石油天然气钻井钻井液操作规程.doc

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1、石油天然气钻井钻井液操作规程1.1 井场钻井液实验室1.1.1 井场应配备钻井液实验室，实验室内应配备试验台2个，水池1个，药品柜1个等设施。1.1.2 钻井液实验室应按GB/T 16783.1要求配备测试仪器和分析试剂，测试仪器基本配备见表14，分析试剂基本配备见表15。有特殊要求的工艺井、复杂井，应增加相应的测试和实验仪器。1.1.3 钻井液测量仪器应按JJG 17和JJG 28规定进行校验。井场每天用清水对密度计、漏斗粘度计进行校验，清水的密度为1.00 g/cm3（213）、马氏漏斗粘度为26 s0.5 s（213）。1.1.4 分析药品应妥善保管，每半年分析溶液应更换。表1 井场钻井

2、液实验室测试仪器配备序号名 称规格、型号数 量备 注1钻井液密度计0.72 g/cm3 2.50 g/cm32选配2钻井液密度计1.00 g/cm3 3.00 g/cm32选配3马氏漏斗粘度计（带秒表）MLN2套4电动六速旋转粘度计ZNN1台5中压滤失量测定仪ZNS1台6高温高压滤失量测定仪GGS1台7摩擦系数测定仪1台8固相含量测定仪ZNG1台9含砂量测定仪ZNH1台10高速搅拌机GJ1台11电动搅拌机D1台12加热板1台13pH试纸114，色阶0.55本14滤纸Whatman NO.1或相当的中速、定性、15 cm1盒15滤纸9875盒16滤纸9885盒17搪瓷量盅1000 ml,500

3、ml各1个18实验盅3000 ml4个19滴定架1套20药物天平量程0500 g1台21塑料洗瓶500 ml1个22洗耳球中号1个23药匙1组24毛刷大、中、小号各1把25移液管架1个26组合工具套1套27温度计01002支28注射器3 ml1只29刻度移液管1 ml，10 ml各1支30移液管1 ml，2 ml，5 ml各1支31酸式滴定管（白色、棕色）25 ml各1支32碱式滴定管（白色、棕色）25 ml各1支33量筒10 ml，20 ml，各2个34量筒50 ml，100 ml，500 ml各1个35烧杯100 ml，250 ml，500 ml各1个36锥形瓶250 ml2个37滴定瓶1

4、50 ml4个38玻璃棒07 cm2根39广口瓶1000 ml10个装处理剂样品40电脑及打印机1台表2 井场钻井液实验室分析试剂配备序号名 称浓 度数 量1蒸馏水10 L2亚甲基蓝溶液3.2 g/L500 ml3过氧化氢溶液3 %500 ml4硫酸溶液2.5 mol/L500 ml5硫酸溶液0.01 mol/L500 ml6钙指示剂1:100100 g7掩蔽剂体积比为1:1:2的三乙醇胺、四乙烯基戊胺和去离子水的混合溶液500 ml8EDTA溶液0.01 mol/L二水合乙二胺四乙酸二钠盐500 ml9氢氧化钠溶液1 mol/L500 ml10酚酞指示剂1 g/100 ml 50%酒精水溶液

5、100 ml11硝酸溶液0.02 mol/L500 ml12硝酸银溶液47910 g/L500 ml13铬酸钾指示剂溶液5 g/100 ml水溶液100 ml14次氯酸钠溶液525%次氯酸钠的去离子水溶液500 ml15冰乙酸500 ml16铬黑T5 g/L100 ml17氨氯化铵缓冲溶液675g氯化铵加570 ml氢氧化铵（15 mol/L），用蒸馏水稀释至1000 ml500 ml18碳酸钙化学纯200 g1.2 钻井液材料存放场所1.2.1 钻井液材料房应放置在钻井液水力混合漏斗附近，同时应另有足够场地存放钻井液材料。1.2.2 钻井液材料存放场地要求1.2.2.1 基础平面应高于井场面

6、200mm300mm，四周排水畅通。1.2.2.2 基础平面用现浇混凝土，承压强度不小于150KPa。1.2.2.3 上空应有遮盖棚。1.3 容器、设备1.3.1 容器包括钻井液循环罐、处理罐、钻井液储备罐，其容积参照表16的规定执行，每个循环罐容积不宜小于30m3。有特殊工艺要求的井，应根据需要增加钻井液储备罐的容积。表3 钻井液循环罐、储备罐容积钻机类型循环罐容积m3储备罐容积m32000m及以下钻机1001603000m钻机1202004000m钻机2002405000m钻机2003007000m及以上钻机2403001.3.2 每个钻井液循环罐和储备罐上应配备2台涡轮搅拌器，搅拌器应保

7、持正常运转，循环罐上另放置1个2m34m3带搅拌器的处理罐。1.3.3 循环罐及储备罐到钻井液水力混合漏斗进出口管线畅通，管道出口直径不小于177.8mm，储备罐罐底应高出循环罐罐面0.5m以上，储备罐罐面应有不小于30cm宽的人行通道。1.3.4 井场配齐水力混合漏斗、除砂器、除泥器（或一体化机）、除气器、振动筛和离心机，并确保设备正常运转、性能良好。1.3.5 水力混合漏斗应保持两台离心泵能正常运转。1.4 钻井液性能1.4.1 钻井液密度应大于地层坍塌压力、低于地层破裂压力。1.4.2 钻进作业中，钻井液密度应保持稳定，密度波动范围应低于0.02g/cm3。1.4.3 聚合物无固相钻井液

8、，主聚物含量在0.2%以上，密度控制在1.05g/cm3以下，漏斗粘度不低于28s。1.4.4 聚合物低固相钻井液1.4.4.1 能够实现流变参数优选，动塑比0.300.60，流型指数不大于0.7。1.4.4.2 能有效抑制地层造浆，钻井液密度控制在1.15g/cm3以下，固相含量低于10%，每钻进1000 m密度自然上升不大于0.04 g/cm3。1.4.4.3 应具有稳定井壁的能力，滤失量应小于8ml，井径平均扩大率不大于15%。1.4.5 正常钻进中，应优控钻井液流变性，尽量保持钻井液低粘切和弱凝胶特性。1.4.6 钻井液应控制较低的膨润土当量含量和固相含量，不同密度下的膨润土当量含量、

9、固相含量控制参照表17执行。表4 钻井液膨润土当量含量和固相含量控制密度g/cm31.151.201.211.401.411.601.611.801.812.002.012.20 2.20亚甲基兰膨润土当量g/l30502545203516301223102015固相含量%7128201925223230383643 431.4.7 钻井液应具有良好的润滑性能，泥饼摩擦系数直井不大于0.18，定向井不大于0.13，大斜度定向井及水平井应不大于0.10。1.4.8 钻井液应具有较低的高温高压滤失量，按井底温度测定，直井高温高压滤失量应不大于20ml，定向井及水平井应不大于15ml。1.5 钻井液

10、的配制及维护处理1.5.1 钻井液配制准备1.5.1.1 开钻前，钻井液技术负责人应充分掌握地质、工程设计，根据地层情况、钻井中存在的工程难点，拟定钻井液施工方案。1.5.1.2 配制钻井液前应将所用循环罐清淘干净。管线、阀门和搅拌器等设备应完好并能正常工作。1.5.1.3 应对配制钻井液用水进行分析。1.5.2 钻井液的配制1.5.2.1 膨润土浆应使用淡水配制，并预水化24h以上方能入井，无特殊要求膨润土干粉不能入井。1.5.2.2 钻井液配制前应进行小型实验，并按实验配方计算加药量，配制中应通过性能监测来控制和调整加药量。1.5.2.3 主体聚合物应配成胶液使用，配制时应控制加入的速度，

11、同时进行充分搅拌、溶解方能入井。1.5.2.4 配制聚合物低固相钻井液时，将预水化膨润土浆与聚合物胶液按实验配方比例混合，并搅拌、循环均匀。1.5.2.5 配制高密度钻井液，先根据所配钻井液密度要求调整膨润土含量，再按实验配方在基浆中加入各类处理剂，采取均匀慢速加入并延长搅拌时间，粉状处理剂应配成胶液加入。1.5.3 钻井液体系转化1.5.3.1 聚合物无固相钻井液转化为聚合物低固相钻井液前，应先充分净化原井浆，清淘循环系统，再按配方比例匀速加入预水化膨润土浆和处理剂胶液。1.5.3.2 聚合物低固相钻井液转化为高密度钻井液前，应使用离心机清除有害固相，先降低膨润土含量到合适的范围，再按实验配

12、方在基浆中匀速加入各类处理剂或处理剂胶液，调整钻井液性能到要求。1.5.4 钻井液的维护处理1.5.4.1 钻井液技术负责人应随时了解掌握钻井参数、钻具扭矩、阻卡、刺漏情况及井深、岩性、钻具组合变化情况，按泥浆室值班室地质室振动筛循环罐(除砂器、除泥器、离心机、上水罐) 泥浆材料房储备罐泥浆室路线进行巡回检查, 观察振动筛面上的钻屑情况、地面钻井液量，分析井眼状况、判断复杂预兆，制定钻井液维护处理措施。1.5.4.2 根据钻速快慢、新增井眼体积、地层岩性情况、处理剂消耗及井底温度和钻井液性能变化等因素，进行小型实验，确定钻井液维护所需处理剂品种、数量及液体量。1.5.4.3 钻井液维护处理时，

13、应在1个2个循环周内以“细水长流”的方式加入，勤测钻井液性能，保持钻井液性能稳定。1.5.4.4 对钻井液进行大、中型处理时，应停止钻进，在下钻到底循环正常1个循环周后开始进行处理。尽量避免在起钻前对钻井液进行处理，确需处理时，应在处理结束后循环2个3个循环周，待性能稳定后方能起钻。处理过程中，每个循环周的钻井液密度变化不能超过0.05g/cm3。 1.5.4.5 大量补充钻井液时，新浆的类型和基本性能应与井筒内钻井液相符,并均匀混入井浆中。1.5.4.6 向盐水或饱和盐水钻井液添加膨润土时，应先将膨润土在淡水中预水化并适度护胶后再加入。1.5.4.7 水基钻井液混油时，混油量不应超过15%，

14、同时加入适量乳化剂。1.5.5 膏盐层处理1.5.5.1 在进入盐、膏地层前, 应取井浆作污染试验，做好膏盐预处理，维护较好的流变性和失水造壁性能。1.5.5.2 长段膏盐层段钻进，可采用短程起下钻、混油、加表面活性剂等措施防止缩径卡钻。1.5.6 硫化氢、二氧化碳气体侵1.5.6.1 进入含硫气层50m100m前，井浆中应加入除硫剂，控制pH 值9.511，并保持钻井液较好的流变性、脱气性。1.5.6.2 在含硫地层钻进时，保持除硫剂含量在0.5%1.5%，pH值控制在9.511。1.5.6.3 遇硫化氢污染时，应加入烧碱、除硫剂、缓释剂，控制滤液中硫化氢含量低于50mg/m3。1.5.6.

15、4 遇二氧化碳污染，应加入石灰、缓释剂、消泡剂，提高pH值至9.510.5，并调节好流变性。1.5.6.5 遇气侵时应使用钻井液气分离器和除气器除气。1.5.7 钻井液性能测试1.5.7.1 现场钻井液性能测试方法按GB/T 16783.1规定执行。1.5.7.2 正常钻进时，每6h8h测一次钻井液常规性能；储层段起钻前应测一次钻井液常规性能；特殊作业时，根据要求加密监测。1.5.7.3 钻至高温深井段时，应根据井底温度，每3天4天监测钻井液高温高压性能、摩擦系数至少一次，超深井增加测试钻井液热稳定性。1.5.7.4 处理钻井液的前后，应监测全套钻井液性能并做好记录，认真分析每次维护处理的效果

16、。1.5.7.5 井下发生油气侵、盐水侵、膏岩侵、卡钻等复杂及事故时，应加密监测钻井液性能。1.5.7.6 电测前进行钻井液循环时，应取钻井液样品作滤失试验，保留试验结果的泥饼并收集大于10 ml的滤液待用。1.6 钻井液固相控制1.6.1 密度小于1.50 g/cm3的钻井液，直井的含砂量不大于0.5%，小井眼、定向井、水平井含砂量不大于0.3%。1.6.2 振动筛的使用率应达到钻井液循环时间的100%，应选用100目以上的筛布，并保证井内返出的钻井液全部通过振动筛。1.6.3 除砂、除泥清洁器应保证循环或钻进中二者至少有一台运转，使用时间之和大于纯钻时间。1.6.4 离心机的使用，当钻井液

17、密度低于1.20g/cm3时，使用率应达纯钻时间的100%；钻井液密度在1.21g/cm 31.50g/cm3时，使用率应达纯钻时间的70%以上；钻井液密度高于1.50g/cm3时，使用率应达纯钻时间的20%40%。1.6.5 使用离心机时应随时监测上水罐的钻井液密度，保持钻井液密度稳定。1.6.6 起下钻环空返出的钻井液应通过振动筛清除钻屑等有害固相。1.6.7 坚持人工淘砂与机械除砂、化学沉砂相结合的措施进行钻井液净化工作。1.7 井漏的防治措施1.7.1 在可能发生井漏的区域，钻井期间应储备能配制40 m3井浆的处理剂和膨润土浆，同时储备可实施1次2次桥接或随钻堵漏的堵漏材料，探井和交通

18、不便的井储备能实施2次3次堵漏的材料。1.7.2 钻进时，应维持弱凝胶钻井液性能，避免较大的激动压力。1.7.3 当漏速小于10m3/h时，宜采取静止观察或随钻堵漏措施处理；漏速在10 m3/h30 m3/h时，应采用随堵或桥接堵漏措施；当漏速大于30m3/h时，采取专项堵漏工艺。1.7.4 配桥浆时应先将基浆调整到井浆性能或直接用井浆配制，再按配方加入堵漏剂。堵漏浆配制完毕后4 h内必须入井。堵漏成功后，及时筛除堵漏材料，调整钻井液性能。1.7.5 采取桥浆随钻堵漏工艺时，桥接堵漏剂应在入井48h内筛出。筛出桥接堵漏剂后应及时补充，确保井浆中桥接堵漏剂浓度。1.7.6 配制HHH堵漏浆时，应

19、先淘罐后配制，HHH浆配制及施工必须连续进行。入井后罐内剩余的堵漏剂应与钻井液充分混合均匀，并冲洗循环管线。堵漏施工应采取措施防止卡钻发生。1.8 储层保护1.8.1 进入储层的钻井液应进行改造或改性，其组份及性能要与油气层特性相匹配。1.8.2 在储层中钻进，应严格控制钻井液密度。1.8.3 根据储层物性特征和潜在伤害因素选用储层保护剂，钻井液用储层保护剂一般包含有与储层相匹配的屏蔽暂堵剂、无渗透封堵剂、防渗封堵剂、表面张力降低剂、粘土抑制稳定剂等。1.9 钻井液材料使用及管理1.9.1 钻井液原材料及处理剂应是施工方和建设方的入网产品，并有正式质量标准及产品合格证。1.9.2 送达现场的原材料及处理剂应附检验单或报告的副本；钻井队泥浆组对厂家直送现场的原材料及处理剂应按Q/SYCQZ 032的规定，进行抽样，编号封存，留交质检部门进行质量检测。1.9.3 钻井队应核实每批材料实际收到情况，包括品种、数量、包装等，发现问题及时上报。1.9.4 新产品应经质量检测和效能评价合格后方可使用。1.9.5 井队应建立钻井液原材料及处理剂来料、消耗、库存、回收的管理制度，防止浪费和流失。1.9.6 钻井液材料应归类摆放整齐、标识清楚，防雨、防晒、防污染。