一种气体钻井后替换钻井液的方法技术

本发明专利技术涉及一种气体钻井结束后替换钻井液的方法。在气体钻井结束后，起钻至上一层套管内；往钻杆内注入润湿反转剂，并旋转钻头，使润湿反转剂喷淋在井壁上并沿着井壁往下流，直至流到井底，从而对整个井壁进行润湿反转处理；充分处理后，下钻到井底，在钻杆内注入堵漏隔离液和钻井液，边小排量注钻井液边慢速起钻，直至钻井液返出井口，完成替换作业；及时下入下部地层所适用的钻头和钻具进行通井，做好钻井液循环，并多次拉划井壁，保持好井眼清洁。该方法减少了地层水化剥蚀、井壁坍塌、钻井液漏失等复杂情况的发生，减轻了复杂情况对替换作业和后续施工的影响，是一种安全、简易、经济的钻井液替换方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钻井施工工艺方法
，具体是一种气体钻井结束后替换钻井液 的方法。 技术背景 气体钻井技术以其钻井速度快、利于保护储层、避免井漏等诸多优点，正受到广泛 的推广应用，然而在气体钻井结束后替换钻井液的过程中，容易出现地层水化剥蚀、井壁坍 塌、钻井液漏失等复杂情况，给替浆作业和后续施工带来很多困难，影响钻井速度。如何安 全顺利地进行钻井液替换是一个难以解决的问题，除了合理调整钻井液性能之外，科学的 替换工艺也很重要。 目前常用的钻井液替换工艺包括直接注入法、前置液法和分段注入法三种。 ①直接注入法是将满足条件的钻井液直接通过钻杆注入井底，然后从环空返回井口。当钻 头下到井底时，如果井壁发生严重坍塌，将存在钻头、钻具被埋的风险，该方法适用于井壁 稳定性较好的地层使用。@前置液法是首先在钻杆内注入一段润湿反转隔离液或堵漏隔 离液，然后再注入钻井液，钻井液顶替前置液从环空返回井口。润湿反转隔离液可以提前 对井壁进行预处理，使井壁岩石由亲水变为亲油，防止地层黏土水化膨胀，避免井壁坍塌； 堵漏隔离液可以提前封堵可能存在的漏失层，减少钻井液漏失。该方法应保证隔离液与钻 井液具有良好的配伍性，不能产生混浆现象，另外，该方法仍然存在钻头、钻具被埋的风险。 @分段注入法是在前置液法的基础上，起钻和注浆作业多次交替进行，分段注入前置液和 不同密度(或相同密度）的钻井液。该方法可以根据地层特点和压力分布，有针对性地选择 钻井液密度，有利于井下安全，也减小了钻头、钻具被埋的风险，但是该方法需要准确计算 钻井液的分段注入量和起钻深度，始终保持环空中的隔离液在钻井液之上，由于气体钻井 的井眼扩大率变化较大，且可能存在漏失层，所以难以准确计算分段注入量和起钻深度。另 外该方法工序相对复杂，且同样存在混浆的可能。
技术实现思路
本专利技术是在总结以上三种方法优缺点的基础上，提出一种施工简单、节省原材料、 利于井壁保护、避免了钻头和钻具被埋风险的气体钻井结束后替换钻井液的方法，并且其 中钻井液体系仍然依照传统钻井液替换方法中的优选原则来配制。 其技术方案包括： 气体钻井结束前，加大气体排量，携带干净井底的沉砂后，起钻至上一层套管内； 往钻杆内注入润湿反转剂，并旋转钻头，使润湿反转剂喷淋在井壁上并沿着井壁往下 流，直至流到井底，从而对整个井壁进行润湿反转处理； 充分处理后，下钻至井底，在钻杆内注入堵漏隔离液和钻井液，直至钻井液返出井口， 完成替换作业； 及时下入下部地层所适用的钻头和钻具进行通井，做好钻井液循环，并多次拉划井壁， 保持好井眼清洁。 上述方案进一步包括： 在钻杆内注入钻井液的同时慢速起钻。 在钻杆内采用小排量注入钻井液。 润湿反转剂是一种非离子表面活性剂，能将岩石表面由亲水性转换为亲油性，如 聚合醇类，目前现场常用的润湿反转剂是RSF-I。 另外，由于气体钻井后替入水基钻井液，井壁没有致密泥饼的保护，井浆中自由水 将通过地层孔隙、裂缝，大量而迅速地进入地层，造成泥页岩地层水化膨胀，井壁失稳，因 此，要求所使用的水基钻井液具有较强的抑制性，即替入的钻井液是一种强抑制性钻井液。 本专利技术的优点在于： 1.工序简单，施工时间短。气体钻井结束后直接起钻到上一层套管内，不用更换钻头和 钻具；替换过程中边注钻井液边起钻，减少了起下钻次数。 2.避免了钻头、钻具被埋的风险。起钻到上层套管内，即使存在较严重的井壁坍 塌，也能完全避免钻头、钻具被埋的风险；注钻井液过程中边注边起钻，减少了钻头、钻具被 埋的风险。 3.节省润湿反转剂，井壁润湿反转效果好。喷淋润湿反转剂，保证了它与井壁的充 分接触和反应，同时避免了混浆的发生；即使存在大的孔隙或裂缝，也不会造成润湿反转剂 的大量漏失。其中钻井液体系仍然依照传统钻井液替换方法中的优选原则来配制 4.有利于保护井壁。起下钻次数少，且第一次下钻时井壁不再干燥，减轻了钻具和钻头 对井壁的碰击破坏；带钻头注钻井液，避免了常规替换方法中光钻杆注钻井液对井底的冲 击。 【附图说明】 图1为润湿反转剂的喷淋示意图。 图中：1地层，2套管，3环空，4井壁，5钻杆，6钻头，7润湿反转剂，8井底。 【具体实施方式】 现结合说明书附图进一步说明本专利技术的技术方案： 典型实施例1 : 如附图1所示，涉及到的装置和对象有：地层1、套 管2、环空3、井壁4、钻杆5、钻头6、润湿反转剂7、井底8。 气体钻井结束前，加大气体排量，携带干净井底8的沉砂后，起钻至上一层套管2 内； 往钻杆5内注入润湿反转剂7,并旋转钻头6,使润湿反转剂喷淋在井壁4上并沿着井 壁往下流，直至流到井底8,从而对整个井壁进行润湿反转处理； 充分处理后，下钻到井底8,在钻杆5内注入堵漏隔离液和钻井液，边小排量注钻井液 边慢速起钻，直至钻井液返出井口，完成替换作业； 然后及时下入下部地层所适用的钻头和钻具进行通井，做好钻井液循环，并多次拉划 井壁，保持好井眼清洁。 简化实施例2: 气体钻井结束前，加大气体排量，携带干净井底8的沉砂后，起钻至上一层套管2内； 往钻杆5内注入润湿反转剂7,并旋转钻头6,使润湿反转剂喷淋在井壁4上并沿着井 壁往下流，直至流到井底8,从而对整个井壁进行润湿反转处理； 充分处理后，下钻到井底8,在钻杆5内注入堵漏隔离液和钻井液，直至钻井液返出井 口，完成替换作业； 然后及时下入下部地层所适用的钻头和钻具进行通井，做好钻井液循环，并多次拉划 井壁，保持好井眼清洁。 通过上述实施例，减少了地层水化剥蚀、井壁坍塌、钻井液漏失等复杂情况的发 生，减轻了复杂情况对替换作业和后续施工的影响，是一种安全、简易、经济的钻井液替换 方法。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种气体钻井后替换钻井液的方法，其特征是包括：气体钻井结束前，加大气体排量，携带干净井底（8）的沉砂后，起钻至上一层套管（2）内；往钻杆（5）内注入润湿反转剂（7），并旋转钻头（6），使润湿反转剂喷淋在井壁（4）上并沿着井壁往下流，直至流到井底（8），从而对整个井壁进行润湿反转处理；充分处理后，下钻至井底（8），在钻杆（5）内注入堵漏隔离液和钻井液，直至钻井液返出井口，完成替换作业；及时下入下部地层所适用的钻头和钻具进行通井，做好钻井液循环，并多次拉划井壁，保持好井眼清洁。

【技术特征摘要】
1. 一种气体钻井后替换钻井液的方法，其特征是包括： 气体钻井结束前，加大气体排量，携带干净井底（8)的沉砂后，起钻至上一层套管（2) 内； 往钻杆（5)内注入润湿反转剂（7)，并旋转钻头（6)，使润湿反转剂喷淋在井壁（4)上并 沿着井壁往下流，直至流到井底（8)，从而对整个井壁进行润湿反转处理； 充分处理后，下钻至井底（8)，在钻杆（5)内注入堵漏隔离液和钻井液，直至钻井液返 出井口，完成替换作业； 及时下入下部地层所适用的钻头和钻具进行...

【专利技术属性】
技术研发人员：马庆涛，闫振来，侯健，贾江鸿，葛鹏飞，夏广强，张化强，马明新，
申请(专利权)人：中国石油化工集团公司，中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11