【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的壓力數(shù)據(jù)和實(shí)鉆密度。 水合物抑制最常用的方法是采用油基、合成基鉆井液或在水基鉆井液中加入水合物抑制劑。水合物抑制劑分為熱力學(xué)抑制劑、動(dòng)力學(xué)抑制劑和防聚集劑。本設(shè)計(jì)方案中采用加入動(dòng)力學(xué)抑制劑的水基鉆井液，常用的動(dòng)力學(xué)抑制劑包括表面活性劑類（如銨鹽類）和聚合物類（如聚 N乙烯基吡咯烷酮等）。 易坍塌地層（1）對(duì)于因地層應(yīng)力不平衡所引起的坍塌地層，鉆井液密度應(yīng)大于地層的坍塌壓力。（2）易坍塌地層鉆井，鉆井液的黏度、切力不能過低，返速不能過高，以免形成紊流沖刷井壁，加劇井塌。（3）鉆井液的膠凝強(qiáng)度不能過大，以免造成起下鉆及開泵時(shí)壓力激動(dòng)。（4）水敏性強(qiáng)的地層鉆井，鉆井液的高溫高壓濾失量應(yīng)控制在 12mL 之內(nèi)。（5）對(duì)脆性頁巖及微裂縫發(fā)育塌層，應(yīng)添加封堵材料，對(duì)微裂縫起到封閉縫作用，減少濾液進(jìn)入塌層。（6）使用抑制性強(qiáng)的鉆井液體系。（7）若地層復(fù)雜，水基鉆井液不能解決問題，可使用活度值平衡的油基鉆井液。 易漏地層（1）盡可能使用平衡地層壓力的鉆井液密度。（2）鉆井液具有強(qiáng)的封堵性能，可提高地層承壓能力。（3）鉆井液具有良好流變性，獲得較低的循環(huán)當(dāng)量密度。（4）針對(duì)漏層性質(zhì)選用相應(yīng)堵漏措施。在可能的情況下，最好把漏層鉆穿后再采取堵漏措施。（5）儲(chǔ)備必要數(shù)量的堵漏材料，一旦發(fā)生漏失進(jìn)行及時(shí)處理 選擇鉆井液體系的原則和方法鉆井液的選擇應(yīng)以確保安全順利鉆達(dá)目的層、保護(hù)好油氣層、環(huán)?？山邮芎徒?jīng)濟(jì)高效為原則，同時(shí)根據(jù)下述方法來確定合適的鉆井液體系。 根據(jù)目的層特性選擇鉆井液鉆井液在鉆進(jìn)儲(chǔ)層時(shí)應(yīng)調(diào)整好各項(xiàng)性能，使其符合要求，盡可能減輕對(duì)油氣層的傷害。鉆井液的選擇應(yīng)注意鉆井液材料、鉆井液的密度、固相含量、與地層巖性的配伍性、與儲(chǔ)層流體的配伍性等因素。油氣層的特性不同，對(duì)鉆井液體系的要求也不一樣，鉆井液體系應(yīng)與儲(chǔ)層相適應(yīng)才能起到保護(hù)油氣層的作用。（1）速度敏感性儲(chǔ)集層。應(yīng)選用高溫高壓濾失量低的鉆井液，使進(jìn)入儲(chǔ)層的濾液量少，流速低，不超過臨界流速。（2）水敏感性儲(chǔ)集層。首選不濾失水的油基鉆井液或氣體鉆井液，其次可采用具有較強(qiáng)抑制性的鉀基鉆井液及加有黏土穩(wěn)定劑的鉆井液。（3）酸敏感性儲(chǔ)集層。鉆井液中不應(yīng)加入酸溶性的處理劑或加重劑，而要使用加有油溶性封堵材料的水基鉆井液或油基鉆井液。（4）化學(xué)敏感性儲(chǔ)集層。選用與地層水相匹配的鉆井液體系，當(dāng)?shù)貙铀写罅?Mg2+，就不能選用堿石灰處理的鉆井液。（5）物理敏感性儲(chǔ)集層。物理敏感性儲(chǔ)集層指的是那些容易引起儲(chǔ)集層潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)、水鎖及乳化等物理變化的儲(chǔ)層?？蛇x擇具有防水鎖、防潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)的鉆井液體系。 根據(jù)非目的層特性選擇鉆井液不同的地層對(duì)鉆井液的要求也不同，應(yīng)針對(duì)其特點(diǎn)采用相應(yīng)的措施。選擇鉆井液時(shí)應(yīng)根據(jù)下述要求來確定合適的鉆井液體系，確保鉆井作業(yè)的安全進(jìn)行。（1）高壓水層1）掌握高壓水層的地層壓力系數(shù)，確定合適的鉆井液密度，防止地層水侵入污染鉆井液。2）根據(jù)水質(zhì)，采用可抗相應(yīng)鹽污染的鉆井液類型。3）加強(qiáng)鉆井液的封堵性和提高薄弱地層的承壓能力。（2）鹽膏地層1）若屬薄層或夾層鹽膏，可以選用抗鹽膏的鉆井液處理劑來維護(hù)所需鉆井液性能。2）若屬厚或較純的鹽層，選用飽和鹽水鉆井液，并根據(jù)井溫選擇加入適量的鹽結(jié)晶抑制劑。3）若屬厚雜鹽層，應(yīng)分析鹽的種類及含量，采用與地層鹽類相同的飽和鹽水鉆井液，二者活度應(yīng)基本相同。4）若屬純石膏層，可選用石膏鉆井液。5）為了防止井眼的塑性變形，應(yīng)盡可能提高鉆井液密度，以防止縮徑和卡鉆事故。（3）易坍塌地層1）對(duì)于因地層應(yīng)力不平衡所引起的坍塌地層，鉆井液密度應(yīng)大于地層的坍塌壓力。2）易坍塌地層鉆井，鉆井液的黏度、切力不能過低，返速不能過高，以免形成紊流沖刷井壁，加劇井塌。3）鉆井液的膠凝強(qiáng)度不能過大，以免造成起下鉆及開泵時(shí)壓力激動(dòng)。4）水敏性強(qiáng)的地層鉆井，鉆井液的高溫高壓濾失量應(yīng)控制在12cm 3之內(nèi)。5）對(duì)脆性頁巖及微裂縫發(fā)育塌層，應(yīng)添加封堵材料，對(duì)微裂縫起到封閉縫作用，減少濾液進(jìn)入塌層。6）使用抑制性強(qiáng)的鉆井液體系。7）若地層復(fù)雜，水基鉆井液不能解決問題，可使用活度值平衡的油基鉆井液。（4）易發(fā)生壓差卡鉆地層易發(fā)生壓差卡鉆的地層，主要是高滲透性地層，如粗砂巖等，易形成較厚的泥餅。對(duì)鉆井液的要求如下：1）鉆井液具有好的流變性能和泥餅質(zhì)量，泥餅薄而韌。2）降低鉆井液液柱壓力與地層孔隙壓力的壓差是防卡的最有效措施。3）鉆井液固相含量盡可能降低，特別是有害低密度固相不要超過5% （體積比）。4）根據(jù)鉆井液類型，選擇添加有效的潤(rùn)滑劑。5）儲(chǔ)備必要數(shù)量的解卡劑，一旦發(fā)生壓差卡鉆，及時(shí)進(jìn)行浸泡解卡。（5）易漏地層1）盡可能使用平衡地層壓力的鉆井液密度。2）鉆井液具有強(qiáng)的封堵性能，可提高地層承壓能力。3）鉆井液具有良好流變性，獲得較低的循環(huán)當(dāng)量密度。4）針對(duì)漏層性質(zhì)選用相應(yīng)堵漏措施。在可能的情況下，最好把漏層鉆穿后再采取堵漏措施。5）儲(chǔ)備必要數(shù)量的堵漏材料，一旦發(fā)生漏失進(jìn)行及時(shí)處理。由給定的油層五敏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，儲(chǔ)層具有無速敏、中等偏強(qiáng)的水敏、中等偏強(qiáng)酸敏、無堿敏、弱應(yīng)力敏感等特點(diǎn)，故需要針對(duì)儲(chǔ)層的水敏性、酸敏性進(jìn)行儲(chǔ)層保護(hù)。（1）預(yù)防儲(chǔ)層內(nèi)粘土水化膨脹的措施是減少入井流體的濾失量，提高濾液的礦化度(提高濾液的抑制性)和使用粘土防膨劑。粘土防膨劑是指能抑制粘土膨脹的化學(xué)劑。它主要通過三種機(jī)理起防膨作用。1）減少粘土表面的負(fù)電性，這類防膨劑包括鹽（如KCl、NH、C1）、陽離子型表面活性劑和陽離子聚合物等。2）防膨劑與粘土表面的羥基作用，使粘土變成親油表面或?qū)⒕勇?lián)接起來，這類防膨劑是烴基鹵代硅烷，如二甲基二氯甲硅烷、二乙基二氯甲硅烷等。3）轉(zhuǎn)變粘土礦物類型，將膨脹型粘土礦物轉(zhuǎn)變?yōu)榉桥蛎浶偷钠渌V物。在一定條件下硅酸鉀或氫氧化鉀可將蒙脫石轉(zhuǎn)變?yōu)榉桥蛎浶偷拟浌桎X酸鹽。（2）預(yù)防流體不配伍性的最好方法是，入井前對(duì)入井流體進(jìn)行配伍性試驗(yàn)，對(duì)無黏土相儲(chǔ)層鉆開液體系進(jìn)行改性。 常規(guī)油氣層鉆井工藝技術(shù)根據(jù)巖心分析資料， A油田孔隙度和滲透率有較好的相關(guān)性，為中孔中滲儲(chǔ)層。對(duì)于常規(guī)油氣層，其現(xiàn)場(chǎng)鉆井過程中所實(shí)施的鉆井工藝技術(shù)也是實(shí)現(xiàn)油氣層保護(hù)的重要環(huán)節(jié)，主要包括以下方面：（1）鉆開油氣層前應(yīng)對(duì)設(shè)備全面檢查和維修，確保其處于良好的工作狀態(tài)；（2）鉆進(jìn)至預(yù)測(cè)的油氣層前50～100m，應(yīng)考慮增加一趟起下，保證上部井段暢通，減少油氣層裸露后的浸泡時(shí)間；（3）鉆進(jìn)至預(yù)測(cè)的油氣層前50～100m，應(yīng)調(diào)整好鉆井液性能，加足鉆井液儲(chǔ)層保護(hù)材料，運(yùn)轉(zhuǎn)好固控設(shè)備，有效清除鉆井液中的微固相；（4）控制油氣層段的機(jī)械鉆速，提高鉆井液的攜巖效率，降低環(huán)空循環(huán)壓耗；（5）應(yīng)提前采取防漏堵漏措施，特別是防止發(fā)生地層誘導(dǎo)性漏失，提高地層承壓能力；（6）應(yīng)控制油氣層段的起下鉆和下套管的速度，盡量減小和控制由此引起的裸眼壓力激動(dòng)；（7）提高測(cè)井成功率，縮短油氣層裸眼浸泡時(shí)間；（8）提高固井水泥漿與鉆井液的配伍性，在保證作業(yè)安全的前提下，適當(dāng)降低固井時(shí)環(huán)空靜液柱壓力與儲(chǔ)層孔隙壓力之間的壓差；（9）優(yōu)化固井作業(yè)參數(shù)，確保固井過程中不壓漏地層，提高固井一次成功率和固井質(zhì)量，特別是油氣層段和高壓水層的固井質(zhì)量。 鉆井液體系選擇和密度設(shè)計(jì) 鉆井液體系選擇根據(jù)鉆遇地層特點(diǎn)，鉆井液應(yīng)保持降低泥漿濾失量，增粘；具有防塌、堵漏的性能特點(diǎn)。鉆井液的選取如下所示：表 81 鉆井液體系開鉆序號(hào)井段鉆井液體系一開0～坂土 +CMC 體系二開0～1620鉀鈣基聚磺表 82 鉆井液密度井深（m）Gp （g/cm3）鉆井液密度（ g/cm3）Gf （g/cm3 ）平均最小最大平均0950該區(qū)塊主要是以泥巖、砂巖為主，全井段一發(fā)生井漏復(fù)雜情況，地表主要是以泥頁巖為主，易發(fā)生水化膨脹，使井壁不穩(wěn)定，會(huì)誘發(fā)坍塌等復(fù)雜事故。二開井段主要以泥巖、砂巖，由于二開長(zhǎng)裸眼段，鉆遇的層位較多，且泥頁巖井段較多，遇水軟化、膨脹而造成縮徑遇卡，并且存在煤層，鉆井過程中容易發(fā)生井漏等復(fù)雜情況。根據(jù)鄰井資料顯示，鄰井都存在不同程度的漏失，因此要加強(qiáng)鉆井液的封堵性，將重點(diǎn)放在防漏上。三開以含砂礫巖為主，易發(fā)生水化，引起井壁不穩(wěn)定。根據(jù)前面得出的該地層的巖性特征，在鉆井過程設(shè)計(jì)鉆井液時(shí)中要把防塌、防漏放在首要位置，保證井下安全，提高鉆進(jìn)速度和井身質(zhì)量。CMC 在鉆井液中應(yīng)用廣泛，作用主要有降低泥漿濾失量，增粘。鉀鹽鉆井液具有抑制、防塌能力強(qiáng)，利用同離子效應(yīng)和陽離子的強(qiáng)抑制作用，有效地解決了長(zhǎng)段泥巖的坍塌問題。表 83 鉆井液性能要求鉆井液性能要求項(xiàng)目性能指標(biāo)要求性能（M）0~~1620密度（ g/cm3 )~~馬氏漏斗粘度（ s ）35~5045~85API 失水（ mL）不控≤ API 泥餅（ mm）靜切力（ pa ）2/3PH 值7~9~10含砂量（％）≤ 固相含量（％）≤18動(dòng)切力（ pa ）～1膨潤(rùn)土含量（ mg/L)33 ～ 45HTHP 失水 /泥餅（ mL/ mm ）15/ 鉆井液基本配方一、井段 (0～) 坂土 +CMC 鉆井液體系基本配方： 8% ～ 10% 坂土 +%Na 2CO 3+% ～ %CMCMV二、井段 ( ～ 1620m) 鉀鈣基聚磺體系配方：基本配方 +2%SMP1（粉） +2%SPNH +3%陽離子防塌瀝青 + 7%KCL + 2%凝膠 ZL+1%Cao第9章 固井設(shè)計(jì)固井設(shè)計(jì)是整個(gè)鉆井設(shè)計(jì)中一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容。它不僅關(guān)系到一口油井能否順利地鉆達(dá)目的層，縮短建井周期，而且關(guān)系到保護(hù)油氣層，使油氣層不受鉆井液損害。因此，從固井設(shè)計(jì)到施工檢驗(yàn)的每一步驟都應(yīng)該認(rèn)真考慮在整個(gè)開采期間，能否順利進(jìn)行油、氣生產(chǎn)，確保套管能經(jīng)受高壓擠注作業(yè)的考驗(yàn)，確保在固井施工和長(zhǎng)期的生產(chǎn)過程中，套管不斷、不裂、不變形。 固控設(shè)備及使用要求本井按科學(xué)打探井要求配備固控設(shè)備，強(qiáng)化固控管理，使用振動(dòng)篩、除砂器、除泥器、離心機(jī)四級(jí)固控除砂，以使鉆井液含砂量、固相含量控制在合理范圍內(nèi)，為快速鉆進(jìn)創(chuàng)造良好條件。固相含量應(yīng)控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，含砂量小于 % 。振動(dòng)篩的篩布目數(shù)要根據(jù)地層變化及時(shí)進(jìn)行更換。具體要求，振動(dòng)篩運(yùn)轉(zhuǎn)率 100% ，除砂器、除泥器 60～80% ，離心機(jī) 50% 以上，除氣器視情況使用。表 91固控設(shè)備及要求井段固相指標(biāo)振動(dòng)篩除砂除泥運(yùn)轉(zhuǎn)率%離心機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)率%密度 g/cm3含砂 %固相 %目數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)率 %一開～≤≤18601008560二開～≤≤18801008550 鉆井液資料錄取要求表 92 鉆井液檢測(cè)和收集任務(wù)序號(hào)檢測(cè)或收集頂目要求1小班常規(guī)性能2常規(guī)全套性能 ρ 、 FV 、 FL 、pH 、含砂量、 HTHP每米測(cè) 1 次，每次下鉆循環(huán)包括中途循環(huán)及油氣水顯示時(shí)連續(xù)（ 10min）測(cè)量3流變性能 Φ3 ～Φ600 、PV 、YP 等每 12h 測(cè) 1 次，油氣顯示時(shí)加密測(cè)量，并收集齊全槽面油氣水顯示數(shù)據(jù)4固含、膨潤(rùn)土含每 12h1 次5濾液分析 (Cl 、Ca++、Mg++)二開～井底每 50m 測(cè)量一次，水浸時(shí)加密測(cè)量6泥餅 Kf每天 1 次7地層壓力、破裂壓力收集8井徑、井斜收集9分井段鉆井液材料消耗收集、統(tǒng)計(jì)10鉆井參數(shù)，鉆速收集備注：（ 1 ）所有測(cè)試數(shù)據(jù)要求填入班報(bào)表，性能測(cè)試應(yīng)滿足地質(zhì)錄井要求 , 資料收集理齊全。（ 2 ）建立下列記錄：鉆井液班報(bào)表、小型試驗(yàn)記錄、藥品消耗記錄、藥品庫存記錄、固控運(yùn)行記錄、當(dāng)班鉆井作業(yè)簡(jiǎn)要。（ 3 ）所使用鉆井液處理劑送井前必須質(zhì)檢，經(jīng)質(zhì)檢合格的產(chǎn)品方可入井。（ 4 ）完井寫出鉆井液工作總結(jié)。（ 5 ）其它按有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。 鉆井液地面管理要求（ 1 ）對(duì)輕鉆井液儲(chǔ)備系統(tǒng)的要求是：容積必須達(dá)到規(guī)定要求，并具備直接向循環(huán)系統(tǒng)放漿的條件；（ 2 ）循環(huán)系統(tǒng)安裝合理，管線暢通，加重泵能抽能供 4 、5 循環(huán)灌；（3）要求地面循環(huán)系統(tǒng)每個(gè)循環(huán)罐配備攪拌器兩臺(tái)；（ 4 ）要求所有循環(huán)系統(tǒng)、儲(chǔ)備系統(tǒng)和加重系統(tǒng)必須具備防雨、防水功能。 （ 5 ） 要求配備三個(gè)容積各為 10m 3 的藥劑配制罐， 所帶攪拌器必須滿足處理劑配制要求；（ 6 ） 為滿足堵漏需要， 要求配備容積 15～20m 3 的帶 2 個(gè)攪拌器的堵漏罐 1 個(gè)；（ 7 ）鉆井液材料必須有專門房屋存放，室外存放必須下墊上蓋，防雨防潮，以避免浪費(fèi)，材料堆放整齊，來料、用料、存料帳目清晰可查，井場(chǎng)貯存材料能滿足施工要求；（ 8 ）井上化學(xué)藥品及材料質(zhì)量合格，實(shí)驗(yàn)室整潔，儀器設(shè)備高效、準(zhǔn)確，報(bào)表填寫清楚，鉆井液性能可靠；（ 9 ）井場(chǎng)儲(chǔ)備一定量的除硫劑、加重劑、堵漏劑、消泡劑等，以對(duì)付井下復(fù)雜之需，決不允許因組織、管理和技術(shù)方面的失誤而影響正常生產(chǎn)；（ 10 ）每天須向上級(jí)詳細(xì)匯報(bào)一次井上情況，根據(jù)要求按時(shí)向甲方匯報(bào)情況。第10章 油氣井控制的原則和依據(jù)井控技術(shù)是保證石油天然氣鉆井安全的關(guān)鍵技術(shù)；井控設(shè)計(jì)是鉆井、地質(zhì)工程設(shè)計(jì)中的重要組成部分。井控設(shè)計(jì)嚴(yán)格依照國家、中油集團(tuán)公司相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范執(zhí)行，主要包括：《鉆井井控裝置組合配套、安裝調(diào)試與維護(hù)》（ SY/T5964 ）、《鉆井井控技術(shù)