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钻井缩径技术问题!
来源:ahhengye.cn 发表时间:2019-08-01

  

  一、缩径和坍塌皆因泥页岩水化但防治办法却载然不同,为什么?

  缩径地层含粘土矿物主要是蒙脱石且胶结性很好,吸水晶格增大膨胀后连结力仍然很强,导致井径缩小,上下钻遇阻。而坍塌地层含粘土矿物主要是伊利石且胶结性差,吸水晶格增大后失去连结力而发生剥落、掉块,出现超径。因此,二者防治办法会载然不同。

  预防缩径需要较低的比重和粘度,不控制失水量,重要的是矿化度,高的K+、NH4+含量才是预防缩径的根本所在。让井壁表层充分水化膨胀而较深层不水化,二层之间失去连结力,表层岩石剥落而恢复原来径井。一旦发生缩径,就采用划眼或上下串动办法处理,不用处理钻井液本身。

  预防坍塌需要低的失水量,适当的比重和粘度、高的矿化度和滤液粘度。井壁一旦发生坍塌,开始要做的事就是调整钻井液性能,如增加比重和粘度,降低失水量等。

  二、砂岩本身不水化膨胀,可为什么砂岩井段还发生缩径?

  砂岩不含粘土矿物,不存在水化膨胀,也就不存在缩径了。

  但砂岩含有孔隙,具有渗透性,钻井液内的岩屑 被吸 附在砂岩井壁上。如果四川钻井液内固相含量超过5%,失水量大于10mL/30min,井壁上的泥饼厚度就会大于3毫米,井径就会缩小到小于钻头外径,上下钻就会遇阻。

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  因此,在长段砂岩钻进,钻井液比重不要超过1.10,固相含量不要超过10%,如此,砂岩就不会出现假缩径。

  三、为什么好多缩径卡钻发生在油层段?

  油层段砂岩中夹的泥页岩含有较高的蒙脱石粘土矿物,吸水膨胀率是自身的1.5-3倍,且连接力很强,不易脱落,极易发生卡钻事故。

  再一方面就是油层段砂岩渗透性特强,在几分钟内就能形成很厚的泥饼,使井径缩小。

  因此,进入油层段时一定要将钻井液比重、固相含量、失水量降下来,将k+、NH4+含量提高,尽可能减少泥页岩吸水深度和膨胀率,减少砂岩泥饼厚度。

  四、为什么在缩径严重井段要每钻进20分钟划一次眼?

  由于液敏性泥页岩所含蒙脱石粘土矿物多少不一样,因此,缩径的程度和快 慢也不一样。当蒙脱石在岩层中含量≥70%时,井壁在20分钟内就会膨胀2-3毫米,井径缩小到小于钻头所形成的井径,上钻就会遇阻。

  所以,在缩径严重井段要每钻进20分钟提钻划眼,在膨胀引起的缩径还未小于钻头外径时,就提钻划眼消灭掉已缩小的井径,恢复钻头原已形成的井径。这一处理井壁膨胀措施可避免缩径卡钻及其诱发的许多井内事故。

  五、起下钻遇阻,是缩径还是掉块,该怎样判断?

  起下钻遇阻,应及时判断出缩径还是掉块,及时做出处理,否则,会引起埋钻事故。例如,上钻遇阻是由于井壁掉块引起,如果未及时开泵循环并调整泥浆比重和粘度,仍采用象处理缩径一样的办法上下串动,那就很快发生掉块埋钻事故。

  起钻遇阻,如果是掉块造成的,那它遇阻的位置就不固定,而是每上下串动一次,遇阻位置下降一小段,当合上方钻杆,开泵循环时,上钻就畅通无阻。如果是缩径造成的,那它遇阻的位置就是固定的,每上下串动一次,上升一小段,当同样开泵循环时,遇阻位置不变。

  下钻遇阻,如果是缩径造成的,那开泵划眼,遇卡的井段是断断续续的,返出井口的钻井液无大的岩屑和掉块,加杆能下到已划眼的位置甚至更深一些。如果是掉块造成的,那开泵循环后,泵压会略有上升,井口有大的岩屑和掉块的,划眼后加杆下不到已划眼的位置,无法加杆,卸掉方钻杆后,钻杆内喷浆。

  判断出遇阻原因后,要很快拿出解决方案。对于缩径遇阻,就不用处理钻井液,只需上下串动,划眼即可。对于掉块遇阻,就需 要开泵循环,在钻井液循环的过程中,加防塌剂、钠土、硅酸钾等材料,快速提高钻井液比重和粘度,稳定住井壁不再坍塌掉块并且将已落于井内的岩块携带出井外。

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