空心玻璃微珠在沈289井欠平衡钻井中的应用.pdf

第38卷第1期
油钻探技术
VoL.38No.⊥
2010年1月
PETROLEUM DRILLING TECHNIQUES
Jat.,2010
固井与泥浆
空心玻璃微珠在沈289井欠平衡钻井中的应用
陈思路
(中国石油长城钻探工程有限公司工程技术研究院,辽宁盘锦124010)
摘要:沈289井在钻进地层压力系数0.93的高凝油潜山油气藏时,采用了空心玻璃微珠和水包油钻井液体
系相结合的钻井液技术,实现了人エ诱导欠平衡钻井。实钻结果表明,该复合钻井液技术可以有效降低钻井液密
度,达到了保护油气层、正确评价油气层的目的。这为在辽河油区大面积低压潜山油气藏推广应用欠平衡钻井技
术探索了一条新的技术途径。
关键词:欠平衡钴井;空心玻璃徽珠;水基钴井液;沈289井
中图分类号:TE254+.4文献标识码:B文章编号:1001-0890(2010)01-0060-03
沈289井是部署在辽河坳陷大民屯凹陷前进断璃微珠调整钴井液密度实施人工诱导,以达到欠平
裂构造带沈288块潜山的一口探井,设计井深3900衡钻进的目的
m,目的层位为太古界高凝油潜山油气藏,主要岩性
2)在欠平衡钻井过程中,如果有高凝油返出地
为混合花岗岩。邻井沈288井实测地层压力系数为面,则打开循环罐加热器,并尽可能在出口处采用人
0.93。为保护油气层,达到提高勘探精度、正确评工排除的方式撇出高凝油。
价油气层的目的,设计在三开152.4mm井眼
3)实现欠平衡钻进时控制井口套压,以降低井
3180.3~3900.0m井段采用欠平衡钻井技术。国底负压差,减少原油流入井筒的量。
内外文献表明],空心玻璃微珠技术能有效降低钻
井液密度。因此,该井在油气显示较好的前提下采
现场施工情况
用空心玻璃微珠技术实施了人工诱导欠平衡钻井。
沈289井自井深3180.30m应用密度0.95kg/L
1欠平衡钻井难点
的水包油钻井液体系开始进行欠平衡钻进,钻至井
深3495.26m,岩性为混合花岗岩,油气显示为荧
该井欠平衡钻井主要有两大难点:一是地层压力光和油迹级别。鉴于地质录井确定该层位油气显示
系数仅为0.93,需采用密度0.83kg/L的钻井液体系较好,但未达到欠平衡效果,甲方决定将水包油钻井
才能实现储层欠平衡钴井,而此前辽河油区应用水包液密度调整为0.91~0.92kg/L,加密度0.45~
油钻井液体系达到的最低密度仅为0.90kg/L,且应0.47kg/L的HGS6000型空心玻璃微珠再将钴井
用空心玻璃微珠来降低钻井液密度在国内外只有试液密度降至0.83kg/L,对油气层进行人工诱导欠
验性应用,在辽河油区试验应用则尚属首次,很难预平衡钻进
测其有效性,且该井为探井,具有一定的风险;二是
钻井液的配方为:原浆36.0%(密度为0.92kg/L
由于冬季施工,储层油品为高凝油,循环至地面凝固水包油钻井液)+36.0%柴油+1.4%TW80乳化
后会产生堵塞管道等现象,影响欠平衡钻井施工。剂+5.6%水+21.0%空心玻璃微珠。
主要技术措施
收稿日期:2009-02-16:改回日期:2009-12-04
作者简介:陈思路(1979
四射洪人,202年毕业于西
南石油学院石油工程专业,工程师,主要从事气体及欠平钻井工艺
1)在施工现场储备26t空心玻璃微珠,待钻至技术方面的研究。
地质录井认为油气显示较好的层位时,加入空心玻
联系方式:(0127)7829097,lh-chesil(@cnpc.com.cn
陈思路:空心玻璃珠在沈289井欠平衡钻井中的应洞
空心玻璃微珠维护钻井液性能。顺利钻至井
空心玻璃微珠试验过程
深3616m,实现点火,人工诱导欠平衡钻井成功
回收原密度0.95kg/I.钻井液60m3,用54.6t试验过程中钻井液的主要性能见表1。由于空心玻
柴油和2.2tT-80配制新水包油钻井液,并将钻井璃微珠在钻头高剪切作用下会产生破碎,增加钻井液
液密度调至0.91kg/L。分两次加入13.5t空心玻密度,因此钻进过程要根据钻井液密度和性能变化情
璃微珠,将钴井液密度降至0.83kgL。后又加入况,适时启动离心机除去破碎的空心玻璃微珠
表1钻进过程中钴井液的性能
井深/m
温度/℃密度/kg?L.1漏斗黏度/s塑性黏度/mPa?s动切力/Pa滤失量/mL泥饼厚度/m
3495
0.83
0.84
26.5
3547
2222
0.
3616
90
0.86
13.5
0.3
该井钻至井深3635m时钻井液密度0.84~地层产出流体,使钻井液密度降低;J点密度0.98
0.85kg/L,经液气分离器出口向振动筛涌钴井kg/L,欠压差值过大,提高密度降低井口套压。
液,钻井液量增加12m2循环罐液面有原油,停泵
关井,井口套压最高升至6.73MPa,考虑到井底
2油气显示描述
欠压差值过大,大量高凝油产出会影响后续欠平
该井从三开欠平衡钻进开始时全烃值一直很低,
衡施工安全,于是用卤水将钻井液密度提高至
钻进过程中不到2%,后效全烃测值最高为33%。应
0.98~0.99kg/L.继续钻进,空心玻璃微珠试验用玻璃微珠钴井液钻进后,全烃值在正常钴进时的变
束
化范围为2%~10%,实现后效点火后,全烃值最高达
图1为空心玻璃微珠试验过程中钻井液密度的到66%,继续钴进,全烃值稳定在5%~20%,2d后
变化情况。A点密度0.9!kgL,为加入空心玻璃
全烃值逐步上升,并达到100%,实现钻进过程点
微珠前钴井液密度;B点密度0.84kgL,是第一次火,人工诱导欠平衡钻进成功。
加入9.75t空心玻璃微珠后的密度;C点密度0.83
自首次在钻进过程中点火成功以后,钻井液密
kg/L,是第二次加入3.75t空心玻璃微珠后的密
度低于0.95kg/L.时全烃值基本可以达到90%以
度;D点密度0.85kg/L.钻进过程,空心玻璃微珠
上,在单根峰和起下钻后效时还出现了井涌现象,火
部分破碎;E点密度0.84kg/L,开离心机清除破碎
势变大。后用卤水加重钴井液,全烃值和火势有所
微珠,降低含砂量;F点密度0.88kg/L,空心玻璃
骰珠部分破碎且含砂量较高;G点密度0.83kg/L
减小,但随着钻进,全烃值又逐渐升至90%以上,钻
井液密度为0.95~1.00kg/L,全烃值为60%
油气显示较好,第三次加入2.25t空心玻璃微珠降
低密度,同时开离心机维护;H点密度0.86kgL,沵90%。
分微珠破碎,钴井液密度增大:I点密度0.84kg/L
随着钻井液密度的降低和油气层段的开启,全
烃值升高,在调整钴井液密度后仍然产生高全烃值
和大火焰,且循环罐内有原油,可见钻进井段存在多
套压力层系。直至钻至完钻井深3793m,钻进过
程一直点火。
3.3空心玻璃微珠取样分析评价
0.85
lr
笔者分别从包装袋、振动筛出渣门及离心机出
16日17日18日19日20日21日22日23日24日25日
渣口三处各取一样品,通过沉降分离法进行了现场
试验分析,结果如下
图1