玉门油田欠平衡钻井液技术.ppt

1、国际钻井泥浆技术服务公司 二O一二年十二月,玉门油田 欠平衡钻井液技术,目 录,一、成果背景,二、主要研究内容,三、推广应用情况,四、取得的主要成果与创新点,国际钻井泥浆技术服务公司,五、国内外同类技术比较,六、效益分析,一、成果背景-油层压力,较低的油层压力，造成钻井液污染油层、井漏复杂、压死油气层使其难以被发现等困难,国际钻井泥浆技术服务公司,一、成果背景-井漏情况,青西区块自2006年开始几乎每口井储层均发生油层漏失，采用堵漏提高承压，为了稳定上部地层，钻井液密度远超过储层当量密度，造成油层污染。,国际钻井泥浆技术服务公司,国际钻井泥浆技术服公司,青西中沟组地层压力横向分布图,一、成果背

2、景初步应用情况,鸭西区块勘探一直未能取得较大突破，2007年柳106等欠平衡井出现重大发现，2010-2011年该区开始大规模部署欠平衡钻井，在发现油层、减少油层漏失、提高机械钻速等方面，欠平衡钻井成为勘探开发一把利器。,国际钻井泥浆技术服务公司,一、成果背景初步应用情况,国际钻井泥浆技术服务公司,二、主要研究内容,国际钻井泥浆技术服务公司,分别青西、鸭儿峡两区块提取12口、7口已钻井的井径数据，对储层段井径从对比分析发现：两区块储层段井径整体呈现井径扩大规律，其中，青西区块最大扩大率107.46%，平均扩大率18.57%，鸭西区块最大扩大率42.35%，平均12.86%。,井壁稳定性研究-机

3、理分析,2.1.1酒西盆地白垩系储层井壁稳定研究,国际钻井泥浆技术服务公司,国际钻井泥浆技术服务公司,2.1.1酒西盆地白垩系储层井壁稳定研究,酒西盆地白垩系地层以灰黑色、深灰色泥岩夹粉砂岩、白云质泥岩，富含黄铁矿、上部以白云质泥岩及泥质白云岩互层为主,下部为砂砾岩、白云质泥岩与泥质白云岩互层、凝灰质砾岩与白云质泥岩、泥质白云岩不等厚互层。,青西地层岩性组合,鸭西地层岩性组合,1、地层岩性组成,国际钻井泥浆技术服务公司,2.1.1酒西盆地白垩系储层井壁稳定研究,2、粘土矿物含量及岩石力学分析,岩心的三轴应力试验表明：岩石具有明显的塑性特征，这主要是由于下沟组储层岩石中的粘土矿物含量较高所致。

4、岩石矿物分析表明：储层岩心含有25-30%的伊/蒙（蒙皂石）混层、6.82-10.47%伊/蒙（蒙脱石）混层，当钻井液中水浸入地层，易出现较高的坍塌压力。 钻井过程中表现为，先塑性变形，后膨胀坍塌。,虽然酒西下沟组地层由于地层年代及埋深作用，机械强度较大，有较高的清水回收率，但由于较高的蒙脱石含量，仍然有10-15%的膨胀率。,柳9井地层压力剖面 柳9井地层压力剖面显示：白垩系储层坍塌压力系数1.07，地层压力系数1.25，两者差距较小；且该段存在71-93.9Mpa的水平地层应力，在钻井过程各压力影响下，易出现井壁失稳现象。,国际钻井泥浆技术服务公司,2.1.1酒西盆地白垩系储层井壁稳定研究

5、,柳9井1000米以下地层清水回收率与24h膨胀率,3、岩样回收率及压力剖面研究,不同含水饱和度对白垩系地层强度的影响 柳9井在井深4295米岩样试验得出：杨氏模量随着含水量的增加而减小，因此可以推断，岩石的强度也会因杨氏模量的迅速下降而减小,钻井液流型对井底压力的影响 钻井液流型指数越接近1，对井底压力影响越小，越有利于井壁稳定,2.1.1酒西盆地白垩系储层井壁稳定研究,国际钻井泥浆技术服务公司,2.1.2充氮气欠平衡钻井特点分析,国际钻井泥浆技术服务公司,1、充气对钻井液流态的影响,井底钻井液性能贴近实测钻井液性能，充气钻井液流型与地面实测流型比较接近。 中部高返速泡状流，呈现层流或紊流状

6、态 井口回压控制下的气体弹状流，钻井液存在下行和上行两种流态，但总体流态呈现上升趋势。,1、充气对钻井液性能的影响,国际钻井泥浆技术服务公司,2.1.2充氮气欠平衡钻井特点分析,2.1.3 对欠平衡钻井液的要求,国际钻井泥浆技术服务公司,2.2 欠平衡钻井液配方室内评价,1、配方及性能确定,国际钻井泥浆技术服务公司,40%原井浆+0.4%CHM +0.5%小阳离子 + 3-4%HS-1 +1-3%HS-2+2-3%MFG-1+0.5% CaO +1-2%润滑剂+2%磺化沥青,2、配方室内评价,国际钻井泥浆技术服务公司,2.2 欠平衡钻井液配方室内评价,抑制性评价：配方具有较强的抑制性，能满足欠

7、平衡井段抑制性需要,流变性评价：配方粘切值较低，无法满足井下携岩和悬浮岩屑要求,2.3.1、流变性调节,国际钻井泥浆技术服务公司,2.3 欠平衡钻井液配方优化,流变性调节：坂含在40-50g/L，钻井液流变性常规性能及90性能均能满足井下要求。如出现井下掉块，可以将坂含提高至60-70g/L，以提高粘切值。,2.3.2 配方评价,国际钻井泥浆技术服务公司,2.3 欠平衡钻井液配方优化,试验表明：在40g/L的坂土含量条件下，MFG-1阳离子体系相对于常规阳离子体系具有更强的抗盐、抗钙、抗粘土污染能力，具有较高的固相和坂含容量。,3.1欠平衡钻井液现场维护处理方法,国际钻井泥浆技术服务公司,国际

8、钻井泥浆技术服务公司,三、推广应用情况,窿7X点火照片,国际钻井泥浆技术服务公司,三、推广应用情况,2012年度国际钻井公司欠平衡钻井情况统计（截至10月20日）,2012年截至11月30日国际钻井公司呈钻井欠平衡开钻10口，完钻7口，鸭951井因钻遇志留系破碎带，放弃欠平衡，转为常规钻井，柳14井发生硬卡事故。其余井均做到安全无事故，平均井径扩大率8.45%，测井及完井工作顺利，油气录井显示活跃，机速较常规钻井提高2-6倍。,国际钻井泥浆技术服务公司,三、推广应用情况,表：部分欠平衡井产油情况统计表：,国际钻井泥浆技术服务公司,四、取得的主要成果与创新点,国内外欠平衡钻井液 1、空气充气含有氧气，易发生井下爆炸，不适应油层钻进 2、玻璃微珠将密度成本高 3、国内研究以泡沫、微泡钻井液为主，需要重新配制，泡沫稳定性差，受钻井液含油、矿化度、地层水、温度等影响，钻井液泡沫稳定困难，密度难以稳定。,充氮气欠平衡钻井液 充氮气阳离子钻井液技术，钻井液原井浆经过处理既能使用，减少排放。 阳离子钻井液具有较