左勝利 李云貴 石逢偉 王東海 王黎瑞
摘要:羅斜73井是一口鉆探四扣洼陷南坡沙二段、沙四段含油氣的預探井,完鉆井深3788米,三開井段采用復合鹽強抑制鉆井液,由于無機鹽、固相含量、石膏及碳酸根污染的影響,復合鹽鉆井液在轉化處理及鉆進維護過程中,鉆井液流變性常出現(xiàn)調控難題。針對復合鹽鉆井液流變性調控技術難題,通過合理優(yōu)化復合鹽鉆井液的流變性調控技術,實現(xiàn)復合鹽鉆井液的良好流變性,較好地解決了復合鹽鉆井液流變性的調控問題,防止鉆井液流變性差造成的井下復雜故障,保證了羅斜73 井的安全鉆進。
關鍵詞:羅斜73井;復合鹽;影響因素;流變性調控;鉆井液
1 羅斜73井地質工程簡況
羅斜73井自上而下鉆至地層為平原組(300m)、明化鎮(zhèn)組(1266m)、館陶組(2185m)、東營組(2972m)、沙一段(3256m)、沙二段(3306m)、沙三段(3675m)、沙四段(3788m)。完鉆井深為3788m,建 井 周 期74 天,平均機械鉆速12.30 m/h,井身質量合格。該井造斜點井深224.07m定向,井身軌跡類型為五段制,最大井斜41.34°/2367.56m,井斜為8.58°。井身結構為:Ф444.5mm×198m;二開Ф311mm×2910m;三開Ф215.9mm×3788m。
2 鉆井液施工難點分析
羅73井三開井段(2910~3788米)采用復合鹽強抑制鉆井液。
(1)東營組地層成巖性差,泥巖性較軟,造漿嚴重,固相含量高,三開復合鹽強抑制鉆井液轉化難度大;
(2)沙一段和沙三段,油泥巖和油頁巖較多,易水化膨脹,形成坍塌掉塊造成井壁不穩(wěn)定。沙一段出現(xiàn)HCO3-、CO32污染,鉆井液流變性調控困難;
(3)沙三下存在高壓層,注意油氣侵,鉆井液密度窗口過窄,鉆進中既要防止上部地層漏失,又要防止高壓層井涌;
(4)沙四段膏巖層污染,對高密度防漏堵漏復合鹽鉆井液對流變性能的調控,造成了很大的困難。
3 復合鹽鉆井液流變性調控技術應用情況
(1)基漿調整:三開用二開聚合物潤滑鉆井液鉆探水泥塞,加水降低鉆井液粘度55〞降到38〞,同時利用除砂器、離心機將鉆井液密度降至1.12g/cm3;用0.5%聚合物膠液維護鉆井液,用1.5% WNP-1護膠降低鉆井液API濾失量。
(2)轉化復合鹽鉆井液流變性調整:三開前在技套內用調整基漿,轉換為復合鹽鉆井液,轉換過程中,使用控制固相含量、提高含鹽量的方式轉化復合鹽鉆井液。轉化后流變性調控按復合鹽鉆井液配方比例,通過循環(huán)加入氯化鈉、氯化鉀含量,將(NaCL+KCL)含量加至12%,調整后流變性能滿足設計要求。
(3)井壁穩(wěn)定技術:在復合鹽鉆井液的基礎上,沙河街組用磺酸鹽共聚物降濾失劑代替WNP-1護膠降失水,配合KFT、SMP-2,控制鉆井液API<3ml,HTHP<12ml,有效了解決沙河街組泥巖水化垮塌問題,使用0.5%硅氟類降粘劑調節(jié)鉆井液流型,使鉆井液保持較好的流動性;
(4)鉆井液污染流變性調控:三開鉆進至3230m沙一段灰質泥巖地層,鉆井液受CO32-、NaHCO3-污染污染后,流變性變差,切力大幅度提高,濾失量增大,使用1%CaO處理調整后的鉆井液流變性有明顯好轉,保障了安全鉆進。
(5)沙四段膏巖層流變性調控:三開鉆進井深3675~3721m為沙四段灰色泥巖、膏泥巖,振動篩返出石膏占鉆屑95%,鉆井液用KCl、NaCl復合膠液調整維護,保持無機鹽有效含量,鉆井液流變性基本穩(wěn)定。
(6)井眼凈化技術:解決井眼凈化問題主要是在保證一定排量下,保持良好的鉆井液流變性,防止井壁沉積固相,每鉆進150~200m搞短起下鉆一次,清除巖屑床,保證井眼的暢通。鉆至井深3596.95米時,鉆井液出口密度由1.50g/cm3降至1.41g/cm3,鉆井液維護用適量KCl、NaCl復合膠液,并配合0.5%SF-1調節(jié)鉆井液流型,將鉆井液密度提至1.55g/cm3,鉆井液具有良好的流動性;
(7)完井作業(yè):完鉆前調整鉆井液粘度70~80S,完鉆后充分循環(huán)至井眼清潔,短起下鉆到測量后效,鉆井液密度保持1.66~1.68g/cm3,大排量循環(huán)干凈,用含2%塑料小球的鉆井液替入裸眼井段起鉆電測一次下套管順利。
4 結論與建議
(1)復合鹽鉆井液轉化前粘土含量保持在40 g/l~45g/l,高密度鉆井液般土含量在(35~40)g/L,減輕鉆井液轉化時增稠的程度;
(2)使用抗鹽型護膠較好的降失水劑進行護膠降失水,提高鉆井液抗鹽污染的能力;
(3)等濃度維護處理鉆井液中的含鹽量及其它處理劑濃度的穩(wěn)定,從而保持鉆井液抑制性、流變性及其它性能的穩(wěn)定。
(4)控制pH值在8~8.5的范圍內,保持粘土顆粒的粗分散狀態(tài),盡量避免強分散劑的使用,有助于鉆井液流變性的穩(wěn)定。
(5)強化四級凈化,及時清除鉆井液中有害固相,根據鉆井液固相含量使用好離心機
(作者單位:中石化勝利石油工程公司渤海鉆井總公司)