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1、油田回注水对钻井施工的影响与对策,一、前言 二、现场典型情况 三、技术对策 四、现场处理结果 五、原因分析 六、作用机理分析 七、现场应用效果,目录,一、前言,2008-2009年在XX油田125口调整井钻井作业中，有31口出现了压力平衡控制问题，59口井出现突发性钻井液性能恶化，给钻井施工带来安全隐患。,二、现场典型情况,1、压力平衡 T13305井在使用密度1.30 g/cm3钻井液钻至井深1910m时出现溢流，关井套压达到1.1MPa，采用1.45g/cm3压井液压井，套压最低降至0.4MPa，后上升到2.8MPa压井失败。通过对邻井注水井进行排查，距井场600m的一口井油压11MPa，
2、套压11MPa，同时距井场400m处有一口井在大型压裂施工，造成压力传递，压井无效关井。通过对压裂井停止作业，注水井排液泄压，待其油压降至3MPa、套压3MPa后开井，使用1.40g/cm3的泥浆压井放出一股干气后开泵恢复洗井正常。,二、现场典型情况,溢流复杂统计,与往年相比，2008年以来调整井压力平衡表现为发生的区块多，注水井影响的距离远，钻井、注水注气、大型压裂交叉作业频繁，溢流后处理难度更大。,二、现场典型情况,2、钻井液性能变化 白016井在钻至井深1080m（克上组地层）、T85117井在钻至井深1868m（克上组地层）、T86487井在钻至井深1675m（石炭系地层）时钻井液粘切
3、发生急剧恶化。多次置换处理解决。,污染前后钻井液性能变化对比,二、现场典型情况,2、钻井液性能变化 BJ7091井采用聚磺钻井液体系钻至八道湾组地层(井深840m)时，钻井液性能在较短时间内发生恶化，钻井液粘度由45s升至滴流，初、终切力增至正常范围的 5 10 倍，失水量剧增到15 -30 mL / 30 min。先后采用加入常规降粘剂、置换50%的钻井液等方法处理，每次性能调整正常后，继续钻进 10-20m ，性能再次变差，且各项性能较处理前进一步恶化，被迫停钻等措施。,三、技术对策,1、压力平衡 1）上钻前落实邻近注水注气井的停注泄压工作，一般情况下排查500m以内的注水井，压力敏感区块
4、要扩大到1000m以内。 2）施工中坚持邻井压力与作业情况跟踪监测。 3）强化坐岗观测，及时发现并处理井漏、溢流等复杂情况。,三、技术对策,2、钻井液性能变化 2.1室内实验与分析 1）BJ7091井被污染的井浆性能,BJ7091井污染后井浆性能数据,分析结果表明：钻井液坂含与常规离子含量均处于正常水平，性能变坏原因与体系抑制性、常规离子污染无关。,三、技术对策,2、钻井液性能变化 2）室内处理方案及结果,不同处理方案实验结果数据,三、技术对策,2、钻井液性能变化 3）试验数据与处理结果分析 使用常规降粘剂与常规方案处理，钻井液的流变参数均有所降低，其中采用4#方案即部分置换的处理方法，钻井液
5、流变性得到较大改善。但第一次现场采用该方案进行调整后钻进20m左右，各项性能再次恶化。重新取样进行配方试验，试验中新增1h、2h静切力实验，发现采用常规方案处理后，切力随着时间的延长，增加量较大，这与现场处理后性能再次恶化的情况相符。 选用有机硅降粘剂处理后，从上表的实验数据可以看出：采用该方案，钻井液流变性虽然在某些参数上降低幅度不是最大，但其切力随着时间的延长，增加幅度小，到达高点时间短，现场处理后，仅用4h恢复正常，且随着处理时间的延长，效果更加明显。,三、技术对策,曲线1：表示恢复结构所需时间较短的强凝胶 曲线2：表示恢复结构所需时间较长的强凝胶 曲线3：表示恢复结构所需时间较短的弱凝
6、胶 曲线4：表示恢复结构所需时间较长的弱凝胶,线2与曲线3 表示的10min 切力值相差很小，但二者触变性显然差异较大，说明常规流变性测试方法获得的初、终切不能完全反映钻井液的触变性，室内配方试验与现场处理泥浆时有必要加测30min、1h后的终切，确保处理达到预期效果。,四、现场处理结果,现场井浆污染前、后及处理后的性能数据,五、原因分析,对发生此类复杂情况井的邻井地质资料、钻井井史、采油注水情况进行分析： 1、邻井资料 大量的资料数据表明：同一区块采用相同钻井液体系的钻井施工中未见上述复杂情况。 2、发生过程 钻井工况：均发生在因井下情况需要上提密度的过程中或处理井漏后的2-3个循环周。,五
7、、原因分析,3、所处地层 钻井液性能发生恶化的地层分别为八道湾组、XX组、石炭系，上述地层中均存在注水层位。 结合室内定性实验结果综合分析,认为造成钻井液性能恶化的原因与该区回注水有关。 4、回注水水质分析 回注水分析结果表明：回注水中含有一定浓度的Al3+可能是造成钻井液性能被污染的主要原因。,被污染钻井液离子分析实验结果,六、作用机理分析,、污染机理分析 三价铝离子或六水合羟基铝与粘土作用吸附在粘土表面，Si-O处成网包围自由水或六水合羟基铝作为络合剂形成凝胶，造成钻井液流变性能恶化。 2、 甲基硅醇作用 有机硅中硅醇上的羟基或负氧离子与铝结合，另一边的硅烷呈非极性的油膜，隔离与其他物质结合，释放自由水或破坏凝胶使体系恢复原状态。 (CH3)3-Si-O-(H)-Al 3、回注水与有机硅的反应 回注水中加入有机硅处理剂后，有大量白色絮状沉淀物产生。,七、现场应用效果,已在200多口受回注水污染井现场应用，钻井液相关性能在加入有机硅稀释剂后一个循环周后，迅速恢复正常。,Thank You!,欢迎批评指正！,
