水平井钻井液
气井水平井钻井液施工技术

气井水平井钻井液施工技术气井水平井是一种特殊的采油工艺,它在对油储层进行开发和生产中发挥着重要的作用。
而钻井液作为这种工艺中重要的组成部分,必须具备优异的性能和适应性。
本文将对气井水平井钻井液施工技术进行探讨。
气井水平井的特点气井水平井钻井液施工技术涉及的是气井钻井液的应用,因此必须先了解气井水平井的特点。
气井气井是一种采取钻井机械井筒钻探和开采地下天然气的井。
气井一般指中小气田采气井。
由于气井生产气体所需的流量比较大,表现出了与油井不同的特点。
•气井产量极不稳定,井口流量易变化。
•气井产出天然气,管道中气体速度相当快。
•气井砂层储量一般较小,需要保证有效采收率。
水平井水平井是一种采用地下开采方法的掘进技术,通常是把初始井孔(如油井、气井、注水井、注气井等)延伸为一定长度的井壁。
•水平井采用的是钻孔开采技术,通过一定的倾角,在油区内水平进入并排放一定长度后进行开采,通常是将起点井眼钻深开发至油区,沿着油区走向打井,形成一条附带小分支井眼的油井,常用来提高不易开采的低渗透储层采收率。
钻井液施工技术钻井液系统作为气井水平井工艺的重要组成部分,必须具备以下性能:•稳定性•清洁度•粘度•热稳定性•环保性•含气体解吸能力在制定气井水平井钻井液施工技术方案时,需要考虑诸如作业环境、井壁稳定性、工程经济等因素。
以下是一份典型的气井水平井钻井液施工技术方案:施工前准备1.确定钻井液的性能、质量要求等技术标准,编制技术方案。
2.配置钻井液所需材料并进行试配,设计初配方案。
3.对钻井液进行物理化学分析,确定其理化性质、生产能力等参数。
4.检查钻机、井下设备,确认施工工具齐全,环保措施到位。
施工过程1.现场搭建钻井液处理系统,进行初级澄清和二级澄清。
2.根据钻井液性能要求和井壁稳定情况,适时调整添加药剂等成分。
3.定期进行钻井液性能检验和物化分析。
4.维护钻井液系统设备,保证其正常运转。
同时在井口设置液压测量系统,随时监控井内压力。
页岩油水平井钻井液技术的难点及选用原则

页岩油水平井钻井液技术的难点及选用原则摘要:随着最近几年我国油气资源勘探开发规模不断扩大,再加上部分地区环境较为恶劣,这也使得勘探开发难度明显增加。
对于页岩层来说,其与常规砂岩层存在较为明显的差别,主要表现为页岩层中的膨胀矿物含量更高,并且经常会出现微裂缝情况,当钻井液进入到地层之后,往往会与粘土矿物、微裂缝等发生综合作用,这一过程会导致井壁稳定性明显下降。
对于现阶段我国页岩油水平井来说,在实际开展施工操作时,保证井壁稳定性是施工难点之一,应该根据现场具体情况应用适合的页岩油水平井钻井液技术。
基于此,本文尝试对页岩油水平井钻井液技术进行了分析,明确了技术难点及选用原则。
关键词:页岩油;水平井钻井液引言我国是世界范围内页岩油气资源较为丰富的国家之一,在我国国土领域内,新疆准格尔盆地东部、四川盆地、渤海湾盆地等都有较为丰富的页岩油气资源储备,页岩油气资源的开发与利用,对我国社会经济整体发展起到了重要促进作用,今后应该结合工程实际情况,选用更具针对性的页岩油水平井钻井业技术,从而实现对油气开发的有效优化。
从当前我国页岩油水平钻井业技术落实应用情况来看,尚且存在一些技术难点,需要根据工程具体需求对技术难点及应用方式进行深入分析。
1.页岩油水平井钻井液技术难点分析1.1井壁稳定性问题对于页岩油气水平井钻井施工来说,想要有效解决钻井液技术存在的一系列难点,应该选择适合的钻井液体系,保证其与工程现场实际情况相匹配,这样才能使技术应用效果得到有效优化,从而满足页岩油气开发及生产需求。
当前来看,井壁稳定性问题是我国页岩油水平井钻井液技术应用过程中最为突出的问题之一。
大量数据调查表明,如果井壁稳定性较差,其在后续施工使用过程中将面临一系列问题,从而影响最终开发及生产质量。
经过对页岩油水平井钻井液技术进行分析之后可以发现,此项技术在实际应用过程中,往往会与地层裂缝互相作用,从而导致页岩油自身所受到的压力及强度发生较大变化。
克拉玛依油田水平井钻井液完井液技术应用分析

二、水平井钻井液技术
⑥油层段一般不漏失,为保证固井质量,钻至A点做上部地层承压 试验,钻进过程如没有发生漏失,承压试验可先不加堵漏剂。如 承压达不到设计要求,再加入堵漏剂,做完承压后将全部筛除, 保证定向仪器的正常工作。
九八区压力漏失原因是:有些井水平段位置靠近下伏石炭系, 石炭系风化壳存在裂缝发育。HW9817井钻至215m(齐古组)发生井 漏,根据井口液面情况计算,压力系数只有0.87,防漏堵漏措施 :①密度控制在设计下限1.10 g/cm3内;②漏速不大,边漏边钻 ;③漏速较大时,可采用桥塞堵漏、注水灰、盲打强钻等措施。
克拉玛依油田水平井钻井液完井液
二、水平井钻井液技术
井斜角在0°~θα之间井段,岩屑携带状况与直井段基本 相同,不存在岩屑床;井斜角在在θα~θβ之间井段,岩屑脱 离钻井液流,滞流井眼底侧并滑向液流的反向而形成岩屑床。 当钻井液停止循环时,岩屑床受重力作用而存在下滑趋势;井 斜角在θβ~90°之间井段,岩屑在下井壁形成的岩屑床基本稳 定,床体不存在沿井壁低侧下滑的趋势。
提高环空返速可直接影响着环空岩屑的运移方式、状态和 环空岩屑浓度。对特定的井斜角、钻井液流变参数存在一个形 成岩屑床的临界环空返速,环空返速高于此流速时,环空中岩 屑不成床。大量实验和现场经验表明,在30°~90°范围内, 环空岩屑成床的临界速度为0.8~1.0m/s。对于Φ244.5mm井眼 ,钻井液返速只有0.45~0.55m/s,增加了携带的难度。
克拉玛依油田水平井钻井液完井液
一、水平井钻井液任务完成情况
2006年共完成水平井121口,进尺121454m,其中钻 井公司泥浆技术服务公司完成56口,准东泥浆技术服务公 司5口,钻井工艺研究院43口,创拓公司12口,贝肯公司5 口。另外,为地质导向钻井提供钻井液服务一井次,完成 鱼骨井中完技套泥浆技术服务和水平段鱼骨施工跟踪服务 两井次,完成定向井钻井液技术服务29井次。
水平井钻井液技术

水平井钻井液技术水平井技术是当代油气资源勘探开发的重点技术之一.从80年代末期开始,为了提高勘探开发综合经济效益,世界各油公司掀起了水平井的热潮,在生产中取得了重大经济效益,证实了水平井“少井高产”的突出优点,取得了减少油田勘探开发费用,加快资金回收,少占土地和减少环境污染等一系列经济效益和社会效益。
由于水平井在钻井过程中井斜角从0°~ 90°变化,因而水平井与直井钻井工艺有较大的差别,为了确保水平井的钻成井保护好油气层,对水平井的钻井液完井液提出了特殊要求,必须解决井眼净化、井壁稳定、摩阻控制、防漏堵漏和保护储层等问题。
一、井眼净化井眼净化是水平井钻井工程的一个主要组成部分,井眼净化不好会导致摩阻和扭矩增加、卡钻;影响下套管和固井作业正常进行。
(一)影响井眼净化的因素1、井斜角:环空岩屑浓度或临界流速随井斜角的增加而变大,而清洁率则随之下降2、环空返速:其大小直接影响环空岩屑的运移方式、状态和环空岩屑浓度。
提高环空运速:环空岩屑浓度降低,井眼净化状况得以改善;岩屑床厚度降低或被破坏,井眼下侧不形成明显的岩屑床。
3、环空流型:<45°层流比紊流携屑效果好;45°~55°两种流态的携屑效果基本相同。
通过调整钻井液流变性能,改变层流速度剖面的平板程度来取代紊流,使钻井液在环空处于平板型层流,从而达到改善井眼净化的目的;55°~90°紊流比层流携屑效果好4、钻井液密度:钻井液密度的提高,有利于钻屑的携带5、钻柱尺寸:当井身结构已确定,随着钻杆尺寸的增大环空返速增加,有利于携屑6、转速:钻柱的旋转,对沉积的岩床起搅动作用,有利于床面岩屑的离去;转动钻柱可以限制钻柱的偏心效应,从而改善井眼净化;提高转速可防止钻井液在井壁周围形成不流动层,从而提高井眼净化;钻柱除了自转外,还围绕井眼周界作圆周运动,因而有利于岩屑的携带7、钻柱的偏心度:随着井斜角的增大,钻校的偏心度对环空岩屑的影响较大;环空岩屑浓度随钻柱偏心度的增大而增大8、钻井速度和岩屑尺寸:当钻速过高时,会造成环空钻屑浓度过大,岩屑床厚度增加;岩屑尺寸大小亦会对井眼净化效果带来影响(二)技术措施水平井的井眼清洗在现场经常采用机械清洗和水力清洗相结合的措施来解决,实现水平井净化的技术措施可归纳为以下几个方面:1、提高环空返速;2、选用合理流型与钻井液流变参数;3、改变下部钻具组合4、适当增加钻井液密度;5、转动钻具或上下大范围活动;6、使用钻杆扶正器;7、控制钻进速度;8、采用高转速金刚石钻头;9、倒划眼二、井壁稳定井壁稳定是钻井工程中最常见的井下复杂情况之一。
姬塬油田水平井钻井液技术应用分析

难 点分析 : 罗组前1 0 直 m地 层 水 井 液 液 柱 压 力 与 地 层 坍 塌 压 力 平 衡 仍 然 下, 期垮 塌的 井段不会再 失稳 。 5 先
敏性强. 易水化 膨 胀 、 落垮 塌 , 清 水 是 防 塌 技 术 中最 简 单 最 有 效 的 手段 之 剥 而 聚 合 物 体 系本 身 滤 失 量不 好 控 制 不 能
2 油 m j
.0 / m。 最 高  ̄ 6 a 一次 钻 井液 , 入 量 能在 度提 高 至12 g c 顺利 完井。 _ MP 挤 挤
4 泥 饼 顺 蹩 好 . 润 滑 降 摩 阻 效 果 难 点 分析 : 防止 油 页岩 垮 塌 的 途 径 1m。 左右 、 0 稳压在 3 a 上最 好。 MP 以 当漏失 有两 方面 其一 是 力学 稳定 . 二是化 学 速 度 大于2 m。h 其 0 / 或井 口失返 时 , 可一次性 明 摩 阻 系 数控 制在 0 0 6 -O 0 3 之 .2 2 4 7 稳 定 。由于 漏 失 层 洛河 组和 油 页岩 处 于 配制 6 ~8 m。 胶桥堵 浆 , O O 凝 配方 为: 基浆
确 用醇 类 (L - ) 沥青 类产 品 (T 1 作 钻 进 中摩 阻 增 加 。加 重 钻 井液 体 系 固相 免了岩屑 床形成 , 保 了井下 安全 。 BC I 和 F一) 润 同时 , 为了地 为可 软化 变 形粒 子 来提 高 体 系 的封 堵 能 含 量高 、 滑性 差 摩 阻 大 。 力。 用S - 作为 降失 水剂 . MP 2 用高分 子 聚 质 录 井 的需 要 . 钻 井液 不 能 进 行 混 油 三 结 论 对 1最 大 限 度 地 解 放 了机 械 钻 速 . 现 实 合 物 (A 提 高滤 液 黏 度 . 少 滤 液 进 处 理 . P C) 减 致使 增大了润 滑降摩 阻 的难度 。 入 微裂 缝 , 抑制 裂 缝 泥 质 充 填 物 吸 水 膨
大港油田水平井保护油层钻井液技术

文章编号:100125620(2006)0520031205大港油田水平井保护油层钻井液技术黄达全 陈少亮(大港油田集团钻井泥浆技术服务公司,天津大港)摘要 水平井油层保护工作比普通开发井更为重要,其重要环节是钻井液的油层保护工作。
大港油田集团钻井泥浆技术服务公司针对大港油田和冀东油田断块型砂岩油层特点,依据不同的完井方式,研究出适应不同区块、不同完井方式的水平井钻井液保护油层方案,在75口水平井进行了现场应用,取得了较好的油层保护效果,平均渗透率恢复值达到86.75%,试验井原油产量均超过配产指标。
现场应用结果表明,广谱型屏蔽暂堵和理想充填保护油气层技术能实现有效暂堵,确保封堵效果,非常适用于非均质砂岩油藏的油层保护,其中理想充填保护油气层技术是借助计算机软件工作,操作更方便,它更适用于高孔高渗的砂岩油藏;低固相超低渗透保护油气层钻井液技术适应筛管完井的水平井油层保护,具有较高的现场应用价值;油层保护研究必须按区块、分层位进行,油层保护方案必须个性化,才能取得理想的效果。
关键词 水基钻井液 防止地层损害 水平井 大港油田中图分类号:TE254.3文献标识码:A 开发水平井的目的是为了提高油井单井产量,提高油藏采收率,降低开发成本,因此,水平井油层保护工作比普通开发井更重要。
大港油田集团钻井泥浆技术服务公司开展了水平井钻井完井液保护油层技术研究工作,对于射孔完井方式,采用了广谱型屏蔽暂堵保护油气层技术和理想充填保护油气层技术,以水平井所在区块的储层物性、储层孔喉半径分布为依据进行油层保护方案研究;对于筛管完井方式,采用了具有酸溶、油溶特性的低固相超低渗透保护油层技术。
首次在水平井施工中使用了K Cl 有机正电胶钻井液、无固相钻井液和低固相甲酸盐聚合物钻井液。
在现场应用中严格按室内研究配方加入油层保护材料,通过现场井浆油层保护效果评价和完井后试油结果表明,研究成果对油层保护效果好,达到了预期的目的。
非常规油气藏水平井油基钻井液技术

非常规油气藏水平井油基钻井液技术非常规油气藏是指那些资源储存和开采方式不同于传统油气藏的,包括页岩气、煤层气等。
由于非常规油气藏的特点,传统的钻井技术已经无法满足其开采的需求。
因此,开发适合非常规油气藏的钻井技术变得尤为重要。
在非常规油气藏的开采过程中,水平井成为了主要的开采方式,而油基钻井液作为水平井钻井的关键因素,其性能和应用效果对于非常规油气藏的开采至关重要。
传统的水平井钻井液通常是以钙基为主,而在非常规油气藏的开采过程中,其钙基的应用效果则存在较大的不确定性和风险。
因此,开发一种适合非常规油气藏的钻井液技术,具有着重要的现实意义和需要。
油基钻井液具有兼具水溶性和油溶性的独特优势,其动力学性能和化学性质与非常规油气藏的特点相符合,可以在水平井钻井中起到一定的优化作用。
与传统的钙基钻井液相比,油基钻井液具有较强的泥浆性能、优异的边界稳定性和较长的沉淀时间,可以更好的解决在水平井钻井中产生的难题,例如泥浆过流、漏失、泥浆循环等。
同时,在非常规油气藏的开采过程中,油基钻井液对于环境的影响也相对较小,有利于环境和生态的保护。
另一方面,油基钻井液不会污染地下水和土壤,可以轻松地实现回收和再利用。
因此,非常规油气藏水平井钻井液技术发展的重点是如何研发一种性能稳定、环保型、低成本的油基钻井液,并将其应用于实际生产中。
这就需要相关技术人员进行研究和探索,不断完善油基钻井液的配方和制备工艺,并加强对钻井液的性能评价和优化。
只有这样,才能使油基钻井液技术真正成为非常规油气藏水平井开采技术的重要组成部分,为非常规油气藏的高效和可持续开发提供强有力的支持和保障。
钻井液在非常规油气藏开采中具有重要作用。
除了作为钻井润滑油,还要兼顾地层稳定性,保护井筒不被漏失泥浆中的液体、气体和油层中的巨量气体侵入,以免影响完整的有效评价与生产。
钻井液中含有各种添加剂,这些添加剂的质量会直接影响到钻井液功能的有效性和稳定性。
钻井液在钻井中主要的功能有三个方面:(1)润滑钻头和钻杆;(2)维持井壁稳定;(3)悬浮孔屑、清洗井眼。
威远页岩气水平井防塌防卡钻井液技术

威远页岩气水平井防塌防卡钻井液技术威远页岩气田位于四川盆地西南部,地处页岩气丰富的地区,是中国页岩气资源的重要组成部分。
在威远页岩气田的开发中,水平井是一种常用的钻井方式,由于地层复杂、井深较深等因素的影响,水平井在钻井过程中容易出现防塌、防卡等问题,因此需要使用特殊的钻井液技术来解决这些问题。
威远页岩气水平井防塌防卡钻井液技术是通过合理选择钻井液的配方和性能,以及采用适当的工艺方法和设备,来有效地解决页岩气水平井钻井过程中可能出现的防塌和防卡问题的一种技术。
这种技术能够保证页岩气水平井的安全、高效地钻进,提高钻井作业的成功率和经济效益。
1. 合理选择钻井液的配方和性能。
在威远页岩气水平井的钻井过程中,要根据地层条件、孔隙结构、井眼稳定性和岩性等因素,科学合理地选择钻井液的密度、黏度、滤失控制能力、亲油性、PH值等性能指标,并结合实际情况进行调整和改进,以确保钻井液能够满足钻井过程中各种复杂地质条件的要求,达到防塌、防卡的目的。
2. 采用适当的工艺方法和设备。
在钻井作业中,要根据不同的地层条件和钻井液配方的要求,选择适当的搅拌设备、泵浦设备和循环系统,采用合理的作业工艺方法和流程,保证钻井液能够充分地混合和循环,使其性能得到有效地发挥,达到防塌、防卡的目的。
3. 加强现场管理和监控。
在使用威远页岩气水平井防塌防卡钻井液技术的过程中,要加强现场管理和监控,保证钻井液配方、性能和使用符合规范要求,及时发现和解决可能出现的问题,确保钻井作业的安全、高效进行。
在威远页岩气田的实际应用中,威远页岩气水平井防塌防卡钻井液技术取得了良好的应用效果,具体体现在以下几个方面:1. 提高了钻井的成功率。
通过合理选择钻井液的配方和性能,采用适当的工艺方法和设备,加强现场管理和监控,可以有效地提高水平井的钻井成功率,降低了钻井的风险和成本。
2. 改善了页岩气水平井的钻进速度。
采用威远页岩气水平井防塌防卡钻井液技术,可以有效地改善井眼稳定性,提高了水平井的钻进速度,节约了钻井作业的时间和成本。
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水平井钻井液前言水平井钻井是钻井技术发展的必然产物,和钻直井相比涉及到新的工艺和新的技术措施,它对钻井液技术提出了更高的要求,因此在水平井钻井液的设计和施工中,必须把握好钻井液的特性、分优钻井液性能、钻井液参数的优选,这样才能安全、顺利的完成钻井任务,才可能取得更高的经济效益。
从胜利油田钻水平井的发展历史来看,套管结构在不断的简化,钻井周期在不断的降低,成本在不断的减少,当初钻二千来米的水平井需三开完钻,现在钻将近五千米的水平井也只下两层套管,所取得的技术和经济效益是相当可观的。
所钻地层也由当初的较稳定的地层到现在的低压易漏失地层;钻井液的发展经历了水基、油基到现在的泡沫钻井液,水平井钻井液技术的持续、稳定发展,使我油田目前能钻各种类型、各种难度、不同井深的水平井。
一、水平井钻井液的发展为提高水平井钻井液的携岩洗井效果,只有提高钻井液粘度和动切力,降低钻屑的下滑速度,避免岩屑床的形成,但粘度太高不利于钻井的施工,提高动切力是有效的方法。
为达到这个目的,胜利油田在最初的几口水平井用聚腐粉JFF来改善钻井液这方面的性能,但JFF有它的局限性,作用时间不能持续长久,处理量大时易使粘度迅速上升,在此基础上采用正电胶MMH来改善钻井液流变参数,可以大大地提高动切力,施工方便、快捷。
这两者处理剂实际上都是改善钻井液中粘土的性质,不同的只是JFF在施工时就已对粘土进行了处理,加入时同时会增加泥浆中的般土含量;而MMH是在施工之中进行,不可能增加钻井中的般土含量,且作用时间长。
润滑剂的种类可根据地质需要而选择不同的类型。
二、钻屑在井下的运移状态分析钻屑的运移情况,必须从钻井液的流变参数,当动切力越小,流型越显尖峰型,动切力越大,则呈现平板型层流,以宾汉模式计算,钻井液的临界环空返速321.49 (Do+Di)(PV+(PV2+YP(Do-Di)2D) 1/2Qc= D 7716式中:Do井眼直径(米)Di 钻杆内径(米)D 钻井液密度(Kg/m3)PV 钻井液塑性粘度(PaS)YP 钻井液动切力(Pa)从以上公式可以看出,当钻井液粘、切越高,越不易达到紊流。
水平井钻井液,要计算钻屑的滑落速度是相当困难的,因为井下钻具始终是处于偏心状态的,钻井液的流动主要是沿着井眼方向向上流,而很少沿着钻杆而呈螺旋性的流动。
钻进中钻屑的滑落速度是钻井液性能、流变参数的函数,它主要与钻井液塑性粘度、岩屑密度、钻井液密度和岩屑直径有关,而与钻井液动切力、静切力基本无关,钻井液动切力只改变钻井液流型,静切力只是在钻井液静止的时候表现出钻井液的悬浮性能,流动壮态下基本表现不出来,Vs计算方法较为复杂,简单可表示为:Vs=0.706((Ds-D)2/D/PV)1/3ϕp式中:D S钻屑密度(Kg/m3)ϕp钻屑等效直径:(米)因此,钻屑在井眼中的运动速度是环空上返速度和滑落速度的合速度,方向与井眼的轴心有一个向下的夹角,因此,当它运行一段距离后,会贴在井眼的下井壁而形成岩屑床。
尽量避免岩屑床的形成,主要有两方面的措施;一是提高钻井液动切力,改变钻井液流型,提高岩屑携带效果,使岩屑运动方向与井眼轴心的夹角尽可能的小,另一个是当钻井液静止时,应使钻井液呈现出高的静切力,使滞留于钻井液中的钻屑不致于滑落于下井壁。
MMH钻井液能较好的表现出这两方面的性能,这就是水平井钻井液发展的产物。
三、摩阻对钻井的影响钻具与井壁的摩阻F=U×W×COSθU钻具与井壁的摩擦系数W钻具重量θ井斜角钻井过程中,计算钻具与井壁间的摩擦力是相当复杂的,要精确计算几乎是不可能的,它主要以下几方面的影响:1、摩擦系数转速:钻具在井下的摩擦系数受到转速的影响较大,即静摩擦力和动摩擦力的关系,在相同的负荷下,转速越大,其摩阻越小,但在高速情况下会发生钻具的磨损,有时会显得摩阻增大。
泥饼质量:泥饼质量直接关系到摩擦系数的大小,泥饼薄可减少钻具与井壁的接触面积,韧性较好时与之接触的旋转的钻具不会使它产生皱叠,这样可大大降低摩擦阻力,反之则相反,可极大地增加摩擦阻力。
2、地层因素当钻遇易膨胀的地层时,地层吸水导致缩径,当起下钻时可引起遇阻和拔活塞,活动钻具不畅,易发生卡钻事故,当往上强拉时,处于造斜井段的钻具会吃入井壁,使上提拉力大部份都消耗在井壁上,这时要解卡是相当困难的,同时,在井身结构不好的定向井也容易发生该类情况。
克服该类情况的产生需要工程和钻井液紧密配合,一是降低钻井液滤失量,二是加强在该井段上下拉划,及时破坏已缩径的井壁和减少井壁的膨胀。
3、润滑剂的影响影响钻井液润滑性的主要因素有:钻井液中的固相含量(劣质固相、加重剂)、钻井液中使用的润滑剂及乳化剂和钻井液体系及处理剂。
其中使用润滑剂是减少钻具与井壁摩阻最有效的方法,对于不同的井别,对它使用有一定的限制,使用的种类不同其效果也不尽相同,一般说来,润滑剂的主要成份分子量越高、并与钻井液越能配伍,则效果越好,胜利油田为解决水平井润滑问题,发明和研究了SN-2水平井钻井液,较好的解决了水平井的润滑防卡问题,SN-2是一种强乳化剂,它能把原油乳化并强烈的吸附在粘土表面而形成一层油膜富集层,使钻具在起下或钻进中保持与油膜接触,实际就是钻具躺在油膜上运动,大降低了钻机的动力负荷。
4、处理剂的影响钻井液处理剂的合理配伍也可较好的解决钻具润滑,任何有机处理剂都是由亲油基和亲水基组成,实际上是HLB值很低的表面活性剂,它在维护好钻井液胶体的基础上,对润滑性的贡献表现在亲水基团吸附在粘土表面和钻井液水相,因此在粘土表面就有一层束缚水化膜,因而在井壁表面上就可以形成一层束缚水化膜,减少了钻具与井壁间的摩阻,尤其是高分子聚合物,由于它的特殊结构能强烈的吸附粘土和水分子,并且能形成较大的网状结构,使摩阻得以很好的改善。
四、钻井液的防塌1、水平井眼的不稳定原因水平井钻井过程中,造成井眼不稳定并发生坍塌的原因是由岩石力学和钻井液化学反应共同作用的结果,井眼不稳定的具体表现在:地层坍塌或泥、页岩水化膨胀,引起井径扩大或缩小。
和直井相比,水平井的井眼坍塌压力提高了,而破裂压力梯度则降低了,使坍塌层段变得更加不稳定,在造斜段和水平井段,井眼的上侧井壁处于悬空状态,仅靠钻井液的液柱压力平衡地层应力和上井壁的岩石重力,当发生抽吸时,上井壁失去力的平衡,加剧了井眼的坍塌,水平井的施工中,由于要更换动力钻具,施工时间比直井长,钻井液对易塌井段的浸泡时间也就相应增加,要在坍塌的极限时间内完成钻井作业有时是不可能的,因此,对水平井钻井液来讲,必须采用比直井更有效的防塌措施,消除或减缓井眼不稳定现象的产生。
2、井眼防塌技术要正确的解决好钻井液的防塌技术,必须对所钻地区的直井钻井液使用情况、地质构造进行祥细的调查研究,并做好造斜段以下地层岩石的理化性能分析,研究坍塌机理及解决办法。
研究钻井液的防塌技术主要有以下几点需要解决;(1)钻井液类型必须能适应地层岩石理化性质要求;(2)合理确定钻井液密度,钻井液密度应稍高于地层压力而低于地层破裂压力;(3)钻井液必须具有较强的抑制能力,能有效的防止井壁吸水膨胀、坍塌,同时防止钻屑分散,以降低劣质固相含量;(4)在泥页岩微裂缝发育的井段,因其渗透强、易水化膨胀,因此钻井液要有在短时间内能有效封堵泥、页岩微裂缝的作用;(5)降低钻井液滤失量、提高泥饼质量,使形成的泥饼成为一层井壁保护膜;(6)调整适当的钻井液流型、采用适当的钻井液环空返速,尽量降低钻井液对井壁的冲蚀;尤其是在胶结性差的地层和砾石稠油层,应避免较高的环空返速;五、固控固相控制对钻井液的正常维护和处理是极其重要的,最大限度地减少地层造浆可对钻井液获得如下效益:(1)降低钻井的扭矩和摩阻;(2)降低抽吸压力和压力激动;(3)降低压差卡钻倾向;(4)增强井眼稳定性;(5)减少钻井液的排放,提高环境保护;(6)降低钻井液费用;当固相加入进水基钻井液后,钻井液中的一些自由水以化学方式结合到上面。
这样就减少了自由水含量,从而提高了钻井液的粘度。
一定量的固体所吸附的水量取决于下列四个因素;固体颗粒尺寸、固体颗粒的活性、液体的种类和钻井液所含的化学添加剂的种类和数量。
这四者同时作用,其结果就是钻井液的粘度。
合适的钻井液粘度是钻水平井成功的前提,过高的粘度会造成以下不利因素;(1)降低钻速;从而增加钻井液对井壁的浸泡时间;(2)增加泵的机械负荷;(3)不利于固相的清除。
在水平井钻进中,由于钻屑容易沉积在下井壁,当钻具旋转和上下活动时,加剧了对它的研磨,使之进一步分散,尽管增加处理剂加强了对它的抑制,但仍是不可避免的,对于起下钻,钻具都躺在下井壁,不可避免的刮落地层粘土进入钻井液,尤其是当钻井液失水过大,以上因素的重复作用,使得大量粘土呈亚微米状态,使用三级固控设备难于除去,因此水平井一般都要求使用四级固控设备。
六、油气层保护能力钻井的目的就是生产出商业的石油,因此,最重要的是正确的评价地层,以便更好的部署整个油区的勘探开发计划,取得更高的经济效益。
而当侵入的滤液过多和泥饼很厚时,造成地层孔隙被钻井液堵塞和滤液与地层作用而形成的堵塞,不仅使评价地层变得困难,而且油气资源也被堵死在油层中,地层损害主要集中在井壁周围,把井口和周围的地层分成若干个扁区,就会发现它象若干个漏斗,当漏斗底部被堵死,油气自然也就不会被采出来。
所以,钻水平井是获得高产的工业油气流,如果不采取好的油气层保护技术,则会造成投入多而产出少的情况。
1、水平井与直井油气层保护的区别直井中,钻屑运移比较简单,钻井液的粘切可以适当的低一些,但是水平井钻井液必须保持较高的粘切,这就导致较高的循环压耗,也就是提高了钻井液的当量循环密度。
钻井液的当量循密度D’为:D’=D+Pa/10H其中环空压耗Pa与与井深H成正比;因此,水平井钻进中,随着水平位移的增加,井底压力也随之逐渐增加,而地层压力基本上同垂直井深保持一致,对同种类型的钻井液来说,水平位移越大,对油气层的损害就越大。
为保证斜井中处于悬空状态的上井壁的稳定,有时需要较高的钻井液密度,这就进一步使得水平井的井底压力超过同类直井的井底压力,如果不解决好,可能引起油气层损害。
而直井的的井底压力与地层压力成线性关系,不存在井底压力过大的情况,相对的对油气层保护较好解决。
2、油气层保护的具体措施①油基钻井液油基钻井液对油气保护具有独特的优点:它的液相与油气性质一致,不会与地层和油气发生作用而形成贾敏效应的孔道堵塞、它含胶质成份多,具有较低的滤失量,胶质成份能溶于油气,不对油形成损害、能很好的抑制泥页岩水化分散、有较好的润滑作用和防腐作用。
所以它常用于强水敏性地层和塔里木油田“稀井高产”的水平井钻进,并且见到了很好的效果。