盐层水力扩孔技术及应用.doc

附件5：盐层水力扩孔技术及应用水力扩孔技术是一项成熟的钻井工艺技术，这一技术的应用解决了膏盐层井眼因盐层蠕动而变化的问题，从而为保证了盐层段技术套管的顺利到位奠定了基础。近几年来，我公司在塔河油田S84、S107井成功地运用这一技术，盐层段的安全施工及各项作业得以顺利解决。一、钻井液工艺技术准备在钻盐层前把聚合物钻井液体系转换为聚磺欠饱和盐水钻井液体系。为保证聚磺欠饱和盐水钻井液体系的有效转换，在室内经过了处理剂精心筛选和配方试验。现场控制Cl离子含量大于160000g/L，钻井液具有良好的抗盐性，能有效抑制盐层的塑性流动和盐岩的溶解，该钻井液体系滤失量低，具有良好的造壁性能，能够有效防止井眼扩大。钻井液性能稳定，易于维护，流变性好，钻进中没有性能大幅度波动现象。在盐层井段采用的钻井液技术克服了膏盐层钻进中的困难，如S107井盐层井径24小时复测蠕变率为零，三开井径扩大率0.2%，保证了244.5mm和250.8mm复合套管的入井及固井顺利，克服了不同压力系统给钻井造成的困难，满足了钻井和测井的要求。同时，优质钻井液体系的运用也是实施水力扩孔技术的关键，保证了这一技术的顺利运用。欠饱和盐水钻井液配方：密度1.33g/cm3原浆+（3-4%）SMP-2+（2-3%）SPC+3%CXP-2+1%GLA+1%YL-100+1%RH-97D+25%NaCL+4%KCL+50%BYJ-1。欠饱和盐水钻井液性能：=1.65g/cm3 FV=58S PV=25mPa.S YP=10Pa Gels=4/12 FL=5mL K=0.5mm PH=8.5 FLHTHP=12mL MBT=35g/L Vsd=25% Kf=0.087 CL-=162511ppm二、 水力扩孔技术现场运用情况 S84井使用胜利钻井院生产的KQ245型水力扩张式扩孔器在部分塑性蠕动膏盐层井段进行扩孔作业，最大扩孔直径可达245mm。该扩孔器有两组刀翼，一组长刀翼，一组短刀翼，配合工作性能十分稳定。当扩孔器下到预定井深后，使用低转速（40rpm）缓慢开泵，泵压上升速度为2MPa/分钟，直至泵压升到设计的1920MPa；转动转盘，观察扭矩变化，扭矩减弱并稳定后，再提高转速到正常转速60rpm，逐渐加压扩孔。正常扩孔钻压20KN。因故需上提钻具时，必须停泵且待泵压回零，否则易损伤扩孔器。扩孔作业过程中密切注意扭矩等参数变化，发生异常时及时调整参数检查井内情况。起下钻中途需冲孔循环时，开泵后不得上提、下放及转动钻具。S107井同样使用胜利钻井院生产的KQ290型水力扩张式扩孔器在塑性蠕动膏盐层井段进行扩孔作业，最大扩孔直径可达290mm。S107井于2003年5月25日29日盐层井段钻进（盐层井段52885364m），钻盐层参数：钻压60260KN，转速85rpm，排量2730L/S，泵压2021MPa。盐层钻进期间，多次测盐层安全时间。钻穿盐层以后，接着进行盐下层井段钻进，6月9日钻至三开完钻井深5409m，6月13日测井，16日测得盐层井径为355.6mm，24小时后复测井径不变，盐层蠕动速率为零，经通井后再测盐层蠕动速率仍未变化。6月19日下扩孔钻具组合，21：00下钻至盐层顶部5288米并进行扩孔，6月20日4：00扩孔至盐层底部，处理泥浆后起钻。扩孔顺利结束。扩孔钻具组合为：311.15mmBit+290mm水力扩孔器+203.2mmDC 3根+203.2mm随钻震击器+177.8mmDC 3根+127mmHWDP 9根+127mmDP。S84、S107井扩孔情况数据表井号井段(米)段长(米)工作时间(h)扩孔速度(m/h)扩孔参数钻压(KN)转速(rpm)泵压(MPa)排量(l/s)S845200-52323265.3310-155519215445-5575130235.6520602021S1075288536476710.8510-3055-601932-35三、扩孔作业技术措施1、保持井眼畅通，确保扩孔工具能一次下至扩孔井段，避免中途开泵循环、转动钻具或划眼。2、工具下井前必须在井口做实验，刀片应能顺利打开、收拢，若有异常不能下井。3、下钻过程操作要平稳，控制下钻速度，防止损坏扩孔器刀片。4、维护处理好泥浆性能，使其保持较强的悬浮能力，保证井眼的清洁和井下的安全。5、扩孔作业51初始造台阶1）工具下至扩孔位置后，启动转盘，钻柱旋转正常后，方可开泵，开泵时注意观察立管压力表。当钻井液流经喷嘴时在喷嘴处产生压降，作用在活塞上，对活塞产生推力，活塞推动刀片外伸扩孔（注意：此时不要下放钻具加压），当初始台阶完成后，刀片完全张开，此时由于调压杆的作用，压力将下降25MPa。2）初始台阶完成后，再旋转工具10-20分钟，以修整台阶造型。然后试加钻压，能加上钻压，证明造台阶成功，此时可以加压进行扩孔作业。52扩孔作业1）初始造台阶完成后，加压进行扩孔，钻压由小到大，逐步增加，以寻找扩孔速度最快的最佳钻压和转速，推荐的扩孔作业参数为：钻压1030KN，转速5560RPM，排量3235L/S。2）扩孔过程中应密切注意观察扭矩的变化和跳钻现象。若出现跳钻现象，可降低转速和钻压，使工具工作平稳，待恢复正常后，再逐步恢复原钻压和转速，以找到最优的工作参数。3）每次方钻杆钻完后，上提钻具重复划眼23次，然后接单根。4）接单根时，先停泵后，待泵压恢复到零（或打开回水闸门），再缓慢上提钻具，接完单根后下放钻具至上次扩眼井段以上，启动转盘并