鹽膏層防漏堵漏施工技術(shù)在亞速爾哲別油田的應(yīng)用

【摘要】本文針對(duì)土庫(kù)曼斯坦亞速爾哲別油田存在的巨厚鹽膏層和兩套高壓鹽水層，鉆井施工過(guò)程中易發(fā)生井漏的實(shí)際情況，優(yōu)化鉆井液配方，應(yīng)用先進(jìn)的防漏、堵漏方案，成功鉆穿了大段鹽膏層，實(shí)現(xiàn)了安全施工。

【關(guān)鍵詞】亞速爾哲別油田；鹽膏層；鉆井液；堵漏；應(yīng)用

一、引言

亞速爾哲別油田是前蘇聯(lián)于1980年發(fā)現(xiàn)，1990年前蘇聯(lián)解體后，由烏茲別克斯坦管理，1994年后，一分為二，分屬土庫(kù)曼斯坦和烏茲別克斯坦管理。亞速爾哲別油田位于土庫(kù)曼斯坦國(guó)列把普洲，與烏茲別克斯坦接壤，它是烏茲別克油田的一個(gè)鼻狀構(gòu)造。因該油田在上侏羅系存在巨厚鹽膏層和兩套高壓鹽水層，在鉆進(jìn)過(guò)程中，由于高壓鹽水層的安全密度窗口較窄，鹽膏層塑性蠕動(dòng)，井漏時(shí)有發(fā)生，給鉆井施工帶來(lái)了很多難題。

1、復(fù)雜的壓力體系。在井段2400～2460m、2700～2770m存在兩套多個(gè)超高壓鹽水層，密度分別為2.02～2.03g/cm3和2.06～2.08g/cm3，這些鹽水層壓力高，安全密度窗口窄，均是涌漏同層，在液柱壓力、循環(huán)壓力和波動(dòng)壓力的作用下，井底壓力很難平衡地層壓力。

2、鉆井液污染嚴(yán)重。鹽膏層對(duì)鉆井液污染嚴(yán)重，必須配制欠飽和鹽水鉆井液。地層中的高壓鹽水礦化度極高，Cl1-含量30.487×104mg/L，Ca2+5.002×104mg/L，Mg2+3.969×104mg/L，對(duì)鉆井液技術(shù)要求高。

3、防井漏井涌的壓力大。漏層的厚度大多在1-3米，不同井不同層位漏層的孔隙發(fā)育程度不同，漏失的嚴(yán)重程度及堵漏的難易程度差別較大，由于安全密度窗口較窄，嚴(yán)重漏失層井漏后常伴隨井涌。

根據(jù)這些復(fù)雜情況，我們通過(guò)認(rèn)真總結(jié)每口井的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，研究并制定了一系列的防漏堵漏技術(shù)。

二、防漏堵漏施工技術(shù)應(yīng)用原理

1、調(diào)整復(fù)合鹽水鉆井液礦化度

通過(guò)調(diào)整復(fù)合鹽水鉆井液礦化度，促進(jìn)近井壁鹽層溶解，解決鹽層蠕變縮徑技術(shù)。針對(duì)鉆井施工中鹽層在井底高溫下蠕變縮徑，常導(dǎo)致起下鉆不暢通、井漏、下套管遇阻以及下完套管后開(kāi)泵不通、嚴(yán)重影響固井質(zhì)量等問(wèn)題，我們制定出了通過(guò)調(diào)整鉆井液礦化度的方法，使鹽層適當(dāng)溶解，實(shí)現(xiàn)鹽層溶解速度與其蠕變縮徑速度基本相同，達(dá)到井眼暢通的目的。

2、應(yīng)用鈣處理的復(fù)合鹽水鉆井液體系

應(yīng)用鈣處理的復(fù)合鹽水鉆井液體系解決高鈣鹽水嚴(yán)重污染鉆井液的問(wèn)題。針對(duì)鉆井施工中高鈣鎂鹽水嚴(yán)重污染鉆井液的問(wèn)題，我們通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)制定出了利用鈣鹽預(yù)處理鉆井液技術(shù)，將鉆井液轉(zhuǎn)化為鈣處理鉆井液，提高鉆井液抗鈣鎂污染的能力。

3、利用延時(shí)膨脹復(fù)合堵漏技術(shù)

利用延時(shí)膨脹復(fù)合堵漏技術(shù)提高漏層的承壓能力。本技術(shù)主要采用一種新型的延時(shí)膨脹堵漏劑配合常用的橋接堵漏劑進(jìn)行堵漏，不僅可以大幅度提高堵漏的成功率，而且可有效提高地層的承壓能力。

三、實(shí)施方案

1、承壓堵漏

為了安全鉆過(guò)第一套高壓鹽水層，平衡鹽水的壓力，抑制鹽膏層的蠕變，在鉆進(jìn)到鹽膏層前，需要提高鉆井液的密度，從1.35g/cm3逐步提高到2.02g/cm3，以提高地層承壓能力。從現(xiàn)場(chǎng)施工的情況分析，上部裸眼段的承壓能力，基本能滿(mǎn)足鉆穿鹽水層的高密度鉆井液的要求。

2、欠飽和鹽水鉆井液技術(shù)

承壓堵漏完成后，將鉆具起鉆至套管內(nèi)，根據(jù)欠飽和鹽水鉆井液轉(zhuǎn)化小型試驗(yàn)確定的方案，將聚合物鉆井液體系轉(zhuǎn)化為鹽水鉆井液體系。

1）放掉部分老漿，降低鉆井液中固相含量；

2）調(diào)整搬土含量，控制在20～30g/L；

3）全井加入1-2%天然高分子降濾失劑或磺酸鹽共聚物；

4）干加NaC1，保持Cl1-含量1.3-1.6×104mg/L，pH值保持在8.5～10；

5）加鹽完畢后，充分循環(huán)均勻，將密度提至2.02-2.03g/cm3，全井加入3%的彈性石墨和2%膨脹承壓堵漏劑，提高鉆井液防漏、堵漏的能力；

6）提高鉆井液中鈣鎂離子的濃度大于3000mg/L，提高鉆井液抗鈣、鎂污染的能力；

7）鉆進(jìn)過(guò)程中，維護(hù)Cl1-含量小于或等于1.6×104mg/L，通過(guò)溶蝕鹽層以控制鹽膏層的蠕動(dòng)速率；

8）鉆進(jìn)過(guò)程中鉆井液保持較好的流變性能，振動(dòng)篩使用20目的粗篩布，鉆完最后一層膏層后，使用細(xì)目振動(dòng)篩篩布，篩除隨鉆堵漏材料。

3、技術(shù)措施

鹽膏層中的兩套高壓鹽水層，壓力高，密度窗口窄，是涌漏同層，井底壓力很難平衡地層壓力，因此，制定合理的防漏堵漏防涌措施非常必要。

1）井深2400m時(shí)將鉆頭更換成大水眼PDC鉆頭，鉆具內(nèi)加浮閥；

2）注意維持鉆井液密度的穩(wěn)定。鉆第一套鹽水層時(shí)密度嚴(yán)格維持在2.02～2.03g/cm3，鉆進(jìn)第二套鹽水層時(shí)密度維持在2.06～2.08g/cm3；

3）下鉆過(guò)程進(jìn)行分段循環(huán)，開(kāi)泵過(guò)程中嚴(yán)格執(zhí)行開(kāi)泵程序，小排量開(kāi)通后，逐步提高至正常排量，避免對(duì)井底形成過(guò)多的波動(dòng)壓力；

4）鉆進(jìn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)漏失，降低鉆井液循環(huán)排量在1m3/min左右，配備40m3橋堵鉆井液，在泵入堵漏鉆井液的同時(shí)，強(qiáng)行將單個(gè)漏層鉆穿（漏層通常是1-3米）。堵漏鉆井液到達(dá)預(yù)定位置后，關(guān)旋轉(zhuǎn)防噴器起鉆至套管內(nèi)，靜止堵漏12小時(shí)。靜止結(jié)束后，在技套內(nèi)小排量循環(huán)開(kāi)泵，觀察漏失情況，若不漏則下鉆分段循環(huán)，檢驗(yàn)堵漏是否成功；

5）堵漏成功后，鉆進(jìn)時(shí)必須恢復(fù)正常的鉆井液循環(huán)排量，不能以降低排量來(lái)預(yù)防井漏，防止井壁形成厚的虛泥餅，導(dǎo)致井下復(fù)雜；

6）若兩次橋堵不成功，使用旋轉(zhuǎn)防噴器控壓鉆進(jìn)，控壓鉆進(jìn)期間要一直保持對(duì)漏層的正壓差，堅(jiān)持鉆井液持續(xù)少量的漏失，盡量保持鉆井液密度的穩(wěn)定；

7）盡管堅(jiān)持對(duì)漏層正壓差，也不能完全避免鹽水進(jìn)入井筒內(nèi)污染鉆井液，鉆完進(jìn)尺后，根據(jù)鉆井液的污染程度決定壓井方式。若鉆井液污染較小，密度較高，可采用工程師法以重鉆井液壓井；若鉆井液污染較大，密度較低，可用儲(chǔ)備重鉆井液反循環(huán)回?cái)D的方法壓井。

四、結(jié)論

（1）在同一裸眼井段存在多套壓力體系，合理的井身結(jié)構(gòu)是防漏并確保安全順利鉆井的前提。

（2）鉆進(jìn)鹽膏層，必須使用欠飽和鹽水鉆井液，控制氯離子含量，小于或等于1.6×104mg/L，溶蝕鹽層以控制其蠕動(dòng)速率。

（3）準(zhǔn)確把握和控制能夠平衡兩套高壓鹽水層的鉆井液密度是關(guān)鍵。

（4）鹽膏層中的兩套高壓鹽水層，安全密度窗口極窄，涌漏同層，井口安裝旋轉(zhuǎn)防噴頭，要隨時(shí)做好控壓鉆井的準(zhǔn)備。

（5）在鹽膏層鉆進(jìn)，制定合理有效的防漏措施非常必要。

（6）要儲(chǔ)備充足的加重材料，口井3000噸重晶石粉。

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