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长裸眼穿盐井施工经验介绍,中原塔里木钻井公司 二0一二年三月,汇报人：郭千河,一、概述 二、公司施工盐层井情况 三、盐层上部钻井液维护情况 四、欠饱和盐水钻井液配制及维护 五、认识与建议,目 录,塔河油田盐膏层位于石炭系巴楚组，属于滨海相沉积，形成了一套纯净的盐膏层。其主要地质特征为盐岩纯而厚，埋藏深度在5000m以上，盐层蠕变速率较大。三开盐上井段存在灰岩、砂岩、含砾砂岩及砂泥岩不整合面等易漏失地层。由于穿盐层密度高、压差大，为确保穿盐和完井作业的安全，必须对盐上井段进行承压堵漏作业。截止2012年3月公司在塔河AT、十一区块施工9口穿盐井，比较安全顺利完成了穿盐井的工作，进一步总结完善了钻井液技术措施,一、概 述,1、AT、十一区块盐下井地层岩性,一、概 述,2、 AT井身结构 十一区块井身结构,一、概 述,二、公司施工盐层井情况,近两年公司施工9口盐层井来看，盐层上部井径扩大率较大的井，承压堵漏效果较好，穿盐层、扩孔及下套管完井作业顺利，钻井周期较短,盐层上裸眼井段，存在多套压力系统 地层分别为第三系、侏罗系、三叠系、二叠系、石炭系地层，岩性为 砂岩、砾岩与砂泥岩等互层 易渗漏，易缩径，易剥落掉块、扩径 采用单一的堵漏工艺技术成效不大，必须采用复合堵漏提高成功率,1、地层资料分析,三、盐层上部钻井液维护情况,易发生裂缝性漏失：以高浓度中粗颗粒堵剂架桥，细、超细颗粒 复合堵剂作充填，合理搭配,粗砂岩 砂砾岩,高渗透：以高浓度细、超细颗粒复合堵剂为主，配合中粗颗粒， 以便在 出现压裂时起架桥作用,三、盐层上部钻井液维护情况,2、根据岩性优选相应的堵漏材料,细砂岩 粉砂岩,中低渗透：以适当浓度细、超细颗粒复合堵剂为主即可，也可适当 加入一定量的中粗颗粒堵剂，以便在出现压裂时起架桥作用,泥岩,超低渗透：破漏压力一般可达1.80g/cm3以上，承压时预防压裂为主， 以适当浓度细、中粗颗粒复合堵剂为主，作预防压裂时堵漏,裂隙 破碎地层或地质不整合面,三开上部采用聚合物钻井液体系，主要是加强随钻封堵 4200m以前，加入1%的随钻堵漏 进入舒善河组时一次性加入5吨乳化沥青（胶体） 侏罗系底部进入三叠之前胶液内复配上磺化沥青粉 进入三叠系后钻井液体系逐步转化为聚磺钻井液，前期多聚少磺， 控制好般含和固相 钻至盐顶钻井液中屏蔽暂堵材料总浓度一般保持3%以上,三、盐层上部钻井液维护情况,3、钻井液维护处理要点,完钻后用牙轮通井前，一次性全井泥浆中加入10吨QS-2，2吨TP-2，2吨FT-1，起钻至套管鞋内进行一次承压实验，这样做有两个目的： 检验前期随钻封堵的效果 将细颗粒材料多挤入地层里一部分，避免粗颗粒材料在承压堵漏时，封堵井壁表层，细颗粒材料进不去或者进的少，从而影响堵漏效果 公司所钻盐层上部使用QS-2 20 吨，随钻堵漏剂 4吨，乳化沥青胶 10 吨，磺化沥青粉 6 吨,三、盐层上部钻井液维护情况,4、钻井液的封堵工作,在保证地层刚揭开时，有较多的细颗粒和可变形充填粒子随钻井液滤失进入地层内部，充填微细裂缝，提高地层的承压能力，为以后承压堵漏打好基础。三开盐上钻完并电测后，根据电测解释和实际的地质录井情况，确定可能发生井漏的地层 第一段：双峰灰岩至三叠系底部的灰岩漏失 第二段：三叠系、侏罗系的多套砂岩渗透性漏失 第三段：白垩系至套管鞋薄弱处的诱发性漏失,三、盐层上部钻井液维护情况,5、 搞好随钻封堵的意义,在确定钻进至膏盐层0.5m时，层位为石炭系巴楚组，盐层上部完钻。起钻下入牙轮钻头通井，处理好钻井液性能后进行盐上井段电测。电测后直接下入光钻杆到盐层顶部23m处全井循环加重，根据设计要求将全井钻井液密度由1.35g/cm3提高到1.45g/cm31.50g/cm3 根据地面泥浆量情况，在电测期间可提前对80m3泥浆加重1.75g/cm3以上，补充重浆加重，减少循环加重时间，每循环周密度提高0.020.04g/cm3，在整个加重过程中观察记录好钻井液消耗量,三、盐层上部钻井液维护情况,6、承压前的准备工作,以前施工的AT17、AT24X、TK1131X井堵漏剂配方浓度较高，在后续施工的AT33、AT31、AT35、AT37、TK1133X等几口井时，在强化前期预封堵的前提下，对堵漏剂配方进行优化，堵漏剂浓度由原来的2432%左右降低至1828%左右，大大缩短了堵漏剂的配置时间，降低了钻井液成本，AT33井仅用13小时左右就把堵漏剂配置完毕并泵入井内,三、盐层上部钻井液维护情况,7、优化堵漏剂配方,第一段（52794729m）双峰灰岩至三叠系底部 井浆 +5%SQD-98(中粗) + 2% SQD-98(细) + 4%CXD+3%核桃壳（中粗）+4%核桃壳(细) +2%锯末 + 1%棉籽壳 +2%云母+3%QS-2+1%HTLM，总浓度27%。 第二段（4729m4124m）即三叠系底-侏罗系： 井浆 +4%SQD-98(中粗) + 2% SQD-98(细) + 5%CXD +4%TP-2 + 3%核桃壳（中粗）+4%核桃壳(细) +2%锯末 + 1%棉籽壳 +1%云母+3%QS-2+2%HTLM+1%非渗透，总浓度32%。 第三段（4124m3200m）白垩系至套管鞋： 井浆 + 2%SQD-98(中粗) +2% SQD-98(细) + 3%CXD + 4%TP-2 +4%核桃壳(细)+ 3%核桃壳（中粗） +1%锯末 +1%云母 +5%QS-2+2%HTLM，1%非渗透 总浓度28%。,AT33井配方：,第一段（52324735m）即双峰灰岩至三叠系底部： 井浆 + 3%SQD-98(中粗) + 2% SQD-98(细) + 2%CXD +2%核桃壳(细) + 1%FT-1 +1%云母 +3%QS-2，总浓度14%。 第二段（4735m4266m）即三叠系、侏罗系： 井浆 +3%SQD-98(中粗) + 2% SQD-98(细) + 2%CXD +2%TP-2 +4%核桃壳(细) +2%锯末 + 2%FT-1 +1%云母+3%核桃壳(中粗)+2%QS-2，总浓度23%。 第三段（4266m-3200m）白垩系至套管鞋： 井浆 + 3%SQD-98(中粗) +3% SQD-98(细) + 3%CXD + 2%TP-2+3%核桃壳(细) +2%锯末 +2%云母，总浓度18%。,TK1131X井配方:,堵漏剂替到位后，钻具起到套管内堵漏剂上部，先对地面管线进行 承压试验，然后进行裸眼承压 第一次打压既要考虑地层承压能力，又要考虑泵入泥浆量，随着地层承压能力的提高至13MPa时，每小时打压一次升0.51MPa 目前公司施工井井底当量密度达到1.80g/cm3以上，替入泥浆25m3以上，即可完成承压堵漏 做承压不少于48小时，自然泄压12小时，人工泄压控制在每小时1MPa，泥浆回吐在1m3左右,三、盐层上部钻井液维护情况,8、承压堵漏的要点,在承压堵漏验漏合格后对筛除堵漏剂泥浆性能分析，做好泥浆转化欠饱和盐水聚磺泥浆的配伍性，优选配方实验。抓紧时间对地面锥形罐和各罐进行清掏。配浆过程中及时掌握工程进度，周密计划配浆时机，尽可能减少停下来等配浆的时间。安排好回收清除堵漏剂泥浆工作，一般回收250m3左右，减少排放泥浆,四、欠饱和盐水钻井液配制及维护,地面罐中配制胶液150m3左右,其配方参考: 6%SMP-2+5%SPNH+6%SPNC+5%SMC +12%NaOH 井浆：胶液=2：1，胶液与地面泥浆充分混合均匀，经过2个循环周以后进行加氯化钾、加盐、加重及沥青，调整泥浆性能达到设计要求（密度1.621.65g/cm3，般含：3035g/l ，Cl-：911万mg/l）进行穿盐层作业,四、欠饱和盐水钻井液配制及维护,1、欠饱和盐水聚磺泥浆的配制,从2009年公司施工的盐层井都采用部分转井盐水泥浆转化欠饱和盐水聚磺泥浆，基本配方井浆：胶液：盐水泥浆=2:1:1 维护要点： 每口井可使用150m3盐水泥浆，配制80m3左右的胶液并加重到与井浆 密度相同，先替套管内井浆 顶替步骤：30m3胶液盐水浆150m330m3胶液，回收套管内返出井浆200m3 下钻到底循环处理泥浆，加盐、加重，调整泥浆性能达到穿盐层的要求,四、欠饱和盐水钻井液配制及维护,2、转井盐水泥浆的维护与处理,TK1131X 130 m3 AT31 130m3 AT35 140m3 AT37 140m3,使用转井盐水泥浆的情况 ,严格按配方和性能要求补充加足各种处理剂，根据设计盐层厚度，调整CL-含量和钻井液密度 加强固控设备的使用，盐膏层段震动筛布使用为150目以上，盐水泥浆消耗碱值严重，及时补充烧碱，保持PH值在1011 穿盐层及扩口时，加入液体润滑剂和固体润滑剂，提高泥浆润滑性，防止粘卡，泥浆含油量达到3%以上 完钻后钻井液密度依据盐层厚度确定,进行扩孔、电测、下套管作业 测完盐层蠕变扩孔后，循环泥浆2周以上，配制封闭泥浆中加入2%液体润滑剂、1%固体润滑剂对全裸眼井段封闭，确保套管安全下入,3、盐水泥浆维护要点,四、欠饱和盐水钻井液配制及维护,1、在确定堵漏浆配方之前一定要与地质紧密配合，认真分析地层岩性，全面掌握日常钻进过程中钻井液的消耗及随钻封堵材料的使用情况，针对不同地层的孔喉大小、渗透规律，分别优选出不同地层的堵漏配方。如果所选的堵漏剂颗粒过大，架桥颗粒将挡在砂岩孔喉的外面，无法进入地层内部 ,将出现两种情况： 承压能力上不去，堵漏失败 虽然承压值完全达到设计要求，表面堵漏成功，堵漏材料基本未进入地层,五、认识与建议,2、AT37井三开井径扩大率3.76%，经过三次承压堵漏，前两次单扶通井后，起钻到套管内验漏打压13MPa降到6MPa，承压堵漏失败。经过双扶通井后，进行第三次承压堵漏，调整了堵漏剂的配方，以小颗粒和纤维状颗粒为主并加入1PWD可变性弹性凝胶堵漏剂，经双扶通井后验漏，井底当量密度1.74g/cm3，承压堵漏成功。穿完盐层后下扩孔器(309mm)，出套管遇阻，至3640m遇阻严重，起钻换扶正器(310mm)进行通井，出套管间断划眼至井底，在划眼过程中转盘扭矩较大，共用时间60小时,五、认识与建议,4、清除堵漏剂后，钻具必须起至套管内验漏，井底当量密度达到1.73g/cm3以上,五、认识与建议,5、尽量使用转井的盐水泥浆，按配50m3胶液计算成本可节约： 石粉 45吨+盐10吨+SMP-2 3吨+SPNH 2吨+SPNC 4吨+LV-CMC 0.5吨+FT-1 1吨=121700元,3、针对AT