包被钻屑和抑制分散。 磺化沥青粉(FF1) 它水化作用很强,当吸附在页岩界面上可以阻止页岩颗粒的水化分散,起到防塌作用,同时不溶于水的部分由能填充孔喉核裂缝起到封堵作用,并可覆盖在页岩界面改善泥饼质量,它在钻井液中还起到润滑和降低高温高压下失水量的作用,用量(1%~4%) 防塌钻井液的性能要求 具有低失水(减少水敏性地层水化膨胀压力)、高的滤液粘度、高的矿化度、适当的粘度和适当的密度。对孔壁岩层破碎、压力大的钻孔,钻井液的密度要高,加大液柱压力才能平衡侧压力,高的滤液粘度是为了减少进入泥页岩的水量和增大水在泥页岩中的渗流阻力。 丙烯衍生物多元共聚物是丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯腈、丙烯磺酸钠等多元单体共聚物(PAC-143)。作用:水基钻井液的降滤失剂兼有增粘作用,有较好的剪切稀释特性,用量淡水(0.2%~0.5%) 聚丙烯酰胺钾盐K-PAM 又称之为聚丙烯酸钾,产品为白色或淡黄色末状,是一种含羧钾聚丙烯酰胺衍生物,是很强的抑制页岩分散剂,具有控制地层造浆的作用并兼有降失水、改善流型及增加润滑性等功能。在钻井液中包被、提粘,使用于各种泥浆体系,有较好的防塌作用。它能改善井液的流变性并能有效地包被钻屑,抵制

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