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1、第16卷第1期重慶科技學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版)2014年2月大牛地氣田水平段鉆遇泥巖遇阻原因分析及對策張永清鄧紅琳王錦昌王翔(中石化華北分公司工程技術(shù)研究院，鄭州450006)摘要：大牛地氣田儲層為低滲透砂巖儲層，非均質(zhì)性強。在盒1段水平井段的施工過程中，經(jīng)常鉆遇硬脆性泥巖，砂泥巖同層的復(fù)雜性導(dǎo)致遇阻情況頻繁發(fā)生，嚴重影響了鉆井指標及后期作業(yè)。為了防止或減少遇阻，結(jié)合實際生產(chǎn)情況對盒1儲層水平段遇阻情況進行了全面分析，得出鉆井液密度不合理、濾失量過大和鉆井液攜巖能力差是導(dǎo)致遇阻的主要原因。鉆井液密度、流
2、變參數(shù)以及環(huán)空返速都存在一個最優(yōu)區(qū)間使遇阻程度最低；封堵孔隙和裂縫可較好的減少遇阻。提出適合鉆穿泥巖段的鉆井液性能及處理措施。關(guān)鍵詞：大牛地氣田；盒1段；水平井；硬脆性泥巖；遇阻；鉆井液中圖分類號：TEl22文獻標識碼：A文章編號：1673—1980(2014)0l一0039—04水平井分段壓裂是提高單井產(chǎn)能的重要技術(shù)，不遇阻，在上提順利段下放時卻遇阻，有時出現(xiàn)大段通過近幾年的試驗，水平井配合壓裂改造已成為大砂巖遇阻。牛地氣田的主要建產(chǎn)方式。大牛地氣田水平井的水(3)泥巖段在后期劃眼、通井作業(yè)中，個別
3、點出平段長度一般在1200m左右，由于目的層非均質(zhì)現(xiàn)遇阻，上下活動或下壓即可通過。性強，且水平井段相對較長，在鉆井過程中經(jīng)常鉆遇2遇阻原因分析泥巖。泥巖對水基鉆井液的要求較高，且水平井段井眼凈化能力差，若工程技術(shù)措施不當，就會導(dǎo)致在根據(jù)現(xiàn)場的遇阻情況，結(jié)合遇阻的判斷依據(jù)¨泥巖段，甚至在砂巖段遇阻。遇阻不僅增加了鉆完可知：情況(1)、(3)為坍塌遇阻；情況(2)為縮徑遇井的周期和成本，而且會導(dǎo)致壓裂管柱無法下入目阻。坍塌遇阻主要發(fā)生在泥巖段，縮徑遇阻主要發(fā)的層，進而嚴重影響水平井的開發(fā)效果。因此，防止生
4、在砂巖段。分析出現(xiàn)這2種遇阻情況的主要原因或減少遇阻情況的發(fā)生具有重大意義。是鉆井液密度不合理、濾失量過大以及鉆井液攜巖能力差。1遇阻概況2．1鉆井液密度的影響2012年，大牛地氣田盒1段共完鉆水平井572．1．1鉆井液密度對泥巖段的影響口，其中含泥巖段遇阻的水平井12口，占總井數(shù)的進入水平段后鉆頭在砂巖中鉆進，使用的鉆井24．5％。鉆遇泥巖遇阻回填，報廢進尺4227．37m，液密度較低，由于砂巖的力學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)于泥巖，鉆遇損失時間244．67d，導(dǎo)致7口井未按原設(shè)計完井。泥巖后，若鉆井液的液柱壓力不足
5、以平衡泥巖的坍盒1水平井段的泥巖一般處于砂巖段之間，位塌壓力，泥巖便出現(xiàn)剝落掉塊。于水平段的中前部或中后部，遇阻發(fā)生在泥巖段或鉆遇泥巖后，現(xiàn)場一般會提高鉆井液密度以平砂巖段，泥巖段遇阻較嚴重，遇阻常見情況如下：衡泥巖的坍塌壓力，若仍有泥巖掉塊，則進一步提高(1)鉆遇泥巖即發(fā)生剝落、垮塌，輕微遇阻，提鉆井液密度。硬脆性泥巖成巖后，由于構(gòu)造應(yīng)力的高鉆井液密度后穩(wěn)定性變好，幾天后劃眼到該段上拉伸、擠壓和剪切會形成許多縱向裂紋J，當鉆井提下放遇阻、憋泵、憋轉(zhuǎn)盤及返出泥巖掉塊。液密度提高后，鉆井液更容易進入到這
6、些裂紋中，導(dǎo)(2)鉆遇泥巖后，在砂巖段，上提遇阻點下放時致孔隙壓力增大，作用在泥頁巖上的有效應(yīng)力減小，收稿日期：2013—04—15基金項目：國家科技重大專項(2011ZX05045—003—3)作者簡介：張永清(1985一)，男，河南洛陽人，碩士，助理工程師，研究方向為鉆完井?！?9·張永清，等：大牛地氣田水平段鉆遇泥巖遏阻原因分析及對策使裂紋進一步擴展J，加劇了泥巖的不穩(wěn)定性。在一定程度上縮小了井眼內(nèi)徑，易導(dǎo)致下鉆遇阻、憋另外，鉆井液密度增大，滲濾壓差增大，機械鉆泵甚至卡鉆。速降低，泥巖受鉆井液浸
7、泡的時間增加，鉆井液的濾鉆遇泥巖后，現(xiàn)場一般加入泥巖抑制劑和降濾失量增加¨'3J。水進入泥頁巖后發(fā)生水化反應(yīng)，導(dǎo)失劑等有機處理劑，來防止泥巖出現(xiàn)垮塌。這些有致泥頁巖強度降低，進而發(fā)生剝落掉塊，導(dǎo)致坍塌機處理劑自身就有微增黏效果，若再大量使用增黏遇阻。效果較好的降濾失劑(LV—CMC等)，就會導(dǎo)致鉆2．1．2鉆井液密度對砂巖段的影響井液黏度、切力升高，流動性變差。黏度增大后，流鉆井液密度對砂巖段的影響主要體現(xiàn)在濾失量動阻力和泵功率消耗增大，當泵的功率一定時，排量增加和泥餅增厚。鉆遇泥巖后，鉆井液密度提高
8、，井就會減小，鉆井液返速減小，導(dǎo)致攜巖能力變差，井底壓差增大，對于水基鉆井液，鉆井液靜濾失方程底殘留較多沉砂，造成縮徑遇阻。如下：3防止遇阻的對策At=3．1鉆井液技術(shù)措施式中：一濾失量，mL；A一滲濾面積，cm；3．1．1使用合理的鉆井液密度K一泥餅滲透率，m；／tP一滲濾壓差，10Pa；砂巖段遇阻很大程度上是因為鉆遇泥巖后，濾一餅增厚縮徑；泥巖段遇阻則主要是因為發(fā)生了剝落。泥餅中的固相含量體積分數(shù)；一鉆井液中的固相含量體積分數(shù)；肛一濾液黏度，0．1m
