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对发生各种井下复杂下的钻井液处理方法

来源:化拓教育网


井下复杂情况下的钻井液处理推荐模式

钻井液是钻井的血液,为维持正常钻进、解决各种井下复杂问题提供保障。为了安全、快速地解决各类井下突发的复杂情况,避免井下情况的进一步复杂化,在总结现场经验和教训的基础上,特推荐出各种井下复杂情况下的钻井液维护和处理模式。

一、 井漏

1.黄土层

⑴黄土层钻进时,尤其在20米以内钻进要配制白土+CMC钻井液,做到小排量、低返速。将回水闸门打开至2/3排量,减少井底压力激动,起下钻操作一定要平稳,缓慢开泵防止压力激动过大,导致人为蹩漏地层。

⑵黄土层钻进过程中易发生井漏,若在50米以内发生有进无出的漏失,应进行堵漏,禁止用清水抢钻,防止黄土湿陷造成井架基础下沉;井深超过50米如发生井漏,在水源充足的情况下可组织抢钻,钻完设计井深后配一罐高粘度钻井液泵入井底,将岩屑浮起,以确保表层套管下到井底,为防止套管角漏失打好基础。

2.洛河组

⑴对于微渗漏性地层,一般情况下进入洛河组前30米应适当提高钻井液粘度,加入细堵漏剂或(锯末)进行防漏钻进,关闭振动筛,保证堵漏剂含量在2~3%。

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⑵对于微裂缝性漏失,采用桥塞堵漏法,即配白土浆粘度在35~45S之间+堵漏剂(粗细搭配)+烧碱将PH值提至8~9.5之间,这样有利于堵漏剂变形进入地层达到堵漏目的,同时将回水闸门打开至1/3排量,减少井底压力激动,必要时采用小循环进行堵漏钻进,堵漏剂含量保持在3~4.5%。

⑶对于有进无出大型漏失,首先确定漏层位置,用光钻杆下入井底,然后起出钻具观察钻具表面粘浮泥浆,计算出漏层井深,再综合分析各种资料,可分别采用桥塞堵漏法、静止法、井口加压法、注水泥堵漏法等。

①.桥塞堵漏法:采用小循环,白土浆(45~65秒)+粗堵漏剂+细堵漏剂(锯末)+棉籽壳+杏胡壳+麦衣籽或(短麦草节)配制好,PH值调至9~10泵入井底进行堵漏,打开回水闸门1/3观察返出排量。

②.静止法:将上述堵漏泥浆泵入井内起出钻具,灌满井筒然后静止6~8小时后,下钻至漏层上10~15米进行循环,观察返出排量是否正常,如返出排量有1/3时,或许静止时间不够,继续灌满静止。重复上述步骤,直至循环正常,可继续钻进。

③.井口加压法:将堵漏泥浆灌满井筒后,用表层循环接头接在表套上然后接上方钻杆用泥浆泵或水泥车进行阶段性往井筒内挤泥浆或清水,挤一次蹩压观察泵压表是否有压力变化,关井后承受压力及承压时间如何。直到所承受的压力达到理论计算上的压力为止。

④.注水泥堵漏法:在以上几种堵漏方法无效果的情况下,应采用打水泥堵漏,光钻具下至漏层以上30米左右,在打水泥时,要求水泥浆密度达到1.90以上,若是斜井段候凝

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时间不应超过8小时。

3.表套角漏失

表套角发生漏失,一般是没有钻到设计井深或在固表层时水泥密度过低,候凝时间不够操之过急而造成。发生漏失时,先采用光钻具探液面或压塞子证实是否表套角漏失,若确定是套管角漏失,应采用座塞子打水泥进行堵漏。

二、 注水泥堵漏后的钻水泥塞施工

1.钻井液处理方法要点:首先要配制堵漏钻井液,用常规的配制方法即可,但一定要注意施工难点:由于井漏的存在,在钻水泥塞的过程中仍需要配制堵漏钻井液,方有可能维持正常施工。由于是堵漏钻井液,粘度比较高,外加钻水泥塞的过程中有许多水泥浸入钻井液,又增加了卡钻的风险系数,如何保持不再发生漏失又不卡钻,这便是该段钻井液处理的难点。

2.控制失水[加入适当的CMC]在开始钻水泥塞时,其次要提高钻井液体系的水泥容纳能力(依水泥多少加入适当的纯碱)并根据实际钻的情况及时调整。

三、高压地层流体

高压地层流体主要包括浅层水和产层的高压油水流体,钻进过程中如果钻井液密度不能平衡地层压力时,将会导致浅层出水和油层发生油气上窜,甚至造成井涌和井喷等恶性

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事故的发生。为此,在陇东地区调整更新井和安塞油田加密井施工过程中,以设计为依据,贮备一定量的加重材料和辅助材料,建立座岗制度,发现情况及时对钻井液密度进行加重调整,做到压而不死活而不喷。

四、 井塌

直罗、富县组:该地层在定向丛式井组中,多数为增斜段和稳斜段,如果防塌剂加量不足和钻井液失水过大,将会造成井壁坍塌,形成“大肚子”和“糖葫芦”井眼,起下钻和完钻电测阻卡困难,所以在钻进过程中,钻井液体系要以强抑制防塌为主,适当控制失水,即:K-PAM(聚丙稀酸钾)0.1~0.3%+MMAP(复合金属有机阳离子)0.1~0.3%+FT-1(磺化沥青粉)2~3%或K-PAM(聚丙稀酸钾)0.1~0.3%+FA367(两性复合离子)0.1~0.3%+FT-1(磺化沥青粉)2~3%等体系来满足地质、工程工艺技术的要求,达到预期目的。

四、 侧钻钻水泥塞施工

1.施工难度,因不涉及井漏问题,所以该段施工的难度是如何保证钻井液不因水泥浸入而导致性能大幅度破坏。

2.钻井液处理方法要点:该段钻井液中不含堵漏剂处理方法较前一种相对简单。大多便用清水聚合物体系,在钻水泥塞的过程中加入适当的纯碱,沉淀由于水泥浸入而产生的大量Ca2+,维护钻井液的基本性能。

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五、完钻钻井液的处理

1.钻井液处理难度:由于体系中聚合物量的不同,各种情况下的完钻钻井液处理方法的程度不宜掌握,常常导致完钻电测遇阻,甚至于由于钻井液性能不佳造成卡钻。

2.钻井液处理方法:在完钻前2天,逐渐降低钻井液的抑制性能(加入NaOH,停止用大分子聚合物)用小分子(水解聚丙稀晴-铵盐或钠盐)聚合物维护,使体系性质温和,PH值提至9~11之间,然后再加入白土、SM-1等处理完钻钻井液,一般钻井液粘度为马氏漏斗所测量的90~120秒之间,充分洗井携砂,按操作规程起钻及时灌满泥浆,平衡地层,确保电测一次成功。

六、处理卡钻过程中的钻井液

1.活动钻具震击解卡:⑴发生粘吸卡钻时,及时接震击器进行震击活动钻具,降低钻井液粘度,提高失水量,以破坏泥饼为目的来达到解卡目的。⑵发生沉砂卡钻时,及时接震击器进行震击活动钻具,提高钻井液粘度和切力,降低失水和含砂量,大排量循环促使井底沉砂携带出来达到解卡目的。

2.倒扣:倒扣意味着井下要下其它工具进行处理解卡,钻井液性能具有悬浮沉砂的能力来满足在倒扣后,落鱼水眼畅通,保证在对扣后能开泵正常,使井下不再发生复杂化。

3.套铣倒扣:套铣倒扣是处理卡钻事故的关键环节,钻井液性能必须满足性能稳定、润滑性好、摩阻低、悬浮力强,确保套洗筒在井中安全畅通,倒扣钻具对扣开泵正常。

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七、其他情况

1.修理设备:严禁钻具在井底进行检修设备,修理时间在半小时以内者,钻台上应及时活动钻具,若修理时间超过半小时,应起钻至安全井段而后进行检修设备,以防活动不及时造成井下复杂事故。

2.钻井用水源浑浊:时值雨季,钻井用河水常因山洪而浑浊,含泥砂量大,配制钻井液时要尽量用澄清的水,同时用足各种处理剂,确保将失水降下来,维护性能稳定以免造成井下复杂。

3.钻井液因暴雨山洪污染:雨季钻井修好钻井液池的护提,以防大量混水进入钻井液体系。若钻井液池中已进入大量混水,应立即停止钻进,起钻,处理钻井液,待钻井液处理好后方可下钻继续钻进。

4.断钻具时:应及时转换钻井液体系,使用白土细分散体系,提高钻井液的粘度、切力,确保钻井液有一定的悬浮和携砂能力,为下一步处理事故准备良好的井眼。

上述各推荐模式是在对井下复杂事故进行分析的基础上提出来 的,具有一定代表性,望能对各钻井队在具体施工时提供技术思路,杜绝更为复杂的井下事故的发生,为正常钻井保驾护航。

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第一钻井工程项目部工艺大队

二○○一年四月十三日

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