SHN断块多目标大位移定向探井钻井液技术.pdfVIP

SHN断块多目标大位移定向探井钻井液技术 储书平 睢文云许春田 徐国良 秦安宁 江苏石油勘探局钻井处 摘要：SttN区块是江苏油田目前主要的勘探开发地区之一， 处于河网纵横地带，井位布置受地理条件限制。探井多为大斜度、 多目标定向井，不仅给钻井工程增加了很大难度，也给钻井液工 艺提出了更高的要求。为了保证SI]N区块勘探IriS,0，确保施工时 的井下安全，我们从优选钻井液体系入手，确定了以PMHA—II为 主处理剂，以降失水剂、防塌剂、润滑剂等为辅助处理剂的复合 金属离子聚合物润滑防塌钻井液体系。现场应用表明，该体系抑 制性强、具有较好的剪切稀释能力、携砂和悬浮岩盾能力强，满 足了大位移井的带砂要求：同时该体系还具有较好的润滑防卡、 防塌性能，有效地防止了粘卡、垮塌等复杂事故的发生，为该类 大斜度、多目标定向井的顺利施工提供了可靠保证。 地层特性和工程简况 SHN地区地层较发育．上部盐城组以砂岩、砂砾岩为主，并夹有玄武岩， 地层胶结性差，流沙层井段较长，易发生渗透性或裂缝性漏失，三垛组及曳 四段地层以泥岩、砂岩、粉细砂岩为主，泥岩地层易造浆，砂岩渗透性强易 形成虚厚泥饼。阜二段至阜段以黑色、灰黑包泥岩为主，乒痰有辉绿告。 微裂缝较发育，易垮、易m n·j。 该区的几口探井平均：#源叩‘孙米，；}j：4重：r 水牛E，Z㈡+㈠。i ÷一i 米，井身结构为三段瓠，‘0剌i?，一no【200‘。。j0：、’。。。’：。：．“■十一．。．：：· ·：‘4 靶间水平问距大，而垂直间距小，钻进中要多次中靶，中途扭方位次数多， 造成井眼轨迹差，岩屑要经过几次爬坡，携砂非常困难；同时井眼轨迹差， 钻具与井壁接触面积大，摩阻上升，斜井段润滑剂的作用和润滑剂的选用成 为比较突出的问题。 2、井斜大(50。)、稳斜段长，下井壁岩屑的沉积厚度随井斜角增大 而增厚，在停泵时钻屑会整体下滑进而造成井眼不畅。 3、多目标井为了中靶，防止方位飘移，往往带几只扶正器，岩屑上返 困难，钻县对岩屑的研磨程度增大，岩屑变得很细，不易清除，井壁较脏， 泥饼质量差，泥饼增厚易发生粘卡。而且增加了钻井液中的固相控制难度， 固相侵入，2重增加了对油气层的污染。 l、阜宁组易垮塌泥岩段处于增斜和稳斜段，斜度大，引起井眼周围应 力分布不均匀，应力集中的趋势更强，力学不稳定性更大，同时为满足携砂 需要，增大排量，对井壁的冲刷强，增加了井壁的不稳定性。 现场钻井液技术 复台金属两性离子聚合物钻井液体系在江苏油田的高集、永安、陈堡 等区块近150口井应用，从室内试验和使用情况看，该钻井液体系抑制强、 剪切稀释一生好、维护处理简单．性能稳定，有利于井眼的稳定和具有较强的 悬浮．携带岩屑的能力，根据SHN区块的地层特性，一开用清水钻进，主井 段采用以PMHA—II为主处理剂，以降失水剂、防塌剂、润滑剂等为辅助处理 剂，形成能满足大斜度井的井眼净化、润滑防卡、防塌的复合金属离子聚合 物润滑防塌钻井液体系。 ～、复合金属两性离子聚合物钻井液体系机理研究： l、分f’链上引入了旧离子基团，对表面带负电荷的粘土吸附得更快，更 牢固，笋能中和粘土表面电荷，降低‘电位。 2、两他离子独特的分子结构，使其分子间更容易缔合，形成链束，通过 聚合物对粘土颗粒的强烈吸附，产生完整的包被作用，因此它具有强的抑制 性。 3、该处理剂分子中所具有的阴离子基团，可形成致密的水化膜，减弱絮 凝趋势， 增强体系的稳定性和与其它处理剂的相容性。 4、具有独特的流变特性，即具有类似于正电胶钻井液的结构强度，又具 有两性离子聚合物的流动性，因此它具有良好的悬浮，携带岩屑的能力，可 满足钻进中充分携砂，清洁井艰的要求。 强钻井溉的抑制性。 6、浓。蝌日滑剂和l司俸润滑剂相结合，控制井F摩阻，特别固体润滑剂的 引入，蝴泔动摩擦轼化为滚动垮擦，进一步降低了摩阻。 二、删j，J结爿‘液技太 一j }，!㈠i，沙爱并。；，州i 该井段盐城组以砂岩、砂砾岩为主，并夹有玄武岩，地