盐井钻探及对接连通技术分析论文_张冰冰1,黄双2

盐井钻探及对接连通技术分析论文_张冰冰1,黄双2

1.中化地质矿山总局山东地质勘查院 山东济南 250013

2.中化地质矿山总局山东地质勘查院 山东泰安 271000

摘要:岩盐是我国重要的矿产资源,与人们日常生产生活息息相关。某地区岩盐资源开发和利用为国家建设湖北能源化工基地提供有力的保证。近几年本公司在该地区施工了多对对接井,积累了丰富的定向施工对接经验。本文以此为基础展开简要的分析。

关键词:盐井钻探;对接连通技术

1盐井特征

该区属于江汉盆地云应凹陷区,地层较为稳定:0m~100m±为上覆第四系,100m±以下为下第三系,两者呈不整合接触,含盐层最浅埋深约230m。资料显示该盐矿具有如下特征:(1)盐矿埋藏较浅。岩盐的埋深范围在230-300m左右;(2)盐群:该区矿层呈多层状分布,岩性为灰~灰白色岩盐岩、泥质钙芒硝岩、泥质硬石膏岩、钙芒硝质泥岩、硬石膏质泥岩夹赭色泥岩、粉砂质泥岩、硬石膏质泥岩。其中,泥质硬石膏岩、泥质钙芒硝岩、与岩盐岩不等厚互层组成盐群;(3)纯盐矿累积厚度大,但单层厚度较小。根据应城、长江、化工及枣阳等地钻探结果表明,纯盐矿累计厚度甚至达几百米,但单层厚度从几十公分到几米不等。

2钻探特殊情况及处理

根据相关地区施工盐井经验得知:(1)上部表层钻进存在流沙层,易垮塌,对泥浆要求较高,有效封隔流沙层;(2)地层富水性好,漏失层较多,特别是底部地层承压低,属于裂缝式漏失。采用随钻堵漏剂、复合堵漏剂、锯末、土粉、地层压力增强剂等配制堵漏材料后憋压进行堵漏,效果显著;(3)地层多硬石膏和膏质岩,吸水膨胀,易发生缩径卡钻。采取反扣、套洗等措施进行处理,相应调整泥浆pH值、加润滑剂等措施可保证顺利完钻。

3盐井钻探对接施工技术分析

3.1钻进方法及施工过程

(1)钻进参数:钻压100-130KN,排量30~35L/s,泵压6-10MPa;(2)定向造斜以前运用EMS单多点测斜仪对直井段进行多点测斜,确保数据准确无误,实时校正对接方位。起完钻后,应对地面设备进行全面检查,特别是柴油机和泥浆泵。防止定向过程中因设备故障而停工,影响施工进度,降低不必要施工风险。下钻前,认真检查螺杆各连接螺纹,确保旁通阀开关自如,量好定向接头和螺杆弯外壳的角差。利用AMS有线随钻测量系统,控制好井深轨迹,取准测斜数据,同时利用相关软件,准确推算出井底数据,做好待钻轨迹设计。采用滑动钻进和复合钻进交替进行,确保井眼轨迹和设计相符合。及时处理泥浆性能,增加其携砂性能和润滑性能,让井底岩屑及时带出地面,减少钻具在井眼中的摩阻。与此同时,根据实际录井资料,和设计地质资料及邻井资料进行对比,找出地质变化规律,计算出地层走向和地层倾角,推算出见盐的层位垂深。钻进过程中,由正、副司钻操作刹把,根据定向技术人员提供的工具面,均匀送钻。

3.2连通处理措施

3.2.1直井处理措施

首先是技术套管的施工技术,其中技术套管的直径为177.8mm。在下管之前,需要先应长管进行探井,一般长管的长度为40至60m,待确保其畅通无阻后方可准许下管,然后对套管进行丈量,并做好编号工作,并利用通径规对套管内径进行检查。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆最后,还要做好串联试压工作,压强控制在12.5Mpa,并保证在30min以内,压强下降控制在0.1Mpa以内。与此同时,为保证每一个套管位置都能够处于居中状态,因此可以利用扶正环进行扶正,做好扶正环放置间隔控制,一般间隔控制在50m即可。表层套管和技术套管均采用API-G级油井水泥进行固井,水泥密度应大于1.85kg/L。接着是试压,应等待固井水泥进行凝固,一般凝固时间为72h。先对套管内进行试压,试压的压强最高控制在12.5MPa,并保持一段时间,一般在30min内压强变化小于0.1MPa,说明试压成功。在完成试压后,一般等待72h,可以对盐井进行声速测井,需要对测试的各种参数进行记录,并结合声幅曲线,综合检查固井质量。

3.2.2水平井处理措施

(1)初期试采

水平对接井建槽试采,是一个非常重要的阶段。井组一旦建成后,应该随即进人建槽试采阶段,防止地层在蠕变作用下堵塞钻孔。如直井在对接期已建靶槽,那么早期的扩槽操作,建议从水平井中注水。水平段没有溶腔,溶蚀面积相对小,有利于整个水平井段的全面溶蚀而形成通道,并且水平段扩展成功后可避免不溶落物对通道的堵塞;而如果从直井注水,因为直井中已建有盐槽,进入通道内的液体,其实是原来盐槽中有一定浓度的卤水,对水平井段的溶蚀效果就较差。通道扩展阶段应该尽可能保证在整个通道中的流体都有一定的溶蚀能力,从盐层中的进水点到出卤点,浓度呈梯度分布,进水点浓度最小,到出卤点在流体流动的过程中不断溶盐,从而扩展整个通道。

(2)运行期生产调节

生产运行期应定期对直井、斜井注水进行切换,以利于水平通道的均衡发展。由于淡水采卤是一个连续溶盐的过程,因此通道的发展也呈现一定的梯次性,在近注水点离子浓度差最大,交换扩散作用较强,溶蚀速度快,近出卤点则反之。据相关实验资料:一般常温下的近注点浓度为0°Be',溶蚀速率为300kg/m2•d。而出卤点如果将出卤浓度控制在22°Be'以下,溶蚀速率大约是200kg/m2•d,出卤浓度控制在24°Be'以下。溶蚀速率大约是90kg/m2•d。即注水点和出卤点的溶蚀体积比3.33:1倍,直径比是1.5∶1。

(3)造腔生产控制

根据溶腔的发展规律,在回采过程中主要是考虑注水井与出卤井溶腔的对称发展,根据某公司盐矿生产经验,在100-150m的通道中的交流扩散作用预计可以在55~60%的通道距离中完成。当调换两井注水出卤方向时,有利于两边溶腔接合。一般的水平对接井,在采卤生产过程中,应该监视卤水的浓度和流量,定期进行溶腔测量,采取一定措施对井管改造,掌握溶腔体积,一般情况下2-4个月调换一次注水和出卤井,使溶腔尽可能均衡发展,同时也可防止出卤管道结垢造成流量下降的情况。

4结束语

综上所述,盐井钻探对接施工技术较为复杂,需要在实际施工中分析其中存在的问题,严格按照相应要求施工,以促进石盐资源开发得以顺利的发展。

参考文献:

[1].赣九○一队成功革新盐井钻探泥浆配方[J].中国矿山工程,2012,41(04):68.

[2]潘吉星.中国深井钻探技术的起源、发展和西传[J].盐业史研究,2009,(04):3-33.

[3]王联浩,朱培民.盐井钻探及对接连通技术[J].中国井矿盐,2013,44(01):15-16+20.

论文作者:张冰冰1,黄双2

论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期

论文发表时间:2019/3/28

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