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[摘 要]近年来,在大力加强对油藏开采的基础上,积极推广应用大位移井技术,使大位移井技术在油气开发中的规模不断扩大并取得较好的效果。而钻井液技术又是大位移井技术中的关键技术,大位移井安全施工依赖于钻井液技术的发展,钻井液性能的优良直接影响着大位移井井下的安全。为了满足大位移井的钻井要求和冀东地区的油层特点,从钻井液的降低各部位阻力和扭矩、保持井壁稳定、维持井眼清洁三个功能研究出发,对钻井液的润滑性、流变性等性能进行调整,确定该大位移钻井液技术是集技术、管理、现场施工于一体的综合施工技术,需要根据实际的现场施工过程和反馈信息及时的对钻井液成分含量进行调整,确保钻井液始终满足要求。本文就大位移井技术中钻井液的关键技术问题进行探讨,以期为提高开采质量作出贡献。
[关键词]大位移井;钻井液;关键技术
中图分类号:P635 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)46-0099-01
针对大位移钻井要求和钻井地区地下水位高的地层特点,采用高抑制、大密度、复合有机盐水配合其他各种处理剂按照特定比例混合配制而成的高性能水基钻井液体系,提出了大位移井在降低各部位阻力和扭矩、保持井壁稳定、维持井眼清洁三个方面的解决措施,并结合施工现场情况,适时对钻井液体系作出调整。钻井采用的大位移井钻井液技术成功证明了该井钻井液技术已经成熟,为冀东地区的后续发展提供奠定了坚实的基础。
现阶段油田的钻井设备使用成本都很高,传统方式是在一个井口同时使用多个钻井的设备进行工作,从而导致油田的开采成本急剧地升高。而大位移井这一技术,可以有效地对油气进行采收,并且其可操控的面积很大,从而有效地缩减了开采的成本。而钻井液的相关技术水平决定了大位移井这一开采方式的成败。其是整个钻井过程的核心,下面就钻井液中的关键技术进行探讨。
1.降阻以及降扭矩的技术
1.1合理地选择钻井液的体系
现阶段大位移井作业过程中,有三种钻井液最常使用,分别是合成基、油基
以及水基这三种形式的钻井液。在实际钻井工作中,需要结合实际设计的方案来选择最合适的钻井液。为了有效地降低摩擦的阻力以及扭矩,大位移井必须要使用润滑能力较强的钻井液,比如可以使用油基或者是合成基这两种形式的钻井液。此外,研究表明全世界的石油企业中有70%的大位移井使用的是合成基与油基配合使用的钻井液。但是一般的钻井液很多基础油都是原油,从而无法达到环保的目标,并且其生产成本较高。现阶段很多公司都在大力研发毒性较低的油基钻井液,并且用白油取代原油来充当基础油,从而使体系更加稳定,比如Vert-oil的体系。
1.2选择高效的润滑剂
在钻井作业过程中,一般钻柱与井壁间会产生没有介质的干摩擦作用。站在减小甚至是消除摩擦的角度上来看,必须要避免干摩擦现象的产生,将流动或者是边界摩擦降到最低。经过相关的实践我们可以知道,提升钻井液润滑的能力可以通过选择性能较高的润滑剂来实现。比如油基钻井液,其并不会对井中原本的钻井液相关的润滑能力产生影响。但是其对油水比影响较大,若大位移井中油水比较高,可以有效地降低50%左右的摩擦。因此,在实际开采的过程中,可以将塑料小球添加到钻井液内,然后使两者之间接触的方式产生改变,从而有效地对摩擦状态进行改善,降低二者之间的摩擦系数。
1.3调整钻井液的有关性能
对于大位移井中的钻井液来说,粘度、流动速度等因素是流动摩擦产生的主要原因。因此,通过润滑材料的适当加入,可以利用管道的管壁对其进行有效地吸附,从而提升管壁的平滑度,降低管壁的摩擦阻力。此外,可以对钻井液有关性能进行适当调整,有效地控制钻井液中黏土的含量。同时合理地使用固控装置,将劣质的固相含量进行控制;减小泥饼的的厚度,从而降低钻具与其接触的面积;充分地使用调节剂,改变其流变性等性能,从而提升钻井液的润滑能力。
2.对井眼的净化
2.1调整钻井液的流变性
我们可以对水平管路的设备进行模拟试验,然后会发现若不同种类的钻井液有相似的流变性,那么它们具有类似的井眼净化的能力。因此,在动态的条件大致相同的情形下,井眼净化的能力在很大程度上与流变性相关。若其环空返速基本不变,然后对其流型进行调整,然后合适地选择流变参数,会起到很好的净化效果。从钻井液自身而言,其紊流比层流更好地携带岩屑,从而避免岩屑床的形成。但是,由于大位移井深度较深,场地条件严重地限制了该方法的实施。
2.2携岩能力提升的方式
首先可以采用弱凝胶技术。弱凝胶这一技术体系,可以很好地避免岩屑床的形成。对于常规凝胶的体系来说,该体系的形成主要依靠交联剂,其内部的聚合物通过交联剂在合适温度下成胶。而由弱凝胶加入的钻井液,本身就是一种可以快速进行弱凝胶的体系。其形成的原理与传统方式有差别,该方式有效地协同聚合物,然后在较低的温度和短时间内成胶。并且形成的胶有着特定的流变性,可以防止岩屑床的产生。
其次,还可以采用清岩的流体技术。具有很强携岩能力的流体段塞加入到钻井液中,可以有效地携带岩屑。现阶段,该技术已经得到了大范围地推广。该技术适合不同类型的钻井液,特别是低粘流体,更容易到达更高的梯度。此外还可以形成一种水力的作用,使岩屑可以进行二次运动,从而预防岩屑的沉积。
3.井壁的稳定技术
首先可以提升泥页岩膜的效率。部分的泥页岩本身具有较低的渗透率,仅仅作为一种“半透膜”。因此,可以利用硅酸盐等在孔隙发育位置进行作用,从而改善膜的渗透效率,同时利用封固等材料,避免低滤液侵入。此外,还需要对水化作用进行有效抑制。由于泥页岩的渗透作用,可以降低水的活度,形成化学形式的渗透压来抵消滤液的压力,从而避免其侵入,从本质上来保证井壁稳定。
4.结论与认识
提高原油的开采技术水平,是提高资源开发效率的关键。传统的开采技术工作效率低下,又浪费资源,从而增加石油企业的成本。而目前应用大位移的钻井技术,可以有效地解决这一问题。由于大位移井中使用的钻井液存在着环保问题,同时其工艺较为复杂,因此必须要研发新型的处理剂,从而改善其性能。此外,摩擦阻力对于水基钻井液的应用产生很大的阻碍,必须重视对润滑剂的研发力度,改善其润滑的能力。总的来说对钻井液中关键的技术进行分析,找出其中的问题并加以改善,可以有效地降低开采的成本,提升石油企业的效益,
参考文献
[1]张东海;国外钻井技术发展现状[J];断块油气田;2000年05期
[2]肖芳淳;大位移井钻井技术风险程度灰元价值综合评价[J];石油礦场机械;2001年06期
[3]雍岐东;大位移井钻井技术风险评价与分析[J];石油学报;2002年01期
[关键词]大位移井;钻井液;关键技术
中图分类号:P635 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)46-0099-01
针对大位移钻井要求和钻井地区地下水位高的地层特点,采用高抑制、大密度、复合有机盐水配合其他各种处理剂按照特定比例混合配制而成的高性能水基钻井液体系,提出了大位移井在降低各部位阻力和扭矩、保持井壁稳定、维持井眼清洁三个方面的解决措施,并结合施工现场情况,适时对钻井液体系作出调整。钻井采用的大位移井钻井液技术成功证明了该井钻井液技术已经成熟,为冀东地区的后续发展提供奠定了坚实的基础。
现阶段油田的钻井设备使用成本都很高,传统方式是在一个井口同时使用多个钻井的设备进行工作,从而导致油田的开采成本急剧地升高。而大位移井这一技术,可以有效地对油气进行采收,并且其可操控的面积很大,从而有效地缩减了开采的成本。而钻井液的相关技术水平决定了大位移井这一开采方式的成败。其是整个钻井过程的核心,下面就钻井液中的关键技术进行探讨。
1.降阻以及降扭矩的技术
1.1合理地选择钻井液的体系
现阶段大位移井作业过程中,有三种钻井液最常使用,分别是合成基、油基
以及水基这三种形式的钻井液。在实际钻井工作中,需要结合实际设计的方案来选择最合适的钻井液。为了有效地降低摩擦的阻力以及扭矩,大位移井必须要使用润滑能力较强的钻井液,比如可以使用油基或者是合成基这两种形式的钻井液。此外,研究表明全世界的石油企业中有70%的大位移井使用的是合成基与油基配合使用的钻井液。但是一般的钻井液很多基础油都是原油,从而无法达到环保的目标,并且其生产成本较高。现阶段很多公司都在大力研发毒性较低的油基钻井液,并且用白油取代原油来充当基础油,从而使体系更加稳定,比如Vert-oil的体系。
1.2选择高效的润滑剂
在钻井作业过程中,一般钻柱与井壁间会产生没有介质的干摩擦作用。站在减小甚至是消除摩擦的角度上来看,必须要避免干摩擦现象的产生,将流动或者是边界摩擦降到最低。经过相关的实践我们可以知道,提升钻井液润滑的能力可以通过选择性能较高的润滑剂来实现。比如油基钻井液,其并不会对井中原本的钻井液相关的润滑能力产生影响。但是其对油水比影响较大,若大位移井中油水比较高,可以有效地降低50%左右的摩擦。因此,在实际开采的过程中,可以将塑料小球添加到钻井液内,然后使两者之间接触的方式产生改变,从而有效地对摩擦状态进行改善,降低二者之间的摩擦系数。
1.3调整钻井液的有关性能
对于大位移井中的钻井液来说,粘度、流动速度等因素是流动摩擦产生的主要原因。因此,通过润滑材料的适当加入,可以利用管道的管壁对其进行有效地吸附,从而提升管壁的平滑度,降低管壁的摩擦阻力。此外,可以对钻井液有关性能进行适当调整,有效地控制钻井液中黏土的含量。同时合理地使用固控装置,将劣质的固相含量进行控制;减小泥饼的的厚度,从而降低钻具与其接触的面积;充分地使用调节剂,改变其流变性等性能,从而提升钻井液的润滑能力。
2.对井眼的净化
2.1调整钻井液的流变性
我们可以对水平管路的设备进行模拟试验,然后会发现若不同种类的钻井液有相似的流变性,那么它们具有类似的井眼净化的能力。因此,在动态的条件大致相同的情形下,井眼净化的能力在很大程度上与流变性相关。若其环空返速基本不变,然后对其流型进行调整,然后合适地选择流变参数,会起到很好的净化效果。从钻井液自身而言,其紊流比层流更好地携带岩屑,从而避免岩屑床的形成。但是,由于大位移井深度较深,场地条件严重地限制了该方法的实施。
2.2携岩能力提升的方式
首先可以采用弱凝胶技术。弱凝胶这一技术体系,可以很好地避免岩屑床的形成。对于常规凝胶的体系来说,该体系的形成主要依靠交联剂,其内部的聚合物通过交联剂在合适温度下成胶。而由弱凝胶加入的钻井液,本身就是一种可以快速进行弱凝胶的体系。其形成的原理与传统方式有差别,该方式有效地协同聚合物,然后在较低的温度和短时间内成胶。并且形成的胶有着特定的流变性,可以防止岩屑床的产生。
其次,还可以采用清岩的流体技术。具有很强携岩能力的流体段塞加入到钻井液中,可以有效地携带岩屑。现阶段,该技术已经得到了大范围地推广。该技术适合不同类型的钻井液,特别是低粘流体,更容易到达更高的梯度。此外还可以形成一种水力的作用,使岩屑可以进行二次运动,从而预防岩屑的沉积。
3.井壁的稳定技术
首先可以提升泥页岩膜的效率。部分的泥页岩本身具有较低的渗透率,仅仅作为一种“半透膜”。因此,可以利用硅酸盐等在孔隙发育位置进行作用,从而改善膜的渗透效率,同时利用封固等材料,避免低滤液侵入。此外,还需要对水化作用进行有效抑制。由于泥页岩的渗透作用,可以降低水的活度,形成化学形式的渗透压来抵消滤液的压力,从而避免其侵入,从本质上来保证井壁稳定。
4.结论与认识
提高原油的开采技术水平,是提高资源开发效率的关键。传统的开采技术工作效率低下,又浪费资源,从而增加石油企业的成本。而目前应用大位移的钻井技术,可以有效地解决这一问题。由于大位移井中使用的钻井液存在着环保问题,同时其工艺较为复杂,因此必须要研发新型的处理剂,从而改善其性能。此外,摩擦阻力对于水基钻井液的应用产生很大的阻碍,必须重视对润滑剂的研发力度,改善其润滑的能力。总的来说对钻井液中关键的技术进行分析,找出其中的问题并加以改善,可以有效地降低开采的成本,提升石油企业的效益,
参考文献
[1]张东海;国外钻井技术发展现状[J];断块油气田;2000年05期
[2]肖芳淳;大位移井钻井技术风险程度灰元价值综合评价[J];石油礦场机械;2001年06期
[3]雍岐东;大位移井钻井技术风险评价与分析[J];石油学报;2002年01期