水平井钻井液概述

1)自然裂开性油藏；1)自然裂开性油藏；2)存在水锥、气锥的储层；3)薄的产层；4)低渗透油藏；5)非均质简单地层；6)低能量油藏；7)增加油气采收率。4.2水平井分类依据造斜井段的曲率半径，一般把水平井分为三大类：水平井钻井液4.1水平井应用范围水平井技术在油气田开发中除能大大增加油气井产量外，还能解决很多直井或一般定向井无法实现的目标。目前水平井常用在下面几个方面：水平井类型造斜率曲率半径长半径水平井1o－6o/30m300－900m中半径水平井8o－20o/30m90－210m短半径水平井150o－6－12m300o300o/30m4.34.3水平井钻井液的选择要求井钻井液还需特别留意以下几个方面：1)储层保护；2)井眼清洁；3)润滑性；4)抑制性；5)适当的密度；6)经济性；7)环境问题。4.44.4水平井的井眼净化随着井斜的增加，钻井液中的固相颗粒因偏心力的作用而向下井壁沉降产生钻屑床，给去除钻屑带来困难。井眼净化的一般规律是：a.环空流速是影响钻屑输送的关键因素，在不超出泵排量或流淌限制的前提下尽可能提高流速有利于改善钻屑的去除效率。下，泥浆的流变性对钻屑的去除影响不大，这一点适用于各种斜度的井。屑的输送更困难。携带液洗井，前面的稀液搅起钻屑再由后面稠液带出井眼，这种方法对井眼清洁很有帮助。机械作用能够弥补水力学清洗井眼的缺乏。循环洗井时，在可能的前提下，保持钻柱一边旋转一边上下活动，可以扰动钻屑床，使钻屑的去除效率得到提高。井斜角是影响井眼净化的根本因素，井斜角从0o到在一些差异。0～30o区段：用高动塑比层流携砂具有最正确清洁井眼的效果。在本区段，钻屑床开头在低井壁上形成。30o30o～60o 区段：层流和紊流具有一样的清洁效果，层泥浆流变性对钻屑输送影响甚微。此井斜区段，钻屑床有向井底滑动的可能。60o～90o 区段：紊流供给最正确的钻屑输送力量，而高动塑比则有利于改善层流携砂时的力量。钻屑床在此井斜区段不会向井底滑动。留意：选择流态时必需考虑地层的承受力量。4.5水平井的扭矩与摩阻擦阻力。当摩阻足够大时，它就成了水平井或大位移延长井的制约因素。由于影响扭矩和摩阻的因素很多，因此要判定引起井下阻力增加的缘由有时是很困难的。解决水平井的扭矩和摩阻问题应从钻井工艺和钻井液两方面着手。此处仅限于钻井液方面。通过降低钻井液的APIHTHP滤失量，形成薄而韧的水平井的摩阻问题。大局部油基泥浆的润滑系数在0.08～0.09之间，各种水基钻井液的润滑系数在0.2～0.35之间，在参加适当的润滑剂后水基泥浆的润滑系数可下降到0.10以下。为保持较好的摩阻掌握，水平井钻井液的润滑系数必需0.10以下。实现。惰性固体润滑剂：主要有石墨、炭球、塑料小球、玻璃微珠及坚果圆粒动摩擦变为滚动摩擦，大幅度降低扭矩和阻力。其中塑料小球优点最多，它不溶于水和油，密度1.03-1.05g/cm3205oC以上，可与水基和油基钻井液配伍使用。粒度从8100目，粗细应搭配使用，一般来说粗颗粒的润滑作用更好，但易被筛除。塑料小球的加量一般为123520％左右。极压润滑剂：在高压下极压润滑剂可在金属外表形成一层结实的化学膜，以降低金属接触界面的摩阻，故更适应水平井钻柱对井壁在高的侧压力状况下的降摩阻需要。PF-LUBE、BIT-LUBE 均是极压润滑剂，加量一般为0.5－1.0％。无毒润滑剂：4.6水平井井眼稳定是压缩或拉伸破坏造成的结果，地层裂开源于拉伸破坏，而井眼缩小和井径扩大源于压缩破坏。当井眼内压力超过四周岩石张力强度时，井眼被压裂。当井眼内压力过低，四周岩石的挤压力超过它时，井璧就可能坍塌。正确选择钻井液密度使其既能满足支撑井璧防止坍塌的要求，又要防止密度过大压裂地层，这是解决井眼稳定力学问题的主要途径。是一种不含双键的有机物，无生物毒性，不污染环境，4.6水平井井眼稳定是压缩或拉伸破坏造成的结果，地层裂开源于拉伸破坏，而井眼缩小和井径扩大源于压缩破坏。当井眼内压力超过四周岩石张力强度时，井眼被压裂。当井眼内压力过低，四周岩石的挤压力超过它时，井璧就可能坍塌。正确选择钻井液密度使其既能满足支撑井璧防止坍塌的要求，又要防止密度过大压裂地层，这是解决井眼稳定力学问题的主要途径。对垂直井而言传统的密度选择方法是依据地层孔隙流体压力和地层岩石裂开压力，在孔隙流体压力的根底上附加一个合理的压力值来确定泥浆的密度。对水平井来说，除孔隙流体压力外，还应考虑水平井状态下岩层失去平衡的那局部支撑负荷即井眼坍塌压力，它随井斜角增大而变大。井眼坍塌压力梯度可依据原始地层应力岩石强度和孔隙流体压力估算出来。为了使估算比较准确，需要进展岩石压裂试验通过试验数据来估算地层原始应力和岩石强度。水平井的钻井液密度应由井眼坍塌压力和裂开压力确定。在其它条件一样的状况下，随着井斜角增大，钻井液的密度选择范围将变窄既坍塌压力与裂开压力更接近。区，假设地壳构造应力中一个横向地层原始应力大于另一个横向地层原始应力，井眼沿最小地层原始应力方向倾斜比沿大的构造应力方向钻进，井眼更稳定。次是页岩，而砂岩最稳定。从井眼深度看，一般是井眼越深越易坍塌。井眼四周的岩石强度变弱而使井眼变得简洁坍塌。在易坍塌层钻进，由于斜井或水平井比直井的井段更长，在直井中不消灭坍塌的地层，在斜井或水平井中也可能消灭坍塌。对于这样的问题，解决井眼不稳定的途径有两个：一方面从钻井工艺上，改长曲率半径井为中短曲率半径井，可削减易塌裸眼井段的长度；另一方面是从钻井液的性能上加以改善，使钻井液具有更强的抑制性和良好的造壁性，水平井钻井液的HTHP10ml以内。水平井漏失问题水平井井漏的缘由：的岩石裂缝〔应大于钻井液中最大固相颗粒的粒径〕；二是有比地层孔隙压力大的井眼液柱压力即存在压差。水平井钻井由于一些特别的缘由，使得钻井过程中发生井漏的时机比直井大得多，由于开发后期的储层〔能量已降低〕和裂缝性储层往往是选择水平井开发的主要类型，而这两类地层恰恰是简洁发生井漏的地层。水平井漏失因钻井液方面的缘由归纳起来有：在垂直井深和地层孔隙压力一样的状况下，水平井钻井液的循环压降随井眼的延长而增加，增大了钻井液的循环当量密度；道变窄，引起流淌阻力增大，增大了对地层的压差；钻井液粘度的措施，因而产生更大的流淌阻力，增大了钻井液的循环当量密度；的钻井液密度才能稳定井璧，这就产生了更大的钻井液液柱压力，增大了压差；4.7.24.7.2防漏堵漏措施：a.a.地层的裂开压力梯度；5％，应着重从提高钻井液的携岩力量入手，避开因提高返速增大的井漏危急；掌握钻井液的流变性能，削减钻井液的环空循环压降；削减压力感动的影响；运用屏蔽暂堵技术来加固井璧防止井漏；承受低密度流体钻进。水平井的储层保护的面积和时间大大的增加，钻井液对储层损害的时机也相应地增大。钻水平井的目的是要提高油气井的产量，为了使水平井到达尽可能高的产能，就必需使水平井钻井液具有保护储层的力量，使储层损害掌握在最低程度，为此，选择用于水平井的钻井液，必需测试它与储层岩心的相容性，只有那8080％的钻井液必需进展改造，使其到达80％以上，否则应避开使用。引起储层损害的缘由有：钻井液中的固相颗粒堵塞储层的孔喉；地层中粘土矿物的水化；地层中微粒的运移；储层岩石润湿性反转；产生不溶解的沉淀物；水锁；乳化堵塞水平井钻井液体系井钻井液首先应有利于保护油气层并简洁转化成完井液，其较好的悬浮携屑力量和防漏力量并被环境所承受。油基钻井液体系油基钻井液具有很多优点：它对储层损害最轻；有很好的润滑性，可显著降低起下管柱时的摩擦阻力和钻进时的扭矩；对井眼的稳定力量最高；受外界因素影响较小；性能可保持长期稳定。因此，在水平井钻井中油基泥浆被优先考虑使用。油基钻井液存在的缺乏是本钱较高，易产生环境污染，携屑和井眼清洁力量较差。合成基钻井液体系合成基钻井液解决了传统油基泥浆的环境污染问题，它的优点和缺乏与传统油基泥浆相像，而且它的润滑性能甚至超过了传统油基泥浆，但本钱也比传统油基泥浆高。聚合醇水基钻井液体系聚合醇水基钻井液〔PEM泥浆〕是在传统的水基聚合物得到显著提高，性能上到达接近油基钻井液的水平。水基钻5％的聚合醇处理剂〔如PF-JLX〕，钻井液润滑80井液用于环境敏感的地区。水基聚合物钻井液体系主要用于砂岩储层的水平井钻进。优点：环境污染小，本钱较低，性能易调整，有利于井漏的预防和处理。无粘土盐水钻井液体系该体系由无机盐〔KCl、NaCl〕水溶液加可溶性暂堵剂和调整流变性的聚合物〔XC、HE