长段裸眼钻井液的配置和维护方法.pdf

一种长段裸眼钻井液的配置和维护方法，用于石油天然气的长段裸眼钻进，属于钻井液体系的配方技术领域，本发明设计了一种上部井眼采用多元聚合物抑制泥浆体系、下部采用多元聚璜体系、在定向水平井段采用聚璜混油钻井液的、可用于达到5000米裸眼钻进的长段裸眼钻井液的配置和维护方法，本发明的方法在表层井段适当高的土含量和两种聚合物同时复配使用有利于携砂、悬浮、防渗漏和防塌，在下部井段时使用加足高分子量的聚合物包被剂并结合使用清洁剂，可以起到快速钻进、分散、造浆、防阻卡、防泥包和发挥水马力的作用，不使用分散剂可解决阻卡、防泥包和划眼的问题。

1.  一种长段裸眼钻井液的配置和维护方法，其特征在于：上部表层井段采用多元聚合物抑制泥浆体系、下部采用多元聚磺体系、定向水平井段采用聚磺混油钻井液，本钻井液的配置方法是：
a.述上部表层井段采用的多元聚合物抑制泥浆体系是：先配置膨润土原浆120～150m³，配方是：谈水+0.2～0.3％NaOH+0.3～0.6％Na₂CO₃+5～8％膨润土，加药时按配方顺序进行，充分搅拌，水化时间≥16小时，再配置胶液，配方是：井场水+烧碱0.1％+聚合物大分子0.5～0.8％+聚合物小分子0.5～0.8％，然后将膨润土原浆与胶液混合配成上部表层井段的钻井液；
b.所述下部井段采用的多元聚磺体系是：基浆+KPAM0.1～0.2％+SMP_-12～3％+SPNH(PSC_-1)2～3％+磺化沥青或者乳化沥青2～5％+润滑剂0.5～2％+石灰石粉或重晶石粉；
c.所述定向水平井段采用的聚磺混油钻井液是以上部井段的多元聚磺体系为基础，CMP-3的加量控制在0.1～0.2％，聚合物大分子加量为2～3kg/m³，大小分子加量比例为(2～3)：1，润滑剂加量0.5～1％，原油加量为3～5％，SP-80加量为0.5～1.5％，并加入RH-4清洁剂和复合多元醇SYP-1。

2.  据权利要求1所述的一种长段裸眼钻井液的配置和维护方法，其特征在于：所述钻井液的维护方法是：
a.上部表层井段采用的多元聚合物抑制泥浆体系的维护方法是：先检查测定井场水的矿化度，在钻进过程中加入胶液，补充预水化膨润土原浆，采用四级井控，下入表层套管前清洗井眼；
b.下部井段采用的多元聚磺体系的维护方法是：开钻前先清洗沉砂罐，在钻开水泥塞前，用纯碱预处理钻井液，按2～3kg/m³的量加入大分子聚合物，再加入1.0～1.5％润滑剂，同时加入0.5～1％的复合多元醇SYP-1和清洁剂RH-4，在钻井液中加入1～3％的YL-80及随钻堵漏剂，随钻堵漏剂每次加入量为0.5％；
c.定向水平井段采用的聚磺混油钻井液的维护方法是：在钻水平井段前先清洗沉砂罐，钻水泥塞前用纯碱预处理钻井液，在钻井液中加入YL-80和1～3％的随钻堵漏剂，随钻堵漏剂每次加入量为0.5％，采用CMP-3、KPAM、磺化处理剂配成胶液，用PSC调整流变性，禁止使用强分散剂，在进入油气层前100m时，再向井内钻井液加入2～3％的TYZ-8，2～3％的粗TQS-3和细TQS-3，在电测前清洗井眼并调整流变性。

长段裸眼钻井液的配置和维护方法
技术领域：一种长段裸眼钻井液的配置和维护方法，用于石油天然气的长段裸眼钻进，属于钻井液体系的配方技术领域。
背景技术：现有技术中，钻一口井深5000米以上的石油或天然气井，为了不使井壁垮塌，一般都要在钻井过程中下入三层套管固井，为了节约钻井成本，也有开展长裸眼段的研究工作，但目前的裸眼段在4000～4500米之间，只有500米的裸眼段，能达到5000米以上的裸眼钻井尚未有先例，据资料显示国外也未见这方面的研究，利用套管固定井壁的技术已用了多年了，其具有不使井壁垮塌的优点，其缺点是：不适合当前实施的石油钻井低成本开发战略，同时，由于中间需要下套管，需要停钻，这将影响钻进的速度，对市场的竞争力具有较大的影响。
发明内容：本发明是要设计一种上部井眼采用多元聚合物抑制体系、下部采用多元聚磺体系、在定向水平井段采用聚磺混油钻井液，可用于达到5000米裸眼钻进的长段裸眼钻井液的配置和维护方法。
本发明是这样实现地：在表层井段钻遇的主要为流砂层及成岩性较差的粘土层，主要考虑防塌、防渗漏、携砂和悬浮的问题，因此要保证钻井液的较强造壁性和适当高的剪切力，在这一井段，泥浆中的土含量可适当高一点，两种聚合物同时复配使用，配置基浆并水化+其它聚合物配成胶液，进行调整处理，钻进过程中用大、小分子聚合物复配的胶液和基浆进行性能维护；在二开和三开井段，该井段为长裸眼井段，主要的矛盾是抑制和流变性，采用低固相强包被不分散聚合物的多元聚磺钻井液体系，在钻井液维护上，首先加足高分子量聚合物包被剂并结合使用清洁剂，不使用分散剂，遇到特殊井段时可使用聚合醇。
本发明的优点是：表层井段适当高的土含量和两种聚合物同时复配使用有利于携砂、悬浮、防渗漏和防塌，在二开和三开时使用加足高分子量的聚合物包被剂并结合使用清洁剂，可以起到快速钻进、分散、造浆、防阻卡、防泥包和发挥水马力的作用，不使用分散剂可解决阻卡、防泥包和划眼的问题。
具体实施方式：下面以HD1-22H井为例给出本发明的最佳实施例：该井完钻井深5600米，裸眼段长达5080米，水平位移661.59米，上部表层井段0～500米井深采用多元聚合物抑制泥浆体系，钻井液现场应用配方如下：第一步先配置膨润土原浆120～150m³，配方是：淡水+0.2～0.3％NaOH+0.3～0.6％Na₂CO₃+5～8％膨润土，加药时按配方顺序进行，充分搅拌后，水化时间≥16小时；第二步再配置胶液，配方是：井场水+烧碱0.1％+聚合物大分子0.5～0.8％+聚合物小分子0.5～0.8％，然后将配制好的膨润土原浆与胶液混合配成上部表层钻井液，上部表层钻井液的维护程序是：先检查测定井场水的矿化度，矿化度高时，提高纯碱和烧碱的加量，在钻进过程中徐徐加入少量的胶液和补充预水化膨润土原浆，采用四级井控，下入表层套管前彻底清洗井眼；下部井段从500～5100米井段采用多元聚磺体系配方，配方为：基浆+KPAM0.1～0.2％+SMP_-12～3％+SPNH(PSC_-1)2～3％+磺化沥青或者乳化沥青2～5％+润滑剂0.5～2％+石灰石粉或重晶石粉配成下部井段的钻井液；下部井段钻井液的维护方法是：开钻前先彻底清洗沉砂罐，在钻开水泥塞前，用纯碱预处理钻井液防止水泥侵，为使钻井液具有较强的包被抑制性，减轻阻卡，大分子聚合物按2～3kg/m³，大小分子加量比例为(2～3)∶1，为保证钻井液的润滑性，润滑剂加量为1.0～1.5％，同时加入0.5～1％的复合多元醇SYP-1和适量的清洁剂RH-4，为防止渗漏，在钻井液中加入1～3％的YL-80及随钻堵漏剂，随钻堵漏剂每次加入量控制在0.5％；水平井段从4815.79～5128.27米，本井段的钻井液泥浆维护方法是：在钻水平井段前先彻底清洗沉砂罐，钻水泥塞前用纯碱预处理钻井液，以防止水泥侵，本井段的钻井液以上部井段的多元聚磺体系为基础，CMP-3的加量控制在0.1～0.2％，聚合物大分子加量为2～3kg/m³，大小分子加量比例为(2～3)∶1，以保证钻井液有较强的包被抑制性，防止阻卡，润滑剂加量0.5～1％，原油加量为3～5％，SP-80加量为0.5～1.5％，以及适量的RH-4清洁剂和复合多元醇SYP-1，为防止渗漏，在钻井液中加入适量的YL-80和1～3％的随钻堵漏剂，随钻堵漏剂每次加入量控制在0.5％，采用CMP-3、KPAM，磺化处理剂等配成胶液，以便维护和调整泥浆性能，用PSC调整流型，但是，不能使用强分散剂；在进入油气层前100m时，向井内钻井液加入2～3％的TYZ-8，2～3％的粗TQS-3和细TQS-3；在电测前彻底清洗井眼，调整好流变性，以确保电测、下套管顺利。