一種氣體鉆井后替換鉆井液的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種氣體鉆井結(jié)束后替換鉆井液的方法。在氣體鉆井結(jié)束后，起鉆至上一層套管內(nèi)；往鉆桿內(nèi)注入潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑，并旋轉(zhuǎn)鉆頭，使?jié)櫇穹崔D(zhuǎn)劑噴淋在井壁上并沿著井壁往下流，直至流到井底，從而對(duì)整個(gè)井壁進(jìn)行潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)處理；充分處理后，下鉆到井底，在鉆桿內(nèi)注入堵漏隔離液和鉆井液，邊小排量注鉆井液邊慢速起鉆，直至鉆井液返出井口，完成替換作業(yè)；及時(shí)下入下部地層所適用的鉆頭和鉆具進(jìn)行通井，做好鉆井液循環(huán)，并多次拉劃井壁，保持好井眼清潔。該方法減少了地層水化剝蝕、井壁坍塌、鉆井液漏失等復(fù)雜情況的發(fā)生，減輕了復(fù)雜情況對(duì)替換作業(yè)和后續(xù)施工的影響，是一種安全、簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)的鉆井液替換方法。
【專利說(shuō)明】一種氣體鉆井后替換鉆井液的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鉆井施工工藝方法【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種氣體鉆井結(jié)束后替換鉆井液 的方法。 技術(shù)背景
[0002] 氣體鉆井技術(shù)以其鉆井速度快、利于保護(hù)儲(chǔ)層、避免井漏等諸多優(yōu)點(diǎn)，正受到廣泛 的推廣應(yīng)用，然而在氣體鉆井結(jié)束后替換鉆井液的過(guò)程中，容易出現(xiàn)地層水化剝蝕、井壁坍 塌、鉆井液漏失等復(fù)雜情況，給替漿作業(yè)和后續(xù)施工帶來(lái)很多困難，影響鉆井速度。如何安 全順利地進(jìn)行鉆井液替換是一個(gè)難以解決的問(wèn)題，除了合理調(diào)整鉆井液性能之外，科學(xué)的 替換工藝也很重要。
[0003] 目前常用的鉆井液替換工藝包括直接注入法、前置液法和分段注入法三種。 ①直接注入法是將滿足條件的鉆井液直接通過(guò)鉆桿注入井底，然后從環(huán)空返回井口。當(dāng)鉆 頭下到井底時(shí)，如果井壁發(fā)生嚴(yán)重坍塌，將存在鉆頭、鉆具被埋的風(fēng)險(xiǎn)，該方法適用于井壁 穩(wěn)定性較好的地層使用。@前置液法是首先在鉆桿內(nèi)注入一段潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)隔離液或堵漏隔 離液，然后再注入鉆井液，鉆井液頂替前置液從環(huán)空返回井口。潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)隔離液可以提前 對(duì)井壁進(jìn)行預(yù)處理，使井壁巖石由親水變?yōu)橛H油，防止地層黏土水化膨脹，避免井壁坍塌； 堵漏隔離液可以提前封堵可能存在的漏失層，減少鉆井液漏失。該方法應(yīng)保證隔離液與鉆 井液具有良好的配伍性，不能產(chǎn)生混漿現(xiàn)象，另外，該方法仍然存在鉆頭、鉆具被埋的風(fēng)險(xiǎn)。 @分段注入法是在前置液法的基礎(chǔ)上，起鉆和注漿作業(yè)多次交替進(jìn)行，分段注入前置液和 不同密度(或相同密度）的鉆井液。該方法可以根據(jù)地層特點(diǎn)和壓力分布，有針對(duì)性地選擇 鉆井液密度，有利于井下安全，也減小了鉆頭、鉆具被埋的風(fēng)險(xiǎn)，但是該方法需要準(zhǔn)確計(jì)算 鉆井液的分段注入量和起鉆深度，始終保持環(huán)空中的隔離液在鉆井液之上，由于氣體鉆井 的井眼擴(kuò)大率變化較大，且可能存在漏失層，所以難以準(zhǔn)確計(jì)算分段注入量和起鉆深度。另 外該方法工序相對(duì)復(fù)雜，且同樣存在混漿的可能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明是在總結(jié)以上三種方法優(yōu)缺點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出一種施工簡(jiǎn)單、節(jié)省原材料、 利于井壁保護(hù)、避免了鉆頭和鉆具被埋風(fēng)險(xiǎn)的氣體鉆井結(jié)束后替換鉆井液的方法，并且其 中鉆井液體系仍然依照傳統(tǒng)鉆井液替換方法中的優(yōu)選原則來(lái)配制。
[0005] 其技術(shù)方案包括： 氣體鉆井結(jié)束前，加大氣體排量，攜帶干凈井底的沉砂后，起鉆至上一層套管內(nèi)； 往鉆桿內(nèi)注入潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑，并旋轉(zhuǎn)鉆頭，使?jié)櫇穹崔D(zhuǎn)劑噴淋在井壁上并沿著井壁往下 流，直至流到井底，從而對(duì)整個(gè)井壁進(jìn)行潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)處理； 充分處理后，下鉆至井底，在鉆桿內(nèi)注入堵漏隔離液和鉆井液，直至鉆井液返出井口， 完成替換作業(yè)； 及時(shí)下入下部地層所適用的鉆頭和鉆具進(jìn)行通井，做好鉆井液循環(huán)，并多次拉劃井壁， 保持好井眼清潔。
[0006] 上述方案進(jìn)一步包括： 在鉆桿內(nèi)注入鉆井液的同時(shí)慢速起鉆。
[0007] 在鉆桿內(nèi)采用小排量注入鉆井液。
[0008] 潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑是一種非離子表面活性劑，能將巖石表面由親水性轉(zhuǎn)換為親油性，如 聚合醇類，目前現(xiàn)場(chǎng)常用的潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑是RSF-I。
[0009] 另外，由于氣體鉆井后替入水基鉆井液，井壁沒(méi)有致密泥餅的保護(hù)，井漿中自由水 將通過(guò)地層孔隙、裂縫，大量而迅速地進(jìn)入地層，造成泥頁(yè)巖地層水化膨脹，井壁失穩(wěn)，因 此，要求所使用的水基鉆井液具有較強(qiáng)的抑制性，即替入的鉆井液是一種強(qiáng)抑制性鉆井液。 [0010] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于： 1.工序簡(jiǎn)單，施工時(shí)間短。氣體鉆井結(jié)束后直接起鉆到上一層套管內(nèi)，不用更換鉆頭和 鉆具；替換過(guò)程中邊注鉆井液邊起鉆，減少了起下鉆次數(shù)。
[0011] 2.避免了鉆頭、鉆具被埋的風(fēng)險(xiǎn)。起鉆到上層套管內(nèi)，即使存在較嚴(yán)重的井壁坍 塌，也能完全避免鉆頭、鉆具被埋的風(fēng)險(xiǎn)；注鉆井液過(guò)程中邊注邊起鉆，減少了鉆頭、鉆具被 埋的風(fēng)險(xiǎn)。
[0012] 3.節(jié)省潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑，井壁潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)效果好。噴淋潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑，保證了它與井壁的充 分接觸和反應(yīng)，同時(shí)避免了混漿的發(fā)生；即使存在大的孔隙或裂縫，也不會(huì)造成潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑 的大量漏失。其中鉆井液體系仍然依照傳統(tǒng)鉆井液替換方法中的優(yōu)選原則來(lái)配制 4.有利于保護(hù)井壁。起下鉆次數(shù)少，且第一次下鉆時(shí)井壁不再干燥，減輕了鉆具和鉆頭 對(duì)井壁的碰擊破壞；帶鉆頭注鉆井液，避免了常規(guī)替換方法中光鉆桿注鉆井液對(duì)井底的沖 擊。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013] 圖1為潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑的噴淋示意圖。
[0014] 圖中：1地層，2套管，3環(huán)空，4井壁，5鉆桿，6鉆頭，7潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑，8井底。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 現(xiàn)結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案： 典型實(shí)施例1 : 如附圖1所示，一種氣體鉆井后替換鉆井液的方法涉及到的裝置和對(duì)象有：地層1、套 管2、環(huán)空3、井壁4、鉆桿5、鉆頭6、潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑7、井底8。
[0016] 氣體鉆井結(jié)束前，加大氣體排量，攜帶干凈井底8的沉砂后，起鉆至上一層套管2 內(nèi)； 往鉆桿5內(nèi)注入潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑7,并旋轉(zhuǎn)鉆頭6,使?jié)櫇穹崔D(zhuǎn)劑噴淋在井壁4上并沿著井 壁往下流，直至流到井底8,從而對(duì)整個(gè)井壁進(jìn)行潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)處理； 充分處理后，下鉆到井底8,在鉆桿5內(nèi)注入堵漏隔離液和鉆井液，邊小排量注鉆井液 邊慢速起鉆，直至鉆井液返出井口，完成替換作業(yè)； 然后及時(shí)下入下部地層所適用的鉆頭和鉆具進(jìn)行通井，做好鉆井液循環(huán)，并多次拉劃 井壁，保持好井眼清潔。
[0017] 簡(jiǎn)化實(shí)施例2: 氣體鉆井結(jié)束前，加大氣體排量，攜帶干凈井底8的沉砂后，起鉆至上一層套管2內(nèi)； 往鉆桿5內(nèi)注入潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑7,并旋轉(zhuǎn)鉆頭6,使?jié)櫇穹崔D(zhuǎn)劑噴淋在井壁4上并沿著井 壁往下流，直至流到井底8,從而對(duì)整個(gè)井壁進(jìn)行潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)處理； 充分處理后，下鉆到井底8,在鉆桿5內(nèi)注入堵漏隔離液和鉆井液，直至鉆井液返出井 口，完成替換作業(yè)； 然后及時(shí)下入下部地層所適用的鉆頭和鉆具進(jìn)行通井，做好鉆井液循環(huán)，并多次拉劃 井壁，保持好井眼清潔。
[0018] 通過(guò)上述實(shí)施例，減少了地層水化剝蝕、井壁坍塌、鉆井液漏失等復(fù)雜情況的發(fā) 生，減輕了復(fù)雜情況對(duì)替換作業(yè)和后續(xù)施工的影響，是一種安全、簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)的鉆井液替換 方法。
【權(quán)利要求】
1. 一種氣體鉆井后替換鉆井液的方法，其特征是包括： 氣體鉆井結(jié)束前，加大氣體排量，攜帶干凈井底（8)的沉砂后，起鉆至上一層套管（2) 內(nèi)； 往鉆桿（5)內(nèi)注入潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑（7)，并旋轉(zhuǎn)鉆頭（6)，使?jié)櫇穹崔D(zhuǎn)劑噴淋在井壁（4)上并 沿著井壁往下流，直至流到井底（8)，從而對(duì)整個(gè)井壁進(jìn)行潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)處理； 充分處理后，下鉆至井底（8)，在鉆桿（5)內(nèi)注入堵漏隔離液和鉆井液，直至鉆井液返 出井口，完成替換作業(yè)； 及時(shí)下入下部地層所適用的鉆頭和鉆具進(jìn)行通井，做好鉆井液循環(huán)，并多次拉劃井壁， 保持好井眼清潔。
2. 如權(quán)利要求1所述的氣體鉆井后替換鉆井液的方法，其特征是：所述潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑是 一種非離子表面活性劑。
3. 如權(quán)利要求1所述的氣體鉆井后替換鉆井液的方法，其特征是：所述鉆井液是強(qiáng)抑 制性鉆井液。
4. 如權(quán)利要求1所述的氣體鉆井后替換鉆井液的方法，其特征是：在鉆桿（5)內(nèi)注入鉆 井液的同時(shí)慢速起鉆。
5. 如權(quán)利要求2所述的氣體鉆井后替換鉆井液的方法，其特征是：在鉆桿（5)內(nèi)采用小 排量注入鉆井液。
【文檔編號(hào)】E21B7/18GK104373042SQ201310338735
【公開(kāi)日】2015年2月25日 申請(qǐng)日期:2013年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月6日
【發(fā)明者】馬慶濤, 閆振來(lái), 侯健, 賈江鴻, 葛鵬飛, 夏廣強(qiáng), 張化強(qiáng), 馬明新 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 中石化勝利石油工程有限公司鉆井工藝研究院