高強(qiáng)度米石塞體擠壓堵漏技術(shù)在裂縫性漏失井中的應(yīng)用

張藝寶 田榮飛 吳農(nóng)宣(川慶鉆探工程公司長(zhǎng)慶鉆井總公司，陜西 西安 710018)

高強(qiáng)度米石塞體擠壓堵漏技術(shù)在裂縫性漏失井中的應(yīng)用

張藝寶 田榮飛 吳農(nóng)宣(川慶鉆探工程公司長(zhǎng)慶鉆井總公司，陜西 西安 710018)

近年來(lái)隨著隴東區(qū)塊漏失區(qū)域的不斷擴(kuò)大，大型裂縫性漏失井也呈現(xiàn)逐年增加趨勢(shì)，同時(shí)地層水也越來(lái)越活躍，大型漏失井漏失靜液面逐年下降，漏層承壓能力越來(lái)越弱，部分漏失井出現(xiàn)了堵漏材料無(wú)法架橋滯留、注水泥漏層處不成塞的現(xiàn)象，針對(duì)這一難題，實(shí)驗(yàn)并使用了高強(qiáng)度米石堵漏材料，通過(guò)與橋塞堵劑、重晶石等材料的復(fù)配，在外力作用下被強(qiáng)行擠入漏層后尾隨擠水泥堵漏技術(shù),該技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于2口大型裂縫性漏失井。

高強(qiáng)度米石;裂縫性漏失;擠壓

1 裂縫性漏失井漏失機(jī)理及堵漏難點(diǎn)

裂縫性漏失井，顧名思義地層存在裂縫，裂縫為鉆井液的通行提供了基本條件，同時(shí)裂縫內(nèi)的流體壓力小于鉆井液液柱壓力，在正壓差的作用下就發(fā)生了井漏。此類(lèi)漏失井一般隨堵漏次數(shù)的增加和漏失量的增大，裂縫也在逐漸延伸增長(zhǎng)，部分裂縫之間存在貫通現(xiàn)象，已然從漏失帶轉(zhuǎn)變?yōu)槁┦ЬW(wǎng)，漏失后靜液面都比較低，漏層處承壓能力極弱，加上漏失網(wǎng)內(nèi)地層水流動(dòng)范圍廣，一般的纖維堵漏材料和彈性堵漏材料受地層水的沖涮，很難在漏層內(nèi)架橋并滯留，類(lèi)似于水泥漿類(lèi)的流體也很難在漏層內(nèi)保持原有性狀，導(dǎo)致多次堵漏無(wú)效。

針對(duì)裂縫性漏失井堵漏施工，架橋是關(guān)鍵，填充滯留是輔助，只有在漏失通道內(nèi)形成堆砌式架橋或在某一孔喉處形成單板式架橋(俗稱(chēng)“卡喉”)，才能進(jìn)一步填充裂縫空間，達(dá)到堵漏的目的。

2 高強(qiáng)度米石塞體的組成及特點(diǎn)

高強(qiáng)度米石塞體主要由米石、橋塞堵劑、高分子凝膠、重晶石粉等組成，具體配比為：清水+0.6%高分子凝膠+10%橋塞堵劑+20%重晶石粉+6%米石，配比后密度達(dá)到1.25g/cm3左右，以達(dá)到完全懸浮米石的目的。各類(lèi)堵漏材料特性如下：米石直徑約為5mm左右（4-10目），密度約為1.32g/cm3左右，外形為多邊形且棱角突出；橋塞堵劑以含有棉籽殼、杏胡殼的QD-3為主，橡膠顆粒為輔。

高強(qiáng)度米石塞體具有以下特點(diǎn)：1、塞體抗壓強(qiáng)度高，且不易發(fā)生形變，關(guān)井?dāng)D壓，泵壓可以閃到6MPa左右，一般的橋塞漿擠壓，泵壓最高只能閃到3MPa左右；2、米石密度略高于體系密度，易沉降在裂縫底邊，形成堆砌式架橋，同時(shí)其棱角突出，易在漏失通道內(nèi)的孔喉處形成單板式架橋；3、塞體密度較高，能有效壓制水層的同時(shí)不易被地層水沖刷；4、體系流動(dòng)性差，在漏失通道內(nèi)滯留時(shí)間更久；5、可以一次性有效封堵多個(gè)具有類(lèi)似特性的漏失通道。

3 高強(qiáng)度米石塞體的堵漏機(jī)理

該塞體內(nèi)的高分子凝膠對(duì)整個(gè)體系有一個(gè)內(nèi)力牽制作用，使該體系內(nèi)的各類(lèi)固體材料融合為一體，起到了強(qiáng)有力的“拉筋”作用；在通過(guò)地層中的漏失通道時(shí)，體系中的高密度米石經(jīng)過(guò)自然沉降能在凹凸不平、粗糙的底表面產(chǎn)生掛阻形成堆砌式架橋或在某一孔喉處形成單板式架橋，通過(guò)關(guān)井?dāng)D壓使體系中的米石在外力的作用下形成聚集，增加橋體的厚度，提高其抗壓強(qiáng)度，其余橋塞堵劑進(jìn)一步填實(shí)漏層空間，達(dá)到對(duì)漏層全面封堵的效果。同時(shí)該體系的高密度特點(diǎn)，很好的壓制了地層活躍水，為后續(xù)的擠水泥堵漏后漏層處能有效成塞做好鋪墊。

4 高強(qiáng)度米石塞體擠壓堵漏及尾隨擠水泥施工工序

4.1 光鉆桿下深到漏層以上20米左右。

4.2 地面配30方高強(qiáng)度米石堵漿。

4.3 泵入堵漿返出后關(guān)井，泥漿泵采用2凡爾連續(xù)擠入堵漿10方左右。

4.4 尾隨注速凝水泥，施工結(jié)束后起鉆到漏層以上300米處，關(guān)井，泥漿泵采用2凡爾連續(xù)擠入水泥漿5方左右。

4.5 起鉆侯凝7小時(shí)后下鉆鉆水泥塞。

5 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用及效果分析

5.1 高強(qiáng)度米石塞體擠壓堵漏2口井，都達(dá)到了成功堵漏的目的，降低了大型漏失井單井堵漏損失時(shí)間與費(fèi)用。

5.2 采用高強(qiáng)度米石塞體關(guān)井?dāng)D封，泵壓閃動(dòng)更快，且壓力上升更高。一般擠入1方左右壓力表就開(kāi)始閃動(dòng)，擠入2-3方左右壓力就能閃到4-5MPa，之后隨著擠入量的增加，壓力會(huì)緩慢上升，上升到6-8MPa基本就處于穩(wěn)定狀態(tài)。

5.3 采用高強(qiáng)度米石塞體關(guān)井?dāng)D封，停泵后穩(wěn)壓時(shí)間更長(zhǎng)，一般可以穩(wěn)壓4-5分鐘后泵壓表回零，能很有效的提高漏層承壓能力，為后續(xù)的擠水泥堵漏打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

6 結(jié)論及建議

6.1 高強(qiáng)度米石塞體通過(guò)漏層后，在漏層內(nèi)更容易架橋，經(jīng)過(guò)關(guān)井?dāng)D壓后，形成高抗壓強(qiáng)度的橋體，使其具有更強(qiáng)的穩(wěn)固性，不易隨地層水流動(dòng)而被沖刷稀釋?zhuān)诼觾?nèi)滯留時(shí)間更久。

6.2 采用高強(qiáng)度米石塞體擠壓堵漏尾隨擠水泥后，水泥塞長(zhǎng)度可以有效控制，同時(shí)漏層成塞率更高，井漏基本不復(fù)發(fā)。

6.3 該堵漏體系關(guān)井?dāng)D封后，蹩壓更高，穩(wěn)壓更持久，更好的提高了漏層承壓能力，為承壓堵漏也提供了一個(gè)更好的思路。

6.4 針對(duì)封閉周界不是太廣的放空型漏失井，建議可以先通過(guò)填充石子+注水泥施工后，將漏層內(nèi)較大的立體空間轉(zhuǎn)變?yōu)榫€形裂縫，再采用高強(qiáng)度米石塞體擠壓并尾隨擠水泥堵漏，可以提高此類(lèi)惡性漏失井堵漏成功率。