一种降低超高密度窄窗口盐水层圈闭压力的方法与流程

文档序号:12704455阅读:822来源:国知局

本发明涉及石油钻探领域,特别是涉及一种降低超高密度窄窗口盐水层压力的方法。



背景技术:

塔里木盆地第三系盐膏层主要分布在库车凹陷及塔北隆起西北部,属盐岩、膏岩和“软泥岩”等组成的复合盐岩层,埋藏深度在1526-7850m之间。库车山前盐膏层上部普遍存在高压低渗盐水,分布没有规律性,压力系数高(当量密度2.3g/cm3以上),钻遇之后处理难度大;中下部压力系数有逐步降低趋势,有薄弱地层发生井漏,堵漏困难。地层压力窗口窄(克深9号井当量密度为2.56~2.59g/cm3,当低于2.56g/cm3时,盐水进入井筒;高于2.59g/cm3时,发生井漏现象),井筒承压能力低,无法实施有效堵漏。井漏→溢流→加重→井漏→溢流→加重恶性循环,给后续钻井造成了隐患,严重影响了施工进度。



技术实现要素:

为了解决上述技术问题,本发明提供一种降低超高密度窄窗口盐水层圈闭压力的方法,能方便、快捷、有效的降低钻井液密度,缓解压力窗口窄的问题。

为此,本发明的技术方案如下:

一种降低超高密度窄窗口盐水层圈闭压力的方法,包括如下步骤:

a)当钻井过程中出现溢流时,停泵关井,依据录井数据和坐岗记录判断是否进入盐水层;同时查看套管压力,记录相关数据;

b)当确认为盐水侵溢流时,尝试开井,观察钻井液出水口处溢流出水量情况;如果溢流出水量不大,利用循环压耗就能控制液面稳定时,则将节流管汇上液动控制阀全部打开,正常排量循环排出受污染的钻井液;若溢流出水量较大,仅凭循环压耗不能使液面稳定时,利用节流管汇控压循环,保持液面稳定,排出受污染的钻井液;

注:液面稳定是指钻井液总量保持稳定,既没有增量,也没有减量。

c)循环调整钻井液性能,使其满足井下要求后,关井,记录套管压力,标记为套管压力I;

d)当套管压力I≥5MPa时进行控压放水,当套管压力I<5MPa时进行自然放水;

所述控压放水的方法为:当井底盐水出水量>0.2m3/5min时,以排量6~12L/s控压循环,通过节流管汇或循环压耗进行控制井底出水量,保持井底盐水以0.1~0.2m3/5min的速度进入井筒,同时控制每次出水量在5~10m3

当井底盐水出水量<0.2m3/5min时,停泵,通过调节节流管汇液动阀的开启度,保持井底盐水以0.1~0.2m3/5min的速度进入井筒,同时控制每次出水量在5~10m3

所述自然放水的方法为:通过钻井液出水口自然排水,同时控制每次出水量在5~10m3

e)放水结束后,循环排出因放水而污染的钻井液;关井,记录套管压力,标记为套管压力II;

尝试开井,观察钻井液出水口处溢流出水量情况;如果溢流出水不大,利用循环压耗就能控制液面稳定时,则将节流管汇上液动控制阀全部打开,将因放水而污染的钻井液全部循环排放掉;若溢流出水量较大,仅凭循环压耗不能控制液面稳定时,则利用节流管汇控压循环,保持液面稳定,将因放水而污染的钻井液全部循环排放掉;

f)循环调整钻井液性能,待钻井液性能符合要求时,停泵,观察钻井液出水口的溢流出水流速,关井求压,标记此时套管压力为套管压力III;若套管压力III未达到继续钻进的要求,停泵后钻井液出水口处溢流出水流速较同次放水前测得流速减小,且套管压力III较同次放水前测得套管压力也减小,降低钻井液密度,使其密度较原密度低0.02~0.03g/cm3,然后再重复进行步骤d)、e)及f);否则,不改变钻井液密度,重复进行d)、e)及f);直至压力满足继续钻进的要求;

g)待盐水层压力满足继续钻进的要求时,继续钻进。

进一步,连续进行步骤d)、e)及f)时,在下一次进行步骤d)之前进行短期下钻或起钻到安全井段后再进行步骤d)。钻具在井底循环或排水期间注意及时活动钻具,确保井下安全。

所谓超高密度窄窗口复合盐层中超高密度是指钻井液密度≥2.5g/cm3,窄密度窗口就是钻某一地层过程中,钻井液可以选择的密度范围很小(在塔里木油田经验值为正负0.02g/cm3)。这种情况易发生钻井复杂情况,钻井液密度超出此范围造成井漏,低于此范围造成井壁坍塌掉块。复合盐岩层由盐岩、膏岩和“软泥岩”等组成,

降低盐水层圈闭压力的好处:可以降低钻井液密度和降低施工难度,减少事故复杂时效,加快钻井施工进度。如果溢流后采用单纯的提密度压井方法,会造成盐水层圈闭压力越压越高,钻井液密度越提越高,遇到薄弱地层发生漏失,造成益漏同层,造成施工难度和成本越来越高,施工周期越拖越长,事故复杂时效明显提高。

附图说明

图1为实施例中克深905井放水套压变化曲线。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

实施例1

将本发明提供降低超高密度窄窗口盐水层圈闭压力的方法用于克深905井,具体包括如下步骤:

a)当钻井过程中出现溢流时,停泵关井,依据录井数据和坐岗记录判断是否进入盐水层;同时查看套管压力,记录相关数据;

b)当确认为盐水侵溢流时,尝试开井,观察钻井液出水口处溢流出水量情况;如果溢流出水量不大,利用循环压耗就能控制液面稳定时,则将节流管汇上液动控制阀全部打开,正常排量循环排出受污染的钻井液;若溢流出水量较大,仅凭循环压耗不能使液面稳定时,利用节流管汇控压循环,保持液面稳定,排出受污染的钻井液;

注:液面稳定是指钻井液总量保持稳定,既没有增量,也没有减量。

c)循环调整钻井液性能,使其满足井下要求后,关井,记录套管压力,标记为套管压力I;

d)当套管压力I≥5MPa时进行控压放水,当套管压力I<5MPa时进行自然放水;

所述控压放水的方法为:当井底盐水出水量>0.2m3/5min时,以排量6~12L/s控压循环,通过节流管汇或循环压耗进行控制井底出水量,保持井底盐水以0.1~0.2m3/5min的速度进入井筒,同时控制每次出水量在5~10m3

当井底盐水出水量<0.2m3/5min时,停泵,通过调节节流管汇液动阀的开启度,保持井底盐水以0.1~0.2m3/5min的速度进入井筒,同时控制每次出水量在5~10m3

所述自然放水的方法为:通过钻井液出水口自然排水,同时控制每次出水量在5~10m3

e)放水结束后,循环排出因放水而污染的钻井液;关井,记录套管压力,标记为套管压力II;

尝试开井,观察钻井液出水口处溢流出水量情况;如果溢流出水不大,利用循环压耗就能控制液面稳定时,则将节流管汇上液动控制阀全部打开,将因放水而污染的钻井液全部循环排放掉;若溢流出水量较大,仅凭循环压耗不能控制液面稳定时,则利用节流管汇控压循环,保持液面稳定,将因放水而污染的钻井液全部循环排放掉;

f)循环调整钻井液性能,待钻井液性能符合要求时,停泵,观察钻井液出水口的溢流出水流速,关井求压,标记此时套管压力为套管压力III;若套管压力III未达到继续钻进的要求,停泵后钻井液出水口处溢流出水流速较同次放水前测得流速减小,且套管压力III较同次放水前测得套管压力也减小,降低钻井液密度,使其密度较原密度低0.02~0.03g/cm3,然后再重复进行步骤d)、e)及f);否则,不改变钻井液密度,重复进行d)、e)及f);直至压力满足继续钻进的要求;

g)待盐水层压力满足继续钻进的要求时,继续钻进。

在克深905井钻进过程中,重复放水进行了11次,具体数据见表1,成功将钻井液密度从2.58g/cm3降至2.40g/cm3,且出口断流,关井套压为0,柱静液柱压力降低10MPa,为后期该井顺利施工奠定了基础。

表1克深905井控压放水统计

图1为克深905井放水压力变化曲线,由图可见,放水后压力明显减小。

克深905井采用控压放水方法与克深902、903、904三口井未采用控压放水方法对比,平均减少损失周期38.85天,减少损失钻井液423.6m3。克深907井与克深905井同属于一个圈闭,所以克深907井就不需要再降低圈闭压力了,节约了周期,减少了钻井液的损失,经济效益显著。

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