塔河油田TP138X井承壓堵漏技術研究

(中石化江漢石油管理局江漢鉆井二公司，湖北 潛江433121）

TP138X井位于庫車縣境內，構造位于阿克庫勒凸起西南斜坡。該井是一口五開制鹽層開發井，根據工程設計，在進入鹽膏層0．5～1m，對上部?311．15mm井眼進行承壓堵漏，將整個上部裸眼井段的承壓能力提高至井底當量密度1．73g／cm3以上。TP138X井三開裸眼段長，上部地層承壓能力低，為抑制下部膏鹽層蠕動變性，使用高密度鉆井液，易造成膏鹽層以上井段的漏失，必須做好隨鉆堵漏和專項承壓堵漏工作；同時防止縮徑、垮塌，應提高鉆井液的抑制性；三開下部將鉆遇膏鹽層，鉆井液應具有極強的抗鹽能力和抑制膏鹽層的蠕變能力[1-5]。針對石炭系巴楚組膏鹽層，選用欠飽和鹽水聚磺鉆井液體系。該體系具有較強的抑制性，較好的控制泥頁巖地層污染的能力，潤滑、防蠕變阻卡、防塌和抗污染能力強，通過控制膏鹽層蠕變與鹽巖溶解的動態平衡，可有效的防止鹽的大量溶解形成大肚子井眼和鹽的重結晶帶來的井下阻卡。

1 地層資料分析

根據對地質錄井資料和測井資料的綜合分析，結合上部地層鉆井施工的實際情況，該井三開鹽上裸眼段可能存在灰巖、砂巖、含礫砂巖、砂泥巖互層等漏失類型，預計可能發生漏失的地層為：3200～3534m井段，以細砂巖、粉砂巖為主，夾不等厚泥巖，物性好；3535～4637m井段，以砂巖、泥巖為主，物性較好；4638～4671m井段，為大段泥巖夾細砂巖，物性一般；4672～5251m井段，存在大段中粗砂巖、礫質粗砂巖、礫巖和泥巖，物性好，其中5139～5251m為112m英安巖，與上、下泥巖存在不整合面，容易發生漏失；5252～5585m井段，以泥巖為主，與砂巖呈不等厚互層，物性差；5586～5601m井段，以灰巖為主，夾泥巖，灰巖可能漏失。

2 鹽上地層防漏堵漏技術措施

針對地層實際情況，采用復合堵漏漿，重點考慮顆粒大小兼顧、軟硬配合，并有針對性地封堵不同地層。復合堵漏劑顆粒配比要合理，如果所選的堵漏劑顆粒過大，或大顆粒比例過多，小顆粒量不足，架橋顆粒將擋在砂巖孔喉的外面，無法進入地層內部，承壓能力上不去，有可能造成固井過程中發生井漏。承壓堵漏作業施工工藝要運用得當，尤其是承壓時間、擠入地層的堵漏漿量和擠入深度，否則堵漏漿僅僅會在井壁上形成堆積，經過起下鉆刮拉井壁后，堵漏層被刮掉，在后期施工中發生井漏。憋壓過程中，開始階段起壓不要太高，勤打壓，壓力增長幅度不易過快，保證堵漏材料盡可能多的進入地層砂巖孔喉；后期階段憋壓時間要充分。做完承壓堵漏工作后，鉆井液密度不易大幅度下調，否則進入地層砂巖孔喉的堵漏材料反吐。

3 各段堵漏配方以及頂替情況

3．1 第1段：（5601～5300m）封堵巴楚組、卡拉沙依組

1）井眼體積V＝3．14×301× [（0．1＋1）×0．3112]2／4＝28m3。井眼體積計算公式如下：

式中，V為井眼體積，m3；H為封堵層位深度，m；D為井眼直徑，m，按照鉆頭直徑，D＝0．3112m；a為井徑擴大率，按照10%計算，下同。

2）堵漏漿配方 50m3井漿＋3tQS-2＋0．9t核桃殼＋0．45t云母＋0．15t棉籽殼＋1．5tCXD-2＋1．5tSQD-98(細）＋1．5tSQD(中粗）＋0．5t蛭石＋1．3tDFD-1(密度1．55g／cm3）。

配堵漏漿50m3，注堵漏漿28m3，其余的堵漏漿作為底子。鉆桿內預留堵漏漿：100m，in鉆桿水眼體積計算：V＝0．011m3／m，5601m鉆桿水眼體積：V＝61．6m3。下步起鉆到5300m位置，鉆桿預留100m，也就是說，在5601m位置時，鉆桿內要留400m，V＝4．4m3。頂替泥漿體積：61．6-4．4＝57．2m3。

3．2 第2段：（5300～5000m）封堵二疊系、柯吐爾組、阿克庫勒組

1）井眼體積V＝3．14×300× [（0．1＋1）×0．3112]2／4＝28m3。

2）堵漏漿配方 28m3井漿＋2．5tQS-2＋0．4t核桃殼＋0．35t云母＋0．1t棉籽殼＋1．1tCXD-2＋1．1tSQD-98(細）＋1．1tSQD-98(中粗）＋0．4t蛭石＋1．0tDFD-1(密度：1．55g／cm3）。

配堵漏漿28m3，注堵漏漿28m3。鉆桿內預留堵漏漿：100m，in鉆桿水眼體積計算：V＝0．011m3／m，5300m鉆桿水眼體積：V＝58．3m3。下步起鉆到5000m位置，鉆桿預留100m，也就是說，在5300m位置時，鉆桿內要留400m，V＝0．011×400＝4．4m3。頂替泥漿體積：58．3-4．4＝53．9m3。

3．3 第3段：（5000～4500m）封堵哈拉哈塘組、侏羅系

1）井眼體積V＝3．14×500× [（0．1＋1）×0．3112]2／4＝46m3。

2）堵漏漿配方 46m3井漿＋3．5tQS-2＋1．2t核桃殼＋0．5t云母＋0．2t棉籽殼＋1．6tCXD-2＋1．6tSQD-98(細）＋1．6tSQD-98(中粗）＋0．6t蛭石＋1．4tDFD-1(密度：1．55g／cm3）。

配堵漏漿46m3，注堵漏漿46m3。鉆桿內預留堵漏漿：100m；in鉆桿水眼體積計算：V＝0．011m3，5000m鉆桿水眼體積：V＝55m3。下一步起鉆到4500m位置，鉆桿預留100m，也就是說，在5000m位置時，鉆桿內要留600m，V＝0．011×600＝6．6m3。頂替泥漿體積：55-6．6＝48．4m3。

3．4 第4段分4部分組成：該段不替漿

1）套管 堵漏漿配方：22m3井漿＋1．5tQS-2＋0．15t云母＋0．6tCXD-2＋0．6tSQD-98(細）＋0．6tSQD-98(中粗）＋0．5tDFD-1(密度1．53g／cm3）。

2）3500～3200 m井段，封堵下第三系、套管鞋位置 井眼體積：V＝3．14×300× [（0．1＋1）×0．3112]2／4＝28m3；堵漏漿配方：28m3井漿＋2tQS-2＋1．3t核桃殼＋0．4t云母＋0．15t棉籽殼＋1．1t CXD-2＋1．1tSQD-98(細）＋1．1tSQD-98(中粗）＋0．4t蛭石＋1tDFD-1(密度1．55g／cm3）。

3）4500～3500 m井段，封堵白堊系 井眼體積：V＝3．14×1000× [（0．1＋1）×0．3112]2／4＝92m3；堵漏漿配方：92m3井漿＋7tQS-2＋2．2t核桃殼＋1t云母＋0．4t棉籽殼＋3．5tCXD-2＋3．5t SQD-98(細）＋3．5tSQD-98(中粗）＋1．1t蛭石＋2．8tDFD-1(密度：1．55g／cm3），由于罐體積不夠，分2次配完，2次注進去。

4）鉆具 堵漏漿配方：28m3井漿＋1．5tQS-2＋0．15t云母＋0．6tCXD-2＋0．6tSQD-98(細）＋0．6tSQD-98(中粗）＋0．5tDFD-1(密度1．53g／cm3）。

將配好的堵漏漿依次注入，不替漿，注完后起鉆至套管內2584．97m的位置時開始關井承壓。縱觀整個4段堵漏漿，裸眼段是220m3，套管環空內22m3，鉆具內28m3。

4 承壓堵漏試驗結果

4．1 累計泵入量與壓力變化關系曲線

累計泵入量與壓力變化關系曲線如圖1所示，從圖1可以看出，在承壓堵漏過程中，累計泵入量與壓力成正比關系，說明堵漏漿隨著壓力的增加不斷地憋入地層，一共向地層內憋入36．4m3的堵漏漿，只有將堵漏劑憋入地層，地層承壓能力才能得以提高；防止堵漏劑在井壁表面形成虛堵。

4．2 累計泵入量與當量密度變化關系曲線

累計泵入量與當量密度變化關系曲線如圖2所示，從圖2可以看出，開始時泵入量增長速度較當量密度大，隨著泵入量的不斷增大，當量密度也隨之增大，最后泵入量趨于穩定。

4．3 壓力隨著承壓時間變化曲線

壓力隨著承壓時間變化曲線如圖3所示，從圖3可以看出，立管壓力始終大于套管壓力，隨著承壓時間的不斷增長，立管壓力和套管壓力也不斷地增大，最后立管壓力和套管壓力均趨于穩定。

圖1 壓力隨累計泵入量變化曲線

4．4 驗漏

起鉆至3070m開始驗漏，2．5h之前加壓驗漏，立管壓力達到最大值10．5MPa，穩壓30min，壓降0．1MPa，當量密度1．74g／cm3；共憋進泥漿2．24m3，返吐量0．1m3。

圖2 當量密度隨累計泵入量變化曲線

圖3 壓力隨著時間變化關系曲線

5 結論和建議

1）在確定堵漏漿配方之前一定要與地質結合好認真分析地層巖性，全面掌握日常鉆進過程中鉆井液的消耗及隨鉆堵漏劑的使用情況，制定與本井地層相匹配的切實可行的堵漏施工方案。建議在沒有遇到大的漏失和二疊系的情況下，堵漏漿配方以細顆粒為主，以免造成承壓成功的假象，從而在下套管過程中再次發生漏失。

2）確定堵漏漿量前認真讀取測井的井徑數據，準確計算裸眼段的容積，為保證一次堵漏成功，盡量在套管內多留些堵漏漿。

3）隨著泵入量的不斷增加，泵入壓力和停泵壓力也會逐漸升高，地層會再次破裂。破裂后應當暫停打壓，靜止堵漏2h后再逐步打壓，當地層沒有穩定之前，建議壓力不要超過該地層破裂壓力。當壓力超過地層破裂壓力后采用 “小步伐快步走”的方式，逐漸將壓力打到預定值。

4）在安全的前提下，盡量將預留在套管內的堵漏漿全部擠入地層，為后續的施工打好堅實的基礎。

[1]鄢捷年．鉆井液工藝學 [M]．東營：石油大學出版社，2003：348-360．

[2]劉四海，崔慶東，李衛國．川東北地區井漏特點及承壓堵漏技術難點與對策 [J]．石油鉆探技術，2008：20-23．

[3]劉金華，劉四海，陳小鋒，等．承壓堵漏技術研究及其應用 [J]．斷塊油氣田，2011（1）：28-30．

[4]黃達全，劉永存，穆劍雷，等．承壓堵漏技術在AT5井的應用 [J]．鉆井液與完井液，2007，24（4）：78-80．

[5]蘇延福．塔河油田深井先期承壓堵漏技術探討 [J]．西部探礦工程，2009，22（5）：64-66．