ZBS區(qū)塊低壓漏層防漏堵漏技術(shù)研究

張海忠，唐習(xí)之

（中石油西部鉆探國際工程公司，新疆 烏魯木齊 830026）

1 背景調(diào)研

ZBS區(qū)塊是TMG油田儲(chǔ)油層埋深最淺，開發(fā)較晚的一個(gè)獨(dú)立區(qū)塊，該區(qū)塊處于油田勘探邊界。該區(qū)塊整體壓實(shí)效果差，極易發(fā)生井漏，ZBS區(qū)塊漏失井段為350～900m，壓力系數(shù)為0.75～0.96 之間，清水鉆進(jìn)也存在壓差漏失。

該區(qū)塊三開段壓實(shí)效果差、裂縫孔洞發(fā)育、形態(tài)未知，地層壓力低、極易發(fā)生井漏，且漏失量大、漏失速度快、堵漏難度大。氣油比高，易出現(xiàn)漏轉(zhuǎn)噴，井控風(fēng)險(xiǎn)高。目前對(duì)地層裂縫寬度、長(zhǎng)度等掌握不清，堵漏漿體系配伍針對(duì)性不強(qiáng)；堵漏材料單一，堵漏效果差。

（1）裂縫的表層大顆粒封堵，無法形成承壓隔墻，無法有效避免濾失，且表層大顆粒抗沖刷能力弱，復(fù)漏幾率大。

（2）常規(guī)堵漏材料受地層裂縫類型、寬度，堵漏材料顆粒大小、施工壓差等因素影響，堵漏材料的靶向選擇困難，易造成堵漏材料在裂縫的內(nèi)部支撐導(dǎo)致裂縫的反復(fù)耦合，出現(xiàn)反復(fù)漏失或反吐情況。

2 施工難點(diǎn)分析及對(duì)策制定

（1）難點(diǎn)分析：

①油田開發(fā)過程中地層壓力衰減，承壓能力弱；

②砂巖和砂礫巖、碳酸巖地層欠壓實(shí)，孔隙度大，地層裂縫孔洞發(fā)育；

③上部地層壓力高，施工鉆井液密度高，導(dǎo)致下部地層裂縫擴(kuò)張或延伸；漏層多、漏失速度快，基本都是失返性漏失，給堵漏帶來極大的困難；

④砂巖和礫巖、碳酸巖地層孔隙度及裂縫寬度不清楚，部分井存在較大孔洞，導(dǎo)致堵漏材料靶向選擇難度大；

⑤各種堵漏材料顆粒級(jí)配不合理，大顆粒堵漏材料易敷堵在裂縫表面，提前封門，鉆井液沖刷后再次復(fù)漏，造成反復(fù)堵漏；

⑥堵漏材料種類少，技術(shù)手段有限，無法實(shí)施有效堵漏。

（2）對(duì)策制定：

①通過區(qū)塊地質(zhì)構(gòu)造和實(shí)鉆中漏失情況分析，調(diào)研多篇各種關(guān)于天然地層漏失規(guī)律論文，基于穩(wěn)態(tài)條件下的擴(kuò)散方程，推導(dǎo)了流體在裂縫中的漏失模型，建立了壓差與裂縫寬度、總漏失量、鉆井液粘度、井眼半徑及漏失速率的關(guān)系。計(jì)算出ZBS區(qū)塊地層無引力變化單個(gè)裂縫寬度的區(qū)間為0.201～0.363mm。

②通過試驗(yàn)研究證實(shí)，裂縫較小時(shí)層流的假設(shè)是正確的，并且高滲透性地層的漏失可以看作是裂縫網(wǎng)絡(luò)漏失。根據(jù)漏失速率模型，漏失過程主要以開始漏失和未加堵漏劑搶鉆全過程共計(jì)2h 為模型研究時(shí)間段，從而求得該地層漏失狀態(tài)下地層常規(guī)裂縫寬度為1.308～2.804mm。

③堵漏過程中因動(dòng)態(tài)正壓差的存在，泥漿動(dòng)態(tài)漏失引發(fā)井周引力變化，導(dǎo)致裂縫形態(tài)出現(xiàn)正壓增大和耦合作用：漏失速率隨著正壓差和裂縫寬度的增大而增大，最終漏失量與正壓差、裂縫高度及裂縫寬度平方呈正比，其中裂縫寬度對(duì)最終漏失量的影響最大。

④根據(jù)不同的漏失程度，結(jié)合計(jì)算出的裂縫寬度，選擇各種粗、中、細(xì)復(fù)配堵漏配方和堵漏措施。

a當(dāng)漏失速度小于5m3/h時(shí)，采取在原井漿中加入2%單封DF-1+3%隨鉆801 復(fù)配堵漏漿進(jìn)行邊鉆邊堵的方法，適當(dāng)提高鉆井液的粘度至70s，降低鉆井液對(duì)井壁的沖刷，同時(shí)工程上也可在滿足攜砂前提下適量降低鉆井液排量。

b 當(dāng)鉆井液漏失速度大于5m3/h，而小于10m3/h時(shí)，則需配堵漏漿進(jìn)行靜止堵漏，堵漏漿配方為：井漿+5%復(fù)合堵漏劑+2%單封DF-1+2%隨鉆801，加入適量PAC-HV提高堵漏漿粘度，配好后打入漏失層后起鉆至套管腳靜止堵漏6h，如果液面穩(wěn)定則關(guān)井加回壓，逐漸提高井口壓力，力爭(zhēng)達(dá)到1MPa。

c 當(dāng)鉆井液漏失量大于10m3/h 時(shí)或者失返，則需提高堵漏漿中粗顆粒濃度，堵漏漿配方為：井漿+12%復(fù)合堵漏劑+6%單封DF-1（鋸末）+5%隨鉆801，加入適量PAC-HV提高堵漏漿粘度，配好后打入漏失層后起鉆至套管腳，進(jìn)行適當(dāng)憋壓堵漏，同時(shí)定期觀察井口，如果環(huán)空液面下降較多，及時(shí)向環(huán)空中吊灌鉆井液。待液面穩(wěn)定后施加回壓，逐步提高井口壓力，力爭(zhēng)達(dá)到1MPa。

3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

按照油田部署，在該區(qū)塊首先進(jìn)行了兩口井的試鉆探施工，并通過前期的調(diào)研，進(jìn)行針對(duì)性防漏堵漏對(duì)策制定和現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)施工。

表1和表2中兩口井的現(xiàn)場(chǎng)施工效果良好，成功地做到了施工預(yù)堵漏和出現(xiàn)堵漏后的高效堵漏施工。通過漏失模型的建立和地層裂縫的計(jì)算，為該區(qū)塊上部裂縫地層的施工提供了施工數(shù)據(jù)支撐。不同漏失情況下的針對(duì)性堵漏漿配方的優(yōu)選，提高了堵漏成功率。

表1 ZBS-8井堵漏施工情況

表2 ZBS-9井施工情況

通過該區(qū)塊以往井和施工井的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)比可知（表3），該區(qū)塊裂縫型地層施工的堵漏配套技術(shù)方案能夠滿足施工要求。相比以往井，施工井漏失泥漿和堵漏次數(shù)明顯減少。

表3 現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用效果分析

4 主要成果

（1）通過區(qū)塊巖性特征分析，配套使用適應(yīng)漏層鉆井的工程、泥漿配套施工方案，實(shí)現(xiàn)了裂縫性油藏有效防漏和高效完成堵漏的目標(biāo)。

（2）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐統(tǒng)計(jì)，兩口井僅發(fā)生一次漏失，并且一次堵漏成功。

（3）高效防漏堵漏的措施有效地做到了儲(chǔ)層保護(hù)，高效完成區(qū)塊首次取芯任務(wù)。

（4）口井同比區(qū)塊以往井，鉆井周期節(jié)約0.49d/井。

（5）口井平均機(jī)械鉆速同比以往井，提速3.4%。

（6）口井泥漿漏失量同比以往井，堵漏次數(shù)減少4.97次/井，節(jié)約泥漿185.27m3/井。