充气钻井液技术在青西油田的应用.docVIP

充气钻井液技术在青西油田的应用 第13卷??第2期??????????????????????吐哈油气??????????????????????????????????????Vo.l13,No.22008年6月TUHAOILamp;GASJun.2008 艾贵成,穆辉亮,王卫国,张永海,田宏岭 (中国石油??西部钻探工程有限公司??国际钻井公司,甘肃??玉门??735200) 摘??要:为解决青西油田巨厚白垩系推覆体易井斜、钻压轻、机速慢的难点和第三系的提速问题,在窿12井的推覆体和Q2-37井的第三系地层实施了充气钻井技术试验。实验表明:充气钻比常规钻井能提高机械钻速30%以上,但当充气钻与复合钻相接合时,机械钻速反而下降9%。充气钻能有效地解决、封堵造壁、防塌及气/液体系转换等技术问题。关键词:充气钻井;低密度;阳离子;青西油田????利用充气钻井既能降低钻井液当量密度、提高机械钻速、维持井壁稳定,并且可随时安全过渡到常规钻进的优点。在青西地区充气钻井试验中,选择地层相对稳定,机速问题突出的窿12井推覆体 地层311mm井眼、裸眼井段较短的Q2-37井第三系地层241mm井眼,以获取相关的试验数据。窿12井在2086.80~2225m井段以不同气液比实验充气钻井,钻至2225m,由于推覆体地层大量出水结束试验。窿12井充气钻井累计进尺20.92m,平均机速1.37m/h,与该井相同钻压常规钻进机速1.07m/h相比较提高了28.7%,与邻井窿9井平均机速0.54m/h相比较提高了154%。Q2-37井在1628.77~1798.42m试验常规充气钻井,进尺169.65m,平均机械钻速3.89m/h,与相邻井段常规钻进平均机速3.15m/h相比较提高了23.89%,与邻井窿113井相同井段牙轮钻头常规钻进平均机械钻速1.82m/h相比较提高了114%。在2129~2170.19m井段试验充气复合钻进,充气复合钻进进尺41.19m,平均机械钻速2.53m/h,与常规复合钻进平均机速2.77m/h相比较机速降低了9个百分点,主要由于调整气液比降低了液相排量从而降低了螺杆的转速与输出功率。Q2-37井充气钻井累计钻进进尺210.84m,充气钻进平均机速3.52m/h,与相邻井段常规钻进平均机速3.15m/h相比较提高了11.75%。两口井累计充气钻进进尺231.76m,平均机速3.09m/h,机械钻速提高38%,实现了井壁稳定、防漏、气/液体系的顺利转换,但因冬季施工和设备充额 收稿日期:2008-02-19 :),男,,,:定气量的限制,未达到预期4~5m/h的机械钻速。 1??主要技术要点 1.1????气相??控制技术 所谓气相的控制主要是指充气(混气)、脱气过程的控制,目的是为了使空气均匀地与钻井液混和并能及时除气。??粘度的控制。控制粘度的关键是调节好钻井液的液相粘度。如果粘度过低,会产生??气塞??现象,形成段塞流,降低钻井液的携带能力;粘度高,产生??气串??现象,出现气液分离现象,气相的流动速度大于液相的流动速度,导致体系携带能力的减弱或根本带不出钻屑,使施工无法顺利进行。高粘度下,会使脱气不完全,泥浆泵上水不好,影响钻井液泵排量的准确计量,从而引起气液比控制的不准确,导致密度的失控,严重时甚至无法正常施工。用1%HS-1(HS-2)调节钻井液粘度在38~45s能满足施工要求。??使用表面活性剂改善气-液-固界面张力,使空气易于混和均匀。??使用清洁剂使钻井液易于脱气。??使用120目震动筛筛布,强化固相设备,特别是除泥器和离心机的使用率达90%以上,严格控制固相,以有利于脱气、混气和降低气液比。1.2??气液比的调节 通过调节气液比来控制密度。一般情况下,气液比(10~38)??1,密度控制在0.50~1g/cm。井内密度的计算要考虑温度、压力等因素对体系的影响。目前,有的高校和油田也开发出相应的密度模拟软件,便于现场操作。施工中应用吐哈油田自已 3 开发的软件,较好地满足了现场施工的需要。模拟结果与威德福公司的基本一致。1.3??抑制性 空气钻中,抑制性不能很好地满足第三系强造浆泥岩的需要,加之地层出水,往往形成??泥包??井下工具和钻具的情况,严重影响井下安全和正常施工。但充气钻井中,可以强化体系的抑制性,加入抑制剂,充分发挥常规钻井液的优势。试验中,在青西成熟的阳离子钻井液中直接充入空气,并补充大阳离子、小阳离子胶液,满足了施工对抑制性的要求。 1.4??流动性 充气钻井液是一个气-液-固三相复杂体系,根据多相流体力学原理,分析认为 [1] 0.5%CHM+2%