雙防煤層垮塌技術(shù) 防止每層垮塌技術(shù)資料培訓(xùn)

1、雙6-16h1井防煤層垮塌技術(shù) 摘要：雙6-16h1井是鄂爾多斯盆地伊陜斜坡構(gòu)造神木區(qū)塊的一口開發(fā)水平井，設(shè)計井深 4031m，實際完鉆井深3770m，水平段775m，水平位移1176.6m，使用聚磺鉆井液體系，主要解決雙石組地層的垮塌，山西、太原組煤層的不穩(wěn)定，根據(jù)地層壓力系數(shù)合理使用鉆井液密度，嚴(yán)格控制失水，通過物理及化學(xué)相結(jié)合防塌，保證雙石組地層，山西、太原組煤層井段的井壁穩(wěn)定，確保施工順利。主題詞：雙6-16h1 聚磺鉆井液 防塌 煤層 井壁穩(wěn)定雙6-16h1井是泥漿公司在神木區(qū)塊施工的第一口水平井，該井位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡構(gòu)造神木區(qū)塊，設(shè)計井深4031m，為四開水平井，實際完鉆井

2、深3770m，水平段775m，水平位移1176.6m，使用聚磺鉆井液體系，三開后鉆遇地層主要有石千峰組，石盒子組，山西組，太原組，完鉆層位為二迭系下統(tǒng)山西組，鉆探目的是探索神木雙字號區(qū)塊深層的含氣標(biāo)準(zhǔn)。1 地質(zhì)情況地層設(shè)計地層地層產(chǎn)狀巖性描述故障提示二迭系上統(tǒng)石千峰組23782981棕紅色、紫紅色泥巖夾砂巖防塌中統(tǒng)石盒子組26702921上部為紫紅色、黃綠色泥巖夾砂巖，下部為淺灰色塊狀砂巖、含礫砂巖與泥巖互層防塌 防噴下統(tǒng)山西組2767971深灰、灰色泥巖，灰白色砂巖帶棕黑色泥巖，夾煤層防塌 防噴太原組2818511深灰色泥巖、灰?guī)r帶深黑色炭質(zhì)泥巖，夾煤層防塌 防噴石炭系上統(tǒng)本溪組2846（未

3、穿）281鋁土質(zhì)泥巖、煤防塌 2 工程概況三開：215.9mm*3016.81m+177.8mm*3013.02m四開：152.4mm*3770m3 鉆井液現(xiàn)場施工技術(shù)3.3三開井段（2116-3016）磺基聚合物鉆井液體系技術(shù)重點：雙石組防塌，山西、太原組防煤層垮塌，潤滑性 3.3.1日常維護和處理及重點提示日常維護（1）候凝后，開始鉆進，地層為石千峰組，密度逐步提至1.25g/cm3，粘度保持在6065秒，失水控制在3-4ml。定向時及時加入防塌、潤滑等材料，提高泥漿的防塌能力、保持較低摩阻、控制好失水量。根據(jù)井下情況，及時補充銨鹽、磺化瀝青、潤滑及降失水材料，要保持性能的穩(wěn)定。（2）每次

4、起鉆前，循環(huán)好鉆井液，待震動篩無砂后，向裸眼井段打入高粘度的潤滑漿，再經(jīng)行起下鉆作業(yè)，一定要控制好起鉆速度，不要猛提猛放，下鉆到底后開泵一定要平穩(wěn)，防止開泵過猛，造成泥包，影響下部工序，保證井下安全。（3）鉆進過程中，不定時地進行短期下作業(yè)，根據(jù)返砂情況，用原漿+羧甲基纖維素配稠塞，清洗井筒，保證短起下作業(yè)順利 （4）施工中前三級固控設(shè)備使用時間達到循環(huán)時間的 95%以上, 離心機的完好率應(yīng)達到100%,按需要可隨時開啟使用,要求長時間能穩(wěn)定正常運行。保證鉆井液較低的固相含量，保證了井下安全。潤滑性能的保證（1）在雙石、山西、太原組等重要井段，要勤加少加潤滑劑，石墨，小球等潤滑材料，不要一次性

5、的加入過多處理劑，造成泥餅發(fā)粘，發(fā)虛，影響泥餅質(zhì)量，造成粘卡等（2）有效控制固控設(shè)別的使用，勤使用離心機清除有害固相，控制含沙量，不讓砂子在井內(nèi)形成惡性循環(huán)。（3）在加重時，每次在一個循環(huán)罐內(nèi)配好后，再混入井漿中，這樣是為了鉆進過程中加重容易發(fā)生卡鉆，此過程中加重的速度要均勻，防止卡鉆，有效的保證了井下安全。（4）在定向過程中，每隔一段時間要及時活動鉆具，送鉆要均勻平穩(wěn)，做到勤加少加，防止溜鉆，敦鉆，近一步保證井下安全。鉆遇煤層所需注意事項（1）煤層中主要問題是割理、裂隙發(fā)育，巖石脆性大，強度低，在地層應(yīng)力的作用下或者其他因素的作用下不穩(wěn)定。 在易塌井段要及時使用重晶石將密度快速的提至設(shè)計上限

6、，性能有效的液柱壓力，保證井壁穩(wěn)定。（2）在定向段中鉆遇煤層厚，要嚴(yán)格控制失水，保證較低失水，較好的泥餅，保證定期用pac-lv，sas 抗鹽降濾失劑等保持失水在3-4ml（3）及時督促工程方做好短起下工作，修正井壁，清除虛泥餅，清除巖屑床，保證起下鉆通暢，不要大幅度的刮搽井壁，特別是在煤層井段，特別容易引起大規(guī)模的井壁垮塌，在活動鉆具時一定要勻速，平穩(wěn)，保證井下安全。鉆遇煤層的技術(shù)措施（1）確定合理的鉆井液密度。山西、太原組地層含多套煤層，該井段處于大斜度或水平段，較薄的煤層需穿很長的井段，增加了煤層的暴露面積，與泥巖相比，煤層的彈性模量較低，抗拉抗壓強度低。煤巖一般不含或少含粘土礦物，其本

7、身的水化能力較低。導(dǎo)致泥巖和煤層不穩(wěn)定的原因中，最重要的是應(yīng)力變化所致，所以應(yīng)確定合理的鉆井液密度，維持適當(dāng)?shù)撵o液壓力，以維持地層處于平衡狀態(tài)，避免密度過低或過高。根據(jù)以往施工經(jīng)驗，進入山西煤層前50米，提高鉆井液密度至1.301.32g/cm3。（2）最大限度的降低失水。泥巖和煤層中含粘土成分，水敏性強，因此要嚴(yán)格控制濾液進入地層是保證地層穩(wěn)定的重要因素。使用npan-2、sas、kpam、pac-lv等提高造壁、降失水能力，控制好鉆井液濾失量，使泥餅薄而致密，api失水小于4ml。（3）維持鉆井液具有較強的抑制性。維持鉆井液0.3%0.5%的kpam及1%1.5%的sas的含量，使鉆井液具

8、有較強的抑制性，加強泥巖和煤層的防塌。（4）加強鉆井液的封堵防塌能力。保持鉆井液較高的膨潤土含量，降低失水，形成優(yōu)質(zhì)泥餅，減少濾液滲入量；加大防塌瀝青的含量，封堵煤層微裂縫，利用瀝青的軟化變形，起到很好的膠結(jié)封堵作用。3.2四開（3016-3770m）聚磺鉆井液技術(shù)要點：防噴，防塌，潤滑，攜砂鉆井液配方：水+土粉+2%sas+1%pac-lv+4%frs-2+0.1%frt-1+%1.5銨鹽+片堿（1）打完水泥塞后，放掉地面泥漿（留40方備用） 清洗循環(huán)罐后，打請水100方為保證下部底層穩(wěn)定，用上面配方配好后，配合井內(nèi)泥漿循環(huán).（2）儲備好重漿，做好預(yù)防塌工作，使用好磺化瀝青，低滲透封堵劑，保

9、證良好的防塌效果，用pac-lv保證失水，穩(wěn)定泥餅，維護井壁穩(wěn)定。（3）保持鉆井液具有良好的潤滑性。 進入不穩(wěn)定地層前增大潤滑劑的含量，降低鉆具與井壁之間的摩擦阻力，減少鉆具磕碰井壁而發(fā)生坍塌；同時減少定向托壓現(xiàn)象，保證快速穿過不穩(wěn)定地層，防止長時間定向沖蝕井壁。進入煤層后可通過少量、多次的方式補充潤滑劑，維持潤滑劑的含量在2%3%。（4）用好固控設(shè)備，更換目數(shù)大的篩布，用塑料小球，積壓潤滑劑保證泥漿潤滑性，定期用土粉，瀝青配稠塞清洗井筒，保證井底清潔。每次起鉆前，充分循環(huán)，先用20m3清掃液清洗井筒，并用土粉+瀝青配40方封閉漿替入裸眼井段，封閉易垮塌地層，保證井壁穩(wěn)定。（5）維持鉆井液具有

10、良好的流變性。 若鉆井液流動性差，粘切過高，環(huán)空循環(huán)的流動阻力大，容易激發(fā)不穩(wěn)定地層的應(yīng)力發(fā)生變化，若粘切過低，環(huán)空沖蝕嚴(yán)重，易導(dǎo)致井徑擴大、井壁坍塌。穿過不穩(wěn)定泥巖和煤層的粘度保持在6080s之間，動塑比值0.5，3讀值6。4 認識和建議（1）合理的鉆井液密度、粘度，較強的封堵防塌能力，較低的失水，較好的潤滑性等鉆井液技術(shù)措施，是解決神木氣田井壁失穩(wěn)的有效途徑。（2）固控設(shè)備的保障問題。必須保證固控設(shè)備的有效運轉(zhuǎn)，盡量清除鉆井液中的有害固相，保證固相含量在合適的范圍內(nèi)，今后施工應(yīng)盡量使用進口高頻振動篩。（3）定向時拉力大，勤搞短起下、過稠塞，破壞巖屑床，把砂子洗出來，確保井底順暢。（4）起下鉆過程中要嚴(yán)格控制起下鉆速度，減少抽吸壓力造成的溢流.井涌，減少激動壓力而引起的井塌、井漏。遇阻不