Tahe 유전 수평 우물 드릴링 유체 기술

서서보진 A 이빈문 (서북석유국 계획설계연구원 우루무치 8311)

요약 타하 유전에서 드릴한 수평정은 주로 MMH 폴리유와 복합금속이온 폴리유유 시추 유체체계를 채택하고 있으며, 필자는 주로 두 체계의 현장 응용기술과 유지 관리 및 사용 효과를 소개한다. 키워드: 드릴링 유체 시추공 정화 우물 구멍 안정 윤활 보호 저장층 임시 차단 기술

1 개요 는 타허 유전 탐사 개발 작업이 계속 심화됨에 따라 개발정망을 개선하고 석유가스 생산능력을 높이기 위해 타하 1 호, 2 호 유전에 7 개의 수평정을 배치했다. 이 유전은 탈리 목분지 샤야 융기에 위치해 있고, 기름가스 층은 깊이 묻혀 있고, 드릴한 우물의 깊이는 모두 45m 정도이며, 지질 상황은 복잡하다. 상부 제 3 계 쿠차조, 강촌조, 기디크 그룹 사암, 이암 등 두께가 서로 약한 접착으로, 성암성이 나쁘고, 드릴성이 좋고, 사암의 침투성이 높고, 이암은 일리석 위주 수화 분산성이 강하다. 아래쪽 쥐라계, 삼층계 이암의 주성분은 일리석 위주 (36% ~ 6%) 로, 15% 질서 혼합층 (S 는 22%) 일리석/몬모릴로나이트, 개별 층은 15% 무질서한 혼합층 (S 는 5%) 일리석/을 함유하고 있다. 진흙암은 일반적으로 쉽게 분산되지 않지만, 존재한다: ① 단단하고 바삭한 셰일 층리와 미세 균열 발육, 동시에 쉽게 수화 팽창이 분산되는 이암이 있어 높은 팽창 압력을 발생시켜 우물 벽이 떨어져 무너지게 한다. ② 이암 이상 공극 압력과 강한 응력으로 인한 높은 붕괴 압력은 역학 불안정을 일으키기 쉽고, 액체 기둥 압력은 이암 지층 압력보다 낮고, 같은 지층의 수화 차이가 크며, 이암 지층 압력 계수는 유층보다 높고, 우물 벽의 힘 불균형 등 지질 요인이 높다. 상부 지층은 허후사빙과 접착성 드릴 부스러기, 지름 저항카드를 쉽게 만들 수 있으며, 드릴링 유체는 강한 포개, 강한 억제 능력, 양호한 조벽성 및 윤활성을 가져야 합니다. 하부 지층의 침식은 블록의 붕괴가 심하고, 우물 벽이 불안정하며, 우물이 넓어지고, 경사와 수평정단에 있다. 드릴링 유체는 효과적인 붕괴 방지 조치를 취해야하며, 동시에 깊은 우물 수평 우물의 특수성 (예: 바닥 온도가 높고, 지층 순서의 암석이 복잡하며, 경사점과 수평 세그먼트가 더 깊고, 안티 카드, 붕괴 방지, 로깅, 접합 등의 요구 사항이 높고, 드릴링 유체의 양이 많고, 유지 관리가 어렵고, 엔지니어링 사고가 많습니다.

2 드릴링 유체 기술 요구 사항 수평 우물 드릴링에는 주로 경사 샤프트 세그먼트가 아래쪽 샤프트 벽 전체로 기울어져 있고, 침몰 편심이 있으며, 드릴 기둥과 샤프트 벽 접촉 영역이 늘어나 우물 마찰계수가 증가합니다. 바위 운반의 난이도가 크다. 드릴 부스러기의 하강 방향은 직선 우물의 축 방향 하강에서 경사 샤프트 세그먼트, 수평 세그먼트의 방사형 하강으로 전환되고, 드릴링 유체는 축 방향 상승력으로 드릴 부스러기의 방사형 하강력을 극복하고, 드릴 부스러기 축 하강력을 극복하기가 더 어렵다. 일반적으로 사선 세그먼트는 불가피하게 퇴적층을 형성하고, 퇴적층의 두께는 우물 경사각이 증가함에 따라 두꺼워진다. 드릴 부스러기가 아래쪽 우물 벽에 퇴적되어 시추 유체가 떠다니는 균일성 파괴로 인해 드릴 부스러기를 휴대하는 데 도움이 되지 않으며 드릴 기둥과 우물 벽의 마찰 저항이 증가합니다. (데이비드 아셀, Northern Exposure (미국 TV 드라마), 드릴명언) 층층이 발달한 지층에서는 접착이 잘 되지 않는 사암, 자갈층, 복잡한 지층이 무너지고, 블록이 떨어지기 쉬우며, 심할 때 드릴을 묻어 드릴을 뚫을 수 있다. 요약하면, 드릴링 유체는 매우 강한 윤활성, 암석 운반 능력, 붕괴 방지 능력 및 샤프트 벽 안정성을 요구하며, 이 지역의 우물은 비교적 깊고 드릴링 유체는 우수한 내열성을 요구합니다. 수평 드릴링 유체는 저수지 보호를 고려해야합니다.

3 드릴링 유체 설계

3.1 시추공 정화 기술 은 드릴링 유체의 플라스틱 점도, MMH 양전접착제와 복합금속이온 중합체 (PMHC) 를 선택하여 시추 유체의 유변 성능을 조절하여 적절한 고리 유속을 확보하여 우물 벽을 보호하고 부스러기를 꺼낼 수 있습니다. 외국 연구에 따르면 고리가 ~ 9 범위 내에서 기울어져 있고, 시추 유체 유속이 높을수록 고리 정화 속도가 높아진다고 한다. 수평 우물에서는 정시 회전 드릴과 단거리 드릴을 견지한다. 회전 드릴은 부스러기 제거에 도움이 됩니다. 하나는 우물 벽에 쌓인 부스러기를 흐르는 시추 유체에 밀어 넣고, 시추 유체에 의해 우물 밖으로 빠져나가는 것입니다. 둘째, 큰 덩어리의 부스러기를 갈아서 작은 알갱이가 되어 부스러기의 공중부양에 유리하게 되어 우물 밖으로 나오게 하는 것이다. (윌리엄 셰익스피어, 햄릿, 지혜명언) 우물 궤적을 잘 조절하면 흐름 저항을 줄이고 운동 에너지 소비를 줄이며 부스러기 제거에 도움이 된다. 또한, 우물 구조와 드릴 조합에 따라 적절한 링 리턴 속도 및 드릴링 유체 흐름 매개변수를 선택하면 드릴 부스러기를 휴대하고 불안정한 우물 벽에 대한 침식 손상을 줄일 수 있습니다.

3.2 시추공 안정화 기술 은 쥐라계와 삼겹계 셰일 광물성분, 이화 특성, 우물 벽 불안정성 등에 대해 먼저, 시추 유체는 낮은 필터 손실량, 양호한 진흙 케이크 품질을 갖추어야 하며, 단시간 내에 미세한 균열 셰일에 효과적인 차단 작용을 할 수 있다. 둘째, 우물 벽이 팽창하고 무너지는 것을 효과적으로 방지하고, 드릴 부스러기가 분산되는 것을 방지하고, 고체상 함량을 줄일 수 있는 충분한 억제성이 있어야 합니다. 또한 적절한 드릴링 유체 링 유속을 제어하여 드릴링 유체에 의한 샤프트 벽의 침식을 줄입니다. 이를 위해 효율적인 붕괴 방지 억제제 및 폴리설 퓨전 오일 드릴링 유체 시스템을 선호하며, 깊은 우물 수평 우물 시추 공사의 요구 사항을 충족하기 위한 합리적인 붕괴 방지 기술 조치를 취하고 있습니다. 아스팔트 제품 FT-1, SMP, SPNH, NH4PAN 등을 사용하여 붕괴 방지제를 봉쇄하고, 기계적 봉쇄층, 균열을 막고, 시추 유체의 조벽 차단 능력을 늘리고, 물 손실과 진흙 침투율을 낮추고, 시추 유체 필터가 지층으로 대량으로 들어가는 것을 막는다. SN-1 고체 유화제를 적용해 오일을 강하게 흡착하는 특징을 적용해 진흙 케이크 형성에 참여해 우물 벽에 소수유막을 형성함으로써 필터액의 침입을 효과적으로 통제하고 진흙암의 수화를 줄일 수 있다. 긴 사슬, 고분자 중합체는 매우 강한 이온기, 극성기, 비극성 기단을 가지고 있어 점토 표면과 흡착, 브리징, 응집하여 진흙암에 대한 점토 분산을 억제하는 역할을 한다. 동시에, 붕괴 억제 탈수제 PA-1 을 적용하여 시추 유체의 화학적 억제 능력을 높이고, 셰일의 수화 분산을 극대화하고, 우물 벽 붕괴를 예방한다. PA-1 은 KHm 과 양이온 그룹 접지 * * * 중합체, K+와 양이온 시너지 효과로 붕괴 방지 효과를 높이고 양이온 첨가는 흡착과 수화 능력을 높인다.

3.3 윤활 방지 카드 기술 타허 유전의 구체적인 시추 시공 상황에 따라 국내외 관련 기술 자료를 참고해 종합 분석 연구를 거쳐 원유에 섞인 방법을 선택해 시추 유체의 윤활 성능을 높였다. 이와 함께 SN-1 고체 유화제를 유화제로 선호했으며, 분자 구조에는 친지성이 강한 양이온 기단과 친수성이 좋은 음이온기단이 있어 양친작용이 있다. 혼합유 시추 유체에 SN-1 을 넣으면 오일을 충분히 흡착하고 SN-1 부유류를 통해 진흙빵 형성에 참여하고, 진흙 표면에 유방울로 구성된 유막을 형성하고, 드릴과 진흙 또는 우물 벽 사이의 마찰을 드릴과 유막 사이의 마찰로 전환함으로써 마찰저항력과 토크를 크게 낮출 수 있다. 실내실험을 통해 원유와 SN-1 고체유화제의 합리적인 첨가량은 각각 8% ~ 1%, .3% ~ .5%, 현장원유 첨가량은 1% ~ 12% 로 추천했다. 또한 시추 유체의 윤활성을 높이기 위해 특수한 경우 고체 윤활제 플라스틱 공의 2% ~ 3% 를 넣고, 반매와 진흙떡에 묻혀 흙떡과 드릴 또는 전선관 사이의 마이크로지지대를 형성하여' 마이크로 베어링' 역할을 하며 차압 드릴을 피하고 토크와 마찰 저항을 낮춘다. (윌리엄 셰익스피어, Northern Exposure (미국 TV 드라마), Northern Exposure (미국 TV 드라마), 스포츠명언)

3.4 석유가스층 보호 는 저장층 특성 및 손해기계의 연구 분석 결과, 즉 저장층이 비약수감도이고 고체상 입자 침입오염은 시추 완성액이 저장층에 미치는 주요 피해요인으로, 지층 특성 및 깊은 우물 시공에 대한 특수한 요구 사항을 수용하기 위해 시공공예를 단순하게 하기 위해 경제성, 조작성, 보호유층으로부터 쉽게 만들 수 있도록 했다. (주:,,,,,,,,,,,,,,,,) 시추 완료액은 상부 복합 금속 이온 폴리설 포닐 오일 드릴링 유체를 기반으로 차폐임시 차단 기술을 직접 전환하는 기술적 조치를 취한다. 즉, MMH 양전기 폴리설 퓨전 오일 임시 차단과 복합금속 이온 폴리설 퓨전 오일이 일시적으로 우물을 막고 완성 액체계를 막는 것이다. 드릴링 유체 설계는 이러한 요소들을 고려할 뿐만 아니라 직선 세그먼트, 특히 두 개, 세 개, 세 개, 세 개, 세 개, 세 개, 세 개, 세 개, 세 개, 세 개, 세 개, 세 개, 세 개, 세 개 이암단 이토백, 사암단 진흙 빵 두께 등은 저항카드를 일으키기 쉬우며, 시추 유체는 저고상, 강억제, 얇고 질긴 진흙 떡, 우수한 윤활성을 유지하여 안전하고 빠르게 파고들 수 있도록 해야 한다. 1, 2 개는 주로 칼륨 기반 폴리머 드릴링 유체 시스템과 양전기 고무 드릴링 유체 시스템을 사용하며, 3 개는 양전기 폴리머 혼합 오일 임시 차단 드릴링 유체 시스템과 복합 금속 이온 폴리 설 포닐 혼합 오일 임시 차단 드릴링 유체 시스템을 사용하여 차례로 변환됩니다. 복합 금속 이온 중합체 분산되지 않은 체계와 양전교 시추 유체 체계는 모두 강한 억제, 저고상 특성을 가지고 있어 중상층 지층의 빠른 드릴링에 적합하다. 정전전 중합체 혼합유 잠차단 시추 유체체계와 폴리설 포닐 체계는 고온에 내성이 있고, 고온고압이 낮고, 벽성이 좋아 아래쪽 우물 세그먼트 드릴링에 적합하다. 석유 및 가스 층 드릴링에도 적합합니다.

복합 금속 이온 폴리 설 포닐 혼합 오일 드릴링 유체 시스템 공식: (4 ~ 5) kg/m3 한토+(2 ~ 3) kg/m3 소다회+(3 ~ 4) kg/m3 NaOH+(2) M3SN-1 (또는 sp-8)+...

양전기 폴리머 드릴링 유체 시스템 공식: (4 ~ 5) kg/m3 한토+(2 ~ 3) kg/m3 소다회+(5)

4 드릴링 엔지니어링 개요 가 드릴한 7 개의 수평 우물은 모두 Φ244.5mm 기술 부시로 내려온 후 215.9mm 드릴을 사용하여 방향 경사 드릴링을 수행합니다. 시공 엔지니어링 기본 데이터는 아래 표 1 에 나와 있습니다.

표 1 Tahe 유전 수평 우물 드릴링 기본 데이터 table 1 basic data of horizontal well drilling in Tahe oil field

표

5 드릴링 유체 현장 적용 기술

5.1 샤프트 벽 안정화 기술

드릴링 유체 기둥 압력의 우물 벽에 대한 지지를 높이기 위해 지층의 붕괴 밀도보다 크게 하기 위해 드릴링 유체의 사용 밀도는 1.2 ~ 1.22G/CM3 으로, 이 지역보다 정상 사용 밀도가 .2 ~ .5G/CM3 높습니다. 또한 드릴링 유체의 고유한 유변 특성으로 우물 벽에 대한 정련과 드릴 다운, 감소 화학적으로 MMH 양전기, PA1, WFT-666, FT-1, SPNH, SMP-1, PMHC, NH4- 동시에, SN-1 고체 유화제를 이용하여 원유를 흡착하여 우물 벽에 유막을 형성하는 특수한 작용을 하여 우물 눈의 안정성을 향상시킨다. 또한 필터 손실을 줄여 API 를 4ml 이하로, HTHP 를 9 ~ 1ML 로 떨어뜨려 우물 벽에 대한 침지 깊이를 줄여 장시간 안전한 시공을 위한 토대를 마련할 수 있습니다.

5.2 윤활 기술 시추 유체 윤활 성능은 주로 원유를 위주로 하며, 우물 경사각이 3 에 달하고 수평 세그먼트에 들어갈 때 원유 18t 와 12t 를 보충하여 시추 유체, 시추 완료액 유분이 8% ~ 1% 이고 일정 양의 SN-1 고체 유화제 (또는 SP-) 를 사용합니다. 필터 마찰 계수 Kf 는 항상 .29 이하로 제어되며, 드릴 저항은 일반적으로 4T ~ 8T 이고 회전 토크는 3～45mV 입니다.

5.3 우물 정화 기술 은 주로 현행암 운반 능력이 강한 시추 유체와 시추 완성액을 선택했으며, 낮은 변위에서 접착과 변성의 조정을 통해 MMH 양전접착제 (또는 PMHC) 와 NH4PAN 고무를 보충하여 15 Pa 를 크게 하고, 작동비는 1 정도이다. 공사상 적시에 짧은 드릴링 및 회전 드릴의 조치를 취하는데, 이 우물 시공에서 드릴, 로깅, 하세관은 모두 한 번에 한 번씩 끝까지 펌프를 열어 전체 수평 구간이 한 번 우물을 통과하지 못하게 하고, 우물 아래는 모든 것이 정상이며, 대량변위 세척도 눈에 띄는 드릴 부스러기가 없어 우물 구멍이 깨끗하고 눈에 띄는 부스러기 침대가 형성되지 않았다는 것을 증명한다. (윌리엄 셰익스피어, 템플린, 희망명언) (윌리엄 셰익스피어, 템플린, 희망명언) (윌리엄 셰익스피어, 템플린, 희망명언)

5.4 보호저장층 기술 이 수평단에 들어가기 전에 시추 유체의 성능을 충분히 조정하고, 낮은 고체상 함량과 여과량을 조절하며, 일회용 혼합깔때기로 순환주에 .75% ~ 1.% 의 유용수지와 3% 의 QS-2 를 첨가하고, 술폰화 아스팔트를 첨가하여 2% 에 달한다. 진흙 케이크의 품질을 더욱 강화하여 여과액이 유층에 침투하는 양을 줄이다. 동시에, 시추공 정화와 고체상 제어를 강화하여 시추 유체의 미세한 입자가 산층 구멍으로 들어가는 것을 줄여 기름가스 통로가 막히지 않도록 한다.

5.5 고체상 제어 고체상 제어는 주로 진동 스크린, 청소기, 원심분리기 등을 위주로 하며, 빈번한 드릴 다운 작업을 통해 드릴링 유체 밀도, 고체상 함량 제어 및 성능 유지가 어느 정도 어려워집니다. 이를 위해 기존 고체 제어 설비를 최대한 활용하고, 접착제 보충량을 늘리고, 시추 유체의 암석 운반 능력을 높이고, 중복 연마 정도를 줄이고, 미세한 입자의 함량을 줄이는 등 효과적인 조치를 취하고, 모래 함유량을 .2% 이내로 조절하고, 고체상 함량을 11% ~ 13% 로 조절했다.

6 현장 적용 효과 는 타허 유전에서 드릴한 7 개 우물 공사에서 주로 MMH 양전 폴리설 오일 드릴과 복합금속 이온 폴리설 퓨전 드릴을 사용하며 현장 사용에는 각각 특징이 있다. 시공 중 TK16H 와 TK21H 우물은 사고없는 우물이며, 다른 우물은 모두 다양한 정도로 카드 드릴 사고가 발생했다. 성능은 표 2 에 나와 있습니다. MMH 정전전 폴리에스테르 혼합유 시추 유체는 내온성이 좋지 않아 깊은 우물 유지 처리가 비교적 어렵다. MMH 양전접착제는 다른 유형의 처리제와 호환성이 약하기 때문에 음이온처리제를 사용하여 시스템의 양전성을 약화시켜 체계의 억제 붕괴 방지 능력을 떨어뜨렸지만, MMH 양전교체계는 강한 암석 운반 능력을 갖추고 있어' 드릴 부스러기 침대' 의 형성을 방지하고 드릴의 원활한 흐름을 보장했다. 복합 금속 이온 폴리설 포닐 혼합 오일 드릴링 유체는 내열성, 호환성, 레올 로지가 우수하며 드릴링 유체 성능이 안정적입니다.

6.1 TK14H, TK21H 우물은 MMH 양전지를 사용합니다