7-松滋油田水平井钻井液技术.doc

7-松滋油田水平井钻井液技术.doc:..松滋油田水平井钻井液技术黄尚德廖邦庆(江汉石油管理局钻井公司)摘要依据松滋油m的地层特性、水平井钻井特点和目的层对钻井液的特殊要求(\不混原油),初步分析了该油m水平井钻探中存在的钻井液技术难点并提出了相应的钻井液技术对策,室内研究的乳化沥青■聚合醇钾基聚磺钻井液体系与配方基本满足了SK8-17井和SH-平2井大斜度井段(含水平段)的现场施工,两口水平井的成功钻探可为该油FH以后的水平井钻井液施工提供有益的借鉴。关键词松滋油FH水平井井眼稳定油气层保护松滋油田位于湖北省江汉盆地西南缘,新沟嘴组以上地层极不稳定,其以下地层可钻性差、平均机械钻速低;油气层埋藏深,属低孔低渗油藏,主要集中在3300〜3800米的井段。为了加大该油田红花套组油藏的勘探开发力度,实现少井高产,选择水平井钻探是一种行之有效的开发模式。该油田的水平井钻井液技术需要重点解决钻井过程中的井壁稳定、井眼净化、井眼润滑以及储层保护等方面的技术问题,SK8-17井和SH■平2井的成功钻探可为该油田以后的水平井钻井液施工提供有益的借鉴。一、地质概况松滋油田油气勘探主要集中在新沟嘴组及以下地层。储油层岩性以粉砂、粗粉砂■细砂岩为主,储层属低孔低渗油藏(〜11%,%,〜,),油气藏埋藏较深,主要集中在3300〜3800米的井段。该油田的早期勘探以直井为主,后来的勘察开发以定向井居多,为了进一步加快该油[□的勘探开发力度,实现少井高产、少占土地和减少环境污染等经济效益和社会效益目标,最近成功完成了SK8・17和SH■平2两口水平井的钻探工作。它们所钻遇的地层依次为平原组、广华寺组、荆河镇组、潜江组、荆沙组、新沟嘴组、沙市组、渔洋组及红花套组。其中平原组地层砾石极为发育、块大;广华寺组、荆河镇组、潜江组地层较为松软,极易缩径、垮塌,地层可钻性好,机械钻速高;荆沙组、新沟嘴组地层倾角大(30。〜40。)、胶结差、断层多、地层坍塌压力高,井壁稳定问题突出,尤其是荆沙组下部与新沟嘴组上部地层极易垮塌;沙市组及以下地层可钻性较差、地层相对稳定。二、钻井液技术难点SK8-17井、SH•平2井两口水平井设计钻达的主要目的层为红花套组油气藏,导眼井垂直井深达3800m,完钻井深达4000m以上,地质上要求钻井液中禁止混原油,水平段钻井液密度不超过l・?(其中SK8-)o依据水平井的钻井特点和松滋油田的地层特性分析,该油田的水平井钻井液主要存在以下的技术难占•八、、•1、 因平原组地层砾石相当发育、块大、胶结极差,在表层钻井过程中极易发生沉砂卡钻事故,要求钻井液具有超强的造壁性和携带能力。2、 广华寺组、荆河镇组、潜江组地层较为松软,极易水化膨胀,导致地层缩径或者井眼垮塌,要求钻井液具有良好的流变性和抑制性。3、 荆沙组、新沟嘴组地层倾角大(30°〜40。)、胶结差、断层多、地层坍塌压力高,尤其是荆沙组下部与新沟嘴组上部地层极易垮塌;钻水平井时,随着井斜角的增加,井眼倾斜通过坍塌地层,因而易塌地层裸露在钻井液屮的面积增大,浸泡时间增长,由流动阻力引起的附加压差变大,使侵入坍塌层的钻井液滤液数量增加,造成井壁不稳定的可能性增加。要求钻井液具有良好的封堵性、超强的防塌抑制性。4、 水平井井眼净化不好会导致摩阻和扭矩增加,甚至发生卡钻事故,影响下套管和固井作业的正常进行。尤其是水平井导眼井段和水平段部分井段与直井和一般定向井有很大不同,钻屑上返必须经过井斜角从0°〜90°各井段,岩屑在环空中的运移状态和规律与直井有很大差别。井眼净化会受到井斜角、钻井液环空返速、钻井液流变性能、钻井液密度、钻柱的偏心度、转速等多方面的综合影响。如何选用适当的水力参数和钻井液性能来提高钻屑的清洗效果,是该井能否顺利钻探的重要方面。5、 水平井井眼润滑难点。一方而,钻水平井时,井斜角从0。增至90°,钻具在重力的作用下,总是靠着井壁,钻具与井壁的接触面积比直井大幅度增加,因而起下钻具的摩擦阻力和旋转钻具的扭矩与直井相比就会大幅度增加,其值随井斜角的增大而增加,随方位角的变化而增大。因而水平井井眼润滑的难度较常规的直井或普通的定向井大得多;另一方面,为了更有利于发现油气层和减小钻井液对环境的污染,SK8-17和SHP■平2两口水平井钻井液中被禁止混入原油,这样,在钻井液润滑方面必须找到一种或几种能完全替代原油的润滑材料来改善钻井液的润滑性,使之达到具有原油润滑的效果。6、 荆沙组、新沟咀组、渔洋组膏岩发育,易溶解扩径;棕红色、棕紫色泥岩易水化分散,易导致钻井液固相升高与稠化,钻井液维护处理困难,