《钻井液配制与维护》课程介绍
一、课程目标
培养的学生要全面发展，以适应社会发展对高等职业教育的需要。具有良好的“综合素质”；具有石油工程施工、管理的专业职业能力。具有能生存发展的“方法能力和社会能力”。学生要能够依靠内化的职业能力在变动的职业生涯中不断获取新的职业技能。
通过《钻井液配制与维护》课程的学习，要达到以下培养目标：
1、工作任务目标
学生作为学习行动的主体，在自己动手的实践行动中学习...
课程负责人
一、个人简历
85.07 就读于江汉石油学院石油工程系石油工程专业，获工学学士学位。
93.07 在承德石油高等专科学校化学工程系油田化学教研室进行教学、科研工作。
96.07 就读于中国石油大学，石油工程专业，获工学硕士学位。
07.04 先后任学校招生办主任、教务处处长、石油工程系主任、校长助理等，
2007.04～至今 任副校长，主管学校教学工作（2011年1月，中国石油大学油气井工程专业在职博士毕业）
二、近三年承担本课程情况
1、 完成钻井液实验实训室建设的方案制订，指导实验实训室的建设
2、 指导完...&
钻井液技术手册
主编：中油长城钻井液有限责任公司钻井液分公司
石油工业出版社
钻井液工艺学
主编：鄢捷年
石油工业出版社
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钻井事故与复杂(第六章)
导读：在井深149.83m发生大漏,强行钻进至266m,井下出现又漏又塌又卡的复杂情况，一次开钻后,?钻至井深52.42m,发生井漏,至149.83m,共堵漏13次。在井深149.83m发生大漏,强行钻进至266m,井下出现又漏又塌又卡的复杂情况,被迫提前下入表层套管,封隔漏层和坍塌3层。二开后,钻至井深290～300m井段,又连续放空大漏,漏失量大于3.6m/min,静液面在井深210m,3地下水一次开钻后,?钻至井深52.42m,发生井漏,至149.83m,共堵漏13次。在井深149.83m发生大漏,强行钻进至266m,井下出现又漏又塌又卡的复杂情况,被迫提前下入表层套管,封隔漏层和坍塌3层。二开后,钻至井深290～300m井段,又连续放空大漏,漏失量大于3.6m/min,静液面在井深210m,3地下水流十分活跃,投入碎石38m以及棕绳、纸袋、破工衣等均被水流冲走。所以决定用速凝法堵漏,其施工过程如下: 31 做一特制堵头,用三个销钉固定,接于钻柱下部,下钻至286.32m,钻柱内灌胶凝剂2.1m(用33钻井液1,4m和硅酸钠0.7m配成)并灌满清水,再接方钻杆,在立管上接一水泥车,准备憋压。 332 关井,用两台水泥车从环空注入水泥浆7.2m,清水2m。 3 水泥浆注完时,钻柱内憋压3MPa,剪断销钉,迅速起钻,让水泥浆和胶凝剂在井内混合、稠化、凝结。 4 候凝4小时后,?下钻探水泥面在264.80m。钻水泥至300m,不漏,
川西南威71井 该井.?Φ244.5mm套管下深446.2m,钻至472～515m井段有连续放空现象,双泵循环,有进无出,3静液面在井深355m。曾注速凝与胶质水泥无效。又投入碎石14m,?再注水泥,无效。又注入胶质石33灰乳100m、胶质水泥95m,仍无效。漏速和液面未发生任何变化。又拟以柱塞式堵漏方案进行堵漏,其施工程序如下: 1 在方钻杆下接一回压阀,?回压阀下接三通,三通下接一根钻杆下入井内,关防喷器。在方钻杆三通和防喷器四通上各接水泥车。 332 用钻井泵向井内灌高粘度钻井液17m,主要起推水和隔离作用。接着,正注75℃水泥浆7m,333同时从环空反注胶凝剂3m(用钻井液2.1m和硅酸钠0.9m配成)使两者按2:1的比例混合。 3 施工完,马上用浮筒探水泥面,在井深330m。 34 待24分钟后,当胶凝物接近初凝的时候,用双泵灌清水10m,把井口灌满。 5 待38分钟后,用水泥车挤压,井口压力上升至7MPa,又降至2MPa,随后又上升并稳定在5MPa,33共挤入6m,预计堵剂进入漏层3.3m,关井候凝。 6 候凝24小时后,钻水泥塞,至井深497.88m又发生漏失,至井深502m,双泵循环,只进不出。 7 又采用同样办法,经四次作业,将497～510井段漏层堵住。 堵漏作业中应注意以下问题: (1)配制胶凝剂时应严格按体积百分比配制,不能加烧碱,要搅拌均匀,配制完毕,立即施工,不能停放。 (2)灌注时,水泥浆与胶凝剂要按比例均匀混合。 (3)井筒内应保持100～150m堵漏剂,如太多,可能挤不动。 (4)?挤压时,在5～7MPa压力下挤入效果最佳,如推动压力过低,应停5～10分钟,让堵剂进一步胶凝后再挤。
塔西南群4井 该井Φ339.7mm技术套管下至井深1794m。用Φ311.1mm钻头钻至3670m,?遇高压盐水层,?此33时钻井液密度1.43g/cm。外溢钻井液6m后关井,五分钟后,立管压力升至17.5MPa,套管压力升至19MPa。随后,压力逐渐下降,十三小时后,立管压力降至5.8MPa,套管压力降至11MPa,趋于稳定。 3根据关井时最高立管压力计算,?地层压力为69.98MPa,压井钻井液密度应为1.90g/cm。关井后,压力下降,说明上部裸眼井段中的某些薄弱层压漏,高压盐水由井底流向上部漏层,形成井下井喷。该井的难点是:不制漏则无以制喷,?而漏层在什么地方又无从知晓,所以决定把堵漏与压井同3步进行。配制桥堵浆液50m(加10目核桃壳2t,30目核桃壳1t,?锯末0.6t云母片0.7t,?棉籽330.7t)?,密度1.72g/cm,马氏漏斗粘度大于200s,接着后边注入密度1.65g/cm的加重钻井液压井。由于漏层不清,所以采取分段堵漏的办法,即当25m堵浆出钻头后(占据井段360m±),关井憋压,承3不住压力,又开井替入10m加重钻井液,使堵浆上返150m±,再关井憋压,仍承不住压力,再使堵浆3上返,再憋压,直至堵浆返至2340m,关井憋入堵浆1m,泵压即升至8.5MPa,停泵后,泵压稳定在37.5MPa。泄压后再挤压,共挤入堵浆6m,立管压力稳在5～6MPa,套管压力稳在12～15MPa,堵漏成功。 替出堵漏浆液后,关井,立管压力升至3.7MPa,套管压力升至9.5MPa,用节流阀控制循环加重至331.87g/cm,停泵无外溢。起出钻具400m,循环不漏,井底钻井液返出,密度降为1.83g/cm,又加重至31.90～1.93g/cm,井下恢复正常。
草22井 3该井二开后,用Φ215.9mm钻头钻进,钻至井深991m时,放空0.9m,钻井液密度1.10g/cm,只进不出。采用桥堵剂、高剪切混合堵剂、水泥以及桥堵剂加柴油膨润土浆加速凝水泥等方法施工三3次,?毫无效果。故决定采用井口冲砂的办法进行堵漏,?共冲入Φ30～40mm碎石3.9m,?Φ2～4mm333砂石1.5m,含锯末40%的堵浆10m,建立起部分循环后,采用降塞法注入水泥浆4m,候凝20小时,3钻开水泥塞后,漏速已降至21m/h,说明已有效果,再用降塞法注水泥一次,钻穿全部漏层,再未发生井漏。
南海西部乌16-1-1井 该井Φ339.7mm套管下至井深1848.5m。?当钻至井深2261m时开始气侵,?钻井液密度由331.15g/cm加重至1.55g/cm。当钻至2459m时,?发生严重井涌。立即加重钻井液,当钻井液密度加33重至1.59g/cm时,发生井漏,开始漏速为10～15m/h,?继而发展到有进无出。分析认为是喷漏同层,所以决定打重晶石塞。施工过程如下: 333(1)?下钻至2300m,泵入密度2.45g/cm的重晶石浆液15m,再顶替钻井液14.5m,钻柱内仍保3留重晶石浆液0.5m。 3(2)起钻至重晶石塞顶界以上,以密度1.58g/cm的钻井液循环三小时,无喷漏发生。 (3)继续钻进,恢复正常。
塔里木地区沙32井 1 基础资料 (1)技术套管:Φ244.5mm,下深4609m。 (2)裸眼:Φ215.9mm钻头,钻深5745m。 3(3)?钻井液性能:?密度1.37～1.42g/cm,粘度55～80s,塑性粘度21～31mPa.s,屈服值4.8～17.6Pa,初切1.5～6.2Pa,终切8.6～18.1Pa。 2 漏失情况: 井深5382m时下钻取心,距井底20m左右开泵,井口不返钻井液。起钻至套管鞋处开泵仍不返,又起至2500m,才恢复循环。处理钻井液后,下钻至套管鞋,开泵不返。继续下钻至5150m,循环不漏。3下钻至井底,取心钻进,这趟钻共漏失钻井液20.5m。以后下钻分段循环时也发生过几次轻微漏失,但都能很快恢复循环。 3 漏层判断: 可能漏失的地层有两段,一段是套管鞋附近的灰岩地层,在做地层破裂压力试验时它的承压能3力的当量密度是1.52g/cm,一段是5358m附近的石炭系与志留系之间的不整合面,也是灰岩地层,3根据液柱压力和漏失时的泵压计算,当量密度为1.72g/cm时不漏,由此可以确定漏层在套管鞋附近。 4 防漏措施: 3已知破裂压力的当量钻井液密度为1.52g/cm,只要施加的压力低于破裂压力就不会产生漏失。 (1)钻进时防漏措施: ①维持良好的钻井液性能,减少触变性,降低开泵压力。 ②控制起下钻速度,尤其在漏失层段下钻速度控制在1.5～2分/柱。 ③下钻在井深3000m、4200m、5150m分三段循环,?开泵时上下活动并转动钻具,在上提钻具时以低速开泵,以抽吸压力抵消激动压力。 (2)固井时防漏措施:本井下入Φ178mm尾管,采取如下措施,顺利地下完尾管并固好井。 ①澈底处理钻井液,保持低粘低切低失水,降低环空阻力。 ②根据地层压力、破裂压力和井浆密度设计 合理的水泥浆密度和流变性,使静液柱压力可以平衡地层孔隙压力,循环压力也不超过地层破裂压力。 ③减少扶正器数量,原设计尾管悬挂处装4个扶正器,为了不减少环空流道面积,减为1个。 5 认识与建议 (1)应适当加深Φ244.5mm技术套管深度,封住漏失层,可为以下井段的钻井施工创造良好的条件。 (2)不一定所有的漏失层都要堵漏,要具体分析具体对待,有些地层在漏失一定数量的钻井液之后,由于粘土的膨胀或钻井液中固相颗粒的填充也会停止漏失,?当然我们不能麻痹,只要采取合理措施,完全可以保证钻进和固井的顺利进行。
3包含总结汇报、高中教育、计划方案、行业论文、出国留学、经管营销、自然科学、高等教育、外语学习以及钻井事故与复杂(第六章)等内容。本文共8页
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桥堵泥浆间隙关挤堵漏工艺技术的现场应用
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一、地质概况.doc 10页
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一、地质概况
1．设计井地层及邻井有关情况（见下表）
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　地层名称 设计井
ZG10－G1ST地层 邻井地层
ZG10－1 ZG25 ZG10－G1
界 系 统 组 底深垂深
(m) 地层厚度
(m) 底深垂深
(m) 含油井段
(m) 底深垂深
(m) 含油井段
(m) 底深垂深
(m) 含油井段
新生界 第四系 更新系 平原组
上第三系 上新统 明化镇组
中新统 馆陶组
2.0-9.5 4.2
下第三系 渐新统 东营组
9.5-6.5 7.7
.0 5.0 5.4-5
下古生界 奥陶系 中奥陶系 上马家沟组
下马家沟组
下奥陶系 冶里亮甲山组 7 2.44 83
寒系组 上寒武系 凤山组
中寒武系 张夏组 .5 4119.07（未穿） 9.0 -1.5
下寒系组 徐庄组
-8.4-3.5-4807
府君山组 4380 45
4.2-9-4838
太古界 前寒武系
（未穿） 220
（未穿） 8.0 4904（未穿）
2、本井预计钻遇地层及岩性简述
ZG10－G1ST井计划从ZG10－G1井下马家沟组以下地层选择侧钻点，预计可能钻遇的地层为：下古生界下奥陶统治里一亮甲山组寒武统凤山组、长山组、固山组，中寒武统张夏组、徐庄组，下寒武统毛庄组、馒头组、府君山组，前寒蝉武系。
下马家沟组：厚约167m、主要上一套灰、深灰色灰岩夹薄层灰黄色白云岩、泥灰岩、尼质白云岩、豹皮灰岩等。顶部为褐色角砾状次生硅质岩部为一套富含泥质的泥质白云岩、灰岩、含泥白云质灰岩。
冶里一亮甲山组：厚约111m。为一套灰、深灰色白云岩、灰质白云岩夹灰岩、白云质灰岩及泥灰岩。
凤山组：灰、深灰色岩夹泥灰岩。
长山组：浅灰色灰岩、泥灰岩、
崮山组：棕红色泥灰岩、灰色灰岩、棕红色泥岩为主夹泥灰岩、泥质白云岩。以上三组合计厚度153m。
张夏组：厚约145.5m。主要是一套灰色、浅灰色鲕状灰岩。
徐庄组：厚深灰色泥灰岩、泥岩，局部灰岩。
毛庄组一馒头组：紫红、紫色泥岩为主夹灰岩。
以上三组合计厚度153.5m。
府君山组：预计厚度45m、灰色白云岩为主夹灰岩。
前寒武系：为一套灰白、紫红、棕红色花岗片麻岩。设计钻开厚度200m左右。
二、钻井液设计
1．钻井液性能的要求：
由于本井施工井段以灰岩为主，井壁较稳定，主要面临的问题是井下高温、灰岩裂缝及溶洞发生漏失，悬浮及携带钻屑、润滑防卡等。因此本井钻井液性能应具有以下特点：
①良好的高温稳定性，避免钻井液在高温下出现急剧的减稠或增稠现象，影响井下安全。
②较好的防漏堵漏性能。本井钻井液应具有较好的滤失造壁性能，能够在灰岩微裂缝上形成较好的具有一定封堵能力的泥饼，防止清水将灰岩裂缝中的填充物大量冲走，加剧井漏。
③能够满足定向井悬浮及携带钻屑的要求。由于本井是定向井，井较深，井温较高。因此，钻井液在井内高温条件下要有合适的流变性能，满足悬浮及携带岩屑的问题。
④良好的润滑防卡能力，本井裸眼井段主要为灰岩、泥灰岩，因此井壁上基本不会形成泥饼，粘卡的可能性较小。但由于井较深，斜井段较长，因此，也应注意加强钻井液的润滑性能，减小摩阻，减轻对套管的磨损，预防井下事故。
2、钻井液体系的选择
　　从地层岩性及本井钻井液性能要求等多方面考虑，我们选择低固相抗高温聚合　物钻井液体系。该钻井液体系具有抗温性能好（抗温180℃）、流变性能易调节、滤失造壁性能等优点，并且钻井液成本较低，适合该井井温高，易井漏的特点。
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