華慶油田水平井溢流壓井泥漿處理方法及應(yīng)用

張進(jìn)祥 肖劍峰

摘 要：華慶油田水平井鉆井?dāng)?shù)量越來(lái)越多，周邊注水井連片成網(wǎng)，目的層超前注水形成異常高壓，井控風(fēng)險(xiǎn)、難度不斷增大。 分析了華慶油田水平井溢流壓井的技術(shù)難點(diǎn)，從泥漿方面提出了針對(duì)溢流的常用壓井處置方法，從現(xiàn)場(chǎng)壓井實(shí)踐中總結(jié)了切身體會(huì)并對(duì)存在問(wèn)題提出了改進(jìn)建議。

關(guān)鍵詞：華慶油田；水平井；溢流； 鉆井液；壓井

中圖分類號(hào)： TE358 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)1672-3791（2016）02（c）-0000-00

近兩年華慶油田水平井開(kāi)發(fā)已大面積鋪開(kāi)，水平井壓井逐漸取代生產(chǎn)井壓井成為壓井施工的常態(tài)，井控風(fēng)險(xiǎn)、難度不斷增大。同時(shí)在注水井區(qū)施工的水平井?dāng)?shù)量越來(lái)越多，由于注水時(shí)間長(zhǎng)、注水量大，使儲(chǔ)層連通性非常好，注水井已連片成網(wǎng)，鉆井井控風(fēng)險(xiǎn)越來(lái)越大，經(jīng)常會(huì)發(fā)生溢流壓井的突發(fā)事件。為此提出一些技術(shù)方法和改進(jìn)意見(jiàn)。

1 溢流壓井泥漿處理方法

1.1 地層出水溢流壓井

地層出水井在壓井前期，地層水還會(huì)不斷侵入井筒對(duì)加重泥漿造成污染稀釋，因此配制壓井泥漿時(shí)，粘度要相對(duì)高些，保持加重鉆井液的懸浮穩(wěn)定[1]。 水平井使用復(fù)合鹽鉆井液體系在正常鉆進(jìn)期間粘度一般在38—42 s之間，切力低，壓井加重時(shí)泥漿粘度一般應(yīng)達(dá)到45-55 s，加強(qiáng)對(duì)重晶石的懸浮能力。對(duì)于密度超過(guò)1.40 g/cm3的加重漿，在工業(yè)鹽含量低于10%的情況下可考慮適當(dāng)加入部分預(yù)水化白土漿或抗鹽土提高切力。加入加重材料過(guò)程中配合適當(dāng)數(shù)量JMP-1、G309改善泥餅質(zhì)量和調(diào)整泥漿流動(dòng)性減小流動(dòng)阻力。通常30 m3加重漿中加入200 kg的JMP-1，150 kg的G309。今年地層出水的水平井大都位于先注后采的老油區(qū)，臨近注水井壓力高，溢流有的發(fā)生在定向造斜之前，離完鉆剩余井段較長(zhǎng)，一般在1000 m以上，壓井后鉆井液密度多數(shù)在1.30 g/cm3以上，后期牙輪鉆頭定向造斜施工鉆時(shí)慢，鉆井周期延長(zhǎng)，應(yīng)特別注意多加入防塌潤(rùn)滑劑及工業(yè)鹽強(qiáng)化體系的潤(rùn)滑效果和抑制防塌能力。

1.2 油氣侵入溢流壓井

原油侵入常會(huì)伴隨巖屑?xì)馔瑫r(shí)侵入鉆井液，這時(shí)，出口泥漿粘度升高、密度下降，鉆井液流動(dòng)性會(huì)變差。溢流壓穩(wěn)之前加重泥漿進(jìn)入井筒后也會(huì)被污染造成粘度升高、流動(dòng)阻力增大，因此要求壓井泥漿粘度相對(duì)低些便于循環(huán)出氣處理[2]。配制壓井加重泥漿時(shí)，一般要求粘度在40-45 s即可，通常30 m3加重漿中在加入重晶石等加重材料的同時(shí)加入200-300 kg的SF或JMP-1，150-200 kg的G309，并加入適量稀釋劑保持較低的泥漿觸變性，使氣體在地面泥漿流動(dòng)過(guò)程中容易滑脫排除。在出口附近的泥漿槽中加入消泡劑和原油乳化劑，力爭(zhēng)避免被污染的鉆井液再次入井循環(huán)。

1.3 “噴漏并存”溢流壓井

在隴東華慶油田超前注水區(qū)施工水平井，注水井一般都不會(huì)提前停注泄壓，下部地層存在異常高壓，上部地層承壓能力弱，發(fā)生溢流后在壓井的過(guò)程中，鉆井液密度大于1.20 g/cm3就會(huì)出現(xiàn)不同程度的漏失，高于1.30 g/cm3普遍會(huì)漏失量較大。今年在華慶油田施工的水平井壓井后發(fā)生幾口井由于井漏使溢流（地層出水）未完全壓穩(wěn)，引起井壁垮塌，后續(xù)施工如電測(cè)遇阻、劃眼困難、下套管遇阻等，嚴(yán)重的最后導(dǎo)致填井側(cè)鉆。因此，在異常高壓區(qū)鉆水平井要做到：①依據(jù)前期鉆配套井漏失情況和臨近注水井井距及壓力大小，在鉆穿洛河組進(jìn)入安定層后進(jìn)行一次擠封承壓堵漏，提高地層承壓能力。②發(fā)生溢流后確定壓井加重泥漿密度時(shí)要根據(jù)關(guān)井壓力數(shù)據(jù)、前期堵漏承壓情況進(jìn)行綜合考慮，逐步提高壓井液密度，并在壓井液中加入一定量的QD-1、DF-A，不宜把密度一次配得太高避免壓漏地層增加后期施工難度[3]。

提高洛河地層承壓能力擠封技術(shù)要求：

在配制的凝膠鉆井液中加入10—15%的橋塞堵漏劑，使堵漏漿充滿全部漏層井段，關(guān)井憋壓，采取“少量、多次”的方式進(jìn)行擠封，直到泵壓增量達(dá)到壓井鉆井液當(dāng)量密度要求，然后循環(huán)篩出粗的堵漏材料。

1.3.1選擇堵漏材料

堵漏泥漿中優(yōu)選堵漏材料的級(jí)配及所占比例。

1）前期承壓堵漏配方：6-8%QD-1+6-8%DF-A+4-5%QD-2；

2） 壓井過(guò)程中發(fā)生漏失量超過(guò)8 m3/h甚至失返的井漏配方：4-5%QD-1+4-5%DF-A+6-8%QD-2+4-5%QD-3。

1.3.2蹩壓原則

蹩擠壓力循序漸進(jìn)，每次蹩壓變化值控制在1 MPa以內(nèi)，單凡爾小排量（Q<10 L/s）蹩擠堵漏漿。

1.3.3擠封壓力

最高蹩壓達(dá)到3—4 MPa，最終蹩壓值1 min內(nèi)壓降不超過(guò)1 MPa。

承壓堵漏可以明顯提高洛河組地層承壓能力，若承壓達(dá)到3-4 MPa，鉆井液密度大約能提高0.25--0.35 g/cm3而不發(fā)生大的漏失。

2 現(xiàn)場(chǎng)壓井實(shí)例

2.1.1基本情況

40598隊(duì)施工的陳平7-24井表套下深306 m，周邊800 m之內(nèi)有注水井4口，其中井距200 m內(nèi)1口，井口壓力10.5 MPa，井距500 m內(nèi)1口，井口壓力10.5 MPa。10月25日7：00鉆至井深1858 m（地層長(zhǎng)3）發(fā)現(xiàn)油氣侵，進(jìn)而發(fā)生溢流，鉆井液密度1.02 g/cm3，粘度30 s，關(guān)井套壓0.6 MPa。

2.1.2壓井過(guò)程及后期施工

發(fā)生溢流后立即停鉆關(guān)井，配80 m3密度1.15 g/cm3壓井液泵入，停泵出口斷流，起鉆倒換鉆具結(jié)構(gòu)后下鉆到底，循環(huán)有大量油氣侵入。關(guān)井節(jié)流循環(huán)，柴油機(jī)轉(zhuǎn)速1 000 r/min，控制套壓0.5 MPa加重壓井，同時(shí)聯(lián)系項(xiàng)目組對(duì)臨近注水井停注泄壓。加重鉆井液入口密度1.20 g/cm3出現(xiàn)漏失，繼續(xù)加重至密度1.22 g/cm3恢復(fù)鉆進(jìn)，同時(shí)加入DF-A、QD-1進(jìn)行隨鉆堵漏，泥漿槽加入原油乳化劑。

保持鉆井液密度1.22??—1.25 g/cm3、粘度37—42s鉆進(jìn)，長(zhǎng)3層段鉆進(jìn)時(shí)每次接完單根開(kāi)泵1-2 min喇叭口上返油氣，長(zhǎng)4+5層段鉆進(jìn)無(wú)溢流，進(jìn)入長(zhǎng)6層接單根井口斷流，鉆進(jìn)中喇叭口經(jīng)常有油氣溢出，并且漏失量增大。鉆至井深2231 m起鉆倒換水平段鉆具組合，在洛河以下井段打入40 m3密度1.40 g/cm3重漿封隔（配漿罐中重晶石有沉淀現(xiàn)象），對(duì)洛河段進(jìn)行承壓堵漏，擠封壓力4 MPa穩(wěn)壓10 min降至1 MPa。

水平段鉆進(jìn)仍有油氣侵入，喇叭口溢流，保持鉆井液密度1.28—1.30 g/cm3，粘度45-50s，隨鉆加入DF-A及QD-1，加重漿中配合少量白土，加入JMP-1、SF控制失水小于5 mL并加入KCL和NaCL進(jìn)行防塌，繼續(xù)在泥漿槽加入原油乳化劑。

完鉆井深3001 m3，完鉆處理全井段鉆井液密度1.35 g/cm3、粘度60s，循環(huán)5 h后對(duì)入窗以下井段進(jìn)行短程起下鉆，再起鉆至入窗點(diǎn)2240 m3，打入密度1.50 g/cm3重漿封隔洛河以下井段，電測(cè)、下套管66 m3無(wú)溢流，順利完井。

3 結(jié)論

1）根據(jù)關(guān)井套壓值0.6 MPa計(jì)算出的壓井鉆井液密度為1.05 g/cm3，附加值取0.07—0.10 g/cm3，得出壓井應(yīng)加重鉆井液密度與第一次壓井?dāng)嗔鲗?shí)際鉆井液密度1.10 g/cm3基本相符。

2）注水井停注泄壓緩慢，后期施工中盡管鉆井液密度提高了0.07—0.15 g/cm3，但鉆開(kāi)新地層后油氣仍伴隨鉆屑返出致使喇叭口經(jīng)常溢流。

3）對(duì)易漏井段進(jìn)行承壓堵漏為后期施工提高密度提供了保障，同時(shí)在高密度鉆井液中嚴(yán)控失水、加入復(fù)合鹽提高抑制能力對(duì)控制井塌效果明顯。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李斌文.塔北沙46井井涌處理措施及認(rèn)識(shí)[J].石油鉆探技術(shù)， 1998（3）：7.

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[3] 王振，毛亞軍，王國(guó)棟. 延長(zhǎng)氣田壓井方法優(yōu)選及常見(jiàn)問(wèn)題的處理[J].遼寧化工， 2015（4）：481-482.