[精品]磁性摩阻對(duì)青深1井的影響及對(duì)策

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1、磁性摩阻對(duì)青深1井影響的研究及對(duì)策艾貴成'喻著成王衛(wèi)國穆輝亮張永海田宏嶺(西部鉆探工程有限公司國際鉆井公司)摘要：青深1井是CNPC部署在玉門青西汕［□上的一口重點(diǎn)預(yù)探井，為保護(hù)儲(chǔ)層，采用銳鈦鐵礦粉加重。摩阻嚴(yán)重超常，通過對(duì)加重劑磁性、加重劑對(duì)摩阻的影響、鉆井液磁性、濾餅磁性為摩阻的研究和套管內(nèi)工程測井、套管內(nèi)測磁等工作，采取了多種降摩阻措施，但由于套管、鉆桿磨損嚴(yán)重，無法繼續(xù)施工，提前完井。關(guān)鍵詞：摩阻磁性磨損加重劑青深1井鉆井液青深1井是CNPC部署在玉門青西油出的一口重點(diǎn)探井，以預(yù)探深部窿深構(gòu)造下白堊系赤金堡組的含汕氣性，設(shè)計(jì)井深6000m,完井井深5461mo為更好地發(fā)現(xiàn)和保護(hù)汕氣

2、層，使用陽離了鉆井液體系，并用帆鈦鐵礦粉加重。二開鉆至4835.06m下入244.5mm套管，三開后套管內(nèi)摩阻高達(dá)60噸,裸眼內(nèi)摩阻95噸，上提280噸鉆具才能上行。由于套管內(nèi)摩阻過人，發(fā)生多次斷鉆具事故，并造成一套6000m新S135級(jí)127mm鉆具報(bào)費(fèi)。在整個(gè)過程中，集團(tuán)公司成立專家組，對(duì)鉆井液潤滑性、加重劑磁性、鉆井液磁性、泥餅磁性與摩阻、鉆具摩損進(jìn)行了試驗(yàn)和研究分析，并進(jìn)行了套管內(nèi)工程測井、套管內(nèi)測磁等工作，工程測井表明：套管在2400-2500叭2900-3000m井段磨損率達(dá)60%。采取多種手段降摩阻示,仍無法正常鉆進(jìn)。由于已鉆至赤金堡(5115-5461.60m),全部地質(zhì)資

3、料己取全取準(zhǔn)，為了鞏固己達(dá)到的成果，遂下入177.8mm套管*2700m—139.7min套管(2700-546lm)完井。1、加重劑的選擇冃前，國內(nèi)所使用的鉆井液加垂材料主要冇：石灰石、重晶石、活化重晶石、鐵礦粉、活化鐵礦粉及一?氧化鐵粉、甲酸鹽、硅酸鹽、氯化鈣、有機(jī)鹽加重劑等。活化類加重劑主要是為了改善髙溫高密度下鉆井液的流動(dòng)性和動(dòng)力穩(wěn)定性。綜合鉆井液性能、儲(chǔ)層保護(hù)與成木控制的要求，青深1井在密度1.30g/cm'iW用石灰石加重,1.30g/cm3后用鐵礦粉作為加重劑，后期事故處理中用重晶石加重。2、加重劑對(duì)摩阻的影響

4、艾貴成，男,工程師，1972年生,1998年畢業(yè)于術(shù)南石油大學(xué)油

5、田化學(xué)專業(yè),長期從事重點(diǎn)探井、深井、超深井的鉆井液技術(shù)研究和現(xiàn)場服務(wù)工作。地址：甘肅省土門市西部鉆探工程有限公司國際鉆井公司泥漿技術(shù)服務(wù)公司，郵編735200郵箱：agc3926134@sohu.com電話:0937?3926134(辦)；13519370730。加重劑對(duì)摩阻的影響因素主要包括：加重劑的種類、加量、粒度及粒度分布、鉆井液類型與配方。在陽離子鉆井液中，測量用石灰石、重品石、銳鈦鐵礦粉三種加重劑將鉆井液加重到相同密度以及各種加重劑在不同密度吋濾餅的摩擦系數(shù)。試驗(yàn)表明：石灰石、重品石、帆鈦鐵礦粉加重陽離子鉆井液的臨界密度分別為1.20g/cm3＞1.45g/cm1.65g/cm

6、3,在加到臨界密度以前,隨著密度的升高，泥餅?zāi)ψ柘禂?shù)增人，潤滑性降低；當(dāng)超過臨界密度示，泥餅?zāi)ψ柘禂?shù)反而減小，潤滑性有所增強(qiáng)。相同密度F,鐵礦粉摩阻最人，石灰石次之，重晶石最小。不同的鉆井液體系，各種加重材料的臨界密度也不同。用聚合物鉆井液、聚磺體系、陽離了、正電膠、聚合醇鉆井液體系，測得臨界密度，變化幅度在0.01-0.08g/cm3：聚合醇鉆井液＞聚合物鉆井液〉陽離子＞正電膠〉聚磺體系。臨界密度的形成主要是因?yàn)樵谶_(dá)到臨界密度前粒徑為10M1的小顆粒起主要作用，隨著加雖的增加，比表面積加大,摩擦系數(shù)增大;當(dāng)超過此值后,起“軸承”效應(yīng)的粒子起主要作用，隨著加量的增加，起“軸承”效應(yīng)的粒了增

7、多，接觸點(diǎn)增多，摩擦系數(shù)減?、?。粒度分析表明：同一種加垂劑，其粒度分布不同，其臨界密度和摩阻系數(shù)也不同。顆粒分散不均勻，比表面積大，摩擦陽?力越大。經(jīng)顯微電鏡觀察分析：石灰石、重品石顆粒表面為球形，有利于滑動(dòng)，摩阻較??；鐵礦粉顆粒表而為四而體，有阻礙滑動(dòng)作用。鉆井液配方1：清水+0.3%大陽離子(CHM)+0.1%小陽離子(NW-1)+3%低熒光橫化瀝青(DYFT)+4%SPNH+3%PSC+2%陽離了乳化瀝青P.5%Ca0+加重劑。(鉆井液磁性測量以此為基本配方，下同)表1粒度分析結(jié)果加重劑類型中值直徑Mm比表面積m7ml10.5Wn以下比例％石灰石5&170.581212.10重晶石5

8、3.240.357422.51鐵礦粉48.520.92162&48表2石灰石密度與摩阻系數(shù)的關(guān)系密度g/cm31.141.161.181.201.221.241.261.281.30摩阻系數(shù)0.1020.1070.1120.1260.1090.1090.1080.1070.116表3重晶石密度與摩阻系數(shù)的關(guān)系密度g/cm31.151.201.251.301.351.401.451.501.55摩阻系數(shù)0.1040.105