钻井液性能与固井安全及顶替效率关系研究.ppt

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1、 汇汇 报报 提提 纲纲 引言引言1 1钻井液性能调整的必要性钻井液性能调整的必要性2 2钻井液性能优化钻井液性能优化3 3 认认 识识 与与 结结 论论5 5钻井液和水泥浆不相容性初探钻井液和水泥浆不相容性初探4 41.引言引言影响顶替效率的因素影响顶替效率的因素钻井液性能不良，形成的泥饼厚而疏松，不利于套管下入，并且影响二界面胶结质量调整钻井液的必要性无论水基或是油基钻井液与水泥浆都是不相容的，二者直接接触会产生严重的化学干涉现象，影响施工安全和固井质量2.钻井液性能调整的必要性钻井液性能调整的必要性调调整整钻钻井井液液的的目目的的1、2、3 3、4、3.钻井液性能优化钻井液性能优化 3.

2、钻井液性能优化钻井液性能优化固井前钻井液性能优化现场实例固井前钻井液性能优化现场实例时间时间出口温度出口温度出口密度出口密度g/cm3旋转粘度计读值（格）旋转粘度计读值（格）s10-3Pa.soPankPa.sn1Pa10Pa 600 300 200 100 6 311：0550.51.59744736245427100.650.403.56.011：25511.5871463523542510.50.630.473.56.014：20511.597145342143269.50.660.403514：45511.6166423219322490.650.372415：20511.615230

3、2516322240.790.111.52.5表表1 马马G1-2井洗井循环试验钻井液流变性实测情况井洗井循环试验钻井液流变性实测情况（大港）（大港）3.钻井液性能优化钻井液性能优化测量项目测量项目六速旋转粘度计读数六速旋转粘度计读数smPa.s0Pa1pa10pa36100200300600电测前测量电测前测量24152429461760.680.2312下钻循环后测量下钻循环后测量2417253449159.50.530.5512完钻后测量完钻后测量24152329451760.660.2312固井前调整第固井前调整第1次测量次测量24152430481860.680.2112固井前调整第

4、固井前调整第2次测量次测量24132125401550.680.1712 在枣在枣76-2276-22洗井循环过程中小排量加入抗钙稀释胶液进行钻井液性能调整，钻井液流洗井循环过程中小排量加入抗钙稀释胶液进行钻井液性能调整，钻井液流性指数增加、稠度系数降低，未出现井下复杂情况。性指数增加、稠度系数降低，未出现井下复杂情况。固井前钻井液性能优化现场实例固井前钻井液性能优化现场实例3.钻井液性能优化钻井液性能优化井号井号油套固井循环情况油套固井循环情况调整措施调整措施电测遇阻情况电测遇阻情况作业结果作业结果马马G1-1大排量大排量4周周稀释抗钙处理稀释抗钙处理无无优良优良枣枣76-22低排量低排量6

5、周周抗钙稀释处理抗钙稀释处理无无优良优良马马G1-2中排量中排量3周周稀释处理稀释处理无无合格合格港深港深16-18大排量大排量4周周稀释处理稀释处理无无合格合格固井前钻井液性能优化现场实例固井前钻井液性能优化现场实例3.钻井液性能优化钻井液性能优化4.钻井液和水泥浆不相容性初探钻井液和水泥浆不相容性初探u龙岗龙岗1212井井5寸尾管固井寸尾管固井污染实验（龙岗污染实验（龙岗2020井类似）井类似）钻井液、隔离液和水泥浆常规污染实验基本满足固井设计要求；钻井液、隔离液和水泥浆常规污染实验基本满足固井设计要求；钻井液与水泥浆、隔离液与水泥浆钻井液与水泥浆、隔离液与水泥浆HPHTHPHT稠化时间大

6、幅度缩短。稠化时间大幅度缩短。u龙岗龙岗3939井井7寸尾管固井寸尾管固井污染实验污染实验隔离液对水泥浆隔离液对水泥浆HPHTHPHT稠化时间无不良影响；稠化时间无不良影响；钻井液导致水泥浆钻井液导致水泥浆HPHTHPHT稠化时间大幅度缩短。稠化时间大幅度缩短。u龙岗龙岗2828井井5寸尾管固井寸尾管固井污染实验污染实验钻井液、隔离液和水泥浆常规污染实验基本满足固井设计要求；钻井液、隔离液和水泥浆常规污染实验基本满足固井设计要求；钻井液与水泥浆、隔离液与水泥浆钻井液与水泥浆、隔离液与水泥浆HPHT稠化时间大幅度缩短。稠化时间大幅度缩短。4.14.1典型深井现场污染实验概况典型深井现场污染实验概

7、况温度：温度：92 压力：压力：0.1 MPa 时间：时间：5 hour水泥浆水泥浆钻井液钻井液隔离液隔离液常流常流(cm)高流高流(cm)设计设计实测实测设计设计实测实测20%70%10%1818.5121670%20%10%1816.512111/31/31/318191217.550%50%0实测实测19实测实测1870%30%0实测实测19实测实测15.530%70%0实测实测18实测实测17100%00182312240100%01822.5122300100%182212235%095%1822122395%05%18211219钻井液、隔离液以及水泥浆两相和钻井液、隔离液以及水泥

8、浆两相和三相常规污染实验基本满足固井设三相常规污染实验基本满足固井设计要求。计要求。4.1.1 4.1.1龙岗龙岗1212井井5 5寸尾管固井相容性实验寸尾管固井相容性实验 表表4 龙岗龙岗12井井5寸尾管固井相容性实验寸尾管固井相容性实验12390MPa70min 水泥浆配方调整：水泥浆配方调整：缓凝剂缓凝剂FS-31L加量从加量从2.88%增加至增加至3.36%；隔离液配方调整：隔离液配方调整：添加添加2%FS-31L；冲洗液调整：冲洗液调整：缓凝水中补加缓凝剂至缓凝水中补加缓凝剂至4%FS-31L；钻井液调整：钻井液调整：1%Na2CO3+1%SMT。水泥浆水泥浆钻井液钻井液隔离液隔离液

9、缓凝水缓凝水初始稠度初始稠度70Bc时间时间70%030%08Bc140min70%20%10%016Bc130min70%30%0014.5Bc125min70%30%(调整搅拌调整搅拌1h)0012Bc128min70%30%(调整搅拌调整搅拌2h)0013Bc135min70%030%(调整调整)014Bc360min/17.2Bc(温度最高温度最高145)70%(调整调整)20%(调整调整)10%(调整调整)10%11.2Bc269min 4.1.1 4.1.1龙岗龙岗1212井井5 5寸尾管固井污染实验寸尾管固井污染实验 表表5 龙岗龙岗12井井5寸尾管固井相容性实验寸尾管固井相容性

10、实验钻井液和隔离液导致污染稠化实验时间缩短原因初步判断分析钻井液和隔离液导致污染稠化实验时间缩短原因初步判断分析 表表6 缓凝水泥浆现场大样稠化实验缓凝水泥浆现场大样稠化实验p该缓凝剂加量与水泥浆稠化时间不呈线性规律，存在一过渡区，导致加量超过一 定范围后稠化时间延长2小时30分钟，而在一定加量范围内无变化；p钻井液和隔离液与水泥浆污染稠化实验时间缩短的主要原因可能是两种浆体均消 耗了部分缓凝剂（吸附导致水泥浆中缓凝剂浓度降低）。次序次序FS-31L加量加量40Bc时间时间100Bc时间时间备注备注第第1次次2.23%347min350min第第2次次2.34%305min307min时间缩短

11、时间缩短第第3次次2.7%345min347min时间同第时间同第1次相比不变次相比不变第第4次次2.88%360min363min时间延长不明显时间延长不明显第第5次次3.36%495min498min时间明显延长时间明显延长 4.1.1 4.1.1龙岗龙岗1212井井5 5寸尾管固井相容性实验寸尾管固井相容性实验 90 0.1 MPa 5h 序号序号水泥浆水泥浆隔离液隔离液钻井液钻井液常流常流(cm)高流高流(cm)设计设计实测实测设计设计实测实测170%20%10%18131213270%10%20%181012931/31/31/318131215470%30%实测实测15实测实测16

12、55%95%1812129695%5%18151216750%50%实测实测14.5实测实测11870%30%实测实测13.5实测实测14930%70%实测实测14实测实测12.51090%10%实测实测13实测实测1211100%1822122512100%1823122513100%18221223 4.1.2 4.1.2龙岗龙岗3939井井7 7寸尾管固井相容性实验寸尾管固井相容性实验 表表7 龙岗龙岗39井井7寸尾管固井相容性实验寸尾管固井相容性实验10380MPa60min 水泥浆水泥浆钻井液钻井液隔离液隔离液缓凝水缓凝水实验结果实验结果70%20%(9.10先导浆先导浆)10%5%

13、初稠初稠28Bc245min/100Bc稠度一直维持在高限，稠度一直维持在高限，施工安全无法保证。施工安全无法保证。70%30%(9.10先导浆先导浆)00初稠初稠35 Bc6min/100Bc70%30%(井浆井浆)00初稠初稠75 Bc5min/100Bc70%030%0初稠初稠17 Bc300min/15.5Bc70%10%(井浆井浆)20%0初稠初稠30 Bc7min/100Bc70%20%(9.11先导浆先导浆)10%5%初稠初稠28 Bc24min/100Bc70%30%(9.12先导浆小样先导浆小样)00初稠初稠14.5 Bc300min/14.5Bc(现场小样现场小样)4.1.

14、2 4.1.2龙岗龙岗3939井井7 7寸尾管固井相容性实验寸尾管固井相容性实验 表表8 龙岗龙岗39井井7寸尾管固井相容性实验寸尾管固井相容性实验10380MPa60min 水泥浆水泥浆先导浆先导浆井浆井浆隔离液隔离液缓凝水缓凝水稠化实验结果稠化实验结果70%10%5%10%5%初稠初稠14.5Bc300min/12Bc70%10%020%0初稠初稠16.7Bc300min/11Bc70%30%000初稠初稠22Bc300min/15.5Bc70%10%5%10%5%初稠初稠16Bc300min/14.5Bc均能满足安全均能满足安全作业要求！作业要求！4.1.2 4.1.2龙岗龙岗3939井

15、井7 7寸尾管固井相容性实验寸尾管固井相容性实验 表表9 龙岗龙岗39井井7寸尾管固井相容性实验寸尾管固井相容性实验 920.1MPa300min水泥浆水泥浆钻井液钻井液隔离液隔离液常流（常流（cm)高流（高流（cm)设计设计实测实测设计设计实测实测70%20%10%1819121220%70%10%18181213.51/31/31/31818121650%50%0实测实测16.5实测实测13.530%70%0实测实测18实测实测1670%30%0实测实测21实测实测1595%05%182012215%095%18221220100%00182112210100%01822122400100

16、%1822.51225070%（井浆）（井浆）30%-21-20030%（井浆）（井浆）70%-20.5-19都满足固井设计要求！都满足固井设计要求！4.1.3 4.1.3龙岗龙岗2828井井5 5寸尾管固井相容性实验寸尾管固井相容性实验 表表10 龙岗龙岗28井井5寸尾管固井相容性实验寸尾管固井相容性实验12880MPa 65min 水泥浆水泥浆先导浆先导浆隔离液隔离液冲洗液冲洗液实验结果实验结果70%20%10%0初稠初稠16Bc142min/70Bc70%030%0初稠初稠14Bc162min/100Bc70%30%00初稠初稠10Bc144min/100Bc70%20%10%5%(8%FS-31L)初稠初稠15Bc242min/70Bcu钻井液、隔离液均导致水泥浆稠化时间大幅度缩短。钻井液、隔离液均导致水泥浆稠化时间大幅度缩短。4.1.3 4.1.3龙岗龙岗2828井井5 5寸尾管固井相容性实验寸尾管固井相容性实验 表表11 龙岗龙岗28井井5寸尾管固井相容性实验寸尾管固井相容性实验水泥浆水泥浆先导浆先导浆隔离液隔离液(调整调整)冲洗液冲洗液实验结果实验结果70%20%10%5