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'钻井液设计(一)钻井液施工的原则及技术思路本井为预探井,所钻地层为中生界的侏罗系和三叠系、古生界的二叠系。岩性主要为泥岩、泥页岩、粉砂质泥岩、石英砂岩、各种灰岩等。将钻遇的复杂情况主要有:高压气层、盐膏层、盐水层。泥岩通常含有钙质团块,另外还可能钻遇大型漏失地层,钻井液是直接与地层接触的循环介质,是安全、优质、快速打好该井的关键因素。1钻井液的施工原则体现四个“有利于”,实现三个“保证”,即:有利于钻井安全施工,能有效地预防井下事故和复杂情况;有利于除油排气,保持钻井液性能稳定;有利于发现和保护油气层,尽最大可能减少油气层污染,增加勘探效益;有利于环境保护,减少环境污染,提高社会效益;保证井眼畅通无阻,提高钻井施工效率;保证钻井液高温性能稳定,适应深井钻井施工;保证钻井液抗污染能力,能有效地预防盐膏层、盐水层引发的井下复杂情况和钻井事故。2钻井液施工的技术思路钻井液工艺应具有“两抗”、“七防”的能力,并且有随机应变地处理各种复杂情况的技术措施,以满足该井钻井施工的需要。“两抗”是:第一钻井液要具有抗高温的能力,本井设计井深5540米,要求钻井液和各种处理剂起码要抗150℃的高温,以防因高温钝化,或高温降解对钻井液性能的影响,确保钻井液性能的高温稳定性。第二钻井液要具有抗污染的能力,从地质预告来看,从地表开始,泥岩通常有含钙团块,嘉陵江组到井底都含膏盐层,并且该井段还可能钻遇盐水层和H2S含气水层,盐膏和盐水对钻井液性能破坏极大,也极易引发钻井事故,所以钻井液必须有较强的抗污染能力,以适应该地层安全钻井的需要。“七防”是:
第一防塌,本井泥岩、泥页岩、粉砂质泥岩较多,并且夹杂较多的各种灰岩,大块灰岩脱落易造成突发性卡钻,因而钻井液的防塌技术思路不仅要抑制泥页岩的水化、分散,而且要改善钻井液流变特性和悬浮能力,预防突发性的大掉块引发的钻井事故。第二防漏,本井邻井都不同程度地发生了井漏,有的甚至只进不出,为了安全钻进,钻井液不仅具有防漏能力,还要有相应的堵漏技术措施,尽量减少因井漏造成的经济损失。第三防卡,本井卡钻的危险主要有两方面因素,一是钻井液密度较高,有粘卡的危险;二是大掉块造成的硬卡。预防粘卡主要从改善泥饼质量,提高钻井液润滑性方面解决;预防大掉块卡钻,要适当提高钻井液的动切力和悬浮能力。第四防喷,井喷主要危险是气,要求钻井液不仅要根据井下情况适时加重,而且应具有抗气浸的能力,并且有利除气。同时气中往往含有H2S,钻井液应能及时清除H2S,确保人身安全。第五防油气层污染,主要从钻井液类型,例如复合屏蔽暂堵技术、防水锁等方面考虑油气层保护,提高勘探效果。第六防环境污染,钻井液处理剂不能含有害物质,钻井液排放应符合环保要求。第七防硫化氢(1)检测到有H2S时,钻台操作人员必须立即戴防毒面具,并在钻台和井口处喷洒氨水,使H2S生成硫化铵,以减小毒性。(2)适当提高钻井液密度,使液柱压力大于地层孔隙压力,将H2S层压死。(3)用高碱比稀释剂降低粘度、切力,并补充一定量的石灰粉以稳定PH值,开动除气器进行除气,使钻井液具有良好的流动性,以利于清除H2S气体。用高效硅氟稀释剂,其加量为0.4-0.6%,用烧碱把PH值提高到10以上。(4)加入碱式碳酸锌使H2S形成难溶的硫化物,清除钻井液中的硫化氢。碱式碳酸锌的加量要在H2S浓度的二倍以上。(5)H2S对钻井液性能有破坏,除改善流动性外,还要加入0.5-1%的CMC或SJ-1进行护胶,使钻井液失水达到性能要求。
(二)分段钻井液类型及维护处理措施1一开段(0—382米)A钻井液类型:B钻井液配方:C钻井液性能:F钻井液维护措施:2二开段(382—3282米)A复杂情况预告:B钻井液类型:C钻井液主体配方:D钻井液的维护处理3三开井段(3282—5540米)A复杂情况预告B钻井类型:C工艺配方:D钻井液的维护处理:(三)复杂情况预防及处理1井漏周围钻井情况表明:该区块沙溪庙组、须家河组、嘉陵江组嘉二段都不同程度地存在漏失问题。本井防漏、堵漏的技术措施如下:A防漏技术措施:B堵漏技术措施:2钻遇石膏层的处理
3钻遇盐水层的处理4气浸和H2S的处理5井塌的处理(四)分段钻井性能:表6钻井液设计性能指标井径一开444.5mm二开314.1mm三开241.3mm井段(m)0-20,22-382382-32823282-5540р(g/cm3)FV(s)APIFL(ml)APIK(mm)G(Pa/Pa)PHCs%KfHTHPFL(ml)HTHPK(mm)YP(Pa)PV(MPa.s)YP/PVMBT(g/l)固含%注:⑴表中符号意义:р密度,FV马氏漏斗粘度,FL滤失量,K泥饼厚度,G静切力,Cs含砂量,Kf摩阻系数,HTHPFL高温高压失水,YP动切力,PV塑性粘度,YP/PV动塑比,MBT亚甲基兰般土含量。九防止油气层污染要求'
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