CN111997544B - 沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,由定向井深施工和直井井身施工组成,具体包括如下步骤:A、一开钻井及下套管施工,B、一开钻井及下套管施工,C、二开钻井与套管的下放,D、二开钻井筛管的下放,E、洗井作业;其中:一开钻井采用预水化膨润土钻井液,二开钻井采用聚合物钻井液;二开钻井施工包括直井井身二开钻井的施工和定向井井身二开钻井的施工。本发明本发明通过优化钻井液体系,保证井眼畅通稳定、降低卡钻事故和避免复杂事件发生,缩短施工周期,保证了施工质量。
Description
技术领域:
本发明涉及一种钻井施工方法,特别涉及一种沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法。
背景技术:
在我国华北平原西南部的边缘地带,具明显的大陆季风气候特征,四季分明,春季干旱风沙多,夏季炎热雨集中,秋高气爽日照长,冬季寒冷雨雪少;多年平均气温14.25℃,冬季(12月至翌年2月)气温最低,极端最低温度-17.9℃(1971年12月27日),夏季气温(6-8月)最高,极端最高气温达43℃(1966年7月19日);该地理位置的处于尖岗断裂和须水断裂控制的小型地块上且靠近东西向发育的须水断裂的下盘;该小型地热田呈东西向展布,长约34 km,西部宽1-3 km,中部宽7 km左右,东部最宽达12 km,总面积109.70km2;其热储呈带状分布,为须水断裂的下盘影响带,须水断裂及其次一级断裂的发育形成的破碎带构成了地下热水的储存空间,同时也为地下热水进行深部循环提供了导水通道;盖层为上覆巨厚层的页岩和泥岩,具有较好的隔热性能。
经过勘察,该地区的地热井水达到了有医疗价值浓度的标准要求,其中F-达到命名矿泉水的标准要求,偏硼酸、偏硅酸的含量均达到了有医疗价值浓度的标准要求。
在该地区目前的地热钻井施工中,存在以下缺陷:单井钻井周期长,且经常出现卡钻事故;主要原因:钻机能力小(水源钻机)、三叠系地层可钻性差、地层不稳定、且多采用牙轮钻头、机速钻速慢。
发明内容:
本发明所要解决的技术问题是:克服现有技术的不足,提供一种沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,加快钻井时效,缩短工期,确保优质、高效的完成整个钻井的施工。
本发明为解决技术问题所采取的技术方案是:
一种沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,包括以下步骤:
A、一开钻井及下套管施工:
①、一开前储备足够的清水,提前配制预水化膨润土泥浆;提前做好套管通径并清洗丝扣;
②、一开采用大井眼,小钻压、低转速、小排量开眼,开眼确保井眼正、直,钻入地层1-2m后,再逐渐调整到正常钻进参数;
③、调整排量,观察是否有漏失;若无漏失下,采用大排量,并提高钻速;
④、加强井斜监测,控制井斜的范围,且不能侵占下口井轨道;
⑤、钻完进尺,进行循环洗井,并注稠塞清扫;短起下钻,畅通井眼,并进行循环洗井,确认清洗干净;起钻下套管,下入管串过程中,按标准扭矩紧扣,根根灌泥浆,5根灌满一次;
B、一开固井及下水层套管施工:
①、套管下完后,找正居中,采用插入法固井,固井水泥要返至地面,候凝达到要求后,方可安装井口,并在井口安装防喷器;
②、水层套管安装:下套管前通井在阻卡井段反复进行短起下,并充分循环,清洗井筒,确保井眼畅通;下筛套管到底后,悬挂倒扣,起出送入钻具。
C、直井井身二开钻井与套管的下放:
①、采用牙轮钻头钻穿水泥塞及套管附件,出套管鞋3-5m,并对地层进行承压试验,确定套管鞋四周近地层的承压能力;
②、直井段采用聚合物钻井液和复合钻井的方式,采用小钻压、大排量、高转速进行二开钻井;快速钻进期间,每钻完1个单根,扩划一次;
③、调整钻井液性能,防止泥岩缩颈;定期短起下钻,畅通井眼;
④、钻进期间,应加强浅气层及有毒、有害气体检测,一旦发现溢流,立即关井;
D、直井井身二开钻井筛管的下放:
①、丈量套管、筛管的长度并按下井顺序编号,将备用和不合格的套管画上明显记号与下井套管分开摆放;
②、测井结束后,用原钻具组合通井,对起钻遇阻、遇卡井段采取划眼通过,起钻前,应在井眼底部注入润滑浆,减小下套管摩阻;
E、定向井身二开钻井的施工:
①、造斜点前50米采用吊打钻进的方式,将井斜角尽量控制在0.5°以内,保证井眼基本垂直;
②、造斜过程中要均匀施加钻压,严格控制造斜率,采用强抑制、优质低密度钻井液,造浆井段要控制好钻井液的失水量和粘度,做好井漏、井塌的预防工作;
③、滑动钻进时,每钻进一单根应大幅活动钻具一次,清除井壁上的岩屑,防止粘卡;上部地层要注意控制好钻速,搞好短起下,达到最大井斜角后,每钻进一根立柱要充分循环清洗井眼;每200~250m,或纯钻时间超过24h短起下钻一次;
④、井斜测量要求:0-400m测斜间距≤50m;400-井底m≤50m;各次开钻钻完井深,起钻前须投测多点,取全取准井斜数据,每30米1点 ;444.5mm井眼以下井段推荐采用MWD随钻测量及轨迹控制;
⑤、固井要求:固井前校正井口,保证转盘与套管井口偏差小于5mm;表层固井,水泥返至地面,固井质量必须达到合格或以上标准;二开完井采用悬挂器方式,止水采用膨胀橡胶、水泥伞止水;
F、洗井作业:采用洗井喷射接头与复合钻具组合;
①、替泥浆:下钻至底部,用清水替出井内泥浆;
②冲洗:将冲洗喷射接头提至筛管底部,泵排量保持在1.5-1.8m3,冲洗时间不少于10min,然后上提2m,继续冲洗,直至筛管全部冲洗完毕,达到水清沙净为止;
③、活塞洗井:下入橡胶活塞,在筛管部位,上提下方行程20米左右,利用活塞抽汲方式洗井;
所述的沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,还包括钻井取芯作业,具体步骤如下:
①、施工准备:取芯前一趟钻须充分循环钻井液并调整好钻井液性能,保证井底清洁和起下钻通畅;
②、下钻速度不超过0.5m/s,且操作平稳;遇阻不得超过30kN,超过开泵循环,上下活动钻具,缓慢下放;下钻距井底3~5m,开泵循环,清洗井眼及内筒;
③、循环正常后,缓慢下放钻具到井底试转,轻压慢转后,竖芯钻进0.3-0.5m,再逐渐调整到最佳取芯钻进参数;
④、钻进中,须均匀送钻,时刻观察钻压、泵压及扭矩等参数的变化,若发现异常及时压井、割芯;割芯时,选择成柱性好的井段,取芯钻进在最后0.3-0.5m,钻压可比原钻压增大30KN-50KN;割芯前硬地层应恢复钻压至20KN;后停钻、停泵,量方入;然后缓慢上提钻具,观察悬重变化,确认割芯;若悬重没有恢复,停止上提钻具,保持岩芯受拉状态,猛转钻具或闪动钻具,或用开泵的办法直达悬重恢复;
⑤、起钻时,司钻操作平稳、轻提、轻放、慢卸,避免钻具猛烈摆动;起下钻时应控制速度,减小压力激动,确保井内稳定;
⑥、起钻时钻井取芯作业的井段灌满一次钻井液,避免液柱压力下降,造成井内不稳定。
所述的沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,还包括洗井作业,洗井时采用多种方法交替或联合方法洗井,排出井内和进入地层的岩粉,达到水清砂净,流体中悬浮物含量应小于1/20000,成井井底沉砂不超过3米。
所述的沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,还包括抽水试验和放水试验,在井口水能自溢的情况下进行放水试验,每5min记录一次出水量;在井口水不能自溢的情况下进行抽水试验,其具体步骤如下:
①潜水泵下入深度不小于静水位下50m,保证足够的水位降深来保证产水量;
②抽水试验开始前要准确测量静水位埋深及液面温度,成井后水头高出地表,则应自井口向上接管,以便准确测量原始水头高度;
③抽水试验可按稳定流抽水进行,采用三个落程抽水,抽水稳定持续时间为24、18、8小时;
④在抽水过程中必须严格测量动水位及水量变化情况,在每一个落程应依靠阀门来控制水量的稳定,水位、水温、水量必须同时测量,水温读数应准确到0.5℃;
⑤每个落程结束后应进行恢复水位监测,持续时间不少于24小时,监测项目包括水位及液面温度,时间间隔参照抽水时间间隔;
所述的沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,还包括回灌试验,采用“同层回灌”模式的自然回灌方式,获取地热井回灌量、渗透系数、回灌压力、水位变化与时间关系曲线等水文地质参数,确定热储层回灌能力。
所述的沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,还包括完井后,在表层套管周围用土填实,保持平整;交井后,用钢板外沿点焊,保护井口。
所述的沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,一开钻井采用预水化膨润土钻井液,二开钻井采用聚合物钻井液。
本发明的积极有益效果是:
本发明通过优化钻井液体系,即一开采用预水化膨润土钻井液,二开采用聚合物钻井液;保证井眼畅通稳定、降低卡钻事故和避免复杂事件发生,加快钻井时效,确保优质、高效完成钻井工程。
附图说明:
图1为本发明直井井身的结构示意图;
图2为本发明定向井深的结构示意图;
图1中,1表示为一开钻井段,2表示为二开钻井段,3表示表层套管,4表示为悬挂器,5和6均表示为止水器,7表示为筛管,8表示为套管;
图2中,1-A表示为一开钻井段,1-B表示为二开钻井段,2-A表示为悬挂器,2-B表示为止水器,2-C表示为套管,2-D表示为筛管,2-E表示为筛管。
具体实施方式:
下面结合附图对本发明作进一步的解释和说明:
实施例1:参见图1,该钻井施工方法为直井井身的施工方法,包括以下步骤:
A、一开钻井及下套管施工:
①、一开前储备足够的清水,提前配制预水化膨润土泥浆;提前做好套管通径并清洗丝扣;
②、一开采用大井眼,小钻压、低转速、小排量开眼,开眼确保井眼正、直,钻入地层1-2m后,再逐渐调整到正常钻进参数;
③、调整排量,观察是否有漏失;若无漏失下,采用大排量,并提高钻速;
④、加强井斜监测,控制井斜的范围,且不能侵占下口井轨道;
⑤、钻完进尺,进行循环洗井,并注稠塞清扫;短起下钻,畅通井眼,并进行循环洗井,确认清洗干净;起钻下套管,下入管串过程中,按标准扭矩紧扣,根根灌泥浆,5根灌满一次;
B、一开固井及下水层套管:
①、套管下完后,找正居中,采用插入法固井,固井水泥要返至地面,候凝达到要求后,方可安装井口,并在井口安装防喷器;
②、水层套管安装:下套管前通井在阻卡井段反复进行短起下,并充分循环,清洗井筒,确保井眼畅通;下筛套管到底后,悬挂倒扣,起出送入钻具。
C、二开钻井与套管的下放:
①、采用牙轮钻头钻穿水泥塞及套管附件,出套管鞋3-5m,并对地层进行承压试验,确定套管鞋四周近地层的承压能力;
②、直井段采用聚合物钻井液和复合钻井的方式,采用小钻压、大排量、高转速进行二开钻井;快速钻进期间,每钻完1个单根,扩划一次;
③、调整钻井液性能,防止泥岩缩颈;定期短起下钻,畅通井眼;
④、钻进期间,应加强浅气层及有毒、有害气体检测,一旦发现溢流,立即关井;
D、二开钻井筛管的下放:
①、丈量套管、筛管的长度并按下井顺序编号,将备用和不合格的套管画上明显记号与下井套管分开摆放;
②、测井结束后,用原钻具组合通井,对起钻遇阻、遇卡井段采取划眼通过,起钻前,应在井眼底部注入润滑浆,减小下套管摩阻;
E、洗井作业:采用洗井喷射接头与复合钻具组合;
①、替泥浆:下钻至底部,用清水替出井内泥浆;
②冲洗:将冲洗喷射接头提至筛管底部,泵排量保持在1.5-1.8m3,冲洗时间不少于10min,然后上提2m,继续冲洗,直至筛管全部冲洗完毕,达到水清沙净为止;
③、活塞洗井:下入橡胶活塞,在筛管部位,上提下方行程20米左右,利用活塞抽汲方式洗井;
其中:括钻井取芯作业,具体步骤如下:
①、施工准备:取芯前一趟钻须充分循环钻井液并调整好钻井液性能,保证井底清洁和起下钻通畅;
②、下钻速度不超过0.5m/s,且操作平稳;遇阻不得超过30kN,超过开泵循环,上下活动钻具,缓慢下放;下钻距井底3~5m,开泵循环,清洗井眼及内筒;
③、循环正常后,缓慢下放钻具到井底试转,轻压慢转后,竖芯钻进0.3-0.5m,再逐渐调整到最佳取芯钻进参数;
④、钻进中,须均匀送钻,时刻观察钻压、泵压及扭矩等参数的变化,若发现异常及时压井、割芯;割芯时,选择成柱性好的井段,取芯钻进在最后0.3-0.5m,钻压可比原钻压增大30KN-50KN;割芯前硬地层应恢复钻压至20KN;后停钻、停泵,量方入;然后缓慢上提钻具,观察悬重变化,确认割芯;若悬重没有恢复,停止上提钻具,保持岩芯受拉状态,猛转钻具或闪动钻具,或用开泵的办法直达悬重恢复;
⑤、起钻时,司钻操作平稳、轻提、轻放、慢卸,避免钻具猛烈摆动;起下钻时应控制速度,减小压力激动,确保井内稳定;
⑥、起钻时钻井取芯作业的井段灌满一次钻井液,避免液柱压力下降,造成井内不稳定。
洗井作业:洗井时采用多种方法交替或联合方法洗井,排出井内和进入地层的岩粉,达到水清砂净,流体中悬浮物含量应小于1/20000,成井井底沉砂不超过3米。
抽水试验和放水试验:在井口水能自溢的情况下进行放水试验,每5min记录一次出水量;在井口水不能自溢的情况下进行抽水试验,其具体步骤如下:
①潜水泵下入深度不小于静水位下50m,保证足够的水位降深来保证产水量;
②抽水试验开始前要准确测量静水位埋深及液面温度,成井后水头高出地表,则应自井口向上接管,以便准确测量原始水头高度;
③抽水试验可按稳定流抽水进行,采用三个落程抽水,抽水稳定持续时间为24、18、8小时;
④在抽水过程中必须严格测量动水位及水量变化情况,在每一个落程应依靠阀门来控制水量的稳定,水位、水温、水量必须同时测量,水温读数应准确到0.5℃;
⑤每个落程结束后应进行恢复水位监测,持续时间不少于24小时,监测项目包括水位及液面温度,时间间隔可参照抽水时间间隔;
回灌试验:,采用“同层回灌”模式的自然回灌方式,获取地热井回灌量、渗透系数、回灌压力、水位变化与时间关系曲线等水文地质参数,确定热储层回灌能力。
完井后:在表层套管周围用土填实,保持平整;交井后,用钢板外沿点焊,保护井口。
一开钻井采用预水化膨润土钻井液,二开钻井采用聚合物钻井液。
实施例2:
参见图2,该施工方法针对二开钻井为定向井井身(二开为倾斜状)的施工方法:
一种沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,包括以下步骤:
A、一开钻井及下套管施工:
①、一开前储备足够的清水,提前配制预水化膨润土泥浆;提前做好套管通径并清洗丝扣;
②、一开采用大井眼,小钻压、低转速、小排量开眼,开眼确保井眼正、直,钻入地层1-2m后,再逐渐调整到正常钻进参数;
③、调整排量,观察是否有漏失;若无漏失下,采用大排量,并提高钻速;
④、加强井斜监测,控制井斜的范围,且不能侵占下口井轨道;
⑤、钻完进尺,进行循环洗井,并注稠塞清扫;短起下钻,畅通井眼,并进行循环洗井,确认清洗干净;起钻下套管,下入管串过程中,按标准扭矩紧扣,根根灌泥浆,5根灌满一次;
B、一开固井及下水层套管:
①、套管下完后,找正居中,采用插入法固井,固井水泥要返至地面,候凝达到要求后,方可安装井口,并在井口安装防喷器;
②、水层套管安装:下套管前通井在阻卡井段反复进行短起下,并充分循环,清洗井筒,确保井眼畅通;下筛套管到底后,悬挂倒扣,起出送入钻具。
C、二开钻井与套管的下放:
①、采用牙轮钻头钻穿水泥塞及套管附件,出套管鞋3-5m,并对地层进行承压试验,确定套管鞋四周近地层的承压能力;
②、直井段采用聚合物钻井液和复合钻井的方式,采用小钻压、大排量、高转速进行二开钻井;快速钻进期间,每钻完1个单根,扩划一次;
③、调整钻井液性能,防止泥岩缩颈;定期短起下钻,畅通井眼;
④、钻进期间,应加强浅气层及有毒、有害气体检测,一旦发现溢流,立即关井;
井眼轨迹要求:
①、上直段井斜<1.0°,造斜点井斜<0.5°;
②、实际井斜角与设计井斜角一般不超过±3°、最大不得超过±5°;方位角的摆动与设计值一般不超过±10°、最大不得超过±20°;
③、平均井径扩大率不大于 15%;
④、全角变化率以连续电测的井斜、方位资料为计算依据;如果连续三个测点超过上述标准为不合格;以全井段多点为井眼轨迹质量合格依据。
⑤、根据地质设计提示:认真做好上部井段井眼轨迹控制工作及防碰,防止给下步施工及后继井位防碰带来不利影响。做好与已钻邻井的防碰工作,钻至邻井防碰井段选择牙轮钻头钻进。
⑥:造斜点前50米采用吊打钻进的方式,将井斜角尽量控制在0.5°以内,保证井眼基本垂直,为下步定向作业打下良好基础;造斜过程中要均匀施加钻压,严格控制造斜率。
⑦、造斜过程中要均匀施加钻压,严格控制造斜率;采用强抑制、优质低密度钻井液。造浆井段要控制好钻井液的失水量和粘度,做好井漏、井塌的预防工作。
⑧、滑动钻进时,每钻进一单根应大幅活动钻具一次,清除井壁上的岩屑,防止粘卡。上部地层要注意控制好钻速,搞好短起下,达到最大井斜角后,每钻进一根立柱要充分循环清洗井眼。每200~250m,或纯钻时间超过24h短起下钻一次。
井斜的测量要求:
1)0-400m测斜间距≤50m;400-井底m≤50m;
2)各次开钻钻完井深,起钻前须投测多点,取全取准井斜数据(每30米1点) ;
3)444.5mm井眼以下井段推荐采用MWD随钻测量及轨迹控制。
固井质量要求:
1)固井前校正井口,保证转盘与套管井口偏差小于5mm;
2)表层固井,水泥返至地面,固井质量必须达到合格或以上标准;
3)二开完井采用悬挂器方式,止水采用膨胀橡胶、水泥伞止水;
井身结构说明:
1)一开用Ø444.5mm钻头钻进至井深400m,下入Ø339.7mm套管400m,固井水泥返至地面。
2)二开用Ø241.3mm钻头钻进井深2015m(钻入三叠系和尚沟组米),下Ø177.8mm套管和筛管串,Ø177.8mm套管与Ø339.7mm套管重叠20米以上。
3)二开完井采用悬挂器方式,止水采用膨胀橡胶止水器,隔绝浅层地下水。
4)Ø177.8mm套管、筛管下入位置根据录井、测井实际情况确定;
洗井作业:
①、替泥浆:下钻至底部,用清水替出井内泥浆;
②冲洗:将冲洗喷射接头提至筛管底部,泵排量保持在1.5-1.8m3,冲洗时间不少于10min,然后上提2m,继续冲洗,直至筛管全部冲洗完毕,达到水清沙净为止;
③、活塞洗井:下入橡胶活塞,在筛管部位,上提下方行程20米左右,利用活塞抽汲方式洗井;
所述的沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,还包括钻井取芯作业,具体步骤如下:
①、施工准备:取芯前一趟钻须充分循环钻井液并调整好钻井液性能,保证井底清洁和起下钻通畅;
②、下钻速度不超过0.5m/s,且操作平稳;遇阻不得超过30kN,超过开泵循环,上下活动钻具,缓慢下放;下钻距井底3~5m,开泵循环,清洗井眼及内筒;
③、循环正常后,缓慢下放钻具到井底试转,轻压慢转后,竖芯钻进0.3-0.5m,再逐渐调整到最佳取芯钻进参数;
④、钻进中,须均匀送钻,时刻观察钻压、泵压及扭矩等参数的变化,若发现异常及时压井、割芯;割芯时,选择成柱性好的井段,取芯钻进在最后0.3-0.5m,钻压可比原钻压增大30KN-50KN;割芯前硬地层应恢复钻压至20KN;后停钻、停泵,量方入;然后缓慢上提钻具,观察悬重变化,确认割芯;若悬重没有恢复,停止上提钻具,保持岩芯受拉状态,猛转钻具或闪动钻具,或用开泵的办法直达悬重恢复;
⑤、起钻时,司钻操作平稳、轻提、轻放、慢卸,避免钻具猛烈摆动;起下钻时应控制速度,减小压力激动,确保井内稳定;
⑥、起钻时钻井取芯作业的井段灌满一次钻井液,避免液柱压力下降,造成井内不稳定。
上述的沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,还包括洗井作业,洗井时采用多种方法交替或联合方法洗井,排出井内和进入地层的岩粉,达到水清砂净,流体中悬浮物含量应小于1/20000,成井井底沉砂不超过3米。
上述的沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,还包括抽水试验和放水试验,在井口水能自溢的情况下进行放水试验,每5min记录一次出水量;在井口水不能自溢的情况下进行抽水试验,其具体步骤如下:
①潜水泵下入深度不小于静水位下50m,保证足够的水位降深来保证产水量;
②抽水试验开始前要准确测量静水位埋深及液面温度,成井后水头高出地表,则应自井口向上接管,以便准确测量原始水头高度;
③抽水试验可按稳定流抽水进行,采用三个落程抽水,抽水稳定持续时间为24、18、8小时;
④在抽水过程中必须严格测量动水位及水量变化情况,在每一个落程应依靠阀门来控制水量的稳定,水位、水温、水量必须同时测量,水温读数应准确到0.5℃;
⑤每个落程结束后应进行恢复水位监测,持续时间不少于24小时,监测项目包括水位及液面温度,时间间隔可参照抽水时间间隔;
上述的沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,还包括回灌试验,采用“同层回灌”模式的自然回灌方式,获取地热井回灌量、渗透系数、回灌压力、水位变化与时间关系曲线等水文地质参数,确定热储层回灌能力。
上述的沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,还包括完井后,在表层套管周围用土填实,保持平整;交井后,用钢板外沿点焊,保护井口。
本发明通过优化钻井液体系,即一开采用预水化膨润土钻井液,二开采用聚合物钻井液;保证井眼畅通稳定、降低卡钻事故和避免复杂事件发生,加快钻井时效,确保优质、高效完成钻井工程。
Claims (7)
1.一种沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,其特征在于:包括以下步骤:
A、一开钻井及下套管施工:
①、施工前准备足量的水,提前配制预水化膨润土泥浆;提前做好套管通径并清洗丝扣;
②、一开采用大井眼,小钻压、低转速、小排量开眼,开眼确保井眼正、直,钻入地层1-2m后,再逐渐调整到正常钻进参数;
③、调整排量,观察是否有漏失;若无漏失下,采用大排量,并提高钻速;
④、加强井斜监测,控制井斜的范围,且不能侵占下口井轨道;
⑤、钻完进尺,进行循环洗井,并注稠塞清扫;短起下钻,畅通井眼,并进行循环洗井,确认清洗干净;起钻下套管,下入管串过程中,按标准扭矩紧扣,根根灌泥浆,5根灌满一次;
B、一开固井及下水层套管施工:
①、套管下完后,找正居中,采用插入法固井,固井水泥要返至地面,候凝达到要求后,方可安装井口,并在井口安装防喷器;
②、水层套管安装:下套管前通井在阻卡井段反复进行短起下,并充分循环,清洗井筒,确保井眼畅通;下筛套管到底后,悬挂倒扣,起出送入钻具;
C、直井井身二开钻井与套管的下放:
①、采用牙轮钻头钻穿水泥塞及套管附件,出套管鞋3-5m,并对地层进行承压试验,确定套管鞋四周近地层的承压能力;
②、直井段采用聚合物钻井液和复合钻井的方式,采用小钻压、大排量、高转速进行二开钻井;快速钻进期间,每钻完1个单根,扩划一次;
③、调整钻井液性能,防止泥岩缩颈;定期短起下钻,畅通井眼;
④、钻进期间,应加强浅气层及有毒、有害气体检测,一旦发现溢流,立即关井;
D、直井井身二开钻井筛管的下放:
①、丈量套管、筛管的长度并按下井顺序编号,将备用和不合格的套管画上明显记号与下井套管分开摆放;
②、测井结束后,用原钻具组合通井,对起钻遇阻、遇卡井段采取划眼通过,起钻前,应在井眼底部注入润滑浆,减小下套管摩阻;
E、定向井身二开钻井的施工:
①、造斜点前50米采用吊打钻进的方式,将井斜角尽量控制在0.5°以内,保证井眼基本垂直;
②、造斜过程中要均匀施加钻压,严格控制造斜率,采用强抑制、优质低密度钻井液,造浆井段要控制好钻井液的失水量和粘度,做好井漏、井塌的预防工作;
③、滑动钻进时,每钻进一单根应大幅活动钻具一次,清除井壁上的岩屑,防止粘卡;上部地层要注意控制好钻速,搞好短起下,达到最大井斜角后,每钻进一根立柱要充分循环清洗井眼;每200~250m,或纯钻时间超过24h短起下钻一次;
④、井斜测量要求:0-400m测斜间距≤50m;400-井底m≤50m;各次开钻钻完井深,起钻前须投测多点,取全取准井斜数据,每30米1点;444.5mm井眼以下井段推荐采用MWD随钻测量及轨迹控制;
⑤、固井要求:固井前校正井口,保证转盘与套管井口偏差小于5mm;表层固井,水泥返至地面,固井质量必须达到合格或以上标准;二开完井采用悬挂器方式,止水采用膨胀橡胶、水泥伞止水;
F、洗井作业:采用洗井喷射接头与复合钻具组合;
①、替泥浆:下钻至底部,用清水替出井内泥浆;
②冲洗:将冲洗喷射接头提至筛管底部,泵排量保持在1.5-1.8m3,冲洗时间不少于10min,然后上提2m,继续冲洗,直至筛管全部冲洗完毕,达到水清沙净为止;
③、活塞洗井:下入橡胶活塞,在筛管部位,上提下方行程20米左右,利用活塞抽汲方式洗井。
2.根据权利要求1所述的沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,其特征在于:还包括钻井取芯作业,具体步骤如下:
①、施工准备:取芯前一趟钻须充分循环钻井液并调整好钻井液性能,保证井底清洁和起下钻通畅;
②、下钻速度不超过0.5m/s,且操作平稳;遇阻不得超过30kN,超过开泵循环,上下活动钻具,缓慢下放;下钻距井底3~5m,开泵循环,清洗井眼及内筒;
③、循环正常后,缓慢下放钻具到井底试转,轻压慢转后,竖芯钻进0.3-0.5m,再逐渐调整到最佳取芯钻进参数;
④、钻进中,须均匀送钻,时刻观察钻压、泵压及扭矩等参数的变化,若发现异常及时压井、割芯;割芯时,选择成柱性好的井段,取芯钻进在最后0.3-0.5m,钻压可比原钻压增大30KN-50KN;割芯前硬地层应恢复钻压至20KN;后停钻、停泵,量方入;然后缓慢上提钻具,观察悬重变化,确认割芯;若悬重没有恢复,停止上提钻具,保持岩芯受拉状态,猛转钻具或闪动钻具,或用开泵的办法直达悬重恢复;
⑤、起钻时,司钻操作平稳、轻提、轻放、慢卸,避免钻具猛烈摆动;起下钻时应控制速度,减小压力激动,确保井内稳定;
⑥、起钻时钻井取芯作业的井段灌满一次钻井液,避免液柱压力下降,造成井内不稳定。
3.根据权利要求1所述的沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,其特征在于:还包括洗井作业,洗井时采用多种方法交替或联合方法洗井,排出井内和进入地层的岩粉,达到水清砂净,流体中悬浮物含量应小于1/20000,成井井底沉砂不超过3米。
4.根据权利要求1所述的沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,其特征在于:还包括抽水试验和放水试验,在井口水能自溢的情况下进行放水试验,每5min记录一次出水量;在井口水不能自溢的情况下进行抽水试验,其具体步骤如下:
①潜水泵下入深度不小于静水位下50m,保证足够的水位降深来保证产水量;
②抽水试验开始前要准确测量静水位埋深及液面温度,成井后水头高出地表,则应自井口向上接管,以便准确测量原始水头高度;
③抽水试验可按稳定流抽水进行,采用三个落程抽水,抽水稳定持续时间为24、18、8小时;
④在抽水过程中必须严格测量动水位及水量变化情况,在每一个落程应依靠阀门来控制水量的稳定,水位、水温、水量必须同时测量,水温读数应准确到0.5℃;
⑤每个落程结束后应进行恢复水位监测,持续时间不少于24小时,监测项目包括水位及液面温度,时间间隔参照抽水时间间隔。
5.根据权利要求1所述的沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,其特征在于:还包括回灌试验,采用“同层回灌”模式的自然回灌方式,获取地热井回灌量、渗透系数、回灌压力、水位变化与时间关系曲线等水文地质参数,确定热储层回灌能力。
6.根据权利要求1所述的沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,其特征在于:还包括完井后,在表层套管周围用土填实,保持平整;交井后,用钢板外沿点焊,保护井口。
7.根据权利要求1所述的沉积盆景超深层热储地热钻井施工方法,其特征在于:所述一开钻井采用预水化膨润土钻井液,二开钻井采用聚合物钻井液。
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