尼日爾Imari區(qū)塊復(fù)雜地層鉆井液技術(shù)探究

1、尼日爾imari區(qū)塊復(fù)雜地層鉆井液技術(shù)探究【摘要】根據(jù)尼日爾imari區(qū)塊地層特點(diǎn)，確定合 理的鉆井液體系、維持較好的以及相對(duì)穩(wěn)定的鉆井液性能是 順利穿過(guò)復(fù)雜地層成功的關(guān)鍵。通過(guò)對(duì)imari區(qū)塊地層特點(diǎn) 以及臨井資料的分析總結(jié)，利用kcl/polymer鉆井液體系的 高抑制性，實(shí)滋復(fù)雜地層分段維護(hù)、處理的方法，保證鉆井 的順利施工?！娟P(guān)鍵詞】尼日爾imari區(qū)塊復(fù)雜地層鉆井液井漏坍 塌井壁穩(wěn)定隨著尼日爾imari油田區(qū)塊的不斷開(kāi)發(fā)，井位的不斷增 多，該區(qū)塊鉆井上出現(xiàn)越來(lái)越多的問(wèn)題。針對(duì)上部地層成巖 性差、滲透性好，易發(fā)生漏失；中部泥巖段水敏性強(qiáng)，易剝 蝕掉落；下部地層砂巖段，砂巖發(fā)育性好，孔隙

2、度大，容易 形成虛濾餅，起下鉆困難，并且易發(fā)生滲透性漏失等特點(diǎn)， 深入研究探討該區(qū)塊的地層特性，解決鉆井過(guò)程中出現(xiàn)的復(fù) 雜問(wèn)題，已顯得至關(guān)重要。1鉆井液技術(shù)對(duì)策針對(duì)上部recent地層流砂巖段的地層膠結(jié)疏松、成巖 性差、滲透性好的特點(diǎn)，確定在recent地層利用坂土漿的 “三高”特性迅速穿過(guò)流砂段；伊利石對(duì)k+的選擇性極強(qiáng)， 而且k+有極強(qiáng)取代其他離子的特性，使伊利石晶層緊緊連 接，從而保持泥巖穩(wěn)定，尤其是k+對(duì)伊/蒙混層粘土中伊利 石和蒙脫石都起作用，大大降低了它們之間的膨脹差異，根 據(jù)k+的抑制作用機(jī)理及試驗(yàn)結(jié)果1,確定在imari區(qū)塊中 下部地層使用kcl/polymer體系。根據(jù)rec

3、ent地層流砂巖的特性，密度設(shè)計(jì)在1. 05 1. 08g/cm3； sokor shales、low velocity 地層段，坍塌系 數(shù)大，根據(jù)地層實(shí)際埋藏深度以及上覆地層應(yīng)力來(lái)確定，如: imari st 井 1.081.21 g/cm3, imari-1 井 1.081.11 g/cm3o在鉆進(jìn)過(guò)程中，泥漿流變性與泥漿坂含和粘土顆粒濃度 有關(guān)，坂含和粘土顆粒濃度越高，流變性越不穩(wěn)定。因此， 為了獲得良好的流變性能，必須嚴(yán)格控制坂含和低密度固相 顆粒濃度，尤其是在轉(zhuǎn)化前通過(guò)稀釋法嚴(yán)格控制井漿坂含， 低密度固相顆粒則通過(guò)固控設(shè)備加以清除。根據(jù)imari區(qū)塊地層特點(diǎn)，在上部sokor sha

4、les、low velocity泥巖段以及下部sokor sandy、yougou砂泥巖互層 段，適時(shí)加入潤(rùn)滑劑，提高泥漿的潤(rùn)滑性，防止形成過(guò)厚的 虛濾餅，造成起下鉆遇阻。前面對(duì)sokor shales、low velocity泥巖段的巖性描 述得知，在含有伊利石、高嶺石以及伊/蒙混層粘土的井段, 提高泥餅的質(zhì)量，降低泥餅的滲透率，能有效地控制泥頁(yè)巖 水化，有利于降低鉆井液密度，鉆井液密度降低反而又能減 少濾失2；在下部sokor sandymadama及yougou砂巖段, 適當(dāng)提高泥漿粘度、提高泥餅質(zhì)量、降低泥餅滲透率，減少 井壁虛濾餅的形成，從而減少泥漿的漏失量。合理的鉆井液性能設(shè)計(jì)是鉆

5、井的基本依據(jù)，因此必須根 據(jù)imari區(qū)塊地層實(shí)際情況對(duì)鉆井液做出詳細(xì)的泥漿性能設(shè) 計(jì)（根據(jù)井下實(shí)際的情況，性能適時(shí)調(diào)整，下表的鉆井液性 能設(shè)計(jì)可能發(fā)生小幅變化）。2現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用下面介紹i mar i s - 1和i mar i - 1兩口井的 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。i maris-l井基本情況：a）井身結(jié)構(gòu)： 374. 7mmx651. 0m+250. 8mmx2910. 0m , 套管 結(jié)構(gòu)： 273. 1mmx649. 76m+177. 8mmx2801. 61m； b）泥漿體系：phb、 kcl/polymer； c）地層情況基本如上所述，與地質(zhì)設(shè)計(jì)相比 地層有所提前；i m a r it井基本情況：

6、a）井身結(jié)構(gòu)： 374. 7mmx264. 7m+250. 8mmx1520. 0m , 套管 結(jié)構(gòu)： 273. lmmx263. 87m+177. 8mmx889. 25m； b）泥漿體系:phb、 kcl/polymer； c）地層情況：imari-1 與 imari s1 井相比， 同一地層相對(duì)較淺，而且sokor shalesx low velocity地 層厚度較薄，sokor sandymadama地層砂巖段壓實(shí)性較差, 砂巖發(fā)育好，滲透性好；imari st井鉆進(jìn)至651.0m下入表 層套管后，二開(kāi)使用250. 8mm的鉆頭鉆進(jìn)至1056. 0m短起， 進(jìn)入recent地層第二層

7、泥巖將泥漿徹底轉(zhuǎn)化為kcl/ polymer體系；在正常鉆進(jìn)過(guò)程中，根據(jù)地層實(shí)際情況及時(shí) 調(diào)整以便滿足所鉆地層的要求，為了滿足下面sokor shales、 low velocity特性地層的需要，將比重逐步提至1. 21g/cm3, 加入足量的材料提高泥餅質(zhì)量，維持較低的失水，以保證井 下正常；進(jìn)入sokor sandy砂巖段，適當(dāng)提高泥漿粘度、根 據(jù)實(shí)際情況加入預(yù)水化坂土漿以保證泥漿有較好的造壁性， 保證較低的失水；imari-1井按設(shè)計(jì)鉆進(jìn)至264. 7m下入表層 套管，由于該井深已經(jīng)處于sokor shales,確定在套管里進(jìn) 行泥漿轉(zhuǎn)型，滿足設(shè)計(jì)要求；具體泥漿配方如下：坂土漿 +0.

8、 15%pac-r+0. 3%pacl+0. 3%k-pam+1. 1%npan+o. 3%smp-l+0 .3%smc+4%kclo3認(rèn)識(shí)與建議(1) 針對(duì)上部recent地層流砂巖段的地層膠結(jié)疏松、 成巖性差、滲透性好的特點(diǎn)，在recent地層利用坂土漿的“三高”特性迅速穿過(guò)流砂段；(2) 針對(duì) sokor shales、low velocity 地層段，泥巖 水敏性強(qiáng)、易水化膨脹、剝蝕掉塊、縮頸等特點(diǎn)，充分利用 kcl/ polymer泥漿的高抑制性，改善泥餅質(zhì)量、降低泥餅的 滲透率、保持鉆井液的較低水活度以及適當(dāng)提高鉆井液比 重，來(lái)延長(zhǎng)泥頁(yè)巖的坍塌周期，防止泥頁(yè)巖的坍塌；(3) 在下部 sokor sandy、madama 以及 yougou 砂巖段, 適當(dāng)提高鉆井液的有效坂土含量、粘切，改善泥餅質(zhì)量，控 制