预防井漏和压差卡钻钻井液技术

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1、预防井漏和压差卡钻钻井液技术　　摘要：元坝16井三开井段地层很复杂，易掉块、易漏，引起阻卡、井塌、井漏及压差卡钻等复杂情况，而且掉块硬很难破碎，极易发生卡钻事故。针对这一施工难题，研究了一种强封堵聚硅醇非渗透钻井液体系，室内对该体系的防塌封堵率及抑制性进行了评价，并在元坝16井三开井段进行了应用。室内实验及现场施工应用证明：该钻井液体系具有强的封堵防塌、悬浮携带及润滑防卡能力，解决了该区块易发生的掉快、井塌、井漏难题，避免了压差卡钻等事故，满足了元坝16井三开井段的钻探要求。关键词：井塌；井漏；钻进液；油气层中图分类号：TB文献标识码：A文章编号：167

2、23198（2013）220188021三开钻井液难点及对策7（1）雷口坡组、嘉陵江组和飞仙关组以灰岩为主夹硬石膏，注意膏、盐侵及塑性缩径；嘉陵江组有盐水层，注意盐水侵；（2）本段低压层段和裂缝性地层易漏失，因此要强化钻井液的防漏措施，并先期做好防漏、堵漏工作；（3）本井段压力系数低，而钻井液密度高容易形成压差卡钻，应做好防止压差卡钻；（4）该井段井温较高，应提高钻井液得高温稳定性；（5）飞仙关组、长兴组为目的层，做好高压气藏的防范和油气层保护工作。2针对以上难点，采取了如下措施7（1）雷口坡组、嘉陵江组、飞仙关组有硬石膏，钻遇膏盐层前对泥浆的预处理：一

3、次性加入3%SMP-2、1%WFL、1%kJ-1、2%DRH处理剂的用量提高井浆抗污染能力，二是要适当提高钻井液密度，以防止盐水侵、膏盐污染及塑性缩径。（2）本段地层防裂缝性地层易漏失，应先期做好防漏工作；本开一次开钻就要加入1%～2%非渗透处理剂、2%随钻堵漏剂，增加地层承压能力，预防漏失。本开漏失多为地层微裂缝出现的渗漏，发现漏失后可静止一段时间一般便可自行堵漏，如果还漏，则按配方配制堵漏浆，专门堵漏，直至堵漏成功，恢复生产。（3）由于井下压差大（地层压力系数1.2，实际钻井液密度1.72g/cm3）、摩阻系数大00787。由于这个情况，我们采取四个

4、措施：一是在满足井壁稳定的情况下，尽量采取低的密度，减少压差；二是钻井液里加入1-2%的正电胶或者带正电的助剂，给钻井液提供正电荷，减少钻具和钻井液、钻具和井壁间的吸附力，以防止压差卡钻；三是对钻井液进行净化，补充优质助剂，使泥饼更优质；四是均匀加入足量的润滑剂，以降低摩阻，钻进过程中及时补充各种处理剂SMP-2、SMC、KJ-1、SPNH及PAM混合胶液，加入自由罐，调好后均匀跟入井浆中，以维护井浆性能。（4）加足封堵剂、磺化处理剂和润滑剂，调整并维护钻井液性能，控制低的摩擦系数、适当的屈服值、较低的滤失量，提高钻井液的高温稳定性，以满足井深、井温高钻

5、井施工的需要。（5）油气层井段应采用非渗透技术保护油气层：添加1%～2%WSD非渗透抗压处理剂形成无渗透保护膜，利用沥青的“封堵”作用和聚合醇“键合”作用，封堵裂缝，既能有效防漏又能有效保护储层。（6）完钻后，充分循环干净，用3%液体润滑剂+4%玻璃微珠的封井浆封裸眼井段，保证了电测五趟都一次性成功、下套管施工顺利。3三开井段钻井液维护与处理（钻井液类型：聚硅醇非渗透钻井液体系）3.1聚硅醇钻井液作用机理7（1）硅酸盐的固结作用。硅酸根离子与岩石表面或地层水中的钙、镁离子发生反应，生成硅酸盐沉淀覆盖在岩石表面起封堵作用，能降低压差。（2）硅酸盐的胶凝作用

6、。在钻遇H2S时，近井壁的钻井液pH瞬间降低，并反应生成硅酸，进而产生一个半透膜，阻止滤液入侵，起到稳定井壁的作用。（3）高温下的缩聚反应。当温度达到80℃时，有机硅分子中的Si-OH键容易与黏土上的Al-OH键缩聚成Si-O-Al键，生成胶凝性物质从而封固井壁。该而硅醇基内部则会生成Si-O-Si结构并具有牢固的化学吸附作用，由于黏土表面带正电，故该结构在黏土表面形成一层甲基朝外的CH3-Si三吸附层，使黏土亲水表面转化为亲油表面，阻止了黏土表面和层间的水化作用，同样也削弱了钻井液中黏土颗粒间的相互作用力，削弱了黏土间的网状结构，对提高钻井液流变性能起

7、到促进作用。（4）聚合醇的浊点效应。当井底温度低于浊点温度时，溶解的聚合醇分子会增大钻井液黏度；当高于浊点温度时，聚合醇会产生分离现象，产生乳浊液并附着在地层表面形成涂层，不仅润滑，还能有效保护油气层。3.2非渗透钻井液作用机理所谓非渗透钻井液，即在钻井液中加入一定量非渗透处理剂，通过该处理剂入侵地层裂缝起到封堵作用。这类钻井液体系好处在于：（1）封堵层成型速度快，泥饼薄，既润滑，又防止压差卡钻。（2）非渗透处理剂属于细颗粒堵漏剂，只会聚集在渗透性地层表面，而不会渗入储层深处，可有效防止地层裂缝性漏失。（3）封堵膜易于清除，方法是消除过平衡压力或者钻井液

8、反向流动，故不会永久堵塞岩层孔隙，并可有效防止压差卡钻及黏附卡钻。（4）封堵岩层