(1) 苏里格区块刘家沟组与石盒子组地层承压能力低。
(2) 安定组、直罗组、延长底部、纸纺组顶部及双石层易垮塌。
(3) 水平段钻遇泥岩后极易垮塌, 提高密度后刘家沟组易井漏, 塌漏矛盾突出。
(4) 二开结构井斜井段入窗后不下技术套管直接进入水平段钻进, 裸眼井段长, 井壁浸泡时间长。
压力传递是引起井壁坍塌的诱发因素, 因此单靠钻井液的抑制作用起不到防塌作用, 必须采用钻井液中固相粒子的物理封堵作用才能隔离井壁坍塌是钻井过程中遇到的最棘手的井下复杂事故之一。由于钻井液具备了携带和悬浮岩屑、平衡地层压力、防止井壁坍塌等很多重要功能, 保证了钻井工程的顺利实施, 而被誉为钻井工程的“血液”。然而钻井液需要通过“物化封固井壁阻缓压力传递—加强抑制水化—化学位活度平衡—合理密度有效应力支撑”等多种作用方式, 即所谓的“多元协同”稳定井壁理论才能较好地实现井壁稳定。该理论首先强调了“物化封固井壁阻缓压力传递”, 实际上是强调了钻井液的封堵性能。
目前中国有多种评价钻井液封堵效果的方法, 钻井液是否对地层实现了封堵, 本文采用中压失水仪测试30分钟钻井液的滤失量、初失水时间 (第一滴失水滴出时间) 、透水量、初透水时间 (透水实验第一滴失水滴出时间)
透水实验方法:将中压失水仪测试30分钟后泥饼取出, 将过滤杯中钻井液倒出, 清洗干净后倒入清水, 泥饼盖好再做失水。
由表1、表2试验得出在井浆中加入不同的封堵剂SFT、ZDS、GD-K, 由于原浆滤失量较低, 加入不同的封堵剂降滤失效果不明显。随着处理剂加量的增大, 0.5%SFT-1、1%ZDS、0.5%GD-K降滤失量效果较好。
不同配方钻井液封堵性对比得出:基浆+0.5%SFT-1+1%ZDS+0.5%GD-K+1%白土, 效果较好。
井下正常情况下, 井斜15°转化为低固相甲酸钠钻井液体系。
具体配方:清水+0.2-0.3%PAC+2-3%GD-K+0.2-0.3%JT-1+1.5-2%SFT-1+3%ZDS, 循环6-8小时后加入0.1%Na OH、5%甲酸钠、3%KCL, 钻穿易造浆石千峰地层底部及石盒子地层上部的棕红色泥岩后加入预水化白土浆30方 (白土1.5-2吨) , 提高封堵性能。刘家沟地层存在渗漏现象, 在无大型漏失的情况下, 斜井段至水平段完钻密度1.30-1.35 g/cm3, 并且通过加大阳离子乳化沥青粉和细目碳酸钙的含量, SFT的累积含量达到3%, ZDS累积加量达到5%以上, 可以再次对井壁微裂缝进行胶结、封堵, 达到稳定井壁目的。
在苏里格区域二开水平井苏5-13-15H井成功应用, 特别是通过提高体系封堵性及抑制性有效降低钻井液密度解决了水平段出现大段泥岩提密度过程中刘家沟组易漏失、斜井段及水平段泥岩段易垮塌等难题, 并且在苏里格区域首先在二开水平井使用裸眼封隔器完井方式, 并成功下入。
斜井段及水平段钻进过程中, 刘家沟地层因承压能力较低一直存在渗漏现象, 随着封堵性的提高, 刘家沟地层承压能力逐渐提高, 至完井未出现大型漏失, 并且渗漏量一直减小, 从斜井段漏失量1-1.5方/小时降至完井漏失量0.5方/小时, 说明通过提高钻井液的封堵性, 可以逐渐封堵微裂缝, 使地层承压能力逐渐提高。
1.苏里格二开水平井在钻进过程中控制合理的钻井液密度和较低滤失量, 并加强封堵防塌是防止石千峰组、石盒子组泥岩垮塌的有效手段。
2.钻井液防塌性能良好, 能够解决苏里格地区泥岩水敏性垮塌和周期性垮塌的难题。增强钻井液封堵性能, 降低钻井液滤失量, 对于防止裂缝扩展, 保证井下安全有着重要的意义。
3.优质的泥饼加上合理复配润滑剂, 降低摩擦阻力系数和扭矩, 满足了二开结构长水平段的润滑防托压要求。
4.提高钻井液的封堵性能够封堵苏里格区域刘家沟渗透性漏失的细微裂缝, 提高承压能力, 有效防止大型漏失。
摘要：随着苏里格区块不断的开发, 井型和井身结构不断优化, 从直井、定向井转移到水平井。为了苏里格水平井钻井提速及甲方优化井身结构、降低钻井综合成本发展需要, 苏里格第三项目经理部在苏5区块进行钻井工艺革新, 将三开结构水平井优化为二开结构水平井。苏里格区域二开结构水平井在施工中存在裸眼井段长、井壁浸泡时间长、塌漏矛盾突出、钻遇泥岩后极易发生垮塌等难题, 要解决这些难题首先必须保证钻井液的封堵性。
关键词：封堵性,井壁稳定,二开水平井,钻井液
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