延長氣田子長東區(qū)鉆井防漏堵漏技術(shù)

楊強(qiáng) 劉剛 張飛(西安石油大學(xué),陜西 西安 710065)

延長氣田子長東區(qū)構(gòu)造位置屬鄂爾多斯盆地伊陜斜坡，截止2014年12月共178口井發(fā)生失返型漏失，其中子長東區(qū)98口井，占延長氣田失返型漏失井的55.1%，該區(qū)井漏發(fā)生率在85%以上，其中失返型井漏發(fā)生率為66.7%，井漏問題最為突出。子長東區(qū)失返型漏失井中劉家溝組井漏發(fā)生率為92.6%，石千峰組井漏發(fā)生率為88.2%。井漏消耗了大量的人力和物力，延長了鉆井周期，部分井由于井漏導(dǎo)致液柱壓力降低造成卡鉆和井噴等事故，造成巨大的鉆井風(fēng)險(xiǎn)和經(jīng)濟(jì)損失，嚴(yán)重地制約了該區(qū)的勘探開發(fā)進(jìn)程。

1 地質(zhì)概況

延長氣田子長東區(qū)主要漏失層位為三疊系下統(tǒng)劉家溝組與二疊系上統(tǒng)石千峰組，地層呈假整合接觸，易產(chǎn)生裂縫。

該區(qū)地質(zhì)分層和巖性描述見表1。

表1 延長氣田子長東區(qū)地質(zhì)分層及巖性描述

2 延長氣田子長東區(qū)堵漏劑室內(nèi)評(píng)價(jià)

2.1 堵漏劑單品的粒度分析

為了使堵漏漿中堵漏劑保持一個(gè)合適的比例，把延長氣田目前使用的隨鉆堵漏劑、復(fù)合堵漏劑和鋸末進(jìn)行粒度分析，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

表2 鋸末的粒度分布

表3 隨鉆堵漏劑的粒度分布

表4 復(fù)合堵漏劑的粒度分布

通過表看出鋸末粒徑范圍是0.9-4mm,75%粒徑是在2-3.5mm；隨鉆堵漏劑的大多數(shù)顆粒長度50um以內(nèi)；復(fù)合堵漏劑70%粒度范圍在0.9-12mm。

2.2 堵漏劑的堵漏效果評(píng)價(jià)

2.2.1 隨鉆堵漏劑封堵效果試驗(yàn)

表5 隨鉆堵漏劑封堵效果試驗(yàn)

從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，對(duì)于20-30目末膠結(jié)砂層，基漿在30秒內(nèi)全部漏失，當(dāng)鉆井液中加入隨鉆堵漏劑，漏失量急劇下降，當(dāng)加量3%時(shí)，漏失量下降為40ml，對(duì)于10目末膠結(jié)砂層，鉆井液中加入3%的隨鉆堵漏劑，漏失量幾乎降為0ml。

2.2.2復(fù)合堵漏劑封堵效果試驗(yàn)評(píng)價(jià)

表6 復(fù)合堵漏劑封堵效果評(píng)價(jià)

2.2.3 高粘堵漏劑與凝膠GD-1增粘效果對(duì)比

為篩選出效果更好的延長氣田目前使用的增粘劑，進(jìn)行增粘效果對(duì)比實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

表7 凝膠GD-1與高粘堵漏劑增粘對(duì)比

此表看出，同濃度凝膠提粘效果遠(yuǎn)高于日本產(chǎn)高粘堵漏劑。

3 子長東區(qū)防漏堵漏技術(shù)

延長氣田子長東區(qū)經(jīng)過室內(nèi)堵漏劑的理化試驗(yàn)和多年的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐，針對(duì)不同程度的井漏，優(yōu)選出以下的幾種防漏和堵漏技術(shù)。

3.1 防漏技術(shù)

3.1.1 工程防漏技術(shù)

3.1.1.1 鉆到劉家溝地層時(shí)排量控制在24-26L/s。

3.1.1.2 漏層段起下鉆要控制速度，下鉆到底或接單根后緩慢開泵。

3.1.1.3 采用平穩(wěn)起下鉆、下鉆分段循環(huán)、在鉆鋌經(jīng)過漏層時(shí)更要控制鉆具下放速度、緩慢開泵等技術(shù)措施。

3.1.2 鉆井液防漏技術(shù)

3.1.2.1 鉆進(jìn)至劉家溝底部地層時(shí)加入0.5-0.8%隨鉆堵漏劑；

3.1.2.2 通過多種措施嚴(yán)格控制鉆井液密度以減小壓差，適當(dāng)提高鉆井液粘度，控制適當(dāng)?shù)那辛?，保持良好的防塌性和流?dòng)性。

3.2 隨鉆堵漏技術(shù)

3.2.1 適應(yīng)范圍

適應(yīng)于鉆進(jìn)時(shí)漏失量小于5 m3/h的漏失。

3.2.2 配制要點(diǎn)

在原漿基礎(chǔ)上加0.5%DF-A+1-2%鋸末+1-2%HD-2，同時(shí)停用振動(dòng)篩。

3.3 橋塞堵漏技術(shù)

3.3.1 適應(yīng)范圍

適應(yīng)于鉆進(jìn)時(shí)，漏失速度小于20m3/h。

3.3.2 配制要點(diǎn)

鉆進(jìn)階段漏失速度小于20m3/h，起鉆至漏失井段以下30-50m，打入堵漏漿，待堵漏漿返至劉家溝頂部后，起鉆至劉家溝上部關(guān)封井器憋壓。

堵漏漿配方如下：原漿+0.1-0.2%純堿+0.1-0.2%高效堵漏劑+6-8%坂土+3-5%鋸末+5%隨鉆堵漏劑+6%復(fù)合堵漏劑。

3.4 高吸水+多級(jí)配+橋塞擠封堵漏技術(shù)

3.4.1 適應(yīng)范圍

鉆井液能夠少量返出或者失返但靜液面在50m以內(nèi)的漏失。

3.4.2 配制要點(diǎn)

堵漏漿配方：0.1-0.2%NaOH+0.2%CMC+10%坂土+3-4%石灰石粉+6%隨鉆堵漏劑+6-10%復(fù)合堵漏劑+3-4%核桃殼（5-10目）+3%鋸末。

3.5 橋接+水泥漿復(fù)合堵漏技術(shù)

3.5.1 適應(yīng)范圍

適用于劉家溝地層鉆井中鉆井液擠壓堵漏無效的漏失。

3.5.2 配制要點(diǎn)

堵漏劑選用：以復(fù)合堵漏劑與隨鉆堵漏劑1:1另外復(fù)配加核桃殼（20-60目）和鋸末等，堵漏材料總濃度15-25%。起鉆下光鉆桿至漏層以上20-30m，堵漏漿注入井內(nèi)，在鉆具內(nèi)留5-8方堵漏漿關(guān)封井器憋壓，擠完堵漏漿后開泵循環(huán)40分鐘左右后下鉆至漏層以下20-30m，開泵循環(huán)30分鐘左右，沖掉附著在漏層附近的堵漏劑，接著進(jìn)行注水泥作業(yè)。

3.6 凝膠橋塞+水泥漿復(fù)合堵漏技術(shù)

3.6.1 適應(yīng)范圍

適用于用橋塞堵漏、水泥等方法無法解決的漏失。

3.6.2 配制要點(diǎn)

3.6.2.1 充分清洗配漿罐，配制40-50方智能凝膠；

3.6.2.2 配方：清水+0.7-1.0%GD-1+5%隨鉆堵漏劑+4-6%復(fù)合堵漏劑

3.6.2.3 配制：把20-30方左右的鉆井液罐清掃干凈，放入清水，先加入0.3%GD-1，待凝膠充分溶解分散均勻后再依次加入0.55%隨鉆堵漏劑和4-6%復(fù)合堵漏劑，最后再加入剩余凝膠GD-1，攪拌均勻。

3.6.2.4 打入配好的凝膠堵液后關(guān)封井器擠入，后用鉆井液把凝膠全部擠入漏層，接著進(jìn)行注水泥作業(yè)。

4 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

延長氣田子長東區(qū)經(jīng)過多年的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，優(yōu)選出以上的幾種防漏和堵漏技術(shù)，很好地解決了該區(qū)突出的井漏問題，失返型井漏發(fā)生率大大降低，現(xiàn)以延849井為例介紹使用堵漏工藝過程。

延849井位于延安市子長縣瓦窯堡鎮(zhèn)，于12月22日19:00鉆至井深2153.5m發(fā)現(xiàn)滲漏，層位為劉家溝組，巖性為淺紅色砂巖，立即使用隨鉆堵漏技術(shù)在原漿中配制堵漏漿30方鉆進(jìn)，同時(shí)停用振動(dòng)篩，鉆至20:00時(shí)井口返出正常，隨鉆堵漏成功。

12月22 日21 :30鉆至井深2156.8m突然井漏井口返出量非常小，層位為劉家溝組，巖性為淺紅色砂巖，立即使用橋塞堵漏技術(shù)，配30方堵漏漿，至22:45打入井內(nèi)井口未返，堵漏失敗，判斷為地層裂縫漏失。

12月22 日23 :55使用高吸水+多級(jí)配+橋塞擠封堵漏技術(shù)，配40方堵漏漿，堵漏漿打入井內(nèi)后于12月23日03:00起鉆至表套，進(jìn)行憋壓，壓力逐漸升至4.2兆帕，穩(wěn)壓10分鐘，堵漏成功。

12月23 日16 :40鉆至井深2164m發(fā)現(xiàn)井口流量減少，隨后失返，層位為劉家溝組，巖性為淺紅色砂巖，立即使用高吸水+多級(jí)配+橋塞擠封堵漏技術(shù)堵漏，多次憋壓堵漏失敗后，決定用橋接+水泥漿復(fù)合堵漏技術(shù)進(jìn)行堵漏，于24日19:30換完光鉆桿下鉆至2135m，打入堵漏漿40方，反復(fù)憋壓無壓力，于22:25分下鉆到底循環(huán)一周后注入水泥漿25方，隨后起鉆靜止堵漏。于26日06:00掃完水泥塞，鉆井液返出正常，堵漏成功。

5 結(jié)語

5.1 延長氣田子長東區(qū)主要漏失層位為三疊系下統(tǒng)劉家溝組與二疊系上統(tǒng)石千峰組，地層呈假整合接觸，容易發(fā)生失返性漏失。

5.2 延長氣田子長東區(qū)劉家溝組使用常規(guī)堵漏技術(shù)堵漏，漏層易出現(xiàn)反復(fù)漏失。

5.3 針對(duì)延長氣田子長東區(qū)劉家溝組和石千峰組失返型漏失，采用高吸水+多級(jí)配+橋塞擠封堵漏、橋接+水泥漿復(fù)合堵漏兩種堵漏劑技術(shù)封堵效果比較好，基本可以解決該區(qū)的井漏難題。

5.4 當(dāng)發(fā)生井漏時(shí)，只要準(zhǔn)確判斷漏失性質(zhì)，分析井漏原因，用該區(qū)相對(duì)應(yīng)的堵漏方法，都可以一次性成功堵漏。

[1]趙福麟.油田化學(xué)[M].第一版.山東：中國石油大學(xué)出版社.2007.58-61.

[2]蔣希文.鉆井事故與復(fù)雜問題[M].第二版.北京：石油工業(yè)出版社，2006.436-481.

[3]聶勛勇.隔斷式凝膠段塞堵漏機(jī)理及技術(shù)研究[D].西南石油大學(xué).2010年.