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《可防止压差卡钻和衰竭砂岩地层泥浆漏失的DS泥浆》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、14国外油田工程第22卷第7期(200617)可防止压差卡钻和衰竭砂岩地层泥浆漏失的DS泥浆编译:张瑞军靳虹张俊涛(河南中原绿能高科有限责任公司)刘新全(中原油田分公司采油工程技术研究院)审校:胡淑娟(大庆油田工程有限公司)摘要实验室试验和现场实验均证明,中,曾经遇到过许多困难,从而要求对钻井方法和钻井过程中采用一种新型可变形地层封堵剂钻井液设计进行优化,该油田的钻井项目设计需要(DS———DeformableSealant)可减少泥浆考虑很多因素,其中包括:在严重衰竭地层中的漏失。采用该新型泥浆◇要求无故障钻进,减少因泥浆漏失和卡钻造防漏措施
2、与水基泥浆相结合,通过在几个需成的停产时间;钻透一系列严重衰竭地层的油田应用后,结◇地层衰竭严重,因井下地质情况复杂,各井果表明可有效预防压差卡钻和泥浆漏失。本的地层衰竭程度不同;文介绍了该新型防漏措施的地质力学原理、◇压差高,易造成压差卡钻;添加新型地层封堵剂的钻井液设计(可将◇为了满足以后的开采需要,往往要进行复杂DS按2%～4%的体积浓度添加到水基泥浆的套管设计;中)、DS泥浆的实际应用情况。◇测井和下衬管作业曾遇到过困难;主题词钻井DS泥浆压差卡钻◇在易反应且常常受压的页岩段需要进行井眼泥浆漏失破裂阻力可变形地层封堵剂稳定性保护;◇出于
3、环保要求,要使用水基泥浆。一、引言南得克萨斯Hidalgo和Starr县境内有几个老气田是由美国TotalE&P公司经营的,主要储层钻井过程中易发生循环液漏失的地层一般都是埋藏在较深的井段,沿整个井身有几个严重衰竭、洞穴和多孔状、自然生成或诱生的裂缝地层、非胶致密、低渗透砂岩层,这些砂岩层的渗透率为10结砂岩层、高渗透砂岩层和高度衰竭的致密砂岩2～150mD,可承受的压差为8000psi(lb/in)。欲层。在这类地层中,通常采用的控漏方法是大家熟穿过这一系列严重衰竭的砂岩层到达更深的目标储知的打桥塞、注凝胶和注水泥等方法,但这些方法层,钻井中
4、遇到了一些挑战。为了控制超压页岩情的应用效果不尽相同,有时还可能使漏失问题更加况,每个气田采用的静液压力是不同的,有时高达严重。解决循环液漏失是非常困难的,尤其是考虑14000psi,需要的泥浆密度高达1815lb/gal。到相应的停工时间,其成本很高。该地区的井下地质情况复杂,深部井段有延伸在钻衰竭砂岩地层的过程中,因砂岩的破裂梯断层,该地区的典型层序是由页岩和侧向断裂阻挡度低、钻井中需要的泥浆密度又较高(以减少对相层分隔的多层砂岩地层。邻页岩的压缩破坏),循环液漏失问题更为复杂。在这种地质条件下,预测待钻砂岩层的严重衰对于衰竭砂岩层最好的控
5、漏方法是防止漏失发生,竭程度,尤其是预测深部井段的衰竭程度,非常困而不是在漏失发生后堵漏。采用地质力学和钻井液难。砂岩层的衰竭越严重,泥浆漏失和压差卡钻的相结合的方法可实现衰竭砂岩层的控漏。为此,各风险越大,可直接影响到套管鞋深度的选择,并可种用以提高破裂压力或提高裂缝延伸压力的防漏材危及井身结构。这些老气田的典型孔隙压力曲线及料得以研发。破裂压力梯度曲线显示出砂岩层的压力已衰竭到低达350psi。二、钻井项目需求及地质条件深部地层中的诸多断层,对受压砂岩层往往起在南得克萨斯油田,许多井需要钻过衰竭地层着渗透率阻挡层的作用,所有这些不确定因素加
6、上才能到达较深的目的层,在此处的钻井实践过程不均衡开采造成的地层衰竭都影响到压力沿整个井张瑞军:可防止压差卡钻和衰竭砂岩地层泥浆漏失的DS泥浆15筒的分布,从而难以预测各单井砂岩地层的压力。表1典型的现场泥浆配方和泥浆特性过去,由于静水压力和衰竭砂岩层压力间的压现场泥浆组分使用浓度差过大,曾导致循环液漏失和相关的压差卡钻;发膨润土(lb/bbl)4～8现有严重衰竭的“贼层”时,解决问题的方法就是褐煤(lb/bbl)4～6诸如打水泥塞、挤注、随钻下可膨胀衬管和下套管褐煤—树脂(lb/bbl)1～2等,这些措施的费用都很昂贵,因而使得这些气田磺化木
7、质素(lb/bbl)2～3的钻井成本一度过高。聚合反絮凝剂(lb/bbl)0105～012要想在上述的系列衰竭层中成功钻井,往往要求氢氧化钠(lb/bbl)1～115在页岩机械稳定性和控制砂岩层发生水力破裂之间达磺化沥青(lb/bbl)4～6生物聚合物(lb/bbl)0105～0115到精确平衡。设计定向井穿过由超高压页岩分隔开的重晶石粉(ppg)0～18一系列严重衰竭砂岩层面临着重大的技术挑战。碳酸钙(lb/bbl)1～2这些衰竭砂岩层的渗透率低、孔隙尺寸小,要润滑材料(体积浓度)1%～2%想对孔喉开口形成充分堵塞,需要使用特殊的封堵矿物油(
8、体积浓度)1%～2%剂。许多经营者广泛研究了南得克萨斯的地层,其DS(体积浓度)3%～4%中Wilcox砂岩系列的渗透率为011～150mD。石灰根据
