榮 芳
(川慶鉆探長慶鉆井總公司,陜西西安 710021)
長慶油田隴東地區水平井鉆井液技術探析
榮 芳
(川慶鉆探長慶鉆井總公司,陜西西安 710021)
重點介紹了長慶油田地區水平井在鉆井過程中使用的鉆井液技術難點,分析了鉆井液維護處理措施,以及CQSP-2鉆井液體系優化與規范和長慶油田的復合鹽體系應用效果。
水平井;鉆井液技術;油田
1.1 直井段清水聚合物快速鉆井液技術
清水聚合物的強絮凝鉆井到直羅層之后產生坍塌,因此在洛河組井段部分應該強化鉆井液的絮凝和攜砂性能,但是洛河組下部井段不能加入PAM、QD-1和單封等堵漏材料進行防漏措施,在進行鉆井過程中,當鉆井鉆到直羅組首先需要將井中的PAM消耗完,并且在鉆井至羅坍塌層的可以加入抑制性的聚合物[1]。還可以加入無機鹽去抑制井壁坍塌,其中鹽的加入方法和劑量如下,打開安定組加5~6tKCL,如果加入鹽之后必須要等待24h,并且在每天加入6~10t的工業鹽,當密度上升到之后必須減少鹽量,還要控制在每天2~4t的劑量。這主要是因為在加鹽過程中如果太猛就很容易改變性能,會降低黏度和增加失水。
1.2 斜井段欠飽和和鹽水聚合物鉆進液技術
鹽水聚合物鉆進液技術方面,每天加入一定的鹽量,并且鹽量的控制保障在2%左右,逐漸達到飽和狀態。經過加入鹽之后井斜段就會超過50度,經過這些方法井斜段逐漸降低失水轉化,轉化為CQSP-2鉆井液體系。體系淀粉類處理劑參與濾餅形成,體系淀粉隨時間的自降解性能可使濾餅破壞,有利于解除油層表面的封堵。同時加入工業鹽提高密度和體系抑制性。
1.3 水平段低黏切鉆井液技術
在使用水平井鉆井液的時候要保障鉆井液的黏度控制在36~38s,在40s的時候水平段在1 000m,完成鉆井控制的在45s內。斜井段和水平段的配方統一,并且性要求也要統一,在鉆井過程中轉化使用CQSP—2鉆井液體系,形成穩定性維護。
1.4 鉆井液維護處理要點
鉆井液在使用過程中要注意一些事項,包括如下四點。第一是使用淀粉實現處理劑水分降低從而達到黏度提高目的。還可以使用G309去改善鉆井液的流動性,進過超細碳酸鈣可以去調整泥餅的固相問題,使用聚合物抑制劑可以提高鉆井液的黏度和切力,還可以實現泥餅的光滑性;第二是為了提高鉆井液的礦化度可以加入NaCL、KCL和甲酸鈉,這樣可以有效地降低鉆井液中水的活度從而提高鉆井液對地層的抑制力[2];第三是為了解決加鹽之后產生的失水問題,因此可以在每次加鹽的前后去測量失水狀況,根據測得的失水情況去調整;第四是在鉆井液中增加超細碳酸含量,可以通過提高鉆井液中的封堵粒子含量來實現這一目標。當G309總含量達到2%~3%的時候,超細碳酸鈣含量就會達到3%~4%。進過鉆井液作用可以降低地層的坍塌壓力以及實現有效的封堵。
CQSP-2鉆井液體系優化與規范主要表現在去土、少固、強抑制,低摩阻,合理規范密度,低粘切。
(1)去土、少固、強抑制
為了達到斜井段的PDC造斜要求,不可以使用膨潤土粉,但是要通過優化KCL。在鉆井液中放入工業鹽使得達到飽和狀態,并且通過減少重晶石用量,可以增強抑制性,還可以降低鉆井液中的含沙量,通過固相的降低來保障速度的提高。
(2)低摩阻
如果鉆井液中減少了重石晶的含量,那么鉆井液中的含沙量也會降低,這就導致鉆井液產生的摩擦阻礙力量就會減少。如果完全不使用原油,并且RY—828使用逐漸減少,某些井不使用液體潤滑劑,在滑動的過程中因為沒有粘托,滑動效率就會得到很大的提高。通過加入石墨和RY-828可以改善泥漿體系和泥餅的潤滑作用。
(3)合理規范鉆井液密度
鉆井液密度在整個鉆井施工過程中具有重要的作用,可以有效地實現井壁穩定。在第一增斜段中鉆井液密度保持在1.06g/cm3,在第二增斜段鉆井密度保持在1.15g/cm3左右。這樣可以有效地提高鉆井過程中的滑動速度,還要保障中測起鉆和人窗起鉆前密度分別提高到 1.2g/cm3和1.25g/cm3。這樣可以減少發生坍塌現象的次數。對于鉆井液密度的調整還要考慮到水平段施工遇到的地質和巖石性質情況,當遇到砂巖并且沒有掉塊的情況下,此時鉆井液的密度可以控制在1.18g/ cm3左右。但是如果遇到的鉆井是泥巖段的話,并且深度超過了50m并且還伴有出口掉塊,因此可以根據泥巖段長度和掉塊的比例去調整鉆進液密度。
(3)低黏切
根據CQ SP-2鉆井液體系特征,當黏度控制在45s左右的時候,還需要將轉漿后的黏度保持在40s之內,因為低黏切的鉆井液可以很好地滿足機械鉆速提高要求。并且該鉆井液體系要求黏切的表觀黏度AV是18-25MPa·s,塑性黏度PV保持在15~20MPa·s,動切力YP范圍是2~4Pa,以及相應的動塑比小于0.2。
長慶油田隴東地區水平井鉆井液體系目前已經改進為復合鹽體系,在這個體系中的泥漿料主要是復合鹽,并且鉆井液的處理方法簡單操作性強,在功能特點上主要有以下表現。第一鹽水可以有效地抑制復合防塌,實現泥巖易塌層井壁的穩定性,很好地解決了泥餅太厚的問題;第二是可以實現井下復雜性的降低,因為鹽水體系的流動性比較強,黏切值較低;第三是該復合鹽體系的潤滑效果較好,可以實現很好的潤滑作用;第四是工業鹽代替重晶石可以提高鉆井液密度,提高鉆井速度。
長慶油田中鉆井液技術的應用逐漸提高了長慶油田的采油效率,水平井段應用的負荷鹽體系使得鉆井液處理得更加完善有效,還保障了斜井段和水平井段的安全。
[1] 郭元恒,何世明,劉忠飛,等.長水平段水平井鉆井技術難點分析及對策[J].石油鉆采工藝,2013,(1):14-18.
[2] 張云.淺談現代水平井鉆井技術[J].科技資訊,2010(30):114.
Drilling Fluid Technology for Horizontal Wells in Longdong Area of Changqing Oilfield
Rong Fang
This paper focuses on the technical difficulties of drilling fluid used in the drilling process of horizontal wells in Changqing Oilfield.The drilling fluid maintenance measures,the optimization and specification of CQSP-2 drilling fluid system and the application effect of compound salt system in Changqing Oilfield were analyzed.
horizontal well;drilling fluid technology;oil field
TE254
A
1003–6490(2017)05–0230–02
2017–04–06
榮芳(1984—),男,陜西西安人,工程師,主要從事鉆井工作。