2贝克休斯钻井堵漏材料及工艺

1贝克休斯堵漏产品与工艺LostCirculationMaterialsandTechnology防漏堵漏新理念节约钻井总成本陈来新贝克休斯公司泥浆商务拓展经理(北亚地区)贝克休斯技术展览会2009年中国成都2BakerHughesDrillingFluids(China)中国公司业绩简介AchievementsandMilestone3ƒWater-basedFluids—各种水基泥浆ƒOil&SyntheticFluids—油基/合成基泥浆ƒDrill-inFluids—油气储层钻井液ƒCompletionFluids—各种完井液ƒReservoirServices—储层服务ƒFluidsEnvironmentalServices—流体环境服务ƒEngineeringTechnology—工程技术ƒResearch&Engineering—科研与施工ƒIndustrialProducts—工业产品贝克休斯钻完井液业务范围和服务能力42006年7月加拿大哈斯基中国能源公司HuskyChinaLtD.,在南海荔湾水域钻成中国第一口深水井,并获惊人发现--目前国内勘探到的最大海上气田.施工水深1481m,完钻井深3484m.钻井液就是贝克休斯中国泥浆公司(BHDFChina)提供的PERFORMAX(HPWBM)体系,由蛇口基地精心组织协调和现场工程师出色施工.(相关报道：中国海洋石油总公司及加拿大赫斯基能源公司最近在中国南海北部珠江口盆地发现大气田。这个大气田位于南海北部水深1500米的白云凹陷深水区，钻孔揭示纯天然气层厚56米，含气构造面积60平方公里，预计可采储量1133亿至1699亿立方米.)5ƒ15年来BHDF用水基泥浆和完井液为CACT公司成功开发惠中油田.ƒ在近两年,南海２号和南海５号为CACT所钻两口探井中,贝克钻井液功不可没．ƒ当前我们正在油基泥浆CARBO-DRILL为CACT公司惠中25-4区块施工大位移井(首期5口井).ƒ2007年钻成并投产的HZ25-4-4井(第一口),其斜深7758m垂深2232m.2008年钻成并投产的HZ25-4-2井(第二口),其斜深7905m垂深1870m.2009年钻成并投产的HZ25-4-5井(第三口),其斜深8036m垂深2178m.6ƒ在JHN公司已开发12年的陆丰13-1油田,该油田钻了大量高难度的定向井,水平井,绕障井和套管开窗侧钻井.ƒ甲方一直确信贝克的优质钻井液是成功保障,而精心设计施工的完井液及修井液是提高产量的关键因素.ƒ在12-1/4“井段(长度2200-2500米)我们选用了AQUAL-DRILL,战胜了高井斜,长井段及复杂地层的三重挑战,安全和快速中完.钻井时泥浆密度1.10-1.12SG.ƒ8-1/2”水平段:(长度300-450m)优选具有卓越油气层保护性能的PERFFLOWDIF体系打开并钻穿产层.根据井下需要加入MIL-LUBE润滑钻具.–钻井时泥浆密度1.08-1.11SG.–完井采用1.10-1.12的KCL清洁盐水.–特殊完井段替入防腐液以保护井下工具(如封隔器等).ChinaPerceptionvs.Challenges7ƒ2004年9月至今,丹文中国能源公司(DevonChinaLtd.)选用BHDF的钻井液完井液成功地开发了番禺5-1和番禺4-2区块,两平台日产量达8-12万桶,使作业者只用几个月就收回全部前期风险投资.ƒ已经为几十口定向井,水平井和大位移井提供了优质的钻井液及完井液专业服务.ƒ12-1/4”斜井段:(长度1600-2000m)都采用了低密度低固相的NEWDRILL体系.配方中淘汰了重晶石和土粉.钻井时泥浆密度1.08-1.10SG.ƒ8-1/2”水平段:(长度400-700m)优选具有卓越油气层保护性能的PERFFLOWDIF体系打开并钻穿产层.钻井时泥浆密度1.08-1.10SG.ƒ贝克英特公司提供了定向井工服务,优质的钻井液使AUTO-TRAK工具发挥了最大优势,达到了安全,快速钻井的目标.8封堵与堵漏的区别封堵ƒ概念:渗流条件下，在井壁孔缝进行的物化阻隔.ƒ目的:阻止压力传递，有效支撑井壁，减小滤失量和滤失速度.ƒ特征:井眼-地层压力系统稳定.ƒ原理:桥赛—填充.ƒ方法:多在循环过程中进行.堵漏ƒ概念:固液流体进入井壁孔缝后,进行的物化阻隔.ƒ目的:阻止流体漏失,提高漏层承压能力.ƒ特征:井眼-地层压力系统失去平衡.ƒ原理:桥赛—填充—凝结.ƒ方法:多在静止条件下进行.区别9封堵的类型屏蔽永堵ƒ用途:用于多微裂缝硬脆性泥页岩地层.ƒ目的:防塌.ƒ方式:不考虑解堵和荧光.ƒ原理:桥塞—填充.ƒ要求:堵快,堵严实.屏蔽暂堵ƒ用途:用于油气地层.ƒ目的:保护油气层.ƒ方式:考虑解堵和荧光.ƒ原理:桥塞—填充.ƒ要求:堵快,堵严实,堵层薄,能解堵.封堵10封堵裂缝注:裂缝越短越宽越理想。在裂缝形成后,桥堵颗粒和泥饼将迅速地封堵在裂缝口上.当浆浆泥压力梯度增量超出破裂压力的梯度时,便會产生裂缝.高挤堵压力通过加宽裂缝口增加了井眼强度,因此增加了井壁周围应力.11治漏原则ƒ为满足客户需求,BHDF提供广泛的堵漏产品系列,泥浆体系和工程服务以减少井漏及其影响.ƒ堵漏材料两要素:性能可靠,与钻井液配伍兼容.BHDF开发了针对水基泥浆和油基泥浆的系列堵漏产品.ƒ昀大限度地减少和治愈井漏的三个原则–预防:正确的钻井施工和良好维护的泥浆,预处理也是有效预防.–确认:是井下漏失而非地面各种损失.–评估:确定漏速和漏层深度是堵漏成功的关键.12井漏主要有两种类型自然漏失与自然漏失–自然漏失:在各种渗透性地层发生,包括裂缝,孔隙和溶洞–自然漏失:当井内水力压力大于地层强度时发生,„泥浆密度高„当量循环密度高„水力压力过高„井眼清洗差„井眼环空堵塞.堵漏材料–类型与用法ƒ用于渗漏及预防(预处理)的桥堵材料–粒状,片状,纤维状,混合状ƒ挤堵–交联体系ƒX-LINK–柴油/般土ƒ高滤失挤堵ƒSOLU-SQUEEZ(酸溶性挤堵)ƒ硅藻土ƒ绿坡缕石(凹凸棒石)/重晶石ƒ水泥ƒ特殊-酸溶性水泥14用于渗漏及预防(预处理)的桥堵材料ƒMIL-CEDARTMƒMILFIBERƒMILFLAKE®ƒMILMICA®ƒMIL-PLUG®ƒMIL-SEALTM-粒状,薄片和纤维状的混合物,有三中级别可用.ƒPAPERƒWalnutShells15贝克休斯用于渗漏及预防(预处理)的桥堵材料ƒ优质产品–SOLUFLAKE®-薄片碳酸钙,有三个级别–MILCARB®系列-严格QA/QC下生产的优质碳酸钙混合物–W.O.TM30SUPERCOARSE–粗碳酸钙–LC-LUBETM-特别配方的人造石墨,防漏同时也起润滑作用.现有两个级别.–CHEK-LOSS®-非水溶性的超细复合纤维材料,用于低压层.–CHEK-LOSSPLUS®-用于非水基泥浆,对油基性能没有不利影响.16贝克休斯堵漏产品简介SOLUFLAKE®薄片状碳酸钙–能有效控制循环漏失和渗漏–适用于水基泥浆和油基泥浆–有四个粒度级别可供选择,99%酸溶度(在10-15%盐酸中).–SOLUFLAKE是理想的产层堵漏剂.CHEK-LOSS®–是我们首要复合式纤维质产品,用于控制渗漏和非严重漏失如压力枯竭层,破裂层及其它渗透性地层–处理渗漏,一般在钻井液中加2-8ppb,也经常配成30-40ppb的高粘扫井液.–CHEK-LOSS的粗材料也可用来应对较大的漏失.–井场作业简单,可直接通过漏斗混入.17贝克休斯堵漏产品简介MIL-CARB®系列产品ƒ为减少钻井中地层渗漏造成的时间及成本损失BHDF专门设计了各种尺寸的碳酸钙ƒ按不同比例和所需浓度,提前加入钻井液里以在地层微裂缝中形成桥塞封堵.ƒ产品微米范围ƒMIL-CARB0-200ƒMIL-CARB50-50ƒMIL-CARB250-150ƒMIL-CARB500-400ƒMIL-CARB1500-600ƒMIL-CARB4500-120018贝克泥浆公司各种堵漏剂颗粒尺寸范围0.1110100100010000AQUA-MAGICBLACKMAGICSFTCARBO-SEALCARBO-TROLHTCHEK-LOSSCHEK-LOSSCCOTTONSEEDHULLSDFE-911KWIKSEALFLC-LUBEMIL-CARBMIL-CARB5MIL-CARB25MIL-CARB50MIL-CARB150MIL-CARB450MILCEDARFIBERMIL-GRAPHITEMILMICAFMILMICACMIL-PLUGFMIL-PLUGMMIL-PLUGCMIL-SEALFMIL-SEALMMIL-SEALCPROTECTOMAGICPROTECTOMAGICMSHALE-BONDSOLUFLAKEFSOLUFLAKEMSOLUFLAKECSOLUFLOWSFSOLUFLOWFSOLUFLOWMWALNUTSHELLSFWALNUTSHELLSCWO-30FWO-30MWO-30CParticleSize,microns19计算机模拟ƒADVANTAGE软件–ECD管理–泥浆在地表时的密度ƒ11.5lbm/gal–井下条件ƒ温度ƒ压力ƒ“架桥-参谋”–在互联网上为用户提供优质服务“架桥”计算器–评估出昀佳粒度分布,钻储层时对孔隙进行桥堵–三个架桥原则(选一)ƒAbrams1/3RuleƒKaeufferSQRTRuleƒVickersRule–可以使用已知的孔隙数据选择昀佳的粒度分布–为选择适合特别应用的产品提供了灵活性–昀优化滤饼沉积,从而昀小化地层伤害并增加产量RequiredandResultantPSD01020304050607080901000.050.0100.0150.0ParticleSize,micronsPercentlessthanKaeufferProductmix20贝克休斯堵漏方案路线图解決严重井漏的技术22贝克休斯专利堵漏产品及工艺X-LINK交联剂(类别:定位沉降塞)ƒ是用来堵大裂缝或溶洞造成的井漏(不返泥浆).ƒ该产品可在套管或裸眼形成一个胶塞以防止承压状态下的泥浆漏失.ƒ此胶塞一经打到漏位进入漏层就会形成一个刚性胶体.ƒ该交联塞易钻易划(眼),且随循环由常规振动筛筛除.ƒ发生胶联速率/时间受温度控制,随温度升高,凝胶速率加快.掌握漏层温度对成功应用很关键.井底温度越高,需要加越多的缓凝剂.X-LINK的应用ƒ关键优势–快速,可控的成塞时间–井底施工温度段:5-160ºC–昀大施工比重:2.18SG–能通过MWD工具泵入–以温度作用ƒ用于治愈每小时大于40桶(6.4方)ƒ套管及裸眼均能成塞ƒ其它用途–水流关闭ƒ注水井–疏松砂层24X-LINK是什么?ƒ合成聚合物ƒ交联剂ƒ纤维状桥堵材料ƒ交联机理,温度诱始,根据–温度测井–MWD温度数据ƒ缓凝剂:高温时使用ƒ速凝剂:底温时使用25井位打入量桶比重lbs/gal混合罐通过的井下工具尺寸NorthSea8012.5加重罐6”MWD&MotorShipShoal5010.5混合罐6.75”MWDC.NorthSea13013.9加重罐12¼”AutotrakS.Texas10010.5固井混合罐6x10jetsX-LINK的泵入工具26贝克泥浆公司堵漏产品应用简介类别:高滤失高固相(快速沉降类)SOLU-SQUEEZ”储层堵漏剂”ƒ我们设计SOLU-SQUEEZ堵漏材料是为快速有效封堵漏层.ƒSOLU-SQUEEZ超高的酸溶性使其成为理想的”储层堵漏剂”ƒ是产层钻井液(DIF)FERFFLOWOMNIFLOW的首选堵漏剂.ƒ现场快速反应:袋装易储存,能在重浆池或固井池内迅速配制.ƒ只要将其泵到位并用泥浆挤入地层,就能有效控制循环漏失.ƒ有些漏失严重的地层常规堵漏剂很难奏效,要用高交联体系X-LINK和高滤失体系SOLU-SQUEEZ进行交替堵漏.这些地层包括:–碳酸盐层:岩穴和溶洞,引起大量漏失–软泥岩或脆弱页岩:极易引起地层破裂SOLU-SQUEEZX-L