鉆井工程鉆井液部分常見問題

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    怎樣確定鉆井液密度？

    答：應以裸露井段最高地層壓力系數為依據，油層附加0.05—0.10克/厘米³，氣層附加0.07—0..15克/厘米³。

    鉆井液的粘度、切力過高或過低對鉆井有哪些危害？

    答：粘度、切力過高。

    （1）開泵困難，開泵壓力過高，易產生壓力激動，憋漏地層；

    （2）使鉆速下降；

    （3）循環壓耗大，總泵壓高，對優選參數鉆井不利；

    （4）容易泥包鉆頭，造成抽汲井噴；

    （5）易受氣侵；除氣困難；

    （6）鉆屑、砂子不易清除影響固控效果，因而造成設備和鉆具磨損；

    （7）在井壁形成厚泥餅（砂餅），使起下鉆困難，易發生粘卡。

    （8）鉆井液不易維護，處理困難。

       粘度、切力過低：

      （1）攜帶和懸浮能力差，洗井效果不良，易造成重晶石和鉆屑沉淀引起卡鉆；

      （2）沖刷井壁，造成井壁剝落坍塌；

      （3）滲漏地層容易發生漏失。

    如何調整鉆井液的粘度？

    答：（1）攜帶和懸浮能力差，洗井效果不良，易造成重晶石和鉆屑沉淀引起卡鉆；

    a、加入搬土或水化搬土漿，提高搬土含；

    b、加入分散劑，提高粘土分散度；

    c、加入高分子增粘劑；

    d、利用正電膠提高粘、切；

    （2）降低鉆井液粘度的方法有：

    a、利用固控設備，清除粘土固相；

    b、利用清水或低濃度藥液稀釋；

    c、加入有機稀釋劑進行稀釋處理；

    d、對于化學污染引起的粘度增高可進行分解絮凝、抗鹽、稀釋、護膠處理。

     影響鉆井液靜濾矢量的因素有哪些？如何控制鉆井液濾矢量？

    答：影響鉆井液靜濾矢量的因素有：濾餅的滲透率、壓差、濾液粘度、濾失時間、溫度、化學污染和底層的滲透性等。其中最重要的是濾餅的滲透性。致密的、滲透性小的濾餅是控制濾矢量的關鍵。

    控制濾矢量的方法：

    （1）使用片狀細顆粒和水化膜厚的搬土形成致密的濾餅；

    （2）加入適量的分散劑，以提高粘土的電動電位，水化程度和分散程度；

    （3）加入稀釋劑和護膠劑，保護細的粘土顆粒，防止它們聚結，從而有利于提高粘土分散度；

    （4）加入一些極細的膠體粒子，堵塞濾餅孔隙，減小濾餅滲透性；

    （5）加入有機高分子降濾失劑，增加濾液粘度，使濾失阻力增加。

     鉆井液濾矢量過大對鉆井有哪些危害？濾矢量是否越低越好？為什么？

    答：鉆井液濾失量過大而濾液又缺乏抑制防塌能力時，會造成井下情況復雜，如在水敏性泥巖井段鉆進易垮塌、縮徑。高固相鉆井液由于濾矢量過大，則形成濾餅太厚，造成井眼縮徑，起下鉆不暢通，并影響固井質量。

    鉆井過程中濾矢量適度為好，而不是越低越好。例如在上部井段鉆進，濾矢量過低，打出的井眼較小，上部地層蒙脫石含量高易水化膨脹縮徑，造成起鉆遇卡，下鉆遇阻。相反上部地層鉆進時濾矢量適度大一些，相應增加濾液的抑制防塌能力，打出的井眼相對大一些，進入下部地層將濾矢量降低，即使上部有一定的水化膨脹縮徑，但由于井眼相對大些不致引起起下鉆的阻卡。

    鉆井液固相含量高有哪些危害？

   答：（1）降低鉆進的機械鉆速，縮短鉆頭的使用壽命。

    （2）濾矢量大，濾餅厚，密度高，鉆井液濾液和固相顆粒侵入油層，破壞和降低油井的生產能力。

    （3）濾餅質量不好，易造成起下鉆遇阻遇卡，造成井漏、井塌等現象。

    （4）影響固井質量。

    （5）造成鉆具和鉆頭嚴重磨損，先期報廢。

    （6）砂樣錄井受干擾，電測不順利，測井資料不準確。

    （7）耗費大量的水、鉆井液原材料和處理劑。

    另外，正電膠鉆井液失水不易過低，以防止因滯留層液相粘度高、造成攜砂差或不出砂子，引起井下復雜。

    要保持鉆井液低固相應解決哪些危害？

    答：（1）鉆井液中應加有足夠量的有機高分子絮凝劑、包被劑或正電膠類抑制劑，使鉆頭破碎地層時產生的巖屑和粘土，由井底返至地面過程中盡量不致水化分散。

    （2）鉆井液應有足夠的攜巖能力，盡可能縮短巖屑由井底返至地面的時間并迅速地從鉆井液中清除掉。

    （3）配齊固控設備，保證設備的有效使用率。

    鉆井液的固相控制方法有哪些？

    答：（1）化學法：

    a、化學處理劑抑制水化分散，鉆屑包被。

    b、化學處理劑絮凝細小顆粒，以利清除。

    （2）物理法：

     a、稀釋法：加水使固相含量降低。

     b、自然沉淀法：通過循環系統沉降。

     c、替換部分鉆井液法：用低固相鉆井液替換部分原鉆井液。

    （3）機械分離法：

    用固相控制設備，強制清除。以上三種方法，互相配合，才能起到良好的控固效果。

     鉆井液含砂量過高有哪些危害？

    答：（1）含砂量高，鉆井液固相含量增加，使鉆井速度降低。

    （2）含砂量高，形成濾餅厚且松，膠結性能差，易發生縮徑，起鉆拔活塞，造成井塌，井垮；使濾餅摩擦系數增加，造成粘附卡鉆，影響固井質量，電測遇阻遇卡，地質資料不準確。

    （3）含砂量高，造成鉆頭、鉆具及機械設備磨損，縮短了使用壽命，增加了檢修次數，延長了鉆井時間。

    （4）含砂量高，使鉆井液固相含量增高，鉆井液性能不穩定，增加處理次數，處理劑用量增多，使鉆井成本增加

    上部地層快速鉆進的鉆井液維護處理方法？

    答：（1）該段地層比較松軟，多為粘土層、泥巖層、砂層、流砂等，造漿嚴重，所以要保證砂子巖屑迅速在地面沉除，鉆井液要保持低粘、低切、低密度和低固相含量，鉆井液主要以高分子聚合物絮凝包為主，并輔以清水稀釋，起鉆前50米左右改小循環進行化學處理，形成好的濾餅以鞏固井壁。

    （2）鉆井中應連續補充清水，如水源缺乏，無法補充時，應停止鉆進，調整鉆井液性能，起鉆等水，切不可長時間循環等水，更不能強行鉆進，以免造成井眼復雜。

    科學鉆井對鉆井液有何要求？

    答：（1）使用優質鉆井液，有利于取全、取準地質、工程各項資料，有利于發現、保護油氣層，有利于安全鉆井。

    （2）探井應根據巖石礦物組成分析，油層物性資料和地層壓力的大小選擇合適的鉆井液體系與類型，要求鉆井液具有低固相、低失水、低摩阻、攜砂能力強、熱穩定性好。

    （3）根據地質設計提供的地層孔隙壓力梯度來設計鉆井液密度，打開油層時鉆井液密度附加0.05——0.10g/cm3，氣層附加0.07——0.15g/cm³，實現近平衡壓力鉆井。

    （4）探井使用的處理劑不能影響地質錄井，加重劑在碳酸巖地層盡量為酸溶物，并降低粘土含量。

    （5）滿足測井要求。

    （6）搞好固控設備配套，保證較低的含砂量和固相含量。

    完井電測鉆井液工作及工程措施有哪些？

    答（1）完鉆前30——50m停止用粉劑聚合物直接加入處理鉆井液，并按設計要求將鉆井液處理均勻，使性能穩定、合適。

    （2）完鉆后，提高柴油機轉速，大排量洗井，振動篩上基本無鉆屑返出時，適當提高泥漿粘、切，方能起鉆電測。

    （3）掉塊多的井段，起鉆前用CMC或其它藥品配置高粘度的鉆井液封井（一般粘度60-100s），并搞短起下干通到底后，方可起鉆電測，起鉆時用旋繩卸扣起出此井段。

    （4）起鉆時連續灌鉆井液，避免井塌和井噴。

    （5）起鉆時井眼不暢通，可再將鉆具下到井底，泵循環，清洗井眼，然后用一檔車起鉆。

    （6）電測中，必須及時灌滿鉆井液。

    電測遇阻的主要原因有哪些？

    答：（1）因鉆井液類型不適應井下要求，造成垮塌和縮徑，形成“糖葫蘆”井眼。

    （2）鉆井液結構力不強，懸浮力差，致使固相（加重物、鉆屑）沉淀形成“砂橋”。

    （3）鉆井液濾矢量大，造成易水化膨脹地層縮徑，滲透砂層形成厚泥餅。

    （4）鉆井液密度低，造成油、氣、水侵，影響鉆井液性能。

    （5）高溫增稠和高溫減稠，使鉆井液穩定性差。

    （6）排量小，上返速度低，巖屑攜帶不干凈，造成井底沉砂。

    對“糖葫蘆”井眼電測時遇阻、遇卡應采取什么措施？

    答：①用高粘度鉆井液封井，該井段嚴禁轉盤卸扣；

    ②用母錐或大接頭在該井段反復通井，削去下臺肩消除遇阻；

    ③把扶正器加在鉆鋌中間，用扶正器劃眼消除上臺肩遇卡問題；

    ④對“鋸齒形”井段可用牙輪鉆頭劃眼處理；

    ⑤下鉆到底，先用大排量攜帶巖屑和掉塊，再用小排量（降轉速）穩定和鞏固井壁，最后用高粘度鉆井液封井，起出封井井段下鉆干能通然后再一直起完。

    ⑥在電測儀器下部加帶彎油管一根或導向加重，對消除“糖葫蘆”井眼電測遇阻也非常有效。

    完井聲波電測遇阻的原因是什么？怎樣預防？

    答：聲波電測遇阻的原因：

    （1）替漿不準，套管內留有水泥塞；

    （2）鉆井液固相含量高，高溫稠化；

    （3）鉆井液抗鈣侵能力差；

    （4）鉆井液懸浮能力差造成沉砂；

    （5）鉆井液與水泥漿混合而稠化。

    預防辦法：

    （1）替水泥漿準確，套管內不留水泥塞；

    （2）鉆井液固相含量合適，性能穩定，不出現高溫稠化和高溫減稠，懸浮能力好，不出現沉砂。

    （3）提高鉆井液抗污染能力，打好隔離液，避免鉆井液與水泥漿混漿稠化。

    油氣侵后的鉆井液應如何處理？

    答：發現油氣侵后應停泵觀察井口，有外溢時應關井求壓。井口無外溢，關井立管壓力、套管壓力都為零時，應根據油氣侵程度決定是否加重。若油氣侵嚴重需要加重時，應按每周密度提高0.03~0.05g/cm³的幅度，不要過猛避免造成井漏。然后循環觀察，測量密度，若性能穩定，密度不降，證明已平衡地層壓力。也可以采取短起下鉆的方式來測量油氣上竄速度，密度提高以油氣上竄速度不超過10米/小時為度。當鉆井液污染嚴重時，應進行針對性處理，并排油排氣。加重的同時，要根據加入的重晶石粉量，按一定比例補充聚合物，以提高鉆井液的懸浮能力，減小泥餅磨阻。

    處理油氣侵鉆井液時應當適量加水。因為處理油氣侵鉆井液時加處理劑、加重劑需要 一定的水份。否則鉆井液難處理，流動性不好，鉆井液中油、氣不易排出，密度不易提高。

    東營組以下地層下鉆遇阻劃眼時鉆井液應如何處理？

    答：（1）開動所有的凈化設備，必要時采用藥液，降低鉆井液中固相含量。

    （2）對鉆井液進行稀釋處理，使鉆井液具有低粘、低切、低固相含量、低失水和良好的造壁性能，以穩定劃過的井眼。

    （3）不斷補充聚合物，使鉆井液保持足夠的聚合物含量，以控制劃眼時進入鉆井液的粘土分散。

    沙三段因砂橋下鉆遇阻劃眼，鉆井液應采取什么措施？

    答：（1）下鉆于砂橋上部，預處理鉆井液，保持好的流動性，然后加入高分子聚合物或活性搬土提高鉆井液的屈服值以利攜砂。

  （2）大排量、小鉆壓劃眼。

  （3）開動凈化設備，及時除去劃出的砂子。

  （4）加入高溫降失水劑和瀝青質防塌材料，穩定已劃過的井眼。

    鉆進中沙河街組泥頁巖坍塌掉塊應采取什么措施？

    答：（1）發生坍塌掉塊時不要停泵，在循環過程中補充防塌劑，使其含量達到1%-1.5%，加入SMP等抗高溫降失水劑，以提高粘度和降失高溫失水，一般情況下將能控制井塌。

    （2）屬于鉆井液密度偏低發生的坍塌問題，主要是液柱壓力不能平衡地層壓力，可適當提高鉆井液密度達到設計上限或更高一些也能解決坍塌問題。

    （3）由于泥頁巖層理發育好，引起嚴重的坍塌掉塊，在降低失水、提高密度不明顯時，采用多元醇樹脂，利用成膜技術防塌。

    （4）坍塌問題解決后，待砂子循環干凈方可停泵起鉆，否則大量沉砂停泵時可能引起卡鉆，起鉆前可用CMC或SMP配制高粘度鉆井液（漏斗粘度60-100S）封井塌段，該井段嚴禁轉盤卸扣。

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