塔河油田AT16井三開井漏堵漏技術(shù)

劉福興

摘 要：塔河油田AT16井在三開長(zhǎng)裸眼鉆遇185m的鹽膏層，為了控制其蠕變速度，提高鉆井液密度至1.66g/cm3。在提高密度的同時(shí)，也給施工帶來了復(fù)雜的井漏。易發(fā)生井漏的井段分為白堊系：3000～3900m，三疊系：4300～4500m，二疊系：4500～4600m及5300m左右的雙峰灰?guī)r，鹽下泥巖段。該井在三開施工中，發(fā)生3次井漏，共漏失鉆井液224403m3?，F(xiàn)場(chǎng)通過分段橋漿堵漏及全井承壓堵漏和中低強(qiáng)度高橋塞凝結(jié)性堵漏，有效的封堵了漏層，同時(shí)也為塔河油田鉆探該區(qū)塊提供了有力的施工數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞：AT16；鹽膏層；承壓；橋漿堵漏；凝結(jié)性堵漏

中圖分類號(hào)：TB 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：16723198（2014）03019603

1 工程地質(zhì)概況

AT16井三開采用121/4in鉆頭開鉆，鉆至井深5285m三開完鉆。鉆遇地層主要是白堊系（2998.18～3866m）、侏羅系（3866～3899m）、三疊系（3899～4494m）、二疊系（4494～4536m）、石炭系（4536～5285m），其中5071～5256m為鹽層。

2 承壓堵漏簡(jiǎn)介

根據(jù)塔河油田已鉆鹽下井分析，鉆穿鹽層鉆井液密度一般控制在1.65-1.70g/cm3較為理想。而鹽上裸眼井段地層壓力當(dāng)量密度小于1.20 g/cm3，為了滿足鹽膏層的鉆進(jìn)技術(shù)要求和安全順利鉆穿鹽膏層，對(duì)鹽層上的裸眼井段必須作承壓施工。同時(shí)，為了滿足三開下套管施工，必須對(duì)整個(gè)裸眼井段進(jìn)行承壓施工。

依據(jù)地質(zhì)錄井資料，AT16井可能發(fā)生井漏的井段大致可分為三疊系的中細(xì)砂巖和礫狀砂巖，二疊系的灰綠色英安巖，巴楚組的雙峰灰?guī)r。而這些層位只要發(fā)生漏失井口就失返，給鉆井液堵漏施工帶來了很大難度。

3 施工難度

（1）在鹽下段鉆進(jìn)，漏失的不確定因素較多，普遍認(rèn)為鹽下泥巖段鉆進(jìn)不存在漏失，但泥巖在高壓力的不斷的沖擊作用下，加上激動(dòng)壓力造成大壓差下的泥巖漏失。

（2）按設(shè)計(jì)要求在上下泥巖段擴(kuò)孔，而在鹽下泥巖段不同的巖性、鹽層和巖層之間承受能力不同，形成界面裂隙，是引起漏失的又一因素。

（3）在保持密度變化不大的情況下，建立循環(huán)是堵漏的關(guān)鍵。建立循環(huán)后確定漏層位置，有針對(duì)性承壓堵漏。否則在無法建立循環(huán)的情況下很難準(zhǔn)確確定漏層。

（4）承壓后的長(zhǎng)時(shí)間的鉆井作業(yè)，井壁的堵漏材料被循環(huán)帶走，進(jìn)入縫隙的堵漏材料支撐能力減弱，再次形成漏失通道。

（5）從鹽層上部到套管鞋處，電測(cè)結(jié)果顯示在該井段存在多個(gè)水層和油水同層，而且后期為控制鹽層蠕變鉆井液密度達(dá)到1.65～1.67g/cm3，導(dǎo)致上部的漏失點(diǎn)比較多。

4 AT16井漏堵漏施工

4.1 第一次井漏堵漏施工

AT16井鉆進(jìn)至5263.32m時(shí)井口失返，發(fā)生井漏。此次漏失現(xiàn)場(chǎng)分別對(duì)二疊系、井底、套管鞋進(jìn)行了4次橋漿堵漏施工。

4.1.1 4028～4440m橋漿堵漏（濃度26.2%）

根據(jù)臨井資料，首先對(duì)二疊系進(jìn)行橋漿堵漏，下光鉆桿至4440m，配堵漏漿50m3，配方：井漿+2%棉籽殼+1.7%鋸末+4%核桃殼（中）+4%核桃殼（細(xì)）+5%SQD98（粗）+4%SQD98（細(xì)）+3%PB-1+2.5%YX-1，打入堵漏漿36.3m3不返漿。起鉆至2942m關(guān)井憋壓，不起壓。

4.1.2 4047～4440m橋漿堵漏（濃度31.6%）

再次針對(duì)二疊系進(jìn)行堵漏，下鉆光鉆桿至4440m。配堵漏漿50m3，配方：井漿+2%棉籽殼+2%鋸末+6%核桃殼（中）+5%核桃殼（細(xì)）+5%SQD98（粗）+4%SQD98（細(xì)）+4%云母+3.6%蚌殼粉，打入堵漏漿30.88m3不返漿。起鉆至2945m關(guān)井憋壓，壓力3MPa↘0，承不住壓。

4.1.3 4622～5106m橋漿堵漏（濃度32%）

對(duì)二疊系2次堵漏均未成功，現(xiàn)場(chǎng)決定針對(duì)井底進(jìn)行堵漏。下鉆光鉆桿至5106m進(jìn)入鹽層35m。配堵漏漿55m3，配方：井漿+3.6%棉籽殼+1.8%鋸末+5.5%核桃殼（中）+5.5%核桃殼（細(xì)）+4.5%SQD98（粗）+4.5%SQD98（細(xì)）+3.6%云母+2.9%蚌殼粉，打入堵漏漿3780m3不返漿。起鉆至2943m關(guān)井憋壓，壓力5MPa↘0，承不住壓，開泵循環(huán)出現(xiàn)失返現(xiàn)象，判斷為井底已經(jīng)堵住，憋壓過程使上部出現(xiàn)新的漏層，初步斷定為套管鞋處和二疊系。

4.1.4 4171～4500m及2800～3129m橋漿堵漏（濃度286%）

下鉆至4500m，配堵漏漿70m3，配方：井漿+2.9%棉籽殼+2.1%鋸末+4.3%核桃殼（中）+4.3%核桃殼（細(xì)）+3.6%SQD98（粗）+2.9%SQD98（細(xì)）+2.9%PB-1+14%YX-1+2.1%云母+2.9%蚌殼粉，共打入堵漏漿53m3不返漿。起鉆至2943m，靜止堵漏多次后開泵返漿，關(guān)井憋壓，壓力4MPa↘0，承不住壓。

4.1.5 第一次全井橋漿承壓堵漏

（1）2850～5070m橋漿堵漏（濃度23.4%-26.9%）。

下鉆至5077m，配堵漏漿220m3，配方：井漿+（1.11-1.67）%棉籽皮+（1.11-1.67）%鋸末+（1.11-3.33）%核桃殼（中）+（2.78-3.13）%核桃殼（細(xì)）+（1.67-2.78）%SQD98（粗）+（2.22-2.5）%SQD98（細(xì)）+（1.67-1.88）%PB-1+（1.11-1.67）%YX-1+（1.67-2.22）%云母+（2-3.56）%蚌殼粉+（2.22-2.5）%LCM+（1.94-222）%CXD。打入堵漏漿180.3m3，井口返漿。

（2）承壓擠入漿（濃度22.1%）。

起鉆至2850m，配堵漏漿90m3，配方：井漿+1.11%棉籽皮+1.11%鋸末+1.67%核桃殼（中）+2.22%核桃殼（細(xì)）+2.22%SQD98（粗）+2.22%SQD98（細(xì)）+1.67%PB-1+1.11%YX-1+1.67%云母+2.67%蚌殼粉+2.22%LCM+2.22%CXD，打入堵漏漿64m3，井口返漿。

替漿完后起鉆至2017m開始進(jìn)行承壓，壓力由6.5MPa依次打壓至7.5MPa、8.5MPa、9.5MPa、10MPa，最高105MPa。在整個(gè)憋壓過程中，壓力緩慢下降，每次壓力降至6MPa（當(dāng)量密度1.77g/cm3）時(shí)，則繼續(xù)打壓至10MPa。該施工累計(jì)打壓35次，不能穩(wěn)壓，泵入鉆井液36.25 m3，未能徹底封堵漏層。

4.1.6 第二次全井橋漿承壓堵漏

由于全井承壓未能徹底封堵漏層，現(xiàn)場(chǎng)決定調(diào)整配方重新配堵漏漿再次進(jìn)行全井承壓堵漏。本次按4個(gè)配方承壓堵漏封堵井段2914～5070m。

（1）2914～5070m橋漿堵漏（濃度25.6%-30.6%）。

下鉆至5070m，配堵漏漿230m3，配方：井漿+（1.9-25）%棉籽皮+（2.5-3.1）%核桃殼（中）+（3.8-4.7）%核桃殼（細(xì)）+（4.4-4.7）%SQD98（粗）+（2.8-3.1）%SQD98（細(xì)）+（2.8-3.1）%PB-1+（3.8-5.6）%云母+（3.8-4.4）%CXD，打入堵漏漿190.8m3，井口返漿。

（2）承壓擠入漿（濃度23.8%）。

起鉆至2914m，配堵漏漿80m3，配方：井漿+1.9%棉籽皮+1.9%核桃殼（中）+3.1%核桃殼（細(xì)）+4.4%SQD98（粗）+2.5%SQD98（細(xì)）+2.5%PB-1+3.8%云母+38%CXD，打入堵漏漿60.27m3，井口返漿。

替漿后，起鉆至2104m開始進(jìn)行承壓，壓力從5.6MPa依次打壓至6.5MPa、7.0MPa、8.0Mpa、9.0MPa，最高100Mpa。本次施工累計(jì)打壓22次，穩(wěn)壓6.5Mpa，泵入鉆井液11.6 m3，有效封堵了漏層。

4.2 第二次井漏堵漏

為了更好的防止鹽層發(fā)生蠕變，參照地層壓力系數(shù)，現(xiàn)場(chǎng)擴(kuò)孔的同時(shí)將鉆井液密度由1.65 g/cm3提至1.67g/cm3。在第四次擴(kuò)孔至三開完鉆井深5285m后緩慢跟入195g/cm3的重漿，當(dāng)出口密度為1.66 g/cm3時(shí)，井口失返，發(fā)生漏失。停泵后測(cè)量漏失2.78m3，環(huán)空灌鉆井液368m3后井口見返，現(xiàn)場(chǎng)決定對(duì)井底堵漏。

4.2.1 4968～5268m橋漿堵漏（濃度30%）

下光鉆桿至5268m，配制堵漏漿40 m3，配方：井漿+ 2.5%LCM+3.1%PB-1+5%核桃殼（中）+2.5%核桃殼（細(xì)）+ 1.3%蚌殼粉+5%云母+3.8%CXD+5%SQD98（粗）+ 1.9%SQD98（細(xì)），打入堵漏漿27m3（打入20.03m3井口返漿）。替漿后起鉆至2850m靜止堵漏13.5h，建立循環(huán)無漏失，之后承壓堵漏，共計(jì)承壓2次。

4.2.2 承壓情況

（1）第一次承壓情況。

前5次擠入鉆井液2.03m3，穩(wěn)壓至4.2MPa（當(dāng)量密度1.73g/cm3）。第6次擠入0.29m3鉆井液，穩(wěn)壓4.5 MPa，穩(wěn)壓15min后瞬間降至3.2 MPa，應(yīng)該是由于承壓壓力增加又壓漏地層，第7次擠入1.16m3鉆井液，穩(wěn)壓至3.3MPa，壓力降至2.0MPa時(shí)泄壓，靜止堵漏13.5h。

（2）第二次承壓情況。

本次共打壓6次，擠入2.9m3鉆井液，穩(wěn)壓至4.2MPa（當(dāng)量密度1.73g/cm3）。

4.3 第三次井漏堵漏

下鉆至5021m對(duì)擴(kuò)孔段進(jìn)行第五次擴(kuò)孔至5132.92m時(shí)，井口失返，發(fā)生井漏。起鉆后測(cè)得液面在600m以下。推測(cè)為鹽層下部泥巖發(fā)生漏失，現(xiàn)場(chǎng)決定先用大顆粒高濃度堵漏漿對(duì)井底堵漏。對(duì)3900～5280m、5010～5285m和4240～5070m進(jìn)行了三次堵漏，濃度為28.7%-35.4%，打入堵漏漿127方，井口未返漿。

4.3.1 中強(qiáng)度高橋塞凝結(jié)性堵漏

經(jīng)過幾次的橋漿堵漏都未成功，經(jīng)專家現(xiàn)場(chǎng)分析決定采用中強(qiáng)度高橋塞凝結(jié)性堵漏，首先對(duì)二疊系堵漏。

（1）4250～4550m中強(qiáng)度凝結(jié)性堵漏（濃度54.9%）。

下光鉆桿至4383m，環(huán)空灌入10m3見返，配堵漏漿40m3，配方：井漿10m3+30m3水+5%VF-Ⅰ+20%VF-Ⅱ+5%VF-Ⅲ+0.9%SD-LFD+0.9%SD-LFV+0.6%SD-LHV+0.9%SD-LFA+0.3%SD-LFR+0.6%SF-Ⅱ+0.3%SD-LFST+5%棉子皮+7.5%LCM+24%核桃殼（中）+2.5%SQD98（粗）+重晶石。打入井內(nèi)29m3，未返漿，替漿35.3m3時(shí)返漿。替漿完后起鉆至4091m關(guān)井?dāng)D鉆井液0.54m3，最高泵壓5MPa，成功封堵漏層。

由于鹽層蠕變，下鉆至5113m遇阻。起鉆通井，在套管內(nèi)2908m、二疊系上部4017m、二疊系下部4338m、鹽層上部5041m四個(gè)位置循環(huán)處理好鉆井液后關(guān)井憋壓4MPa，未出現(xiàn)漏失情況。下鉆至3898m（返漿正常）開泵頂通，打入4m3未返，停泵壓力回零，再開泵無泵壓，灌入2.78m3，鉆桿內(nèi)外不見液面，判斷為井漏。分析原因可能是配制堵漏漿強(qiáng)度不夠，橋堵材料加量少。同時(shí)為兼顧雙峰灰?guī)r段，限制了堵漏漿的擠入量，使堵漏漿進(jìn)入漏層的量少。從而現(xiàn)場(chǎng)又采用中強(qiáng)度凝結(jié)性堵漏對(duì)再次井底堵漏。

（2）4250～4550m中強(qiáng)度凝結(jié)性堵漏（濃度52.55%）。

下光鉆桿至5285m（返漿正常），配堵漏漿40m3，配方：15m3井漿+25m3水+6%VF-Ⅰ+23%VF-Ⅱ+4%VF-Ⅲ+0.7%SD-LFD+0.5%SD-LFV+0.3%SD-LHV+0.7%SD-LFA+0.3%SD-LFR+0.5%SD-LFST+0.3%SF-Ⅱ+2.5%棉子皮+5%LCM+1.25%核桃殼（中）+5%NaCL+重晶石。打入井內(nèi)29m3，返漿正常。替漿后起鉆至4852m關(guān)井憋壓，第一次擠入5.4m3，壓力有3MPa↘1.5MPa，第二次擠入2m3，壓力由1.5MPa↘05MPa，憋壓后起鉆至套管內(nèi)靜止堵漏。

開井后下鉆探堵漏漿塞面5050m，起鉆至4998m關(guān)井憋壓，泵壓緩慢打至5MPa后突然下降至0MPa，共擠入425m3，吊灌起鉆至2952m靜止堵漏，起鉆期間探液面為70m。經(jīng)分析，現(xiàn)場(chǎng)又采用中強(qiáng)度凝結(jié)性堵漏對(duì)再次井底堵漏。

（3）5170～5285m中強(qiáng)度凝結(jié)性堵漏（濃度35.63%）。

下鉆桿至5285m再次對(duì)井底進(jìn)行中強(qiáng)度凝結(jié)性堵漏，配堵漏漿40m3，配方：15 m3 井漿+25 m3水+3.75%VF-Ⅰ+6.25%VF-Ⅱ+1.25%VF-Ⅲ+1.56%SD-LFD+1.88%SD-LFV+1.56%SD-LFA+1.25%SF-Ⅱ+0625%SD-LFR+3.75%棉子皮+2.5%核桃殼（中）+25%核桃殼（粗）+3.75%NaCL+3.75%水泥，打入井內(nèi)21m3，返漿正常。替漿完后起鉆至4881m關(guān)井?dāng)D鉆井液4次，共計(jì)7.5m3，打壓至5.2MPa，停泵穩(wěn)壓4.8MPa，開井后循環(huán)調(diào)整鉆井液性能。

在候凝52h后關(guān)井憋壓，擠入2.61m3，泵壓升高至31MPa后突然降至0MPa。開井環(huán)空灌鉆井液2.74m3未返，下鉆探塞面5120m，漏失32.2 m3，起鉆探液面86m。起鉆至2952m靜止堵漏。

4.3.2 AT16第三次全井承壓堵漏

在進(jìn)行承壓實(shí)驗(yàn)后泵壓回零，下鉆探堵漏漿塞面在5120m（預(yù)計(jì)5100m），遇阻4t，說明漏層在上部?，F(xiàn)場(chǎng)準(zhǔn)備全井承壓堵漏。

根據(jù)地質(zhì)分層和巖性情況，本次承壓堵漏采用復(fù)合堵漏，堵漏漿分成2個(gè)配方進(jìn)行分段配制打入。

（1）2800～4951m橋漿堵漏（濃度28.5%-20.7%）。

下鉆至4951m，配堵漏漿90m3，配方：井漿+1.4%棉籽皮+1.1%鋸末+5%核桃殼（粗）+（1.8-2.6）%核桃殼（中）+（2.4-3.3）%核桃殼（細(xì)）+（3.1-4）%SQD98（粗）+（2.5-2.75）%PB-1+（2.4-2.2）%云母+（1.9-2）%QS-2+2.5%LCM +（1.9-2.0）%CXD。打入堵漏漿155.9m3（打入2m3見返）。

（2）承壓擠入漿（濃度22%）。

全井共配制承壓擠入漿100m3，配方：井漿+2%棉籽皮+1.5%核桃殼（粗）+3%核桃殼（細(xì)）+3.5%SQD98（中）+2.75%PB-1+2.5%云母+2.5%LCM+2.25%CXD+2%QS-2。

配制好擠入漿后起鉆至2804m開始承壓，前12次用高壓（最高開泵泵壓8.5MPa）把堵漏漿擠入地層，后13次從7MPa～8.5MPa逐步穩(wěn)壓，最后1次打壓8.5 MPa，停泵泵壓8.1MPa，3h穩(wěn)壓至6MPa（當(dāng)量密度1.77g/cm3，已經(jīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求）。隨后泄壓，每小時(shí)泄壓一次，每次泄壓1MPa，最后2MPa一次泄完。

本次累計(jì)打壓25次，泵入鉆井液41.77 m3，穩(wěn)壓6MPa，成功封堵漏層。

5 結(jié)論與體會(huì)

（1）發(fā)生漏失后，應(yīng)該詳細(xì)分析漏失原因，確定漏失地層后再進(jìn)行堵漏施工。

（2）若發(fā)生漏失，鹽下泥巖段應(yīng)該考慮進(jìn)去，而不是不會(huì)發(fā)生漏失。

（3）配方中堵漏材料的濃度依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況調(diào)整，才能有效封堵架橋，不宜追求高濃度。同時(shí)配方中要兼顧粗、中、細(xì)顆粒的復(fù)配。

（4）控制壓力與泵入量之間的關(guān)系，以壓力變化范圍、幅度來決定泵入量，禁止無控制的泵入鉆井液而破壞架橋。

（5）在橋漿堵漏失敗的情況下可以采用中低強(qiáng)度高橋塞凝結(jié)性堵漏，提高漏失地層的膠結(jié)能力及封堵承壓能力，從而達(dá)到了承壓堵漏的目的。

（6）泄壓過程中一定要慢慢泄壓，防止泄壓幅度過大導(dǎo)致進(jìn)入地層的堵漏漿“吐”出來。