(渤海钻探第四钻井工程分公司)
摘要:李71井位于宁夏回族自治区盐池县王乐井乡孙家楼村。工区处在沙漠地区,地形起伏平缓,波状沙丘绵延广布,地表系第四系未固结的松散黄砂土,承压强度小。为了探明宁庆区块上古生界盒8、山西组储层发育及含气情况及太原组、乌拉力克组含气性,项目部针对李71井钻井存在的难点,开展了工程技术措施、钻井液技术措施等分析研究,提出预防井漏措施,达到安全、快速、高效钻进的目的。
主题词:流转区块 工程技术措施 钻井液技术措施
李71井位于宁夏回族自治区盐池县王乐井乡孙家楼村,属长庆油田流转给玉门油田区块。该区域地形相对高差100 m左右,地面海拔1492.4m,地表为第四系未固结松散黄砂土,承压强度小;工区处在沙漠地区,地形起伏平缓,波状沙丘绵延广布,地表系第四系未固结的松散黄砂土,承压强度小。井场距盐池县直线距离约30km,附近有乡村路,交通、通讯便利。钻探目的是预探宁庆区块上古生界盒8段、山西组储层发育及含气情况;兼探太原组,乌拉力克组含气性。设计井深4100m,实际井深4120m。完钻层位克里摩里组。
一、钻井施工难点
1.第四系、洛河组、纸坊-刘家沟及克里摩里等层位易漏失。
2.本溪组、太原组、山西组煤层发育,单层厚2~5m,易塌。
3.石千峰、石盒子组地层不稳定易掉快,山西、太原组遇大段煤层易垮塌。
4.奥陶系顶部裂缝、孔洞发育,易漏失。
二、一开技术措施
1.一开井段钻井液施工技术措施 0-1581m:膨润土-聚合物钻井液。钻井液配方:清水+纯碱+6-8%预水化膨润土浆+0.1-0.2%提粘切剂+0.1-0.2%包被剂
2.开钻前配制80-100m3膨润土钻井液(粘度50s以上)。先朝循环罐中打满清水,然后通过混合漏斗依次加入纯碱、膨润土粉,预水化24h后,再加提粘切剂,将泥浆粘度提高到50s以上然后再开钻。
3.前200m采用单泵钻进,用膨润土粉、提粘切剂维持钻井液粘度40s以上,确保钻屑有效携带出井筒。若钻进期间发生漏失,小漏则补充复合堵漏剂,大漏则配堵漏浆堵漏,并采用小排量钻进,减少漏失量。
4.钻进200m后,钻进期间用清水、膨润土、提粘切剂调整钻井液粘切,维持钻井液粘度30-35s。预计钻至250m见泥岩开始补充加入0.1-0.2%大分子胶液,保持体系中聚合物有效含量,粘度在32-45s,密度控制在1.08-1.10g/cm3。
5.正常钻进期间每钻进150-200m过一次高粘度的稠塞。提前储备一罐膨润土浆(井浆+6%膨润土粉+提粘切剂,粘度60s以上),根据返砂、拉力、排量来过稠塞(每次6m3),配合工程排量来携砂,确保井眼清洁;根据岩性变化来过大分子胶液稠塞;加强与工程的沟通,保持大排量钻进。
6.使用好固控设备,震动筛目数选用240目,四级固控设备的使用率100%;充分利用好锥形罐作为沉沙罐的作用,定期放锥型罐;如果密度控制不住,可将部分泥浆放至泥浆不落地罐中自然沉降,再回收利用。在循环罐中补充清水配置成胶液进行置换泥浆。
三、二开技术措施
1.二开泥浆失水不高于8ml,在满足井壁稳定的情况下,适当放开失水,进入纸坊组逐渐收失水,至刘家沟底部失水5ml左右。(该井二开走小循环,提前将地面循环罐配0.2%包被剂,充分水化。提前将一个储备罐配一罐膨润土浆水化、一罐配重浆。钻进期间隔离一个罐配0.2-0.3%包被剂水化,每钻进100m补充10m3。胶液罐也配大分子胶液,钻进期间补充;储备罐备用1罐水化好的应急坂土浆)
2. 1590-3230m井段钻进,要做好以下几方面的工作。二开钻进采用无固相体系中要配合防塌处理剂,总聚合物含量控制在 0.1~0.3%,控制钻屑分散,确保井壁稳定。
3.为提高机械钻速,密度控制方面,延长组泥浆密度控制不高于1.15g/cm3,刘家沟组泥浆密度控制不高于1.20g/cm3。可根据实际密度控制情况放浆处理,控制密度。补充泥浆量使用大分子胶液补充,提前配好水化,严禁直接往泥浆中大量加清水进行稀释。(坚持补充大分子胶液,尽量保持低密度钻进。密度上涨快时,可适当通过放锥形罐进行置换,严禁直接加清水;钻进期间,若延长组以上掉块严重,立即补充膨润土浆、沥青类材料来调整泥浆性能,提高粘切、控制失水、提高钻井液密度。具体要根据井上情况来定,若失水控制太小,易形成小井眼,防止起钻不好起)
4.除保持钻井液低密度外,起下钻应操作平稳,防止压力激动,引起井漏。准备一定量的堵漏材料,若发生井漏,先使用钻井液进行静堵、桥堵堵漏作业;如不奏效,可考虑使用打水泥进行堵漏作业。每隔一天或起钻前用粘度较高的清扫液清扫井眼,保持井眼干净畅通,防止沉砂卡钻。为了提高地层的原始承压能力,满足固井和井控的需要。钻穿刘家沟组进入石千峰组后,如果刘家沟漏失,采取打水泥堵漏,要求堵漏压力必须大于 5.0MPa 以上。
5.泥浆改型前密度低时,因工况需要起钻时,使用密度不低于1.14g/cm3的封闭浆(井浆+沥青类材料+PAC-LV+膨润土粉+石灰石粉)封闭全裸眼段进行压井。
四、完井作业技术保障措施
1. 在钻穿刘家沟组后逐渐提高泥浆比重至1.18-1.20g/cm3。视井下稳定情况及消耗量情况确定合理的钻井液密度。
2.完钻后以30L/s排量循环两周,振动筛无砂后短起下15柱,到底后充分循环,打入润滑封闭浆封闭裸眼井段,粘度不低于80S。
3.通井、起钻过程中若出现倒划、附加拉力大,现场及时反馈,便于制定通井措施。
4.电测完通井钻具组合:∮215.9mmPDC+∮165mm浮阀+∮208mm扶正器+∮127mm加重钻杆×27根+∮127mm钻杆。
5.下钻期间,泥浆罐中的搅拌器不得停止,同时对循环罐内泥浆进行预处理,保证罐内泥浆有较低的粘切(粘度55s-60s)和较好的流变性。
6.每次起钻前泵停稳后坐岗人员负责记录好循环罐内泥浆量,起钻完后再测量一次循环罐内泥浆量,用二者的差值与起出钻具的理论体积进行对比,确定是否出现泥浆量异常减少的情况。
7.下钻时在套管内脚顶通循环次一个迟到时间,下钻采取分段循环的措施,每次循环保证井内的稠浆被完全替出后再继续下钻。如循环过程中发现井漏应立即起钻至上次正常井段循环调整泥浆,严禁已经发生漏失仍然坚持循环的错误做法。
8.每次循环时泥浆工加密监测泥浆密度、粘度的变化情况,如密度粘度均在正常范围内,每10-15min监测一次,如发现泥浆变稠,则加密测量,每5min测量一次泥浆密度,并做好记录。
9.该趟钻要充分循环除砂保证井眼清洁,要求含砂量低于0.3%,摩阻系数小于0.10,起下钻正常,井壁稳定、井眼畅通。
10.下套管前一台泵换120mm缸套,下气套时,按标准扭矩上扣。下套管时分段顶通,每次顶通必须彻底顶出井内稠泥浆;3230m前增加循环次数,缩短循环井段,出表层套管后300m循环一个迟到时间,检测到泥浆粘度小于150S时再适当延长循环井段,循环井段不超过600m。下完套管后要用170单凡尔开泵,120mm缸套循环泥浆粘度降低至固井要求的粘度后,再使用170mm缸套循环。严防下完套管循环过程中因泥浆粘度高造成井漏(忠11井下至1300m延安组因泥浆粘度过高,造成失返)。
五、结束语
通过李71井的施工,优选钻头及钻井参数,配合无线随钻控制井斜,减少测斜时间,大大提高了机械钻速。本文通过李71井钻井难点的分析,制定从开钻到完井工艺技术措施,成为了李71井勘探开发的主体技术之一。