渤海C油田精準防漏堵漏實踐

高宏松 吳婷 劉成杰

1. 中海石油（中國）有限公司天津分公司 天津 300450 2. 中海油能源發(fā)展股份有限公司工程技術(shù)分公司 天津 300452

渤海區(qū)塊根據(jù)構(gòu)造分區(qū)近幾年主要漏失區(qū)塊為渤西。漏失深度由北向南，斜破帶向深凹逐漸加深；漏失層位主要發(fā)生在東二—東三段，漏失通道主要為裂縫性漏失；漏失速率上體現(xiàn)為中、小漏為主。井漏主要與郯廬走滑斷裂帶、秦皇島-旅順斷裂帶、張家口-蓬萊斷裂帶密切相關(guān)[1]。

渤海C油田整體位于張蓬斷裂帶上，在構(gòu)造背景上具有井漏風(fēng)險，開發(fā)層位主要為館陶組及古近系東營組，發(fā)育多套斷裂系統(tǒng)。該油田館陶組地層砂巖/砂礫巖較為發(fā)育，東二上段次之，明下段則砂巖發(fā)育相對較差。漏失層位有東營、館陶，漏失層巖性有砂巖、泥巖，漏速為9～117m3/h；漏失時鉆井液密度為1.17～1.43g/cm3，漏失時循環(huán)當(dāng)量密度1.273～1.522g/cm3。

1 漏失類型及漏因分析

前期開發(fā)井作業(yè)中A20、A7、A21H三口井在作業(yè)過程中鉆遇F38和F39斷層時發(fā)生嚴重漏失。從漏失類型和大小分析：瞬間漏速大，漏失通道大，漏失量大，堵而不死，屬于大型/惡性漏失；常規(guī)橋堵材料在漏失通道內(nèi)難以架橋，不能有效封堵裂縫通道，地層承壓低，當(dāng)揭開漏層后復(fù)漏[2]。

此前該區(qū)塊作業(yè)思路采用漏失后積極堵漏成功后再繼續(xù)作業(yè)的常規(guī)模式，包括隨鉆堵漏強鉆，凝膠+橋堵漿及雷特堵漏工藝等，但存在處理井漏時間長、復(fù)漏頻繁、作業(yè)時效低、鉆井周期長等問題[3]。

2 渤海C 油田精準防漏堵漏技術(shù)

為進一步提高鉆井作業(yè)時效，降低作業(yè)成本，通過技術(shù)攻關(guān)和創(chuàng)新實踐，創(chuàng)新提出采用“鉆前避漏+鉆中防漏+高效堵漏”三合一實踐措施，形成了一套適用于該油田的精準防漏堵漏工藝。將作業(yè)重心由“堵”轉(zhuǎn)向“避”“防”“堵”并重，探索形成包括基于方差的裂縫性井漏識別技術(shù)、一體化的大數(shù)據(jù)井漏預(yù)測方法、鉆井風(fēng)險井段安全與精細操作配套技術(shù)、井漏高效決策機制等技術(shù)在內(nèi)的一整套渤海C油田精準防漏、堵漏實踐配套技術(shù)體系。

2.1 基于方差的裂縫性井漏風(fēng)險識別方法

以地質(zhì)工程一體化為指導(dǎo)，以全井段地震地質(zhì)研究為基礎(chǔ)，開展漏失規(guī)律總結(jié)，進行井漏地質(zhì)風(fēng)險評價及工程對策研究。通過建立基于方差的裂縫性井漏識別，從而更清晰明了識別井下漏失風(fēng)險，為鉆井作業(yè)提供“避”漏及高效處理井漏的準確地質(zhì)資料。通過方差裂縫性識別，可以清晰知悉風(fēng)險井段，為鉆前避漏及決策提供有效詳實的參考。

2.2 一體化的大數(shù)據(jù)井漏預(yù)測方法

以物探、地質(zhì)、測井及工程一體化為指導(dǎo)，建立多專業(yè)大數(shù)據(jù)井漏預(yù)測，通過對已鉆井鉆遇情況的綜合分析，多維度進行井漏鉆前預(yù)測，包括平面斷裂系統(tǒng)分析，判斷設(shè)計井是否屬于易漏構(gòu)造（多套斷裂系統(tǒng)、高角度斷層、平面復(fù)合斷裂等）；井漏高風(fēng)險區(qū)識別：包括地層產(chǎn)狀突變部位、斷裂通道等，圈定高風(fēng)險井段；鄰井井漏情況分析：包括鄰井井漏相關(guān)數(shù)據(jù)、處理結(jié)果及地震屬性特征，分析漏速及漏失特征。

2.3 建立風(fēng)險井段安全與精細操作配套措施

（1）安全措施

根據(jù)方差及大數(shù)據(jù)預(yù)測及軌跡數(shù)據(jù)，確定風(fēng)險井段，在漏失風(fēng)險井段前循環(huán)并長起清理井眼，降低環(huán)空巖屑濃度；制訂現(xiàn)場防漏堵漏職責(zé)，風(fēng)險井段前全員按照職責(zé)進入防漏、堵漏工作狀態(tài)。

（2）鉆井液密度精細控制

圖2 一體化大數(shù)據(jù)井漏預(yù)測

經(jīng)過不斷實踐，現(xiàn)場逐漸摸索出各井段安全鉆進的密度“下限”：館陶組1.17g/cm3，東二上段1.22g/cm3，東二下段1.26g/cm3，東三段1.32g/cm3，大大降低斷層漏失風(fēng)險同時后續(xù)井未出現(xiàn)巖性漏失。

凡事“預(yù)則立，不預(yù)則廢”，學(xué)習(xí)也是如此。實踐證明，該方法無論是對于提高學(xué)生的理解能力還是學(xué)習(xí)成績都有很大的幫助。因此，我要求學(xué)生們巧讀書、會讀書。讀書要有計劃性、目的性。在以前的教學(xué)中，我給學(xué)生五分鐘時間閱讀教材，但講課中發(fā)現(xiàn)這對學(xué)生理解問題的幫助不大，原因就在于只注重讀的過程，而沒有提出這節(jié)課要解決的問題是什么，即缺乏目的性，閱讀也只能流于形式。因此，我指導(dǎo)學(xué)生帶著問題閱讀。首先粗讀，通過把握本課目與目之間的關(guān)系大致了解本課的主要內(nèi)容與脈絡(luò)。其次，細讀，用筆劃出你認為重要的知識，或你認為比較難的知識，再或者你的疑惑、你的收獲。

（3）ECD精準控制

鉆具組合中加入隨鉆監(jiān)測ECD工具，通過對井底ECD監(jiān)測，精細控制鉆井密度及鉆井參數(shù)，同時通過軟件模擬井下ECD及井筒清潔狀況，為調(diào)整鉆井液性能及工程循環(huán)時間、短起下等工序作出明確的指導(dǎo)。經(jīng)過不斷探索，館陶組薄弱層控制ECD不超過1.26g/cm3，東二段不超過1.40g/cm3，東三段不超過1.45g/cm3，能夠有效降低漏失風(fēng)險。

（4）一井“兩策”

針對漏失風(fēng)險較高的，取消瘦身井，采用常規(guī)井身結(jié)構(gòu)，并備用一層套管，當(dāng)斷層漏失且漏速大于30m3/h或堵漏1次無效，則強行鉆穿斷層后下套管封固，可大大提高堵漏作業(yè)工期，實現(xiàn)高效堵漏。

2.4 井漏高效決策機制

基于方差及大數(shù)據(jù)風(fēng)險預(yù)測，分析漏失特征，制定井漏高效決策機制，實鉆過程中以快速封固漏失層為目標，發(fā)生井漏后根據(jù)現(xiàn)場處置情況進行快速決策，漏失井堵漏平均天數(shù)由8.33天下降至1.58天，堵漏效率提高81%。

圖3 渤海C油田井漏高效決策機制

3 現(xiàn)場應(yīng)用情況

通過以全井段地震地質(zhì)研究為基礎(chǔ)，開展漏失規(guī)律總結(jié)，認識井漏地質(zhì)風(fēng)險，建立基于方差的裂縫性井漏識別；聯(lián)合多專業(yè)建立大數(shù)據(jù)井漏預(yù)測系統(tǒng)，實時模擬設(shè)計井與漏失井距離，為現(xiàn)場作業(yè)提供系統(tǒng)性井漏風(fēng)險提示，做到系統(tǒng)防漏；同時對于作業(yè)井，在不坍塌的情況下，不斷探索地層密度下限和降低風(fēng)險井段ECD值，并在作業(yè)過程中進行精準控制；針對嚴重漏失井堵漏困難、周期長、堵漏成功后復(fù)漏等問題，采取高效決策，在保證安全作業(yè)的前提下，調(diào)整鉆井液流變性封堵性，小參數(shù)強鉆通過斷層后盡快下套管封固，有效縮短作業(yè)周期并減緩了井漏帶來的井眼長期暴露風(fēng)險，保證高效堵漏。

渤海C油田全部53口井鉆井作業(yè)，該油田防漏、堵漏實踐技術(shù)共應(yīng)用45口井。前期作業(yè)的8口井中有3口井發(fā)生漏失，處理井漏平均耗時8.33余天。通過應(yīng)用方差的裂縫性井漏風(fēng)險識別、一體化大數(shù)據(jù)井漏預(yù)測、風(fēng)險井段安全與精細操作配套措施及井漏高效決策機制，后續(xù)的45口井中有11口井發(fā)生漏失，處理井漏平均耗時1.58天，堵漏效率提高了81%，累計節(jié)省鉆井工期超75天。

3 結(jié)論

1）通過精準防漏、堵漏實踐技術(shù)的應(yīng)用，渤海C油田A平臺開發(fā)項目整大大節(jié)省工期和工期費用。鉆井液方面，減少了鉆井液和承壓堵漏材料的使用，節(jié)省成本。

2）通過方差的裂縫性井漏風(fēng)險識別、一體化大數(shù)據(jù)井漏預(yù)測，單井井漏預(yù)測準確率提高30%以上。通過風(fēng)險井段安全與精細操作配套措施，有效的降低了井漏發(fā)生風(fēng)險，同時系統(tǒng)化井漏發(fā)生后的井眼處理措施，大大降低了了斷層帶來的風(fēng)險。

3）通過井漏高效決策機制，有效的減少了堵漏工期，實現(xiàn)了高效堵漏。渤海C油田精準防漏、堵漏實踐技術(shù)，其應(yīng)用前景廣闊，經(jīng)濟效益巨大，對處于渤海三大斷裂帶的其他油田亦有一定的借鑒意義。