煤層氣井堵漏技術(shù)思考與實(shí)踐

熊華軍 胡小軍 渤海鉆探石油工程總承包分公司

區(qū)域研究表明，大寧-吉縣區(qū)塊屬于鄂爾多斯盆地伊陜斜坡東部構(gòu)造，地層承壓較低，此區(qū)塊漏層主要為地表黃土層淺層漏失，劉家溝組底部為區(qū)域漏失層（一般為滲漏層），石千峰組，發(fā)生漏失，可能為局部漏失段，奧陶系頂部裂縫、孔洞發(fā)育，易漏失，鉆進(jìn)中各井均發(fā)生了井漏問(wèn)題，部分井在本溪組純?cè)诋惓８邏阂装l(fā)生溢流壓井井漏同存現(xiàn)象 。

1 井漏的特點(diǎn)

1.1 井漏成區(qū)域性且漏失容易反復(fù)發(fā)生

井漏成區(qū)域性，且漏失程度較為嚴(yán)重。若發(fā)生井漏，采取隨鉆堵漏或是擠壓堵漏可以恢復(fù)鉆井，但是鉆進(jìn)一段后又出現(xiàn)同樣的漏失問(wèn)題【1】。

1.2 易發(fā)生溢流甚至井噴

打開(kāi)氣層發(fā)生井漏處理不當(dāng)或不及時(shí)，井筒內(nèi)液面下降井底壓差減小，由漏轉(zhuǎn)噴的情況發(fā)生。在2015年本區(qū)域鉆至本溪提比重發(fā)生過(guò)上部漏層未完全封堵導(dǎo)致誘噴。

2 井漏原因的分析

2.1 地層因素

（1）砂巖段孔隙壓力低，裂隙發(fā)育，砂泥交接面，滲透性較好，當(dāng)其平均地層孔徑大于鉆井液中數(shù)量最多的顆粒粒徑的三倍時(shí)，在井底壓差作用下易發(fā)生滲透性漏失【2】。

（2）地層承壓能力較低，存在微裂縫及誘導(dǎo)裂縫發(fā)育，特別是斷層帶裂縫較大直接導(dǎo)致漏失甚至失返。

2.2 人為因素

人為因素造成的漏失主要是井眼壓力大于地層破裂壓力時(shí)，在井眼周?chē)貙又姓T發(fā)出裂縫導(dǎo)致井漏。

（1）表層套管下入量少，不能有效封固漏層，思想意識(shí)差存在僥幸心理，液面檢測(cè)不及時(shí)，堵漏不徹底，造成多處漏失無(wú)法準(zhǔn)確確定漏層增加堵漏難度。

（2）鉆井液密度值確定不準(zhǔn)，加重過(guò)程中速度過(guò)快密度偏高，井眼內(nèi)壓差作用導(dǎo)致漏失，在保證安全的情況下盡可能的降低鉆井液密度 發(fā)生滲漏時(shí)，根據(jù)漏失情況不適當(dāng)降低泥漿泵排量。

（3）施工措施不當(dāng)，下鉆或接單根時(shí)，下放速度過(guò)快，造成過(guò)高激動(dòng)壓力，壓漏鉆頭以下的地層 鉆井液粘切過(guò)高、開(kāi)泵過(guò)猛、快速鉆進(jìn)時(shí)排量跟不上，巖屑濃度過(guò)大使鉆頭附近地層漏失井中有砂橋堵塞環(huán)空壓漏地層【3】。

3 區(qū)域性防漏堵漏措施及應(yīng)用效果

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐摸索，該區(qū)域我們采用承壓靜止，水泥封堵及隨鉆堵漏聚合物鉆井液體系，注重磺化瀝青防垮塌、隨鉆堵漏劑的使用，根據(jù)地層和漏失情況選擇堵漏材料，及時(shí)封堵地層微裂縫，提高地層承壓能力，實(shí)現(xiàn)防漏堵漏目的。在區(qū)域性防漏堵漏方案的基礎(chǔ)上，再依據(jù)地質(zhì)和工程設(shè)計(jì)制定單井方案 鉆井液性能：密度1.05～1.20g/cm3，粘度45-60s，失水不大于5 ml/30min ，SC小于0.3%，pH值為8～10。泥漿配方：聚合物體系井漿+2～5%隨鉆堵漏劑（單封、鋸末、線型纖維）。

3.1 防漏堵漏措施

（1）發(fā)生漏速小于5m3/h滲漏時(shí)，要適當(dāng)提高鉆井液的粘度和切力，合適的鉆井液密度平衡地層壓力，以增加鉆井液進(jìn)入地層孔隙的阻力 并可適當(dāng)加足磺化瀝青粉以提高井壁穩(wěn)定性保證鉆井液中其含量1-2%隨鉆堵漏劑（單封或超低滲）的比例保證其含量2-5%,水平井要及時(shí)補(bǔ)充固、液潤(rùn)滑劑防止井下產(chǎn)生托壓現(xiàn)象。

（2）針對(duì)發(fā)生的漏速大于5m3/h 而小于103m/h 的中小型井漏,漏層不確定可采取隨鉆堵漏其含量3-6%隨鉆堵漏劑粘度不低于60s（單封、鋸末+線型纖維毛氈、棉花），若隨鉆堵漏無(wú)效則采取復(fù)合堵漏方案（定向鉆具需換成常規(guī)鉆具防止鉆具內(nèi)堵）。（堵漏漿：井漿+膨潤(rùn)土2-8%+5～8%單封、鋸末+5%復(fù)合堵漏劑滴流），起鉆前泵入堵漏泥漿，頂替到漏失層位，然后起鉆至安全井段憋壓后靜堵8-24h后下鉆循環(huán)觀察。

（3）發(fā)生以上漏失堵漏失敗井口鉆井液失返必須先強(qiáng)行起鉆（防止井壁失穩(wěn)埋鉆具）邊起鉆邊向井筒灌泥漿。漏層確定然后再換光鉆桿下鉆進(jìn)行注水泥打塞堵漏作業(yè)根據(jù)漏失情況計(jì)塞段及水泥用量，注完水泥迅速起鉆至塞面循環(huán)出混漿起鉆候凝30h以后下鉆鉆塞。

3.2 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果

該防漏堵漏方案在本區(qū)域現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際應(yīng)用中，主要采用提前加堵漏劑預(yù)防及隨鉆、靜止堵漏,2015年施工井中大部分井鉆進(jìn)中沒(méi)有因漏失及二次漏失耽誤生產(chǎn)的 只有大吉4-13向4井在鉆進(jìn)中劉家溝、石千峰、石盒子漏失由于堵漏不徹底強(qiáng)行鉆進(jìn)導(dǎo)致后期發(fā)生了多次一般滲透性漏失和失返現(xiàn)象,而進(jìn)行靜止和注水泥候凝堵漏,在本溪提比重造成井漏和溢流現(xiàn)象。堵漏方案應(yīng)用中均一次性堵漏成功，驗(yàn)證了區(qū)域性防漏堵漏方案是有效的、成功的，為今后煤層氣井防漏鉆進(jìn)提供了可依據(jù)的配方和安全施工方案。

4結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）大寧-吉縣區(qū)域煤層氣井井漏主要是地層滲透性好砂泥巖交接處產(chǎn)生滲漏及裂縫性漏失，應(yīng)重視磺化瀝青和隨鉆堵漏劑的使用，以提前加入隨鉆堵漏材料防漏為主，堵漏為輔從而減少因換鉆具組合導(dǎo)致起下鉆影響鉆井周期。同時(shí)要嚴(yán)格執(zhí)行工程管理規(guī)定，避免因措施不當(dāng)而人為壓漏地層。

（2）本溪組鉆進(jìn)發(fā)生井漏，易發(fā)生由漏轉(zhuǎn)噴的情況，必須在鉆開(kāi)本溪前做好承壓實(shí)驗(yàn)進(jìn)行工藝堵漏，及時(shí)補(bǔ)充泥漿調(diào)整鉆井液密度并加強(qiáng)坐崗，提密度控制速度，確保儲(chǔ)備足夠的加重材料和重泥漿。

（3）本文分析區(qū)域井漏的特點(diǎn)和發(fā)生的原因，提出了區(qū)域性防漏堵漏方案，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用取得了一定的效果。