【正文】 （ ） 25 表 12 分段鉆井液性能及流變參數(shù)要求 井段 (m) 性能及參數(shù) 一開 二開 導(dǎo)眼段 主井眼直井段 主井眼斜 井段 A點(diǎn) B 點(diǎn) 鉆井液性能 密度 ρ(g/cm3) ~ ~ ~ 漏斗粘度 FV(s) 40~60 40~60 35~40 35~40 失水 FL (ml) 10~12 10 5 5 泥餅厚度 K (mm) 高溫高壓失水 (ml) ≤15 ≤12 含砂量 Cs(%) 初切終切 Q1/Q10 (Pa) 2~4/3~7 4~10/8~15 4~10/8~15 pH 值 8~9 8~10 8~9 固含 (%) 6~9 5~12 5~10 坂含 (g/l) 25~40 40~60 30~40 粘滯系數(shù) Kf 流變 參數(shù) 屈服值 YP (Pa) 2~5 5~12 10~15 塑性粘度 PV(mPa 一開井段 a 鉆井液基本配方： 清水 +~%Na2CO3+6~7%鈉土 +~%KPAM b 維護(hù)與處理： 該井段鉆遇地層為第四系黃土層和砂礫層，羅漢組的砂質(zhì)礫巖與泥巖互層，膠結(jié)性差，可鉆性好，因其表層含有礫石層，且易漏，易垮塌，鉆井液主要以攜帶巖屑、穩(wěn)定井壁為主。在鉆進(jìn)過程中，視地層造漿情況適當(dāng)補(bǔ)充 KPAM 稀濃度溶液處理，保持鉆井液較高的粘度 (40~60s)。 二開直井段 a 鉆井液基本配方 ： 清水 +2~3%鈉土 +~%Na2CO3 +~%KPAM+~%KHPAN b 維護(hù)與處理 二開上部井段選用鉀基聚合物鉆井液， 二開前，將沉砂罐清理干凈，并對(duì)一開鉆JH2P17 井鉆井工程設(shè)計(jì)（ ） 26 井液進(jìn)行二開前的預(yù)處理； 全部采用罐式循環(huán)，嚴(yán)禁采用清水鉆進(jìn)，防止清水長(zhǎng)期浸泡地層引起井壁垮塌、埋鉆等惡性事故的發(fā)生。鉆井過程中堅(jiān)持補(bǔ)充 KPAM 和 KHPAN 膠液，防止由于處理劑加量不足造成井徑擴(kuò)大與失穩(wěn)，鉆遇砂巖段，可適當(dāng)加大 KPAM 的加量以增加護(hù)壁能力，控制鉆井液密度小于 ，粘度在 45s 左右，保證 此段快速穿過，減少井壁浸泡、沖刷時(shí)間，從而有效地保護(hù)井壁。鉆進(jìn)過程中要平穩(wěn)操作，注意觀察泥漿罐的液面，可隨鉆加入 1%2%的單向壓力封閉劑，一旦發(fā)生大的漏失，可配高粘度鉆井液并加入隋性堵漏材料堵漏 (如鋸沫、蕎麥皮、粉碎的黃豆或海帶等 )或復(fù)合堵漏劑。侏羅系直羅組泥頁巖易掉塊，延安組煤層易坍塌，可適當(dāng)加大 KPAM 的用量，保 護(hù)井壁。 本井在進(jìn)入延安組前，要調(diào)整好鉆井液性能，把鉆井液密度提高到 ~，有效平衡煤層的垮塌，在煤層段鉆井液中加 2%單封，封堵煤層裂隙，嚴(yán)格控制失水小于 5ml，保持井壁穩(wěn)定。提高鉆井液的粘度、切力、動(dòng)塑比，保持動(dòng)塑比在 ~1 左右，減輕鉆井液對(duì)井壁的沖刷，提高懸 浮和攜帶巖屑顆粒的能力， 避免大斜度井段巖屑下滑 。 二開斜井段 a 鉆井液基本配方 ： 原鉆井液＋ ~％ KPAM＋ ~1％ NH4PAN＋ ~2％防塌劑＋ ~2%潤(rùn)滑劑 b 維護(hù)與處理 定向造斜前在鉆井液中加入潤(rùn)滑劑，減少摩阻和扭矩。調(diào)整好流變參數(shù)，保持動(dòng)塑比在 ~ 之間，提高鉆井液的攜帶能力，使用好固控設(shè)備，保證井眼清 潔。固控設(shè)備全負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，泥漿中處理劑充足，根據(jù)井下情況隨時(shí)調(diào)整泥漿性能。 二 開水平段 鉆井液的配制： 在原漿基礎(chǔ)上加潤(rùn)滑劑，減少摩阻和扭矩，控制粘滯系數(shù)在設(shè)計(jì)范圍，根據(jù)實(shí)際情況，調(diào)整好流變參數(shù)，保持動(dòng)塑比在 ~ 之間，提高鉆井液的攜帶能力，使用好固控設(shè)備，保證井眼清潔。 (2)鉆進(jìn)中要保持各種處理劑的有效含量，并定期補(bǔ)充，使鉆井液性能符合設(shè)計(jì)要求，既有利于攜巖、也要保持井壁穩(wěn)定。 (4)加強(qiáng)固控設(shè)備的使用，鉆井過程中不間斷使用 四 級(jí)固控設(shè)備，使用 150 目以上的振動(dòng)篩，同時(shí)勤撈砂、清沉 砂罐，及時(shí)清除鉆井液中的有害固相，降低鉆井液的密度。 (6)進(jìn)入目的層，鉆進(jìn)過程中，嚴(yán)格控制鉆井液的 pH 值在 8~9 范圍內(nèi) 。 JH2P17 井鉆井工程設(shè)計(jì)（ ） 28 表 13 固控設(shè)備要求 井段 (m) 固相指標(biāo) 振動(dòng)篩 除砂器、除泥器 密度 (g/cm3) 含砂量 (%) 固含 (%) 目數(shù) 運(yùn)轉(zhuǎn)率 (%) 處理量 (m3/h) 運(yùn)轉(zhuǎn)率 (%) 水平段 ～ ≤ ≤ 150 100 ≥ 200 100 必須按科學(xué)打井要求配備固控設(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 。 儲(chǔ)層鉆進(jìn)固相含量應(yīng)控制在設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，含砂量小于 %。 機(jī)械固控和化學(xué)絮凝相互配合，若鉆井液被鉆屑嚴(yán)重污染時(shí)，可采用稀釋和部分替換方法進(jìn)行處理。 使用好固控設(shè)備及時(shí)清除鉆進(jìn)中混入鉆井液中的固相，消除固相對(duì) 儲(chǔ) 層喉道的堵塞。 水平段鉆進(jìn)期間，減小固相顆粒及濾液在儲(chǔ)層侵入深度，達(dá)到保護(hù)油層的目的 。 鉆井液藥品按標(biāo)準(zhǔn)化管理規(guī)定妥善存放，如在裝卸中發(fā)生失散現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)清理；鉆井液藥品的廢包裝應(yīng)加以回收，不得隨意亂放。 所有鉆井液化學(xué)劑和材料，應(yīng)有專人嚴(yán)格管理，防止破損和流失；有毒化學(xué)劑JH2P17 井鉆井工程設(shè)計(jì)（ ） 29 必須 有 明顯標(biāo)志，并建立收、發(fā)登記制度。 降低鉆井液摩阻系數(shù)，減少摩阻和扭矩。 保持適當(dāng)鉆井液液柱壓力，維護(hù)井眼穩(wěn)定。并于開鉆前安裝好固控設(shè)備，確保固控設(shè)備性能良好，并有專人負(fù)責(zé)使用和保養(yǎng)。保證振動(dòng)篩使用率 100%。旋流器的正常工作狀態(tài)是 底流傘狀噴出，底流密度 ，當(dāng)?shù)琢鞒纱疇钆懦鰰r(shí)，應(yīng)調(diào)大底流口。 除氣器保持完好運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。認(rèn)真做好廢泥漿、廢水和鉆屑的處理排放工作，廢水盡量回收利用。 鉆井液材料計(jì)劃 鉆井液材料計(jì)劃見表 14。嚴(yán)禁使用重晶石。測(cè)試儀器送井前必須進(jìn)行標(biāo)定，所使用儀器要經(jīng)常校準(zhǔn)，以保證所測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。 鉆井液負(fù)責(zé)人每班將鉆井液配制、維護(hù)工作量以 書面形式下達(dá)給鉆井液 值 班人員，并由井隊(duì)配合完成每班的鉆井液工作，鉆井液負(fù)責(zé)人對(duì)鉆井液工作的實(shí)施和完成進(jìn)行監(jiān)督和督促。 進(jìn)入 儲(chǔ) 層前必須對(duì)加重系統(tǒng)進(jìn)行一次全面檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)解決。 為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、快速、高效的鉆井目標(biāo)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)鉆井液負(fù)責(zé)人提出以下要求： (1) 要有高度的工作責(zé) 任心，工作要認(rèn)真仔細(xì)，刻苦鉆研技術(shù)，利用自己的知識(shí)和經(jīng)JH2P17 井鉆井工程設(shè)計(jì)（ ） 31 驗(yàn)，在工作中要做到有預(yù)見性，有超前意識(shí)。 (3) 加強(qiáng)配方優(yōu)選和室內(nèi)小型實(shí)驗(yàn)，做到心中有數(shù)，處理有據(jù)。 (5) 到井鉆井液材料嚴(yán)格清點(diǎn)、驗(yàn)收。 應(yīng)檢測(cè)、收集的鉆井液性能 應(yīng)檢測(cè)、收集的鉆井液性能 見表 16。 水泥漿密度為 ；初凝時(shí)間＞ 60min(20℃ )；水泥漿必須做 24 小時(shí)抗壓強(qiáng)度試驗(yàn)，抗壓強(qiáng)度大于 ； 管串 結(jié)構(gòu) 自下而上： 引鞋 (浮鞋 )＋套管串 +水泥頭。 (2)邊下套管、邊灌漿到套管內(nèi)。 JH2P17 井鉆井工程設(shè)計(jì)（ ） 32 (4)通過立管進(jìn)行注水泥和替泥漿，當(dāng)混漿返出地面后開始替漿。施工完畢后，井隊(duì)上提 2～ 3柱，沖洗鉆桿內(nèi)殘余水泥漿，沖洗完畢后，上提全部鉆桿，候凝。)封長(zhǎng) ，返深至 1169m；低密度水泥漿 (密度177。 水泥漿體系及性能要求 水泥漿體系原則使用本工區(qū)應(yīng)用成熟的 GSJ 水泥漿體系， 水泥漿性能見表 17。 因此采用 GSJ 水泥漿體系時(shí)井內(nèi)流體結(jié)構(gòu)均為：尾漿 +低密度水泥漿 返至井口 +前置液 (200300m)。m， 最小 ，最佳 因此利用 Schlumberger CemCADE 固井軟件通過分析模擬， 合理加放扶正器，套管居中度達(dá)到 70%。 表 18 扶正器加放位置 井段 m 類型 規(guī)格 加放方法 扶正器數(shù)量 JH2P17 井鉆井工程設(shè)計(jì)（ ） 33 井段 m 類型 規(guī)格 加放方法 扶正器數(shù)量 一開 井段 剛扶 5 1/2″8 1/2″ 1只 /10根套管 3 只 二開直井段 彈扶 5 1/2″8 1/2″ 1 只 /8 根套管 11 只 二開造斜段 樹脂旋流 扶正器 +彈扶 5 1/2″8 1/2″ 1 只 /2 根套管 間隔安放 各 10 只 二開水平段 樹脂旋流 扶正器 +彈扶 5 1/2″8 1/2″ 1 只 /1 根套管 間隔安放 各 30 只 二開最后 兩米 彈扶 5 1/2″8 1/2″ 1 只 /1 米 2 只 注：如果井眼狀況欠佳，斜井段及水平段可全部采用樹脂旋流剛性 (滾輪 )扶正器 ，以避免下套管遇阻，上拉下壓時(shí)，或起套管時(shí)，對(duì)彈性扶正器造成破壞，落井，引發(fā)次生事故。因此替漿采用紊流 ~塞流復(fù)合頂替的工藝技術(shù)， 壓塞結(jié)束后 雙水泥車排量大于 2 方 /分鐘， 開始頂替時(shí)必須采用紊流頂替，紊流接觸時(shí)間要大于 7 分鐘，當(dāng)井口壓力達(dá)到預(yù)測(cè)的最大施工壓力時(shí)采用 塞流頂替 。 表 21 固井壓力計(jì)算 P 環(huán)空最大摩阻 (MPa) P 環(huán)空最大動(dòng)壓 (MPa) 環(huán)空最大動(dòng)壓當(dāng)量密度 P 管內(nèi)最大摩阻 (MPa) P 尾漿失重最大壓降 (MPa) 環(huán)空最小靜壓當(dāng) 量密度 P 環(huán)空液柱壓力 (MPa) P 初始過平衡壓力 (MPa) P 液柱壓差 (MPa) P 管內(nèi)液柱壓力 (MPa) P 尾漿失重靜壓力 (MPa) 井口壓力 (MPa) P 總摩阻 (MPa) FGFP 氣竄因子 由表 21 可以看出，環(huán)空最大動(dòng)液柱壓力當(dāng)量密度小于地層破裂壓力當(dāng)量密度()，尾漿失重時(shí)環(huán)空最小靜液柱壓力當(dāng)量密度大于地層孔隙壓力當(dāng)量密度()，尾漿 失重時(shí) 油 竄因子小于 1，工藝技術(shù)理論上不會(huì)發(fā)生氣竄、不會(huì)發(fā)生井漏。承壓達(dá) ，才能保證整個(gè)固井施工過程中不發(fā)生漏失。 在固井施工過程嚴(yán)格控制井口壓力 以下。 固井工藝技術(shù)的配套措施 (1)高分子前置液 組成：高分子聚合物、降失水劑、縮水劑等組成。 (2)鉆井液性能要求 通過 已完鉆水平井 鉆井液性能與于固井質(zhì)量的分析對(duì)比，鉆井液密度 ，粘度 80s，初 /終切 時(shí)，固井質(zhì)量基本上能達(dá)到在合格，因此以后水平井固井時(shí)鉆井液指標(biāo)要達(dá)到以上指標(biāo)。 /30m，實(shí)際鉆井過程中，如果超標(biāo)，應(yīng)申請(qǐng)回填、重鉆。 根據(jù)電測(cè)井徑情況 對(duì)小井眼段和遇阻段要反復(fù)認(rèn)真通井、劃眼和循環(huán)洗井，做到起下鉆順暢無阻卡，為順利下套管創(chuàng)造良好的井眼條件； 下完套管要以替漿排量循環(huán)洗井 2 周以上，震動(dòng)篩上無巖屑，方可開始注漿。 (5)根據(jù)電測(cè)井徑及現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，合理計(jì)算水泥漿量，采用干混工藝，確保水泥、外摻料及外加劑混拌均勻；從立式罐及灰罐車取樣，模擬井下工況 ,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)水樣、水泥樣品、外加劑等進(jìn)行全套性能復(fù)核試驗(yàn)。 現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)尾漿失重時(shí)環(huán)空的液柱壓力必須大于地層孔隙壓力，但是環(huán)空最大動(dòng)壓必須小于破漏壓力的 95%。 固井隊(duì)的技術(shù)人員在鉆井隊(duì)下套管時(shí)必須到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行技術(shù)指導(dǎo)。 (4)固井施工程序及控制指標(biāo) JH2P17 井鉆井工程設(shè)計(jì)（ ） 36 ① 泥漿循環(huán)充分后，裝井口，接管線試壓 15MPa，要求不刺、不漏； ② 注隔離液 (用量占環(huán)空高度 200300m)； ③ 注低密度水泥漿， 排量 ， 密度控制在 177。；為了保證水泥漿密度均勻，穩(wěn)定，建議采用二次混漿系統(tǒng)。密切注意泵壓和井口返漿情況，發(fā)現(xiàn)異常立即采取應(yīng)急措施。 如發(fā)現(xiàn)井涌，應(yīng)及時(shí)調(diào)整鉆井液性能，抑制井涌。 鉆至易漏層段前 ,要搞好預(yù)防工作 ,可提前在鉆井液里加入綜合堵漏劑等材料以防井漏。 在鉆井液觸變性較大、靜止時(shí)間較長(zhǎng)的情況下 ,下鉆要分段循環(huán)鉆井液 ,防止觸漏地層。要有專人觀察鉆井液返出情況和鉆井 液液面 ,遇漏失時(shí)要詳細(xì)記錄其漏失量、漏失速度、漏失位置和漏失時(shí)鉆井液性能。 堅(jiān)持搞好起鉆灌漿工作 ,鉆具起完井筒內(nèi)必需灌滿鉆井液。 進(jìn)入垮塌井段 ,要注意觀察井下情況 ,加強(qiáng)鉆井液體系維護(hù) ,保持鉆井液性能的 相JH2P17 井鉆井工程設(shè)計(jì)（ ） 37 對(duì)穩(wěn)定 ,鉆井液密度變化在短期內(nèi)不應(yīng)超過 。 大排量循環(huán) ,及時(shí)將掉塊帶出地面。 停鉆時(shí)不能在同一井深段長(zhǎng)時(shí)間大排量循環(huán)泥漿 ,以防沖垮井壁。 若井塌卡鉆 ,能開泵則小排量開泵 ,然后緩慢增大排量 ,直至恢復(fù)正常循環(huán) ,上下活動(dòng)鉆具解卡。 按要求搞好短程起下鉆 ,及時(shí)了解掌握井壁穩(wěn) 定情況。 起鉆前要充分循環(huán)鉆井液 ,起下鉆遇阻應(yīng)上提下放活動(dòng)鉆具 ,必要時(shí)采取接方鉆桿循環(huán)或倒劃眼等有效措施。 井眼曲率應(yīng)平滑過渡 ,避免出現(xiàn)井眼曲率的突變。 避免井眼曲率變化過大。 盡量減少鉆具組合的變換次數(shù)及鉆柱的剛性。 倒劃眼上提鉆具解卡。 JH2P17 井鉆井工程設(shè)計(jì)（ ） 38 做好鉆柱的摩阻、扭矩計(jì)算及強(qiáng)度校核。 嚴(yán)格遵守操作規(guī)程 ,不溜鉆、不頓鉆。 根據(jù)實(shí)際情況 ,定期進(jìn)行短程提下鉆、鉆具旋轉(zhuǎn)洗井和分段洗井等作業(yè)。 進(jìn)入大斜度段后 ,視井眼凈化狀況 ,必要時(shí)打入一定量的泥漿稠塞 ,清除井底巖屑。 如發(fā)生沉砂卡鉆，應(yīng)盡量建立循環(huán)，先小排量循環(huán)，然后逐步增大排量，同時(shí)調(diào)整鉆井液性能，活動(dòng)鉆具解卡