涇河工區(qū)井漏特點(diǎn)及防漏堵漏對(duì)策

顧法釗,董明健,張居波

(中國(guó)石化勝利石油工程有限公司 西南分公司,四川 德陽(yáng) 618000)

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涇河工區(qū)井漏特點(diǎn)及防漏堵漏對(duì)策

顧法釗,董明健,張居波

(中國(guó)石化勝利石油工程有限公司 西南分公司,四川 德陽(yáng) 618000)

涇河工區(qū)是中石化華北局上產(chǎn)主產(chǎn)區(qū),在勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中,井漏多有發(fā)生,成為影響施工進(jìn)度的關(guān)鍵因素。為了解決這一問(wèn)題,通過(guò)對(duì)該地區(qū)地質(zhì)特征的調(diào)研,以及前期鉆井中出現(xiàn)的漏失情況的總結(jié),明確該區(qū)塊井漏的特點(diǎn),形成防漏措施,并在此基礎(chǔ)上通過(guò)對(duì)堵漏配方的評(píng)價(jià),形成以隨鉆堵漏和承壓堵漏相結(jié)合的堵漏方案,解決井漏制約鉆進(jìn)速度的難題,在該工區(qū)的后期鉆井中顯示了良好的效果。

涇河;井漏;漏失特點(diǎn);防漏堵漏對(duì)策

涇河工區(qū)是中石化華北分公司在鄂爾多斯盆地彬長(zhǎng)區(qū)塊重點(diǎn)上產(chǎn)區(qū)塊。構(gòu)造位于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡南部。該區(qū)塊的設(shè)計(jì)垂深1 100～1 500 m,斜深約2 500 m,一般先打?qū)а?找到油層后,回填至直井段鉆水平井,完鉆層位為三疊系延長(zhǎng)組。目的層水平段長(zhǎng)1 000 m,實(shí)際完鉆水平段長(zhǎng)都超過(guò)1 000 m, 完井方式為139.7 mm套管固井、射孔。但由于該地區(qū)儲(chǔ)層孔隙及裂縫的發(fā)育,在鉆井過(guò)程中多見(jiàn)漏失發(fā)生,嚴(yán)重影響了施工進(jìn)度,對(duì)儲(chǔ)層也有較大損害。因此,針對(duì)該地區(qū)的漏失特點(diǎn)開(kāi)展對(duì)策研究,有助于提高堵漏成功率,縮短堵漏時(shí)間,提高勘探開(kāi)發(fā)效益。

1 地質(zhì)特征

涇河工區(qū)位于鄂爾多斯盆地南部,橫跨伊陜斜坡、天環(huán)坳陷及渭北隆起三個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元。涇河工區(qū)的主力含油層系為延長(zhǎng)組長(zhǎng)9～長(zhǎng)6油層組,其延長(zhǎng)組地層簡(jiǎn)表見(jiàn)表1[1-2]。該工區(qū)目的層含油性好,但儲(chǔ)集條件較差、儲(chǔ)層非均質(zhì)性強(qiáng),鉆井施工過(guò)程中存在一定漏失情況。

表1 涇河工區(qū)延長(zhǎng)組地層

2 漏失特點(diǎn)

涇河工區(qū)前期鉆井施工中多口井出現(xiàn)了嚴(yán)重漏失,其中典型井例為涇河17-平16井。該井自2013年7月6日22∶00一開(kāi)鉆進(jìn),到二開(kāi)鉆至2 700 m完鉆,先后發(fā)生漏失7次,其中一開(kāi)鉆進(jìn)發(fā)生漏失3次,二開(kāi)水平鉆進(jìn)中漏失4次,一開(kāi)都為失返性漏失,二開(kāi)水平鉆進(jìn)發(fā)生失返性漏失1次,其余3次為滲漏,全井處理井漏損失時(shí)間130.42 h。

從實(shí)鉆資料來(lái)看,一開(kāi)漏失層位為第四系灰黃色黃土層,存在裂縫、裂隙發(fā)育,多為裂縫性漏失。二開(kāi)延長(zhǎng)組的長(zhǎng)8組有裂隙發(fā)育,漏失相對(duì)較多,巖性為深灰色泥巖、粉砂質(zhì)泥巖與淺灰色細(xì)、粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖呈等厚互層。根據(jù)鉆進(jìn)中發(fā)生的漏失嚴(yán)重程度以及地層特點(diǎn)，確定本區(qū)域?yàn)榱芽p性漏失。

3 防漏堵漏對(duì)策

3.1 防漏措施

(1)使用低密度鉆井液,降低鉆井-地層系統(tǒng)中的壓差。

(2)調(diào)整鉆井液的流變性能，降低循環(huán)壓耗及開(kāi)泵時(shí)壓力激動(dòng)。

(3)在鉆井液中加入隨鉆、單封或封堵防塌劑以及預(yù)水化膨潤(rùn)土漿增加鉆井液封堵能力。

(4)鉆遇易漏層時(shí)采用小排量鉆進(jìn)降低循環(huán)壓耗,控制鉆速降低環(huán)空鉆屑濃度,以降低環(huán)空當(dāng)量密度,起下鉆要平穩(wěn),減少壓力激動(dòng)。

(5)在堵漏過(guò)程中,可適當(dāng)降低鉆井液密度減少靜液柱壓力。對(duì)于上部大尺寸井眼的滲透性漏失,可適當(dāng)提高鉆井液黏切降低漏速。

3.2 堵漏措施

3.2.1 隨鉆堵漏配方

針對(duì)微小裂縫造成的滲透性漏失可采用隨鉆堵漏技術(shù)。隨鉆堵漏劑具有較好的充填、橋堵、封堵效果,能提高承壓能力,能輔助形成較好的泥餅,減小井下摩擦。因此,利用FA型非滲透濾失儀對(duì)堵漏漿配方進(jìn)行評(píng)價(jià)和優(yōu)選(砂子粒徑為20～40目)。配方優(yōu)選實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。優(yōu)選出的隨鉆堵漏配方為10%土漿+6%非滲透處理劑+3% GXD隨鉆堵漏劑。

3.2.2 承壓堵漏配方

(1)堵漏劑選擇。為了對(duì)裂縫性地層實(shí)現(xiàn)有效橋堵,堵漏漿配方中要保持一定比例的骨架材料,并做到軟、中、硬材料相互配合,實(shí)現(xiàn)架橋、填充、封堵的有效結(jié)合,這樣才能實(shí)現(xiàn)快速封堵,并且使堵漏漿具有較高的承壓能力。同時(shí),堵漏漿中膨潤(rùn)土及聚合物含量應(yīng)該有所考慮,使堵漏漿具有較好的懸浮能力,保證大顆粒材料不會(huì)出現(xiàn)沉降,使其能順利進(jìn)入漏層發(fā)揮作用,并保證堵漏漿具有較好的流動(dòng)性[3-7]。

表2 隨鉆堵漏配方優(yōu)選實(shí)驗(yàn)結(jié)果

承壓堵漏材料級(jí)配比例可根據(jù)漏失程度進(jìn)行選擇。一開(kāi)失返性裂縫漏失,橋塞堵漏漿質(zhì)量分?jǐn)?shù)選用10%～15%(5 mm以上核桃殼含量∶大顆粒復(fù)合堵漏劑含量=5∶5)。二開(kāi)失返性裂縫性漏失,可選用以大顆粒復(fù)合堵漏劑為主,小顆粒復(fù)合堵漏劑為輔來(lái)橋塞堵漏,一般橋塞堵漏選用10%～15%(大顆粒復(fù)合堵漏劑∶小顆粒復(fù)合堵漏劑=3∶2)。

(2)堵漏配方及性能評(píng)價(jià)。針對(duì)嚴(yán)重漏失的裂縫性漏失，堵漏配方為井漿+1%～2%單封+4%～5%大顆粒復(fù)合堵漏劑+2%～3%小顆粒復(fù)合堵漏劑+3%～4%核桃殼(5mm以上)+1%～2%云母堵漏劑。

利用DL-A型高溫高壓堵漏模擬實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)配方進(jìn)行了評(píng)價(jià)(實(shí)驗(yàn)條件:模擬漏層模塊為2 mm裂縫,溫度80 ℃),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該配方最終承壓能力可達(dá)16 MPa,承壓能力較高,滿(mǎn)足在該層位承壓堵漏的要求。

3.2.3 堵漏施工工藝

(1)根據(jù)所需堵漏漿量,按配方配制堵漏漿,密度應(yīng)與鉆井液一致。

(2)根據(jù)需要,先期可打入隔離液。

(3)下入光鉆桿或大水眼鉆頭,一般應(yīng)下在漏層頂部。

(4)出口返出時(shí)要準(zhǔn)確及時(shí)的正反計(jì)量,替漿量按內(nèi)外平衡考慮,如果卸立柱在鉆桿內(nèi)冒鉆井液,就接方鉆桿(或頂驅(qū)),頂替鉆井液量一次3 m3以上,然后再起至安全井段。

(5)將鉆具放在安全位置,然后控制套壓不準(zhǔn)超過(guò)地層破裂壓力,分多次小排量間歇擠壓,開(kāi)泵擠壓時(shí)套壓分次逐步提高到要求承受壓力,靜止擠壓時(shí)間2～8 h,間歇降壓時(shí)間會(huì)逐步延長(zhǎng),最后套壓逐漸穩(wěn)定,顯現(xiàn)堵漏效果。

(6)堵漏成功后,關(guān)井蹩壓2～3 MPa,穩(wěn)壓10～15 min。

4 應(yīng)用效果

在總結(jié)涇河17-平16井堵漏經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,通過(guò)以上防漏堵漏措施,后面施工的幾口井發(fā)生井漏損失的時(shí)間大幅度降低,很好解決了井漏制約鉆進(jìn)速度難題。在涇河32-平2井的鉆井施工中,由于較好地執(zhí)行了防漏措施,該井漏失發(fā)生次數(shù)大幅減少,只在一開(kāi)黃土層出現(xiàn)了漏失,經(jīng)過(guò)承壓堵漏,迅速解決了漏失問(wèn)題,該井共損失堵漏時(shí)間5.08 h,較好地體現(xiàn)出了該工區(qū)防漏堵漏對(duì)策的效果。其他兩口井涇河12-平4井、涇河12-平6井漏失情況相比涇河17-平16井也都大幅減少,堵漏時(shí)間也明顯降低,同時(shí)說(shuō)明該對(duì)策的有效性,井漏具體處理時(shí)間統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表3。

表3 涇河工區(qū)施工井井漏處理時(shí)間統(tǒng)計(jì)

5 結(jié)論及建議

(1)涇河工區(qū)漏失特點(diǎn)為:一開(kāi)漏失層位為第四系灰黃色黃土層,存在裂縫、裂隙發(fā)育,多為裂縫性漏失;二開(kāi)延長(zhǎng)組的長(zhǎng)8組有裂隙發(fā)育,也為裂縫性漏失。

(2)涇河工區(qū)堵漏對(duì)策是在防漏措施的基礎(chǔ)上,采用隨鉆堵漏和承壓堵漏相結(jié)合的堵漏模式,提高了堵漏成功率。

(3)堵漏配方要在骨架材料的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)多種堵漏材料合理的粒級(jí)搭配,實(shí)現(xiàn)對(duì)漏層的有效封堵。

(4)形成的隨鉆堵漏配方及承壓堵漏配方在涇河工區(qū)堵漏明顯,可在該工區(qū)進(jìn)一步應(yīng)用。

(5)建議制定涇河工區(qū)相關(guān)防漏堵漏施工規(guī)范,提高該工區(qū)防漏堵漏效果。

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[責(zé)任編輯] 王艷麗

2016-05-03

顧法釗(1964—)，男，山東日照人，中國(guó)石化勝利石油工程公司西南分公司工程師，主要從事鉆井液現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)及管理研究。

10.3969/j.issn.1673-5935.2016.03.007

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