PRD钻开液现场应用

PRD钻开液的现场应用

文昌13-1油田水平井钻井小结中海技服泥浆公司江汉石油学院PRD钻开液的现场应用PRD无固相钻开液基础数据现场应用情况结论

PRD无固相钻开液机理简介PRD钻开液的特点室内试验PRD无固相钻开液

机理简介PRD无固相钻开液体系是一种新型的快速弱凝胶钻开液，它与常规凝胶的形成机理不同，是利用物质之间的协同效应，无须使用交联剂，对成胶温度和成胶时间要求低，所形成的弱凝胶流变性独特，表观粘度低、低剪切速率粘度高，切力与时间无依赖性；而且对环境的适应能力较强；抗温、抗盐、抗剪切；即使在高温的情况下，也具有优异的悬浮性、润滑性和抑制性；失水小，形成的滤饼很薄，易于清除，对储层的损害小。PRD无固相钻开液

钻开液的特点

具有独特的流变性具备优异的悬浮性，润滑性和抑制性能最大限度的降低对储集层的损害成胶温度低，成胶时间短对环境的适应能力较强性能稳定，抗温、抗盐、抗剪切易降解，无生物毒性，符合环保要求PRD无固相钻开液

室内试验独特的流变性最小的储集层损害PRD无固相钻开液

室内试验(续)独特的流变性：

粘弹性，与时间无关的假塑性流体

能有效地阻止大斜度井和水平井钻进时岩屑床的形成PRD无固相钻开液

室内试验(续)独特的流变性：高屈服值有效地携带岩屑高的低剪切速率粘度(LSRV)

有效地阻止固、液相侵入地层，避免对井壁的冲蚀PRD无固相钻开液

室内试验(续)最小的储集层损害：低的孔隙介质滤失量有效地控制污染带的深度易破胶解堵有效地清除内、外滤饼低剪切速率粘度＞40,000cp低剪切速率粘度＜1,000cp基础数据文昌13-1油田的地层资料简介PRD无固相钻开液的基本配方部分钻井资料基础数据

文昌13-1油田的地层资料简介地层岩性岩性情况300第四系浅灰色粘土夹砂岩，不成岩，含生物化石碎片。可钻性强，钻速快。300-800粤海组灰色泥岩与粉砂质泥岩呈不等厚互层岩性疏松，易水化，可钻性强，钻速快。800-1071韩江组灰色泥岩、粉砂质泥岩夹灰色泥质粉砂岩。易水化膨胀，造浆率高。1071-1238珠江组一段灰色泥岩、灰色粉砂质泥岩、浅褐灰色油斑泥质粉砂岩、上部浅褐灰色油浸细砂岩夹灰色砂质泥岩；下部为厚层灰色泥岩。泥岩易水化膨胀1238-1422珠江组二段上部为厚层状浅褐灰色油浸砂岩、油斑细砂岩夹薄层灰色泥岩，中部为灰色泥岩、粉砂质泥岩、砂质泥岩与灰色细砂岩，下部为灰色油斑泥质泥岩互层。砂岩是储集层，需保护油层。井深(米)基础数据

PRD无固相钻开液的基本配方海水+0.1%NaOH+0.2%Na2CO3+3%KCL+0.5～0.7%PF-VIS+1.5%PF-FLO基础数据

钻井数据摘录井号WC13-1-A6WC13-1-A8WC13-1-A3垂深(m)1405.121408.291408.99完钻井深(m)2342.8833622402水平段长度(m)597.88509.4502纯钻时间(h)15.8315.4216.29平均机械钻速(m/h)37.833.130.8浸泡时间(h)12511595现场应用情况现场维护现场监测数据现场应用情况

现场维护井号药品NaOHNa2CO3FLOJLXVISLUBEFLOVISKCl配制体积A6井初始量(T)1.10.6683－－28300方补充量(T)1.10.283.55.62.2－－14180方总量(T)2.200.889.513.65.2－－42480方A8井初始量(T)0.850.32541.852.160.6212240方补充量(T)1.880.44.37.23.12.880.2322200方总量(T)2.730.729.311.23.955.040.8534440方A3井初始量(T)0.950.324.360.62.881.014240方补充量(T)1.10.563.47.22.61.44－22210方总量(T)2.050.887.713.23.24.321.036450方材料使用情况PRD无固相钻开液以PF-VIS调节流变性，提高携砂能力；用PF-VIS、PF-JLX来抑制泥岩的水化膨胀；用PF-FLO和PF-VIS进行降失水；同时加入PF-JLX和PF-LUBE来改善润滑性；采用KCl来提高钻开液比重。现场应用情况

现场监测数据(一)

井号材料加量(T)WC13-1-A6WC13-1-A8WC13-1-A3氯化钾423436NaOH2.202.732.05Na2CO30.880.720.88PF-FLO9.59.37.7PF-VIS5.23.953.2PF-JLX13.611.213.2PF-LUBE－5.044.32FLOVIS-PLUS－0.851.0配制体积(m3)480440450钻开液材料使用情况现场应用情况

现场监测数据(二)

井号WC13-1-A6WC13-1-A8WC13-1-A3密度g/cm31.071.081.08漏斗粘度sec/qt240260－塑性粘度mPa·s382835屈服值Pa374142.5静切力(10“/10‘)Pa8/1511.5/18.512.5/22API失水(30min)ml6.45.26.0LVRScp75000140000116000泥饼厚度mm0.50.50.5PH7.0107.0氯根含量mg/l

1000950005700080000

600/

300150/112138/112155/120

200/

10092/6795/75112/85

6/

324/1934/3044/39

入井前钻开液性能汇总表

现场应用情况

现场监测数据(三)井号WC13-1-A6WC13-1-A8WC13-1-A3测量井深m1817207428993286210822642402密度g/cm31.101.131.091.101.091.101.13漏斗粘度sec/qt62507058606585塑性粘度mPa·s23192218202026屈服值Pa181325.5201820.529静切力(10“/10‘)Pa6.5/134.5/88.5/136/87/107.5/1410/20API失水(30min)ml5.65.25.64.85.64.84.4LVRScp77000500005500041000570005400090000泥饼厚度mm0.50.50.50.50.50.50.5PH7.59.0109.01010.510.5氯根含量mg/l

1000

90000680005200051000530005600081000

600/

30082/5964/4595/7376/5876/5681/61110/84

200/

10037/2637/2762/4849/3747/3450/3770/53

6/

38/69/718/1513/1012/1014/1122/19钻开液性能汇总表现场应用情况

现场监测数据(四)现场应用情况

现场监测数据(五)

现场应用情况

流变性独特、性能稳定：钻进的过程中PF－PRD钻开液体系各方面的性能都比较稳定，波动小；WC13-1-A8井和WC13-1-A3井开始下钻探水泥塞时，由于钻具摩阻较大，使用钻开液钻完水泥塞后开始正式钻进，在降低摩阻、改善扭矩情况的同时，钻开液性能并没有发生波动和异常变化，这说明该体系具有较强的稳定性，抗侵污能力强；钻进过程中PF－PRD钻开液表现出独特的流变性，表观粘度低，

6/

3值变化很小，而且屈服值高、动塑比高，这对减小钻头阻力及悬浮携砂非常有利，适用于水平段的稳定与清洁；其中WC13-1-A8井在开钻初期用钻开液钻水泥塞时，振动筛处返出的钻开液还携带大量塑料块（井下马达密封的胶皮，大的约有半个巴掌大）；该体系失水小，泥饼薄且韧，有利于井壁的稳定，也有利于将要进行的完井作业和解堵破胶工作，而且钻开液对储层的损害也小；现场应用情况

现场监测数据(六)

保护储集层：时间

根据现场数据表明（图2），PRD无固相钻开液体系在低剪切速率下的粘度值较高（LSRV大于40000cp），这样就能有效地阻止固、液相侵入储层，对储层的伤害也小，有利于储集层的保护和开发。

现场应用情况

现场监测数据(七)井号TotDepth(m)TVDDepth(m)WOB(klbs)Torque(Kn·m)SPP(MPa)FLWpmps(l/min)A6井17401394.9242.81215284219001397.2431.0914209820401399.8962.01314205822001402.3087.51415204523421405.1271.415152113A8井28451401.3366.21718301130001404.5250.12220187431501405.0985.02118182132881407.3651.32119170233621408.2944.222171808A3井19001395.018.4918278420601401.599.31014196222201402.5413.41113197823801405.9812.51216199024021408.9937.70161930工程数据摘录(1)

现场应用情况

优良的润滑性：WC13-1-A8井和WC13-1-A3井开始下钻探水泥塞时，由于钻具摩阻较大，所以替入钻开液钻水泥塞，钻具摩阻显著降低、扭矩明显改善，然后开始正式钻进，保证了钻井安全；在现场我们还发现加入油基润滑剂，并不影响钻开液的性能，却能进一步增强钻开液的润滑性，WC13-1-A8井在钻进过程中由于钻具结构不太合理，当钻至2150米左右时，井下扭矩偏大（扭矩为650安培），所以采用加入PF-LUBE来进一步改善润滑性，循环一周后，扭矩马上降低了50安培，到晚上扭矩进一步降低到480安培左右；在这三口井的钻进过程中，现场根据工程监督及录井资料中反映，摩阻小、扭矩低、钻具运行顺利，而且起下钻及防砂充填下筛管等作业都得以顺利进行，说明PF－PRD无固相钻开液的确具有较好的润滑性；现场应用情况工程数据摘录(2)现场监测数据(八)井号MD(m)

TVD(m)Azim（0）Incl（0）DLS（0/30m）WC13-1-A6井1740.001394.92208.1988.783.511860.001395.64207.1088.481.262040.001399.89204.6589.950.932220.001402.30203.7088.940.912342.881405.12201.9588.600.74

WC13-1-A8井2830.221400.45253.8884.982.542980.931404.46254.6589.930.983125.661405.26254.1590.530.633268.771407.17248.5288.550.333362.001408.33248.2088.500.69

WC13-1-A3井

1901.841396.3348.3783.891.702073.001402.8247.3089.700.872245.141403.6243.7091.220.612360.191407.0141.6287.280.682402.001408.9942.0087.300.27现场应用情况

优异的抑制性：从现场监测的数据来看，PF－PRD无固相钻开液具有较高的低剪切速率粘度（LSRV>40000cp），这样就能减少钻开液对井壁的冲蚀，起到稳定井壁的作用；再者根据定向井的数据以及录井资料显示（表7-3），该油田这三口井水平井的裸眼水平段井径规则，扩大率小