王鎮(zhèn)
(大慶鉆探工程公司鉆井工程技術(shù)研究院,黑龍江大慶163413)
徐家圍子區(qū)塊天然氣資源豐富有較高的開采價值,但氣藏埋藏較深,下部地層夾層多,斷層多,火山巖裂縫發(fā)育導(dǎo)致漏失頻繁,施工鉆井難度較大,多口井曾發(fā)生過較為嚴(yán)重的漏失,因此有必要對該區(qū)塊的防漏堵漏技術(shù)進(jìn)行總結(jié)和分析,從而為后續(xù)施工打好基礎(chǔ)。
徐家圍子區(qū)塊儲層儲集類型發(fā)育有孔隙型、裂縫-孔隙型、孔隙—裂縫型和裂縫型,其中以裂縫—孔隙型(49.71%)和孔隙型(44.13%)為主;發(fā)育有10種孔縫組合類型。上部地層可能鉆遇明水組和四方臺組,其地層成巖性差,膠結(jié)疏松,易井塌、井漏,需要做好防漏防塌措施;下部地層鉆遇登婁庫組和營城組均含氣,該層為火山巖,裂縫比較發(fā)育,鉆井過程井漏發(fā)生頻繁。該區(qū)塊應(yīng)以防漏為主,防堵結(jié)合。
井漏發(fā)生除了地層復(fù)雜等客觀因素外,還與防漏的重視程度有很大的關(guān)系,由于施工技術(shù)措施不合理和對防漏重視不夠造成的井漏主要有下面幾種情況[1-2]:
(1)下鉆速度過快,造成壓力激動,壓漏地層;
(2)下鉆未進(jìn)行分段循環(huán),下鉆到底開泵,流動阻力太大,憋漏地層;
(3)加重速度過猛,鉆井液密度不均勻,重鉆井液段返到環(huán)空壓漏地層;
(4)起鉆前打封閉段長,鉆井液密度高,下鉆到底頂替到一定高度時,壓漏地層;
(5)環(huán)空砂子太多造成堵塞,憋漏地層。
為了避免上述人為原因造成的漏失,防止將地層壓裂造成井漏,應(yīng)采取以下防漏措施:
(1)合理設(shè)計(jì)各層段鉆井液密度,在保證井下安全的前提下盡可能采用低的鉆井液密度。
(2)采用滿足清洗井筒的最低的鉆井液循環(huán)排量,降低循環(huán)壓力。
(3)防止鉆頭和鉆挺泥包,如已出現(xiàn)泥包,應(yīng)設(shè)法排除,避免憋壓。
(4)認(rèn)真搞好鉆井液固相控制,清除鉆井液中無用固相和巖屑,防止鉆井液密度升高,充分循環(huán),保證井眼內(nèi)清潔,降低循環(huán)壓力。
(5)保持鉆井液的良好流變性能。
(6)進(jìn)入預(yù)計(jì)漏層前,用隨鉆堵漏劑配制膠液進(jìn)行維護(hù),配合工程技術(shù)措施,共同提高防漏效果。
(7)鉆遇高壓層,按照規(guī)程進(jìn)行合理的壓力控制。
堵漏材料的合理匹配以及堵漏工藝的有效實(shí)施是堵漏成功的必要條件,鉆進(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)鉆井液存在明顯的漏失時,應(yīng)根據(jù)不同的漏速,采取合理的堵漏方案[3-4]。在對徐家圍子地區(qū)的漏失情況進(jìn)行充分研究后,總結(jié)出了如下堵漏技術(shù)措施。
(1)發(fā)生井漏后首先認(rèn)真收集資料,把發(fā)生井漏的層位地層巖性、井漏前后鉆井液性能的變化、振動篩返砂情況、鉆井液循環(huán)排量、返出排量、停泵后井口液面變化情況、泵壓變化情況統(tǒng)計(jì)清楚。
(2)根據(jù)發(fā)生井漏時的資料認(rèn)真分析發(fā)生井漏的原因,并制定出具體的堵漏措施,確定堵漏配方,根據(jù)配方及時準(zhǔn)備堵漏材料。
(3)漏速在3m3/h左右的井,采用隨鉆堵漏的方法,在鉆井液中加2%隨鉆堵漏劑隨鉆隨堵,并根據(jù)隨鉆堵漏的效果適當(dāng)加入1%~2%小顆粒堵漏劑。
(4)漏速在5~15m3/h的井,起鉆到井底前200m等地面配堵漏漿,堵漏漿密度要高于鉆進(jìn)時鉆井液密度0.1~0.15g/cm3,堵漏劑主要以中小顆粒為主。堵漏漿配完后先開泵小排量循環(huán),當(dāng)堵漏劑到達(dá)鉆頭位置時下鉆到井底開始注堵漏漿,注堵漏漿排量要采取先小后大然后根據(jù)泵壓的變化在適當(dāng)降低排量的方法。小排量頂通循環(huán),當(dāng)井底堵漏漿量達(dá)到10m3左右時把泵排量開到最大同時大幅度上下活動鉆具增加激動壓力使堵漏漿進(jìn)入漏層,觀察井口泵壓變化情況,泵壓首先要經(jīng)過一個由高到低再升高的過程,當(dāng)泵壓升高到正常循環(huán)泵壓以上2~3MPa以內(nèi)時就要適當(dāng)減小排量,堵漏漿全部出鉆頭后停泵起鉆,起鉆灌好鉆井液,起完鉆后靜止8h以上堵漏,使堵漏劑中膨脹性纖維充分膨脹提高堵漏效果。
(5)漏速在20m3/h以上到井口失返的井,起鉆到井底前200m等地面配堵漏漿,堵漏漿密度要高于鉆進(jìn)時鉆井液密度0.1~0.15g/cm3,堵漏劑主要以中顆粒和大顆粒為主。堵漏漿配完后先開泵小排量循環(huán),當(dāng)堵漏漿到達(dá)鉆頭位置時下鉆到井底開始注堵漏漿,先小排量頂通循環(huán),當(dāng)井底堵漏漿量達(dá)到20m3左右時把泵排量開到最大同時大幅度上下活動鉆具增加激動壓力使堵漏漿進(jìn)入漏層,觀察井口泵壓變化情況,當(dāng)泵壓升高到正常循環(huán)泵壓以上2~3MPa以上時就要適當(dāng)減小排量,堵漏漿全部出鉆頭后停泵起鉆,起鉆灌好鉆井液,起完鉆后靜止8h以上堵漏,使堵漏劑中膨脹性纖維充分膨脹提高堵漏效果。
(6)堵漏成功后要逐級篩掉堵漏劑,也就是采取逐漸提高篩布目數(shù)的方法分級篩除堵漏劑,避免用細(xì)篩布一次篩除全部堵漏劑,振動篩損失鉆井液過多,同時鉆井液性能變化幅度過大導(dǎo)致二次井漏和產(chǎn)生井下復(fù)雜。
(7)堵完漏恢復(fù)鉆進(jìn)時要適當(dāng)控制開關(guān)泵速度、鉆進(jìn)速度和泵的排量,待大鉆具過易漏井段后在逐漸恢復(fù)正常鉆進(jìn)。進(jìn)一步鞏固堵漏效果。
按照新的堵漏方案在徐家圍子區(qū)塊的徐深9X、徐深2X平1和徐深更平X等3口井進(jìn)行現(xiàn)場試驗(yàn),與臨井相比取大幅度減少了堵漏次數(shù)和泥漿漏失量,取得了明顯的成功,堵漏對比效果見表1。
表1 試驗(yàn)井堵漏效果
(1)井漏發(fā)生的除了地層復(fù)雜等客觀因素外,技術(shù)措施不合理和施工人員對防漏不重視也是主要原因之一。
(2)徐家圍子區(qū)塊以防漏為主、堵漏為輔,防漏措施得當(dāng)會降低后期的漏失幾率和漏失速度,避免復(fù)雜情況發(fā)生。
(3)堵漏材料的合理匹配以及堵漏工藝的有效實(shí)施是堵漏成功的必要條件,鉆進(jìn)過程中發(fā)現(xiàn)鉆井液存在明顯的漏失,應(yīng)根據(jù)不同的漏速,采取合理的堵漏方案。
[1]李家學(xué),黃進(jìn)軍,羅平亞,等.隨鉆防漏堵漏技術(shù)研究[J].鉆井液與完井液,2008,25(3):25-26.
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[4]陳剛花,尹成芳,邱正松,等.確定井漏層位的改進(jìn)方法與研究[J].石油地質(zhì)與工程,2007,21(3):5.