多工藝聯(lián)合洗井和抽水試驗(yàn)在CGSD-01井中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-03-11 07:34
天津東麗湖CGSD-01井為地?zé)峥碧骄?設(shè)計(jì)井深4000 m,完鉆井深4051.68 m。為最大程度清理鉆井過程中對(duì)含水層的堵塞,本井采用了焦磷酸鈉洗井、壓縮空氣洗井和酸化洗井3種工藝方法聯(lián)合洗井,并先后進(jìn)行2次抽水試驗(yàn)。聯(lián)合抽水試驗(yàn)表明多工藝聯(lián)合洗井效果理想。本文主要闡述了CGSD-01井洗井及抽水試驗(yàn)實(shí)施工藝,以期為今后同類研究及施工提供有益的借鑒。
【文章來源】:探礦工程(巖土鉆掘工程). 2019,46(06)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
95CY01井井身結(jié)構(gòu)
紹CGSD-01井多工藝聯(lián)合洗井及抽水試驗(yàn)實(shí)施工藝,可為今后類似的工程提供參考。1工程概況CGSD-01井為地?zé)崽讲山Y(jié)合井,位于天津市東麗區(qū)麗湖西南角。工作區(qū)所處大地構(gòu)造位置為華北準(zhǔn)地臺(tái)(Ⅰ)-華北斷坳(Ⅱ)-滄縣隆起(Ⅲ)-潘莊凸起(Ⅳ)的中部東側(cè)。CGSD-01井為設(shè)計(jì)井深4000m直井,覆蓋層以下定深取心,完鉆井深4051.68m。其實(shí)際井身結(jié)構(gòu)(見圖1)如下[2]。(1)一開井段:井徑444.5mm,深度1469.84m,下入?339.7mm套管;(2)二開井段:井徑311.2mm,深度2262.75m,下入?244.5mm套管;(3)三開井段:井徑215.9mm,深度4051.68m,下入?177.8mm套管,其中篩管長度320.34m。圖1CGSD-01井井身結(jié)構(gòu)Fig.1CasingprogramofwellCGSD-01潘莊凸起分布的地層由新至老分別為新生界、古生界和中、新元古界。CGSD-01井實(shí)際鉆探揭露揭層情況見表1。表1實(shí)際揭露地層特征[3]Table1Actualexposedstratacharacteristics地層界系組段底板埋深/m地層厚度/m巖性特征新生界(Cz)第四系(Q)新近系(N)明化鎮(zhèn)組(Nm)館陶組(Ng)355355粘土、粉細(xì)砂互層上段790435砂巖為主,與泥巖互層下段1160370泥巖為主,與砂巖互層1460300砂礫
2.1焦磷酸鈉洗井鉆井結(jié)束后首先進(jìn)行焦磷酸鈉(Na4P4O7)洗井作業(yè)。焦磷酸鈉與粘土發(fā)生絡(luò)合作用,形成不易沉淀的水溶性絡(luò)離子,在壓縮空氣洗井過程中可排出孔外。同時(shí)磷酸根帶有強(qiáng)負(fù)電荷,可吸附粘土晶體含Ca2+、Al3+、Mg2+棱角部位,使粘土離子之間斥力增強(qiáng);同時(shí)磷酸根離子產(chǎn)生吸附時(shí)帶進(jìn)水化膜,增加了粘土顆粒的水化。通過以上分散作用,使井壁的泥皮被逐漸分解成泥糊狀,從而達(dá)到破壞泥皮的目的[7]。焦磷酸鈉洗井溶液濃度一般為0.8%~1.2%,由于CGSD-01井出水層井段施工時(shí)間較短,泥漿對(duì)井壁的堵塞程度不嚴(yán)重,故選用0.8%濃度的焦磷酸鈉洗井溶液。CGSD-01井出水層位為霧迷山二段(3715~4051.68m),根據(jù)層位厚度,計(jì)算出管內(nèi)及管外環(huán)空間隙體積,配置焦磷酸鈉溶液11.27m3。施工前先將鉆桿下入井底,通過泥漿泵將焦磷酸鈉溶液注入井內(nèi),再注入泥漿將焦磷酸鈉溶液頂替至3715~4051.68m井段。注入階段共替出泥漿21m3,浸泡7h后用清水替換焦磷酸鈉溶液。2.2壓縮空氣洗井本井在完成焦磷酸鈉洗井后,開始?jí)嚎s空氣洗井作業(yè)。通過向井內(nèi)持續(xù)注入高壓空氣,使井內(nèi)水柱上下震蕩破壞井壁泥皮;同時(shí)高壓空氣推動(dòng)井內(nèi)水柱間斷性噴出井口,隨著井噴,井內(nèi)瞬時(shí)形成負(fù)壓,井壁裂隙堵塞物被吸入井內(nèi),有助于含水層的疏通出水[8]。根據(jù)本井水位高度及壓縮空氣洗井所需氣量,選用壓力6MPa,風(fēng)量10m3/min空壓
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]東麗湖地?zé)徙@探CGSD-01井鉆完井技術(shù)[J]. 和國磊,宋志彬,胡志興,許本沖,馬漢臣,陳浩文,杜垚森. 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2019(04)
[2]浮力下管技術(shù)在天津東麗CGSD-01地?zé)嵴{(diào)查井中的應(yīng)用[J]. 許本沖,和國磊,宋志彬,馬漢臣,秦如雷. 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2019(04)
[3]天津東麗湖CGSD-01井取心問題及技術(shù)探索[J]. 杜垚森,宋志彬,和國磊,馬漢臣,許本沖,陳浩文. 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2019(03)
[4]氣舉-酸化聯(lián)合洗井技術(shù)在地?zé)豳Y源開發(fā)中的應(yīng)用[J]. 凌安航,譚揚(yáng)軍. 價(jià)值工程. 2018(21)
[5]論地?zé)峋淳霸霎a(chǎn)工藝技術(shù)[J]. 劉詠康. 內(nèi)燃機(jī)與配件. 2017(10)
[6]地?zé)峋删に嘯J]. 安麗麗,劉志軍. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2016(27)
[7]地?zé)峋┕ち鞒碳肮こ炭刂萍夹g(shù)探討[J]. 郝剛強(qiáng),王智慧,姜亞東. 西部資源. 2015(01)
[8]單孔穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)資料的計(jì)算機(jī)處理與繪圖[J]. 劉柏根. 陜西煤炭. 2014(02)
[9]酸化液壓技術(shù)在地?zé)嵩霎a(chǎn)中的應(yīng)用分析[J]. 王平,宗振海,李振杰,徐云鵬,田光輝. 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2011(10)
[10]地?zé)峋淳に囂接慬J]. 任良治,李勤義,熊章華,楊揚(yáng),王冠豪,黎立. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2010(S2)
碩士論文
[1]酸化壓裂工藝在碳酸鹽巖層地?zé)衢_發(fā)中的應(yīng)用[D]. 徐云鵬.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
本文編號(hào):3076110
【文章來源】:探礦工程(巖土鉆掘工程). 2019,46(06)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
95CY01井井身結(jié)構(gòu)
紹CGSD-01井多工藝聯(lián)合洗井及抽水試驗(yàn)實(shí)施工藝,可為今后類似的工程提供參考。1工程概況CGSD-01井為地?zé)崽讲山Y(jié)合井,位于天津市東麗區(qū)麗湖西南角。工作區(qū)所處大地構(gòu)造位置為華北準(zhǔn)地臺(tái)(Ⅰ)-華北斷坳(Ⅱ)-滄縣隆起(Ⅲ)-潘莊凸起(Ⅳ)的中部東側(cè)。CGSD-01井為設(shè)計(jì)井深4000m直井,覆蓋層以下定深取心,完鉆井深4051.68m。其實(shí)際井身結(jié)構(gòu)(見圖1)如下[2]。(1)一開井段:井徑444.5mm,深度1469.84m,下入?339.7mm套管;(2)二開井段:井徑311.2mm,深度2262.75m,下入?244.5mm套管;(3)三開井段:井徑215.9mm,深度4051.68m,下入?177.8mm套管,其中篩管長度320.34m。圖1CGSD-01井井身結(jié)構(gòu)Fig.1CasingprogramofwellCGSD-01潘莊凸起分布的地層由新至老分別為新生界、古生界和中、新元古界。CGSD-01井實(shí)際鉆探揭露揭層情況見表1。表1實(shí)際揭露地層特征[3]Table1Actualexposedstratacharacteristics地層界系組段底板埋深/m地層厚度/m巖性特征新生界(Cz)第四系(Q)新近系(N)明化鎮(zhèn)組(Nm)館陶組(Ng)355355粘土、粉細(xì)砂互層上段790435砂巖為主,與泥巖互層下段1160370泥巖為主,與砂巖互層1460300砂礫
2.1焦磷酸鈉洗井鉆井結(jié)束后首先進(jìn)行焦磷酸鈉(Na4P4O7)洗井作業(yè)。焦磷酸鈉與粘土發(fā)生絡(luò)合作用,形成不易沉淀的水溶性絡(luò)離子,在壓縮空氣洗井過程中可排出孔外。同時(shí)磷酸根帶有強(qiáng)負(fù)電荷,可吸附粘土晶體含Ca2+、Al3+、Mg2+棱角部位,使粘土離子之間斥力增強(qiáng);同時(shí)磷酸根離子產(chǎn)生吸附時(shí)帶進(jìn)水化膜,增加了粘土顆粒的水化。通過以上分散作用,使井壁的泥皮被逐漸分解成泥糊狀,從而達(dá)到破壞泥皮的目的[7]。焦磷酸鈉洗井溶液濃度一般為0.8%~1.2%,由于CGSD-01井出水層井段施工時(shí)間較短,泥漿對(duì)井壁的堵塞程度不嚴(yán)重,故選用0.8%濃度的焦磷酸鈉洗井溶液。CGSD-01井出水層位為霧迷山二段(3715~4051.68m),根據(jù)層位厚度,計(jì)算出管內(nèi)及管外環(huán)空間隙體積,配置焦磷酸鈉溶液11.27m3。施工前先將鉆桿下入井底,通過泥漿泵將焦磷酸鈉溶液注入井內(nèi),再注入泥漿將焦磷酸鈉溶液頂替至3715~4051.68m井段。注入階段共替出泥漿21m3,浸泡7h后用清水替換焦磷酸鈉溶液。2.2壓縮空氣洗井本井在完成焦磷酸鈉洗井后,開始?jí)嚎s空氣洗井作業(yè)。通過向井內(nèi)持續(xù)注入高壓空氣,使井內(nèi)水柱上下震蕩破壞井壁泥皮;同時(shí)高壓空氣推動(dòng)井內(nèi)水柱間斷性噴出井口,隨著井噴,井內(nèi)瞬時(shí)形成負(fù)壓,井壁裂隙堵塞物被吸入井內(nèi),有助于含水層的疏通出水[8]。根據(jù)本井水位高度及壓縮空氣洗井所需氣量,選用壓力6MPa,風(fēng)量10m3/min空壓
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]東麗湖地?zé)徙@探CGSD-01井鉆完井技術(shù)[J]. 和國磊,宋志彬,胡志興,許本沖,馬漢臣,陳浩文,杜垚森. 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2019(04)
[2]浮力下管技術(shù)在天津東麗CGSD-01地?zé)嵴{(diào)查井中的應(yīng)用[J]. 許本沖,和國磊,宋志彬,馬漢臣,秦如雷. 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2019(04)
[3]天津東麗湖CGSD-01井取心問題及技術(shù)探索[J]. 杜垚森,宋志彬,和國磊,馬漢臣,許本沖,陳浩文. 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2019(03)
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[6]地?zé)峋删に嘯J]. 安麗麗,劉志軍. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2016(27)
[7]地?zé)峋┕ち鞒碳肮こ炭刂萍夹g(shù)探討[J]. 郝剛強(qiáng),王智慧,姜亞東. 西部資源. 2015(01)
[8]單孔穩(wěn)定流抽水試驗(yàn)資料的計(jì)算機(jī)處理與繪圖[J]. 劉柏根. 陜西煤炭. 2014(02)
[9]酸化液壓技術(shù)在地?zé)嵩霎a(chǎn)中的應(yīng)用分析[J]. 王平,宗振海,李振杰,徐云鵬,田光輝. 探礦工程(巖土鉆掘工程). 2011(10)
[10]地?zé)峋淳に囂接慬J]. 任良治,李勤義,熊章華,楊揚(yáng),王冠豪,黎立. 地下空間與工程學(xué)報(bào). 2010(S2)
碩士論文
[1]酸化壓裂工藝在碳酸鹽巖層地?zé)衢_發(fā)中的應(yīng)用[D]. 徐云鵬.中國地質(zhì)大學(xué)(北京) 2014
本文編號(hào):3076110
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