钻井工程作业知识现场操作部分汇编毕业论文.doc

钻井工程作业知识汇编现场操作部分目 录一、钻井工程质量对井眼间隙的要求1二、钻井工程设计书格式及内容4三、页盐分类表9四、我国各油田常用的防塌钻井液10五、油基泥浆配方13六、钻井液设计14七、钻井液设计书格式17八、钻井知识编辑汇总（中原）20九、石油地质名词解释23钻井工程质量对井眼间隙的要求1井内波动压力对套管与井眼间隙的要求利用环空瞬态波动压力模型对一般工况下不同尺寸套管下套管时的套管与井眼间隙要求进行了研究。计算结果表明：下入13 3/8（339.7）套管的最小间隙可以为16mm；下入107/8（276.2）套管的最小间隙可以为13mm；下入95/8（244.5）套管的最小间隙可以为12mm；下入7（177.8）套管的最小间隙可以为8.5mm。2国内外实践过的套管与井眼尺寸配合套 管 尺 寸井 眼 尺 寸间 隙 值inmminmminmm36302624.5242018.625161413.37511.87511.7510.759.8759.6258.6257.757.62575.554.5914.4762.0660.4622.3609.6508.0473.1406.4355.6339.7301.7298.7273.1250.8244.5219.1196.9193.7177.8139.7127.0114.34234363032283028302426222417.52214.7517.514.7517.513.515.513.515.512.2514.7510.62512.2510.62512.259.510.6258.59.8758.59.8758.3758.756.58.55.8756.55.8756.1251066.8863.6914.4762.0812.8711.2762.0711.2762.0609.6660.4558.8609.6444.5558.8374.7444.5374.7444.5342.9393.7342.9393.7311.2342.9269.9311.2269.9311.2241.3269.9215.9250.8215.9250.8212.7241.3165.1215.9149.2171.5149.2155.6323231.752.7523231.692.690.7530.3751.750.692.060.811.80.8751.8750.752.00.3751.190.51.310.441.00.3751.060.441.1250.690.8750.51.50.440.750.690.8176.250.876.250.876.244.569.950.876.250.876.242.968.319.176.29.544.517.552.420.64622.247.519.150.89.530.212.733.411.125.49.526.911.128.617.522.212.738.111.119.117.520.63固井对套管与井眼间隙的要求 （1）避免形成水泥桥的最小间隙 美国的几家注水泥公司建议套管的最小环隙为0.375in0.5in，最好为0.75in。（2）顶替效率与环隙的关系研究表明，要从窄边处把泥浆充分清除，居中度必须大于或等于67%，在直井段，0.4375in的环空间隙内仍可以获得界面胶结较好的水泥环。（3）水泥环强度与间隙的关系资料调研表明，0.75in的环空间隙可以保证水泥浆的充分水化和有足够的水泥环强度；要达到要求的水泥环强度，管子每边最小的环空间隙为0.375in0.5in。完井套管钻头尺寸：61/2（165.1）钻头与上层套管间隙（包括上层套管壁厚）：14.3套管尺寸：5（127）井眼套管间隙：19.1技术套管钻头尺寸：95/8（244.5）钻头与上层套管间隙（包括上层套管壁厚）：14.3套管尺寸：75/8（193.7）井眼套管间隙：25.4技术套管钻头尺寸：121/4（311.2钻头与上层套管间隙（包括上层套管壁厚）：14.25套管尺寸：103/4（273.1）井眼套管间隙：19.1技术套管钻头尺寸：143/4（374.7）钻头与上层套管间隙（包括上层套管壁厚）：15.85套管尺寸：133/8（339.7）井眼套管间隙：17.5表层套管钻头尺寸：171/2（444.5）套管尺寸：16（406.4）井眼套管间隙：19.1完井套管钻头尺寸：57/8（149.2）钻头与上层套管间隙（包括上层套管壁厚）：14.3套管尺寸：5（127）井眼套管间隙：11.1技术套管钻头尺寸：81/2（215.9）钻头与上层套管间隙（包括上层套管壁厚）：14.3套管尺寸：7（177.8）井眼套管间隙：19.1技术套管钻头尺寸：121/4（311.2钻头与上层套管间隙（包括上层套管壁厚）：14.25套管尺寸：95/8（244.5）井眼套管间隙：33.4技术套管钻头尺寸：143/4（374.7）钻头与上层套管间隙（包括上层套管壁厚）：15.85套管尺寸：133/8（339.7）井眼套管间隙：17.5表层套管钻头尺寸：171/2（444.5）套管尺寸：16（406.4）井眼套管间隙：19.1技术套管钻头尺寸：143/4（374.7）钻头与上层套管间隙（包括上层套管壁厚）：15.85套管尺寸：133/8（339.7）井眼套管间隙：17.5表层套管钻头尺寸：171/2（444.5）套管尺寸：16（406.4）井眼套管间隙：19.1技术套管钻头尺寸：121/4（311.2钻头与上层套管间隙（包括上层套管壁厚）：14.25套管尺寸：103/4（273.1）井眼套管间隙：19.1完井套管钻头尺寸：95/8（244.5）钻头与上层套管间隙（包括上层套管壁厚）：14.3套管尺寸：51/2（139.7）井眼套管间隙：52.4完井套管钻头尺寸：95/8（244.5）钻头与上层套管间隙（包括上层套管壁厚）：14.3套管尺寸：7（177.8）井眼套管间隙：33.4技术套管钻头尺寸：95/8（244.5）钻头与上层套管间隙（包括上层套管壁厚）：14.3套管尺寸：75/8（193.7）井眼套管间隙：25.4完井套管钻头尺寸：61/2（165.1）钻头与上层套管间隙（包括上层套管壁厚）：14.3套管尺寸：5（127）井眼套管间隙：19.1钻井工程设计书格式及内容封面格式构造名称：井号： 井别： 施工井队：钻井施工设计书设计单位：设计时间：第二页（屝页）井钻井施工设计（甲方）审查意见第三页井钻井施工设计审查组名单姓名 单位职务职称签名第四页设计单位审查意见第五页设计单位：工程设计：钻井液设计：固井设计：第六页目录1地质概况2钻井主要设备、工具及队伍要求3井身结构设计4工程质量要求5钻具组合6钻头设计7钻井液设计8防止油气层损害措施9油气井控制10取心设计11固井设计12分井段重点施工措施13中途测试14地层孔隙压力监测15地层漏失试验16完井井口装置17环保要求18主要材料消耗计划19施工周期计划20工程资料上报内容设计主要内容:1 地质概况:1. 1基本数据勘探项目:井号:井别:井位坐标:地面海拔:设计井深:地理位置:构造位置:目的层:完钻层位:完钻原则:1.2区域地质简介1.3设计地质剖面及预计油气水层位置1.3.1设计地层层系(见下表)地层设计地层 压力系数 故障提示界、系、统、组、段底界深、厚度1.3.2预计油气水层位置1.4地层孔隙压力预测和钻井液性能要求1.5钻井取心1.6中途测试要求1.7井身质量要求1.8技术说明及存在问题1.9地理及环境资料1.9.1气象资料1.9.2地形条件2 井主要设备工具及队伍要求2.1 钻井主要设备2.2钻井工具及打捞工具3 井身结构设计3.1地层压力和破裂压力剖面3.2井身机构设计系数抽吸压力系数Sb激动压力系数Sg井涌条件系数Sk安全附加系数Sr正常压力段压差允许值：11MPa异常压差允许值：13MPa固井井口回压Pt:03.3井身结构示意图3.4井身结构设计表3.5井身结构说明：3.5.1导管：3.5.2表层套管：3.5.3技术套管：3.5.4油层套管：4工程质量要求4.1井身质量要求4.2固井质量要求4.3取心质量要求5 钻具组合51各次开钻的钻具组合推荐表：52钻柱强度校核数据表6钻头设计6.1钻头选择推荐表 地层 底界深度 尺寸 可钻性级值 推荐钻头 预计数量界、系、统、组、段6.2水力参数设计表7钻井液设计7.1钻井液设计与使用原则7.2分段钻井液类型及要求7.3钻井液主要配方7.4在钻井液工作中的油气层保护措施7.5钻井液性能7.6分段钻井液维护处理措施7.6.1导管0一开井段（1）复杂情况预测 （2）维护与处理7.6.2二开7.7防漏、堵漏措施7.8、井涌、井喷的预防处理7.9其它措施7.10钻井液和材料储备7.10.1钻井液的储备7.10.2材料储备7.11钻井液材料名称7.12固控要求7.13井队钻井液测试仪器配套要求7.14钻井液地面管理要求7.15钻井液资料录取要求8防止油气层损害要求9油气井控制9.1设备配套9.1.1主体9.1.2外围设备9.1.3钻井液装置9.2安装测试9.2.1安装9.2.2测试9.3油气井控的主要措施各开井口装置示意图及井控管汇示意图10取心设计10.1地质设计要求：10.2取心方案11固井设计11.1套管强度设计11.2固井施工11.2.120表层套管固井1）基本数据：钻头尺寸：井深:泥浆性能:套管数据:2)固井设计原则:3)固井方式:4)管串结构:5)施工难点及技术措施6)注水泥计算:7)其他有关计算:8)水泥浆体系设计、隔离液设计9)施工程序:10)固井所需材料统计:11.2.2其他各层套管固井设计同上11.3固井技术要求1) 井眼准备2) 设备准备3) 下套管作业4) 固井施工及准备工作12分井段重点施工措施12.1钻前施工12.2安装12.3一开12.4二开12.7事故、复杂情况预防处理重点措施12.7.1防斜技术措施(参见12.312,8中有关内容)12.7.2井控措施(参见9油气井控)12.7.3 H2S的预防和处理措施1) 井场布置2) 物质准备3) 人员要求4) 工程防范措施5) 施工现场的H2S应急程序12.7.4井漏的预防、处理技术措施12,7.5膏盐层钻井工艺措施12.7.6盐水层钻井施工措施12.7.7井塌的预防、处理技术措施12.7.8预防卡钻的技术措施(粘卡、键槽、砂卡、落物)12.7.9防止断钻具事故预防措施12.7.10下套管技术措施12.8其他技术说明及要求13中途测试13.1测试前的准备13.1.1井眼准备13.1.2井场准备13.2安全注意事项（1）井眼；（2）操作；（3）防火防毒14地层孔隙压力监测15地层漏失试验16完井井口装置17环保要求18主要材料消耗计划19施工周期计划20工程资料上报内容页盐分类表CST页岩分类表国外页岩分类表中国陆上油田井壁不稳定地层分类及技术对策类别组别膨胀性压实度种类质地大类亚类技术对策胶结差的砂砾黄土层膨润土含量高粘切大的膨润土原浆1A高膨胀性低压实度A软，高度分散层理裂隙不发育的软砂泥岩互层（浅或中深井段软的砂、泥岩软互层-1易膨胀强分散的泥砂互层强包被的聚丙烯酸盐聚合物泥浆（大、中、小分子量匹配）B高膨胀性中压实度-2不易膨胀强分散的砂泥岩互层强包被的聚丙烯酸盐聚合物泥浆加入适量中分子量聚合物、磺化沥青、惰性降滤失剂润滑剂B稍硬，中软适当高的分散作用C高膨胀性高压实度-3中等分散砂泥岩互层抑制性强的全絮凝聚丙烯酸胶液超过安全期，转化为低固相聚合物泥浆C中硬，中等分散作用2中高膨胀性高压实度层理裂隙发育的泥岩-1易膨胀强分散的泥砂（以蒙脱石或无序伊蒙混层为主的泥岩）阳离子泥浆KCL聚合物泥浆、KCL腐钾泥浆、钾胺基聚磺泥浆、两性离子聚磺泥浆腐钾-SMP-1沥青泥浆3A中膨胀性低压实度D硬，低分散作用有剥落趋势-2易膨胀中等至弱分散的泥岩（以有序伊蒙混层与伊利石为主的泥岩）阳离子聚合物泥浆、石灰泥浆B中膨胀性中压实度E很硬、脆，没有显著分散，有坍塌趋势4低膨胀性-3中等至弱膨胀与分散（以伊利石为主的泥岩聚磺泥浆、三磺泥浆含盐膏地层-1纯厚盐膏地层欠饱和盐水（盐厚少于100米）或饱和盐水（厚盐层）-2盐膏泥复合地层高密度过饱和盐水泥浆或油包水泥浆，加沥青类、SMP类、盐重结晶抑制剂强地应力作用下的深部硬脆性地层裂隙发育的其他岩性地层我国各油田常用的防塌钻井液钻井液类型基本组成特点典 型 配 方适用范围无固相不分散聚合物钻井液聚丙烯酰胺或多元乙烯基共聚物类絮凝剂、无机盐等絮凝剂有效絮凝钻井过程中形成的钻屑1水+ 0.1 0.3% PHP + 0.1 0.2%CaCl2 或0.5 1% KCl2水 + 0.070.14%CPAM + 0.10.3%低分子量有机阳离子TDC-15 + 0.2% CaCLl23水+ 0.10.3%FA367 + 0.1 0.2%CaCl2或0.51%KCl层理裂隙不发育、正常孔隙压力与弱地应力、中等分散砂岩与泥岩互层；已下技术套管的低压井壁稳定的地层和储层。低固相聚合物钻井液阴离子聚合物钻井液多元乙烯基共聚物类、水解聚丙烯腈盐类等高分子量聚合物包被粘土或钻屑，并提高钻井液所需粘切；中、低分子量聚合物降低失水和控制粘切膨润土浆+0.10.3%KPAM+0.40.5%NNPAN用来钻进层理裂隙不发育的易膨胀强分散或不易膨胀强分散软的砂岩与泥页岩互层；已下技术套管的储层阳离子聚合物钻井液高分子量阳离子聚合物，低分子量阳离子聚合物及淀粉等阳离子聚合物提供极强稳定泥页岩的能力，强吸附，强抑制。配合淀粉类处理剂调整体系滤失造壁性膨润土浆+0.4%阳离子聚合物SP-2+0.4%低分子量有机阳离子CSW-1+1%改性淀粉两性离子聚合物钻井液高、低分子量两性离子聚合物或阴离子聚合物利用聚合物中的阳离子基团增强体系的抑制性同时大量的阴离子基团又保持体系的稳定。两性离子聚合物和各种处理剂具有很好的相溶性膨润土浆+0.10.3%FA367+0.050.15%XY-27+13%磺化沥青类处理剂聚磺钻井液高分子量（阴离子、阳离子、两性离子）聚合物、中分子量聚合物降滤失剂、磺化酚醛树脂类产品、沥青类产品等该类钻井液具有很好的抑制性，低的高温高压滤失量，良好的造壁性，封堵能力和流变性，并具有良好的热稳定性1阴离子聚合物钻井液 + 12%SMP + 12%SMC + 或24%SPNH等 + 24%磺化沥青等2钾胺基聚合物钻井液 + 磺化酚醛树脂类25% + 12%磺化沥青类产品3阳离子聚合物钻井液+ 24% + 12%FT-14两性离子聚磺钻井液+ 23%磺化酚醛树脂类产品 + 13%磺化沥青类产品层理裂隙发育的泥页岩、岩浆岩、砂岩、灰岩、煤层，深井段与超深井段等。续表钾石灰钻井液氢氧化钾（或碳酸钾）石灰、聚合物、磺化酚醛树脂、磺化沥青等利用钾钙离子抑制泥页岩水化膨胀，磺化沥青与磺化酚醛树脂来封堵储层裂隙膨润土浆+1%FCLSI+0.8%石灰+1%碳酸钾+0.1%MA-871+1.5% 磺化沥青+1.5%SMP+ 1%HUC+2% 超细碳酸钙+浓度1/5的KCL调PH值层理裂隙发育中深井段的泥页岩地层石膏钻井液石膏、磺化褐煤、磺化酚醛树脂、磺化栲胶、铁铬木质素磺酸盐等采用同离子效应，利用人为加入石膏来抑制地层中石膏的溶解用来钻进大段石膏层钾硅基钻井液KPAM、硅稳定剂、硅稀释剂、硅腐钾、磺化酚醛树脂类、沥青类利用硅来稳定泥页岩降低地层被水的润湿性，显示出较强的抑制性，固相容纳能力高，热稳定性好比1膨润土浆 + 0.10.2% KPAM + 11.5%硅稳定剂GWJ +11.5% 硅稀释剂GX + 2%OSAMK + 13%SPM+15%SAS20.52%硅酸钾 + 聚磺钻井液的配方深层层理裂隙发育的地层正电胶钻井液膨润土、混合金属层状氢氧化物、降滤失剂、降粘剂由混合金属层状氢氧化物提供独特的流变性能与抑制地层水化分散能力，配合不破坏其与粘土复合体结构的降滤失剂控制滤失膨润土浆+0.050.1%MMH+0.5%LVCMC 或改性淀粉+ 0.5%NPAN+0.5%润滑剂层理裂隙发育的地层，胶结差的砾石层等多元醇类或聚醚类钻井液多元醇类或聚醚类、防塌剂、聚合物多元醇类或聚醚类处理剂亲水性受温度影响，在一定温度下该剂从水中分相而成为类似于油，使其在井壁上形成憎水性的膜，达到稳定井壁、抑制钻屑水化分散降低钻具 扭矩的目的。此类钻井液对环境无害。膨润土海水浆 + 0.25% 低粘聚阴离子纤维素 + 0.2%高粘聚阴离子纤维素 + 0.2% 80A51 + 0.9%NH4PAN + 3% JLX + 2%WLD层理裂隙发育的泥页岩地层，特别适用于定向斜井，对环境保护要求高的地区续表钻井液类型基本组成特点典型配方适用范围氯化钾钻井液氯化钾、聚合物、降粘剂、磺化酚醛树脂类、磺化沥青类利用氯化钾中钾离子有效地抑制蒙脱石或伊蒙无序混层水化膨胀，防止地层坍塌1氯化钾钻井液：膨润土浆+ 0.51%PAC141 + 0.51%SK + 37%KCL或2%硅酸钾、0.2%磷酸钾、0.5%醋酸钾 + 13%SMP + 12%PSC + 35%磺化沥青类产品+ 0.10.5% KOH2氯化钾两性离子聚磺钻井液：膨润土浆+ 0.10.2%SK-2 + 0.51%SK-3 + 0.51%XY-27 + 5%SMP + 1%SPNH + 35% 磺化沥青类产品 + 10%KCL + 调PH值用KOH3氯化钾阳离子聚磺钻井液：膨润土浆+ 0.3%PHP + 0.3% CPA + 0.5%HPAN + 0.81.2%阳离子聚合物 + 0.40.6%LVCMC+ 0.8%FT-1 + 0.81.2%SLSP + 0.40.6%斯盘-80 + 24%KCL + 58%盐 + 24%超细碳酸钙蒙脱石或伊利石无序间层含量高的强水敏坍塌层盐水钻井液盐、抗盐的降粘剂与降滤失剂、盐抑制剂抑制泥页岩渗透水化防止地层坍塌，控制地层中的盐对钻井液性能的影响，保持良好的钻井液性能与饱和盐水钻井液基本相似，只是其中的各种处理剂加量随钻井液中含盐量的下降而下降浅层或中深井段厚度不大的纯盐膏层饱和盐水钻井液盐、抗盐的降粘剂与降滤失剂磺化酚醛树脂、磺化沥青类、盐抑制剂等有效地抑制盐的溶解、封堵地层层理裂隙，防止含盐膏地层井径扩大与井壁坍塌所引起的各种井下复杂情况与事故，提高固井质量1膨润土浆 + 22.5%改性淀粉+ 11.5%CMC + 盐至饱和2饱和盐水聚磺钻井液：膨润土浆+ 22.5%改性淀粉 + 22.5%磺化酚醛树脂类产品 + 0.20.4%KPAM、CPA、SK、MAN101等 + 1.52%磺化沥青类+ 1.52%SMC + 0.30.4%盐抑制剂 + 润滑剂 + 0.30.5%NaOH + 盐至饱和（磺化单宁或FCLS或改性石棉根据需要加入）3饱和盐水两性离子聚磺钻井液：膨润土（5060g/l） + 0.10.2%JT888 + 1%SDX+ 0.5% CMC + 0.4%NaOH + 盐至饱和 + 重晶石至所需密度含盐膏地层油包水钻井液柴油、有机膨润土、乳化剂、辅助乳化剂、氯化钙、水等有效抑制泥页岩石膏水化膨胀与盐膏的溶解，具有良好的润滑性与热稳定性750920L/m3柴油（010号） + 氯化钙水溶液（500g/l）（80250L/m3） + 油酸（2035kg/L） + 环烷酸酰胺（2040g/m3）+ 烷基苯磺酸钠（2025kg/m3） + 812有机土（2030kg/m3） + 生石灰粉（1550kg/m3） + 重晶石含盐膏地层油基泥浆配方一、四川用油基泥浆配方1配方：8090%柴油+820%氧化沥青+0.81.2%硬脂酸铝+0.84%石灰（生石灰粉）+24%有机土+12%AS+12%油酸或SP80+加重剂2配制方法柴油+油酸（SP-80），常温搅拌10分钟硬脂酸铝，常温搅拌10分钟AS，常温搅拌10分钟氧化沥青，常温搅拌10分钟有机土，常温搅拌20分钟石灰盐水，常温搅拌30120分钟加重剂3维护要点（1）减少氧化沥青，有机土含量可降低粘切、加柴油可降低粘切。（2）增加硬脂酸铝，石灰可提粘切。（3）油基钻井液入井前要注意稠乳化隔离液。（4）防止地面水浸污泥浆。（5）做好常温及高温监测，及时调整开浆性能。（6）冬季使用油浆，地面循环池应有蒸气加温盘管。（7）定期使用地面储备油浆维护。（8）配浆前全面清洗循环系统。（9）100%使用（4080目振动筛）、80%以上使用除砂清洁器。（10）循环周围禁火源，并有相应的消防设备。4常用性能指标密度g/cm3漏粘s表粘Mpa.s动切力pa初/终切pa/pan值0.971.0320351630 ,471.52.01.52.50.550.661.031.3030754062, 35457834.5/44.50.60.71.301.65451206090, 408072548/5100.50.7APIHTHP含水%破乳电压VkFL(ml)K(mm)FL(ml)K(mm)0.20.53痕迹50.239500.150.83痕迹40.2420000.201.03痕迹40.214000二、胜利油田用油基泥浆80%柴油+2%氧化沥青（软化点120）为基数，然后硬脂酸0.71.3%,加烧碱0.1%,加水化1%（用以配烧碱水），加石灰石粉加重。配成后粘度300800秒，密度 1.161.18g/cm3三、贝劳得公司在南疆用油基泥浆配方（油包水）柴油水=10010为基数，然后加1.5%胶化剂Giltonel，加3%主乳化剂ZE-mrl，加1.4%辅乳化剂INreNmul，加0.7%失水控制剂Dwratore-HT，加1.52%有机土+加重剂。配制后性能：漏斗粘度2640秒，失水35ml，HTHP失水1120ml，破乳电压616V，水7%。四、南疆油包水油基泥浆配方柴油水（含18%CaCl2）=9010为基数，然后加7%烷基磺酸钙，加4%环烷酸钙、加5%有机土，加加重剂。配成后性能：漏斗粘度3550秒，HTHP失水0.82ml，破乳电压430V，水810%。五、南疆油基泥浆配方70%柴油+0柴油30%为基数，加ep- 233,，5%、加生石灰2%，油酸1%，石粉适量。配成后性能：漏斗粘度5070s。六、固井用隔离液配方1620%柴油+0.50.6%SP-80+8085%水+0.91.5%HV-CMC，加重剂适量。漏斗粘度110300s。钻井液设计一、选择钻井液体系的原则1根据钻进井段有无油气层、油气层性质选择体系钻井的目的是搞清油、气储集层，确定储量，拿到产能。因此，发现和保护油层是首要任务，为此，在有油层井段使用的体系应不同于其它井段，设计必须必须的油层类型特点为依据，减少各种损害油气层的因素为前提加以考虑，才能达到设计目的。例如，四川碳酸盐储集层就具有以下特点：1）储集层含有有机粘结不十分牢固的微粒，在流经该处速度超过临界速度的，会把这些微粒冲下来，随液流产生微粒运移，堆积于喉道而堵塞通道。2）钻井液中固相颗粒侵入地层，尤以10m以下微粒侵入深度更大，形成堵塞。这种堵塞形成，在酸化时不能酸溶，则会严重地永久性的损害地层。3）钻井液滤液侵入地层，改变原始含水饱和度，使渗透率下降。4）压差使钻井滤液进入地层孔道，造成水锁、贾敏效应，形成毛管阻力，对天然气运移产生巨大阻力；与地层水发生化学反应产生沉淀和使孔壁发生润湿反转。5）碱性处理剂如SMC、NaHm等腐植酸类处理剂与地层水接触及酸化时产生沉淀堵塞。根据这种储层特征，钻开油气层前的钻井液设计时必须考虑以下相应措施：采用适应于砂泥碳酸盐储层的钻井液体系。采用酸溶性加重材料（钛铁矿粉、石灰石粉等）。少用腐植酸类处理剂。严格控制钻井油气层钻井液HTHP失水小于15ml。严格控制钻井液固相含量和坂土含量，做好固控工作。平衡地层压力钻井，严格控制钻井液流变参数。钻井液滤液的活度与油气层水活度尽可能相当。另外，砂岩和泥岩地层储层，除上述特点外还有：不易酸化扩孔解堵。泥质成分增多，容易形成泥质沉淀堵塞油道。孔隙性储层多。因而，遇这种情况应尽量加大钻井液瞬时失水（初失水）而控制较低的总失水。并且使钻屑中含有与油道孔径相匹配的粒子。使泥饼屑只堵在地层表皮层。2根据不同类型的井选择体系超深井其特点是高温高压。因而要求钻井液热稳定性好，高温对性能影响较小及在高压差下泥饼压缩性好。为此，钻井液处理剂必须在高温下不热解、不解吸而保护应有的功能。目前三磺钻井液和聚磺钻井液可满足此要求。区域探井和预探井该类井主要要求是能够随时发现产层，为此，要求选用不影响地质录井（即钻井液莹光低）及易发现油气层位（即钻井液密度低）的钻井液体系。因此，最好不使用含油钻井液和油基钻井液而选用易于维持低密度的钻井液，如聚合物不分散钻井液。开发井其特点是地层已掌握清楚，有成熟的钻穿油气层上部地层的经验，主要要求在保护油气层及钻井速度上。处理剂可适当放宽荧光程度。上部尽可能采用聚合物不分散钻井液，到产层转化为相应钻井完井液。超高压井该类井的主要特点是地层压力异常高，钻井液密度常超过2.00g/cm3，一般都选用分散型钻井液体系，因为它可以允许更大的固相容限，控制固相和坂土含量是配制和维护超高密度钻井液流变性的技术关键。定向井（包括水平井）特点是钻井过程中钻具与井壁的接触面积较大，摩阻大，易垮塌，卡钻；钻井液在井筒中的流态与直井不同，钻屑携带困难，对钻井液的润滑性、抑制性、防塌性和携带性提出了较高的要求，流变参数的选择必须考虑到流态流型的特殊要求，以获得最佳的洗井效果。例如，用石灰抑制性体系，聚磺防卡钻井液体系等。3根据不同地层特征选择体系高压水层对钻井液的要求a最重要的是弄清水层压力系数，调整好钻井液密度，压住水层，不让其流入钻井液中造成污染及复杂情况。b根据水质，采用抗盐污染的钻井液类型。c若提高密度有损害于油气层或压漏上部层位，而堵漏效果有限的情况下，应从套管程序上加以解决。盐膏层对钻井液的要求a若属薄层或夹层盐膏，可选用抗盐膏剂维护设计所需钻井液性能，含钛铁盐的聚磺钻井液、磺化钻井液。b若属厚或较纯的含盐层，即选用饱和盐水钻井液，加盐抑制剂。并用合适的泥浆密度平衡地层压力。c若属厚杂盐层必须弄清盐的种类及含量，采用饱和盐水配合与地层具有相同盐类的钻井液，两者活度应基本一致。d若属纯石膏层，可选用饱和石膏钻井液、三磺钻井液。e为防止塑性形变，在盐层埋深大于3000米时，应提高钻井液密度，以克服缩径，特别是挤毁套管事故。具体设计参照地区性盐塑变与密度关系图版。易塌地层对钻井液的要求a不能在易塌地层采取负压钻井；b钻井液粘切不能过低，返速不能过高，以免形成紊流冲刷井壁，加剧井塌。c钻井液凝胶强度不能过大，以免造成起下钻及开泵时压力激动过剧而发生坍塌。d在水敏性强的地层，要求钻井液API失水小于10毫升，HTHP失水控制在15毫升内，不超过20毫升。e对脆性页岩及微裂缝发育的塌层，最好选用沥青质起封闭缝隙，减少进水的防塌作用。f使用抑制性较强的是防塌钻井液。对付上部坍塌地层，采用多元聚合物钻井液体系。易卡地层对钻井液的要求a降低压差是最有效的防卡措施b固相含量尽可能降低，无用低密度固相含量不超过6%（V/V）。c选用有效的防卡剂和润滑剂，探井应选用无荧光润滑剂。d储备必要的解卡剂和解卡液原材料，一旦发生卡钻可及时浸泡解卡。易漏地层对钻井液的要求a储备必要的堵漏剂b设计作出不同漏失情况下的堵漏措施，针对漏层性质和类型选用相应的堵漏方案。c在可能情况下，最好把漏层钻穿（如抢钻）后再采取堵漏措施。d设计应考虑到因静切力过大，开泵过猛而憋漏地层4根据工程要求选择钻井液体系钻井工程对钻井液的要求体现在两方面，一是确保安全钻进，二是提高机械钻速，提高机械钻速的要求如下：（1）尽可能保护近平衡压差。除算准平衡地层孔隙压力所需的静液柱压力外，对钻井液具体要求如下：a在保持洗井效率的前提下，尽可能采用较低的粘切，以便在正常超钻速度下尽可能降低抽吸压力降。b绝对避免钻头泥包，尤其在强造浆地层。因此，要求钻井液具有较强的抑制性。最好在钻井液中加入防泥包剂。c尽可能降低钻井液流阻及保持适当的泵量，因此要求在钻井液中加入润滑剂，以便降低由此引起的对地层的附加压力。（2）具有良好的剪切稀释特性和较强的洗井及携屑功能。剪切稀释能力强的要求是控制在低的水眼粘度下，环空粘度达到满足清洗井底和携带钻屑的范围。若采用宾汉模式，动塑比（YP/PV）为0.40.5，若为重泥浆一般采用n值高限，轻泥浆用n值低值。幂律模式n值为0.50.7，即可满足以上要求。二、钻井液参数设计要求1按规定压力附加值确定循环当量密度值。2根据循环当量密度确定最佳固相含量，选择流变性能的范围。采用推荐表里最佳范围和固相对照表即可优选设计钻井液固相含量和流变参数最佳范围。钻井液密度与固相含量的关系密度g/cm31.151.301.401.501.601.701.802.002.202.40固相含量%10151922252830354044亚甲兰含量%3.272.892.262.52.312.111.931.611.350.96坂土含量857570656055504235253按规定内容进行分层设计4适合高压喷射提高机械钻速的聚合物低固相钻井液流变参数优选要求（1）改善流型要降低n 值。要求流型指数调整到0.20.7，实验测试表明，当n0.6时，携带能力较强且有利于净化井壁。（2）控制流态，防止冲刷井壁。一般希望流态接近稳定状态，即上返速度不能超过井眼稳定的“Z”值，当n 值降到一定数值后，可适当调整K值以调整钻井液的稳定流态“Z”值，但K值的提高是有限的，过高会使钻井液过稠，也不利于钻井。因此，上返速度要求：81/2井眼11.5m/s，95/6井眼0.81m/s，121/4井眼0.60.8m/s即可满足优选排量之要求。（3）尽可能降低水眼粘度，有利于破岩、清岩、提高钻速。要求水眼粘度最好控制在15mPa.s，不超过12 mPas，在降低n值，适当提高K值时，希望不增加水眼粘度。为此，可采用新型复合离子型聚合物钻井液体系。（4）具有良好的剪切稀释能力和携带能力。采用宾汉模式，要求动切力24Pa，动塑比0.48；幂律模式，n值越低越好，要求n值不大于0.7；卡森模式，要求卡森动切力0.482.9Pa，剪切稀释特性指数Im300600。同时要核算出环空净化能力LC0.5。（5）具有适当的静切力。（6）具有低摩阻。即要求塑性粘度PV低，一般低n值的钻井液具有这种突出的特性。密度1.30以下的轻钻井液一般塑性粘度应在315mPas之内。综上所述，总的要求是：两好（流型好、剪切稀释性好）；两低（水眼粘度低、塑性粘度低），三适当（适当流态，适当携岩能力和触变性）。从调整钻井液流变参数来讲，只要降低n值，适当调整K值，保护低水眼粘度，就能够达到钻井工艺的上述要求，从而取得摩阻小，钻速快，井眼稳定和净化好的效果。钻井液流变性参数优配优控范围（密度1.30以下）指标项目返速PVYPnC cIm项目指标81/2 11.5m/s95/6 0.81m/s121/40.60.8m/s315240.20.7150.482.9300600钻井液设计书格式钻井液设计书 钻井液设计书地区-构造-井号-钻机-作业者-设计-审核-单位日期目录一、前言二、地质资料三、工程设计四、分段泥浆性能（总体设计）五、分段泥浆的配制、维护、材料控制六、全井泥浆材料计划七、泥浆性能的测量及资料八、其它一、前言本设计是以XX提供的钻井、地质资料为基础设计的。估计钻进时间XX天。提高的资料表明，XX构造的地层主要XXXXXX并兼X、X、X等情况。该井的设计井深为XXXX米，钻探目的的地层为XX，根据地质资料和实验室试验、计算结果，推荐中深井井段以前用聚合物低固相水基钻井液，在深井井段在聚合物泥浆的基础上增加抗温稳定剂、高温降失水剂，使其转化为聚磺体系。预计井底温度可能最高在XXX，因而在处理剂方面给予重视。泥浆体系的稳定靠最大限度地控制低的固相含量，这就要求钻井队配备性能良好的、齐全的净化设备，一般包括振动筛、除泥器、离心机、除气器等。另外，工程措施的合理，也是保证井眼稳定的重要一环，例如，泥浆停止很长时间后开始了循环时，必须考虑到泥浆的静切力、而钻进时又要注重泥浆当量密度，尽可能减少井漏和降低对井壁的危害。再有，泥浆在循环时的机械冲刷，起下钻时的压力激动，抽吸作用，钻具对井壁的撞击等等，如工程措施不恰当，都可能引起井眼不稳定和井下复杂化。根据大量室内研究试验证明，聚合物泥浆体系对于控制地层造浆，防止泥页岩垮塌是十分有利的，但钻进中体系应保证聚合物含量不低于X.XXg/l，实施中遇严重垮塌时还应增加防塌措施，追加防塌剂品种及加量，根据实际钻进资料临时修改设计而调整。不仅限于原设计的范围。二、地层分层及岩性（地质资料摘要）三、钻井和套管程序（工程设计摘要，按以下格式填写，由甲方工程设计提供）井段（米） 井眼尺寸（英寸或厘米） 井眼经历地层 套管尺寸与井段（英寸或厘米）钻进主要水力参数（排量、泵压、钻压、其它）四、分段泥浆性能（总体设计）下表中数据为聚合物和聚磺泥浆的常规参数井段（米）地 层井眼尺寸（in或cm）密度g/cm3FV（秒）FL（ml）PH静切力Pa体系0150第四系261.101.20601002089开钻浆1800第三系171/21.151.2550708810215低固聚合物4200白垩系121/41.1540605810215低固聚合物5200二迭系81/21.1040505810.5425聚磺6000寒武系57/81.0835505810.5215聚磺五、分段泥浆的配制、维护、材料控制1井眼（每一个尺寸的钻头为基本设计段，一个钻头尺寸范围内若换体系应增加设计段）2井段3地层4进尺5估计钻进时间6泥浆类型7全套泥浆性能设计8基本泥浆的配制（包括坂土浆、予处理、处理、入井后调整）9维护10估计泥浆材料品种及用量、备用泥浆材料品种及量11估计该段使用的泥浆总量12净化装置的使用要求六、全井泥浆材料予算及材料成本预算（材料成本根据甲方提供的单价为依据例为92年价）1国内成本基本原则：3000米以内低压井，50100元/米；3000米以内高压井，80150元/米；5000米以内低压井，80150元/米；5000米以内高压井，120200元/米；5000米以上井，可根据当地情况确定。注：漏失材料另行考虑，不包括净化装置的租金2备用材料：堵漏材料；除硫材料；防喷加重材料或备用重泥浆；其它3润滑剂：根据设计斜度，实际井段，地层倾角，泥浆密度进行考虑。七、泥浆性能的测量及资料1值小班泥浆工每两小时（钻进中）测量一次密度，漏斗粘度，取样点为振动筛下出口槽（以下取样点同）2钻进中每班由泥浆工程师测一次全套性能。34000米深以后或密度大于1.50g/cm3时，每周测一次HTHP失水，泥饼粘附系数。4钻进中每天测一次滤液离子分析，包括Ca2+ 、Mg 2+、Mf、 Pf、亚甲基兰坂土含量。5根据井下的情况安排必要的泥浆小型试验，安排必要的样品送中心化验室检验。6每天向甲方监督递交日报一份，每半月或一月集中交甲方泥浆组一分，每月（或两月）集中代回基地经理处一份。7完井后5天内填写泥浆总结。8新探区探井应设计取岩样至中心化验室对岩性组成进行测定。八、钻井知识编辑汇总（中原录