刘峰
[摘 要]塔河油田盐膏层分布范围广,埋藏深,钻井难度大,在钻井过程中钻遇盐膏层,极易发生井下复杂情况,要克服盐上钻进、盐上承压堵漏、盐层钻进、扩孔和盐水钻井液维护、穿盐层后下入复合套管等各项技术难题,就必须做好钻井关键技术研究。由于塔河油田共有三套盐层,其中以志留系盐层发育最好,本文就该区钻井过程中承压堵漏技术、钻井液体系转换维护处理技术、盐层水力扩眼技术的应用情况进行了阐述。
[关键词]承压 钻井液 扩眼 钻井技术 塔河油田
中图分类号:TE243 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)07-0028-01
1 承压堵漏技术
塔河油田在石炭系巴楚组钻遇70-260米厚度不等的盐膏层,为了控制盐膏层的蠕变速度,提高钻井液密度是有效方法之一。根据过去已钻几口井情况分析,钻井液密度控制在1.65-1.70g/cm3范围较为理想。而盐上裸眼井段地层压力当量密度小于1.20 g/cm3,为了满足钻盐膏层的要求,对盐上裸眼井段必须作地层承压堵漏试验。
1.1 承压堵漏层位
依据地质录井资料确定最有可能发生井漏的井段,大致可分为上白垩统(3000-3700米)、三叠系:4300-4500米的中细砂岩和砾状砂岩,4600-4700米细砂岩和地层不整合接触。5100米左右为双峰灰岩。实践证明,揭开双峰灰岩再进行地层承压堵漏试验比较理想,因为承压堵漏试验完成后,即进行泥浆转型工作,高密度钻井液对盐上机械钻速有较大影响。
1.2 钻井液配方
1#井浆+1.5~2.5%PB-1+1.5~2.5%云母(中)+2~2.5%SQD-98或2~2.5%LD-93+0.05~0.1%AT-1,用于封堵双峰灰岩上下井段。
2#井浆+1.5~2.5%PB-1+2.5~3.5%CXD或1.0~1.5%DF-1+2~2.5%云母(中)+25~3.5%LD-93或2.5~3.5%SQD-98+0.05~0.1%AT-1,用于封堵三叠系井段。
3#井浆+1.5~2%PB-1+1.5~2.5%CXD或1~1.5%DF-1+0.05~0.1%AT-1,用于封堵套管鞋以下井段。
在配制堵漏泥浆前,可将井浆密度调整到1.40 -1.45g/cm3,这样可降低憋挤压力。首先制定关井憋压措施,确定憋挤最高压力、憋挤量和静止憋压时间。施工中如出现异常需要认真分析、总结,重新制定措施,确保承压堵漏一次成功。承压堵漏达到预期效果后,再进行下步施工作业。
1.3 堵漏施工
①将井浆加重至1.40-1.45g/cm3,充分循环均匀,做好替浆准备。
②将去掉水眼的钻头下至5100m,开泵注入1#堵漏泥浆,封堵双峰灰岩井段,提钻至4900m。
③泵入2#堵漏浆,封堵三叠系,提钻至4300m。
④泵入3#堵漏浆,封堵套管鞋以下井段,提钻至2000m。检查井口,准备关井憋挤。
⑤根据试压作业程序,向井内相应层位注入堵漏浆,起钻至2000m,开始地层承压堵漏。关井后,小排量(12-15升/秒)蹩挤堵漏浆。
⑥根据压力变化可以分析憋压堵漏效果,及时调整憋压值和泵入量。使5100m处达到了1.73-1.75 g/cm3的当量密度,达到了设计要求,确保钻盐层的顺利完成。
2 钻井液技术
2.1 配方
水+0.7%NaOH+0.15Na2CO3+3%SMP-2+0.2CMC-LV+3%SPC+1.5%SPNP-2,膠液:井浆1:1,加22%NaCL、5%KCL,加重至1.69,加热至90℃,冷却至60℃,即按井浆:胶液=2:1混合后加26%NaCL及加重剂。
2.2 具体措施
(1)应及时补充胶液,控制好钻井液Cl-含量,使钻井液一直处于欠饱和状态,即Cl-≤165000-175000mg/l,保证盐岩及时溶解,并使岩盐层井壁适度溶解,保持岩盐层井径适度扩大,防止岩盐层卡钻。
(2)在钻盐膏层时,要及时以胶液的方式补充SMP-2、SPC、SPNP-2、CXP-2等处理剂,保持适当坂土含量,避免泥浆性能大幅波动。
(3)控制好钻井液密度,保持在1.65-1.68g/cm3。钻井液密度过低,岩盐层蠕变将加快,防止卡钻;反之,钻井液密度过高,可能发生井漏复杂情况。
(4)钻井液大型处理必须以小型实验结果为依据。
(5)钻进中若出现盐重结晶现象,应加入0.1-0.2%盐抑制剂NTA-2或补充胶液,降低NaCL浓度。
(6)加强固控设备使用,努力降低无用固相。
(7)密切注视泥浆罐液面变化情况,现场要储备一定数量的堵漏材料。
3 盐层水力扩眼技术
3.1 扩眼工具
使用胜利钻井院生产的KQ—245型水3.力扩张式扩孔器在部分塑性蠕动膏盐层井段进行扩孔作业,最大扩孔直径可达245mm。
扩孔作业过程中密切注意扭矩等参数变化,发生异常时及时调整参数检查井内情况。起下钻中途需冲孔循环时,开泵后 不得上提、下放及转动钻具。
3.2 扩眼操作
(1)初始造台阶
①工具下至扩孔位置后,启动转盘,钻柱旋转正常后,方可开泵,开泵时注意观察立管压力表。当钻井液流经喷嘴时在喷嘴处产生压降,作用在活塞上,对活塞产生推力,活塞推动刀片外伸扩孔,当初始台阶完成后,刀片完全张开,此时由于调压杆的作用,压力将下降2—5MPa。
②初始台阶完成后,再旋转工具10-20分钟,以修整台阶造型。然后试加钻压,能加上钻压,证明造台阶成功,此时可以加压进行扩孔作业。
(2)扩眼作业
①初始造台阶完成后,加压进行扩孔,钻压由小到大,逐步增加,以寻找扩孔速度最快的最佳钻压和转速,推荐的扩孔作业参数为:钻压:10—30KN,转速55—60RPM,排量32—35L/S。
②扩孔过程中应密切注意观察扭矩的变化和跳钻现象。若出现跳钻现象,可降低转速和钻压,使工具工作平稳,待恢复正常后,再逐步恢复原钻压和转速,以找到最优的工作参数。
③每次方钻杆钻完后,上提钻具重复划眼2—3次,然后接单根。
④接单根时,先停泵后,待泵压回复到为零,再缓慢上提钻具,接完单根后下放钻具至上次扩眼井段以上,启动转盘并开泵,然后再下放钻具继续扩眼。
4 其他技术措施
1.采用合理的简化钻具组合。如带随钻扩孔器,应配备抗扭强度较高的钻具。
2.钻膏盐层时,钻进0.5米上提2米划眼到底。如划眼无阻卡、无蹩劲显示则可逐渐增加钻进段长,但每钻进4—5米至少上提下划一次,每钻完一单根,方钻杆提出转盘面然后划眼到底。钻进3—4小时短起钻过盐层顶部,接单根划眼到底,若无阻卡显示,可适当延长短起间隔,最长时间不超过15小时。
3.钻膏盐层时,应适时调整钻进参数,严格控制机械钻速,每米钻时不低于12—15分钟。
4.钻进中若发现参数变化,立即上提钻具划眼。
5.保持钻具一直处于活动状态,防止卡钻。
6.确定钻进中的安全时间。
7.当钻至复合盐层时,要密切注意缩径。可通过短起至套管内静止一段时间再下钻观察井径变化情况。如遇阻应适当调高泥浆密度和调整泥浆性能。
8.钻进中出现复杂情况时,不准接单根,不准停泵,不准停转盘,认真分析清楚后再作下步作业。
9.钻进中振动筛出现盐颗粒,应立即停止钻进,充分循环泥浆补充胶液降低Cl-含量,直至盐颗粒消失。
10.采用随钻扩孔器和水力扩孔器对盐膏层进一步扩径。
参考文献
[1] 李军.塔河油田钻井技术实践[J].钻采工艺.2014,13(2):2-9.