深层盐膏层安全钻井技术应用研究

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在有盐膏层地区进行钻井作业,会面临井壁失稳、起下钻(下套管)遇阻、卡钻和套管挤毁等复杂事故,若是深层盐膏层,由于平衡盐膏层蠕动的需要,上部长裸眼还会面临井漏的危险,会给钻井作业带来严重的安全隐患。 由于地域上的差异,一个地区钻进盐膏层所取得的经验不一定适合于另一个地区。因此,多年来钻井界一直在研究盐膏层的安全钻井问题。 本文对新疆石油管理局承钻的塔河油田的一口超深井(4号井、设计井深6225米)进行了安全钻井作业技术应用研究,该井位于阿克库勒凸起南部构造,盐膏层厚度250米、埋藏深度5400米,该井钻探前有两口探井因盐膏层问题,未能钻达目的层。 通过试验研究4号井顺利钻达目的层,基本形成了这一地区深层盐膏层的安全钻井技术。 本文针对4号井井安全钻井存在的技术难点研究实施了以下技术: 1、提高盐膏层上部长裸眼低压层承压能力的技术。通过对低压层漏失性质的分析和封堵机理的研究,筛选出相适应的堵漏材料,成功地将低压层的承压能力从1.12g/cm~3提高到1.75g/cm~3,为深部盐膏层钻进提高钻井液密度提供了保障。 2、预防盐膏层阻卡的安全操作技术。通过对盐膏层缩径机理和缩径规律的认识,制定出预防阻卡的安全操作技术措施,避免阻卡情况的频繁发生。 3、预防盐膏层缩径的钻井液技术。传统的对付盐膏层的钻井液是饱和盐水钻井液,经调研分析,提出采用欠饱和盐水钻井液,通过调整氯根(NaCl浓度),让欠饱和盐水钻井液能满足井眼截面的盐溶解速率与盐层的缩径率平衡,达到降低盐膏层缩径的目的。 4、保证特厚壁套管顺利下入和提高盐膏层封固质量的钻后扩眼技术。通过对扩眼器扩眼时的力学特性分析,结合盐膏层的蠕变规律,成功地进行了盐膏层钻后扩眼作业,满足下套管和固井的要求。总结出一套盐膏层钻后扩眼工艺技术。 本文研究成果的应用,为今后阿克库勒凸起南部构造深层盐膏层安全钻井作业提供了技术支持。
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