[發明專利]一種穿石膏層的鉆井方法

有效

• 申請號: 201610343624.2
• 申請日: 2016-05-20
• 公開（公告）號: CN106014200B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 鞏興廣;黃達全;楊俊良;陳庭貴;何勝;崔華;梁成祥
• 申請（專利權）人: 中國石油集團渤海鉆探工程有限公司
• 主分類號: E21B7/00
• 分類號: E21B7/00;E21B21/00;C09K8/24
• 代理公司: 天津才智專利商標代理有限公司12108
• 代理人: 王顕

技術領域

本發明涉及石油鉆井技術領域，尤其涉及一種穿石膏層的鉆井方法。

背景技術

大港油田南部區塊位于南大港斷裂構造帶，在沉積歷史期經歷了多次構造運動，產生了許多斷裂，地質情況復雜，石膏層多分布在棗園、自來屯、王官屯、小集、舍女寺等地區，各區塊石膏層多位于孔一段棗0組上部，棗0段，石膏層厚約80～170m，呈灰白色、質純，多呈粉狀，纖維狀、部分微含泥質呈灰色，巖心見粗，多數膏巖無晶形，致密塊狀，巖屑呈豆狀、片狀。該層位以石膏沉積為主，內夾灰色，深灰色泥巖，偶夾玄武巖和泥質粉細砂巖。鉆遇石膏層位主要采用硅基鉆井液體系，但石膏層常會污染泥漿，導致粘度上升、初切力上升、失水增大，致使井壁坍塌、縮徑、卡鉆等井下復雜情況發生。傳統做法是首先通過大量排放受石膏污染的高粘度、高失水泥漿，補充新鉆井液替換受污染鉆井液；其次，受石膏污染較低的鉆井液使用純堿去除鉆井液中的鈣離子污染，使用稀釋劑降低鉆井液的粘度。但加入過量純堿后導致鉆井液碳酸氫根增多，又增加了新的污染，導致鉆井液粘度上升、失水上升，又回歸到排放污染鉆井液的形式進行處理，大大增加了人力、物力及財力。此外，稀釋劑雖然能有效降低鉆井液的粘度，但稀釋劑中含有重金屬離子，不符合已經實施的《中華人民共和國環境保護法》。因此，亟需一種鉆遇石膏層的環保工藝方法，能在鉆遇石膏層時鉆井液不排放、零污染、鉆井液性能變化小。

發明內容

本發明主要目的是解決上述問題，提供一種穿石膏層的鉆井方法，在原有的硅基鉆井液基礎上，通過工藝方法的改進，在鉆遇石膏層時，真正做到了鉆遇石膏層鉆井液不排放、零污染、鉆井液性能變化小，大大縮短了鉆井周期，提升了鉆井液及鉆井的綜合效益。

為了達到上述目的，本發明通過如下技術方案實現：

一種穿石膏層的鉆井方法，包括如下步驟：

(1)根據地質設計，進入石膏層前200m，更改鉆井液體系為硅基防塌鉆井液：膨潤土+0.1-0.2％包被劑+1-2％硅穩定劑+1-2％液體硅稀釋劑+1-2％降失水劑LV-PAC+1-2％防塌劑磺化瀝青+1-2％潤滑劑；

(2)根據地質設計，進入石膏層前50-100m，添加包被劑控制硅基防塌鉆井液的坂土含量小于70mg/L；

(3)封隔循環罐鉆井液，控制井筒及地面循環罐鉆井液到最少量，只要可以滿足循環鉆進即可；

(4)根據地質設計，進入石膏層10-50m前，添加質量體積濃度為2-3％的六偏磷酸鈉膠液，以4-6m³/h的流速持續跟入，直至鉆穿石膏層；石膏層較厚或較純時，添加質量體積濃度為3-4％的六偏磷酸鈉膠液，當鉆井液粘度上漲過快達到60s以上，加入質量濃度為0.5-1％的硅氟高溫降粘劑SF260溶液，降低鉆井液粘度到40-50s；

(5)穿完石膏層，刮拉石膏層段井壁，測定Ca²⁺濃度，若高于300mg/L，添加六偏磷酸鈉膠液控制Ca²⁺濃度低于300mg/L，將步驟(3)中循環罐隔離出未受石膏污染的鉆井液混入循環系統，測定馬氏漏斗粘度，高于50s時，添加硅氟高溫降粘劑SF260控制鉆井液馬氏漏斗粘度低于50s，使用濃度1-2％的降失水劑LV-PAC、1-2％防塌劑磺化瀝青改善泥餅質量，保障后續井下施工安全。

該方法盡量避免在鉆石膏層期間起鉆換馬達或鉆頭，如遇特殊情況必須起鉆，那么在起鉆前盡量多循環，并加入六偏磷酸鈉膠液除鈣離子降粘調整好流型，然后方可起鉆，石膏層井段盡量不提高鉆井液密度，鉆完石膏層后及時提高鉆井液密度，防止垮塌，并要求鉆井隊進行短起下作業，刮拉井壁。

本發明的有益效果是：本發明所采用的穿石膏層鉆井方法具有鉆井過程中鉆井液性能可控，保證鉆井施工，解決了使用碳酸氫鈉及稀釋劑鉆遇石膏層所遇到的鉆井液性能不易控制導致的鉆井液污染排放及井下縮徑、卡鉆等復雜問題，取得了良好的效果，穿石膏層后鉆井液性能穩定，不排放、零污染，可繼續服務后續鉆井施工。

具體實施方式

以下結合具體實施例，對本發明進行詳細說明。

實施例一：

某某井位于小集油田官某斷塊，地質設計2832m進入石膏層，采用如下方法穿石膏層：

(1)鉆進2700m時將聚合物泥漿體系改型為硅基防塌鉆井液，鉆井液配方：上部井漿+0.1％包被劑+2％硅穩定劑+2％液體硅稀釋劑+1.5％降失水劑LV-PAC+2％防塌劑磺化瀝青+1％潤滑劑；