东营胜2―平20井钻井液改良技术

1、东营胜2平20井钻井液改良技术1 地质工程概况1.1 地质概况 胜 2 一平 20 井从上到下地层分为四系： 平原 组（0335m）、明化镇组（3351090m）、馆陶组（10901415n）、 东营组（14151705m），沙河街组沙一段（17051900m）、沙 二段（19002100n）、沙三上段（21002190.5m ）。东营组以 上地层成岩性差，胶结疏松，易垮塌，水化分散能力强，在钻井 过程中易缩径， 对钻井液造成粘土侵， 沙河街地层灰色泥岩浅灰 色沙岩互层，易造成井壁坍塌。1.2工程概况 本井1600m定向，最大井斜为90.9 °，井底 位移为651.07m。一开用钻头

2、444.5mm钻到深度为353m,下入 套管339.7mm到达井深度为351m,二开用钻头 215.9mm钻 到深度为2716m,下入套管 139.7m到达井深度为2711.16m。2 现场钻井液及维护处理要点2.1 一开 由于井眼大,携岩困难,井壁稳定性差,施工中 必须采用大排量钻进,钻井液采用自然造浆,适当提高粘度,钻 井液中加入 3%5%、膨润土 +0.1%0.2%、纯碱+0.1%0.2%烧 碱,钻完一开后,充分循环,使钻井液的粘度维持在 35s 以上, 确保表层套管顺利下入。2.2二开 直井段：宜采用双路循环达井深为1100m加入0.05%-0.1%PAM絮凝劣质土和岩屑，钻达井深为

3、1100m后改为小 循环钻进。小循环一定要使用好固控设备清理消除岩屑和有害固 相；钻井液的流变性应达到良好， 必须对钻井液进行降粘度和切 力处理，采用细水长流的方法补充 0.5%-1%FH-J24和NaOH API 滤失量控制在 6-8ml 的范围内， 沙河街组以上井眼必需打大。 后 期施工顺利进行的保障是：在钻进过程中不间断补充聚合物胶 液，把握和控制好膨润土浆造和劣质固相含量。 钻井到达沙河街 组地层后充分利用FH-J24 NaOH把钻井液的粘度切力调整好， 使其流动性加大，用 DS-03 降低钻井液虑失量。到达沙三段后 FBJ-3 进一步降低钻井液滤失量，利用 BLL-1 来调整钻井液的

4、粘 度。斜井段：造斜前一定控制好固相含量，补充液体润滑剂时， 更应将钻井液滤失量控制在 56ml范围内，到达斜井段后把固 控设备利用好， 促使钻井液具有良好的流动性和携砂能力把降低 劣质土含量作为首选。若达到 30°左右的井斜角，超过标准要 求的摩擦系数，钻井液应马上混入 6%白油，钻井液就具有了良 好的润滑性，泥饼摩擦系数好控制，范围应小于 0.06。井斜角 随着渐渐增大，应立即逐步加大极压润滑剂和固体润滑剂的用 量，钻井液也逐步提高润滑性，同时更应及时补充防塌剂，促使 钻井液的防塌能力提高； 钻井液的动切力提高， 必须控制好流变 参数动塑比控制在 0.4Pa/mPa?s 左右；使

5、其增强携砂能力， 同时 控制好钻井泵排量；防止形成岩屑床，必须坚持在短程起下钻； 改善泥饼质量， 保证井壁稳定， 必需将钻井液滤失量降至 4ml 左水平段：马上进入水平段之前，钻井液中必需一次加入 5t 钻井液用水基聚醚润滑剂，控制好水平段的钻井液泥饼摩擦系 数，摩擦系数范围应小于 0.05 ，含砂量控制在 0.3%，滤失量应 小于 4.0ml ，钻井液动塑比控制在 0.42-0.48Pa/mPa?s 范围内， 必需采用紊流钻进， 同时控制好泵的排量， 这样钻井液对油层的 损害可降低到控制范围内。3 钻井液的技术难点3.1 解决提高润滑和防卡能力的问题 进入斜井段一定要采 取的技术措施为： 一

6、定要加入足量的润滑材料， 用来降低泥饼摩 擦系数， 必需严格控制钻井液的滤失量和泥饼厚度， 一定要保持 泥饼薄而坚韧， 必须要防止岩屑的形成或尽量减少其厚度； 利用 和使用好固控设备， 把钻井液中的有害固相降低到一定范围， 再 利用有效的钻井工程措施， 把压差卡钻的发生降到最低； 随着井 斜的逐步增大，必需及时补充极压润滑剂、固体润滑剂，可提高 钻井液的润滑和防卡能力。3.2 提高井眼净化问题 进入斜井段的钻井过程中一定要控 制好泵排量，控制在 28-32L/s 范围内；钻井液的环空返速控制 好及保持范围为1.101.30m/s内、切力范围控制为（1-2 ） / （ 4-6 ） Pa/Pa 、

7、动塑比范围控制为 0.30-0.48Pa/mPa?s ；提高钻 井液的携带悬浮能力，必须每打完单根一定要进行划眼 2-3 次， 必须每钻进100m短起下钻1次，必须要长短结合才能破坏岩屑 床的形成；通过这些措施，净化井眼的效果必能大大提高3.3 解决托压现象问题 定向井的井斜角大，裸眼段长，钻 具与井眼接触面积过大， “托压”现象比较严重， 影响了钻井工 程的进行。 在定向井现场施工当中必须要做到， 尽可能保持井眼 轨迹平滑，从根本上解决定向井“托压”问题。单种润滑方式在定向钻井过程中， 定向井控制井眼轨迹平滑 十分困难， 尤其是地层倾角变化大和方位漂移严重的地层， 不平 滑的井眼轨迹极易形成

8、， 则“托压”问题马上就产生了， 必须要 采用组合润滑方式来加以缓解， 以液体润滑剂为主， 再添加极压 润滑剂、 固体润滑剂等润滑方式， 采用上述措施后能有效地缓解 “托压”现象。在定向钻进过程中，结合地层岩性特点，滑动钻 进5m后复合钻进5m井斜和位移不断增加，应当逐步提高钻井 液含油量，当井斜度超过 60°后，提高钻井液含油量达到 6%， 同时一定配合使用 2%-3%石墨粉及适量塑料小球，就能促使泥饼 摩阻系数控制在 0.05 以下，更能提高钻井液的润滑防卡性能。 进入水平段后白油含量必须达到 15%，为下一步工作做准备。3.4 优化钻具组合和钻进方式 尽可能的减少钻铤的用量， 必须加大钻杆的用量；牙轮钻头进行增斜作业作为首选，使用 PDC占头易造成“托压”问题；在调整井斜时尽可能或必须采用 滑动钻进和复合钻进相结合的方法，避免大段连续的滑动钻进。4 结论4.1胜2平20井较好的解决了井眼净化和井壁稳定、润滑防卡等问题，取得了较好的经济效益。4.2 大斜度长裸眼定向井的“托压