大牛地气田水平段钻遇泥岩遇阻原因分析及对策.pdf

《大牛地气田水平段钻遇泥岩遇阻原因分析及对策.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、第16卷第1期重庆科技学院学报(自然科学版)2014年2月大牛地气田水平段钻遇泥岩遇阻原因分析及对策张永清邓红琳王锦昌王翔(中石化华北分公司工程技术研究院，郑州450006)摘要：大牛地气田储层为低渗透砂岩储层，非均质性强。在盒1段水平井段的施工过程中，经常钻遇硬脆性泥岩，砂泥岩同层的复杂性导致遇阻情况频繁发生，严重影响了钻井指标及后期作业。为了防止或减少遇阻，结合实际生产情况对盒1储层水平段遇阻情况进行了全面分析，得出钻井液密度不合理、滤失量过大和钻井液携岩能力差是导致遇阻的主要原因。钻井液密度、流

2、变参数以及环空返速都存在一个最优区间使遇阻程度最低；封堵孔隙和裂缝可较好的减少遇阻。提出适合钻穿泥岩段的钻井液性能及处理措施。关键词：大牛地气田；盒1段；水平井；硬脆性泥岩；遇阻；钻井液中图分类号：TEl22文献标识码：A文章编号：1673—1980(2014)0l一0039—04水平井分段压裂是提高单井产能的重要技术，不遇阻，在上提顺利段下放时却遇阻，有时出现大段通过近几年的试验，水平井配合压裂改造已成为大砂岩遇阻。牛地气田的主要建产方式。大牛地气田水平井的水(3)泥岩段在后期划眼、通井作业中，个别

3、点出平段长度一般在1200m左右，由于目的层非均质现遇阻，上下活动或下压即可通过。性强，且水平井段相对较长，在钻井过程中经常钻遇2遇阻原因分析泥岩。泥岩对水基钻井液的要求较高，且水平井段井眼净化能力差，若工程技术措施不当，就会导致在根据现场的遇阻情况，结合遇阻的判断依据¨泥岩段，甚至在砂岩段遇阻。遇阻不仅增加了钻完可知：情况(1)、(3)为坍塌遇阻；情况(2)为缩径遇井的周期和成本，而且会导致压裂管柱无法下入目阻。坍塌遇阻主要发生在泥岩段，缩径遇阻主要发的层，进而严重影响水平井的开发效果。因此，防止生

4、在砂岩段。分析出现这2种遇阻情况的主要原因或减少遇阻情况的发生具有重大意义。是钻井液密度不合理、滤失量过大以及钻井液携岩能力差。1遇阻概况2．1钻井液密度的影响2012年，大牛地气田盒1段共完钻水平井572．1．1钻井液密度对泥岩段的影响口，其中含泥岩段遇阻的水平井12口，占总井数的进入水平段后钻头在砂岩中钻进，使用的钻井24．5％。钻遇泥岩遇阻回填，报废进尺4227．37m，液密度较低，由于砂岩的力学稳定性优于泥岩，钻遇损失时间244．67d，导致7口井未按原设计完井。泥岩后，若钻井液的液柱压力不足

5、以平衡泥岩的坍盒1水平井段的泥岩一般处于砂岩段之间，位塌压力，泥岩便出现剥落掉块。于水平段的中前部或中后部，遇阻发生在泥岩段或钻遇泥岩后，现场一般会提高钻井液密度以平砂岩段，泥岩段遇阻较严重，遇阻常见情况如下：衡泥岩的坍塌压力，若仍有泥岩掉块，则进一步提高(1)钻遇泥岩即发生剥落、垮塌，轻微遇阻，提钻井液密度。硬脆性泥岩成岩后，由于构造应力的高钻井液密度后稳定性变好，几天后划眼到该段上拉伸、挤压和剪切会形成许多纵向裂纹J，当钻井提下放遇阻、憋泵、憋转盘及返出泥岩掉块。液密度提高后，钻井液更容易进入到这

6、些裂纹中，导(2)钻遇泥岩后，在砂岩段，上提遇阻点下放时致孔隙压力增大，作用在泥页岩上的有效应力减小，收稿日期：2013—04—15基金项目：国家科技重大专项(2011ZX05045—003—3)作者简介：张永清(1985一)，男，河南洛阳人，硕士，助理工程师，研究方向为钻完井。·39·张永清，等：大牛地气田水平段钻遇泥岩遏阻原因分析及对策使裂纹进一步扩展J，加剧了泥岩的不稳定性。在一定程度上缩小了井眼内径，易导致下钻遇阻、憋另外，钻井液密度增大，渗滤压差增大，机械钻泵甚至卡钻。速降低，泥岩受钻井液浸

7、泡的时间增加，钻井液的滤钻遇泥岩后，现场一般加入泥岩抑制剂和降滤失量增加¨'3J。水进入泥页岩后发生水化反应，导失剂等有机处理剂，来防止泥岩出现垮塌。这些有致泥页岩强度降低，进而发生剥落掉块，导致坍塌机处理剂自身就有微增黏效果，若再大量使用增黏遇阻。效果较好的降滤失剂(LV—CMC等)，就会导致钻2．1．2钻井液密度对砂岩段的影响井液黏度、切力升高，流动性变差。黏度增大后，流钻井液密度对砂岩段的影响主要体现在滤失量动阻力和泵功率消耗增大，当泵的功率一定时，排量增加和泥饼增厚。钻遇泥岩后，钻井液密度提高

8、，井就会减小，钻井液返速减小，导致携岩能力变差，井底压差增大，对于水基钻井液，钻井液静滤失方程底残留较多沉砂，造成缩径遇阻。如下：3防止遇阻的对策At=3．1钻井液技术措施式中：一滤失量，mL；A一渗滤面积，cm；3．1．1使用合理的钻井液密度K一泥饼渗透率，m；／tP一渗滤压差，10Pa；砂岩段遇阻很大程度上是因为钻遇泥岩后，滤一饼增厚缩径；泥岩段遇阻则主要是因为发生了剥落。泥饼中的固相含量体积分数；一钻井液中的固相含量体积分数；肛一滤液黏度，0．1m