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译自：SPE87216 使用海水钻近海盐层可以显着降低钻井成本 摘要:如果用不饱和流体钻盐层，机械钻速显著增加。无立管钻井时，这是特别突出的。主要关注的是井眼大规模的扩大。然而，如果实施，在钻孔的性能和成本方面将会实现一个阶跃的进步。 本文详细介绍了用高达1000加仑/分钟（GPM）流量的不饱和钻井液钻探复制了盐层的露头盐的样品进行了全面和大规模实验室测试方案的成果。该实验室的测试程序包括一个计算机化的断层扫描仪（CT）来映射井径扩大实时执行测试，以及可高达6英寸井眼直径大小不一的井眼浸出试验。流速被缩放，以产生在该领域存在的紊流的可比水平。 一种分析井径扩大的预测模型，提出了采用机械钻速，泵速率，钻井液饱和度，溶解盐钻屑和盐从井壁的浸出的影响。该模型准确地预测到10％以内在规模实验室测试适用范围广的流量和流体饱和度所产生的井径扩大尺寸。 现场性能预测被作出，并对预测井径的几何形状的影响进行了讨论。前提是高渗透率的实现，将形成孔的几何形状可接受，，在高达1600gpm的流速泵送海水时也是如此。现场应用描述，其中钻近200英尺20英寸的历史实践。孔内注入盐用饱和盐水钻井液被中断优先于继续使用海水。提高机械钻速以及避免牺牲泥浆系统，通过水泥的成本增加抵消成本的竞争影响，使每口井节约250000美元的成本。实施多孔盐下开发，在钻探项目中将实现超过150万美元的成本节约。该技术现正寻求进一步的应用。 1引言 最厚的盐层位于墨西哥湾（GOM）和世界上其他碳氢化合物盆地之下。在墨西哥湾，特别地，盐可能在几千英尺的泥线处遇到。通常情况下，盐体侵入范围在厚度为1000与10000英尺之间。 在这些深度较浅，目前深水钻井的做法是无立管钻探，使循环液（用过的钻井液和岩屑）被排放到海床。这种采用是因为大直径孔部分需要在较浅的深度以适应以达到深层储集层所需的多套管柱的。取返回到钻台，海上立管是必需的。目前的钻探技术和所需的压力等级限制冒口直径至18 3/4英寸。在超压环境下钻时。这意味着，孔的直径比这更大的（例如，28和24的孔段）必须无立管钻探。 当在浅地层钻井，通常的做??是使用海水作为钻井液以及使用聚合的盐水的稠化剂以有效的确保孔的清洗。然而，在浅水流动电位发生，所需密度的加权盐水用于限制盐水和非骨水泥砂大量涌入到井孔，因为这可能会危及井和海底模板的完整性。当钻盐层部分无立管，有一种担心即不饱和盐水或海水钻井液会在盐层中引起严重的膨胀，因为它被浸出（溶解）通过较少的盐水流体。这导致了浅盐部分被钻使用饱和盐或高盐度，水基钻井液，以返回液被带到海底。 有几个缺点本当前盐水钻井实践。因为大孔直径被钻（28和24英寸直径均为典型的该深度盐层通常遇到的），高达1000加仑（23.8桶/分钟）的高循环速率经常被使用。机械钻速也减慢采用加权，高矿化度盐水钻井液; 在这些情况下20至30英尺/小时的情况并不少见。在这些条件下，在盐层1000英尺长的井段，钻井无立管，将排放约50000桶钻井液到海底。另外，还有一些采用这种策略钻井的成本影响。单单使用加权盐水的花销无立管钻井时所丢失的成本可能将超过50万美元。如果各机械转速分别提高了3倍，那么额外的节省相同的量可以通过使用昂贵的“第五代”深水钻井平台更快钻井实现。有一个显著的成本优势，因此，当钻盐层段无立管，寻求替代钻井液。这些中最便宜的是海水。 2回顾盐钻井经验 墨西哥湾盐层钻井经验的最新汇编是由Whitfill等人完成，“钻探盐层—钻井液渗透率和孔尺寸的影响。”这篇论文，发表于2002年，覆盖钻探盐层的几个方面，包括使用不饱和盐水钻井和不饱和废液的使用。 他们报告说，现场实验研究使用低粘度不饱和扫描，而钻探盐层使用其它饱和水基钻井液系统导致机械钻速增加一倍。此时用三牙轮钻头在17号井钻探。井眼，泵送两个100万桶用每桶0.75磅（ppb）的黄原胶稠化的海水废液。这些临时增加的机械钻速从通常分别为25英尺/小时至60英尺/小时和49英尺/小时。后来，500桶废液被泵送;这些被加权到11.2聚丙二醇和含有分散剂和盐的15万份每百万份（ppm）水平的氯化物。典型暂时增加机械钻速分别从21至41英尺/小时;30至59英尺/小时，15到20英尺/小时，以及51至91英尺/小时。这一经验表明，海水钻探时显著增加机械钻速是可以实现的。 在用海水钻井时井眼质量的恶化是一个明显值得关注的问题。然而，很少有关盐的溶解已发表在公开的文献。重要的工作日期从20世纪60年代初。2-4这些，连同近期主体的考虑，5,6都集中在盐穴的浸出。这个过程发生在层流（即，在流量和溶解率远慢于油田钻探关联的“强制对流”的适用流速）。非常有限的对盐层下紊流的溶解的数据是在已发表的文献中找到。杜里和杰森4报告增加在10至20倍溶解速率于紊流的盐水。 使用