延長氣田子長東區鉆井防漏堵漏技術

楊強 劉剛 張飛(西安石油大學,陜西 西安 710065)

延長氣田子長東區構造位置屬鄂爾多斯盆地伊陜斜坡，截止2014年12月共178口井發生失返型漏失，其中子長東區98口井，占延長氣田失返型漏失井的55.1%，該區井漏發生率在85%以上，其中失返型井漏發生率為66.7%，井漏問題最為突出。子長東區失返型漏失井中劉家溝組井漏發生率為92.6%，石千峰組井漏發生率為88.2%。井漏消耗了大量的人力和物力，延長了鉆井周期，部分井由于井漏導致液柱壓力降低造成卡鉆和井噴等事故，造成巨大的鉆井風險和經濟損失，嚴重地制約了該區的勘探開發進程。

1 地質概況

延長氣田子長東區主要漏失層位為三疊系下統劉家溝組與二疊系上統石千峰組，地層呈假整合接觸，易產生裂縫。

該區地質分層和巖性描述見表1。

表1 延長氣田子長東區地質分層及巖性描述

2 延長氣田子長東區堵漏劑室內評價

2.1 堵漏劑單品的粒度分析

為了使堵漏漿中堵漏劑保持一個合適的比例，把延長氣田目前使用的隨鉆堵漏劑、復合堵漏劑和鋸末進行粒度分析，實驗結果如下：

表2 鋸末的粒度分布

表3 隨鉆堵漏劑的粒度分布

表4 復合堵漏劑的粒度分布

通過表看出鋸末粒徑范圍是0.9-4mm,75%粒徑是在2-3.5mm；隨鉆堵漏劑的大多數顆粒長度50um以內；復合堵漏劑70%粒度范圍在0.9-12mm。

2.2 堵漏劑的堵漏效果評價

2.2.1 隨鉆堵漏劑封堵效果試驗

表5 隨鉆堵漏劑封堵效果試驗

從試驗結果可以看出，對于20-30目末膠結砂層，基漿在30秒內全部漏失，當鉆井液中加入隨鉆堵漏劑，漏失量急劇下降，當加量3%時，漏失量下降為40ml，對于10目末膠結砂層，鉆井液中加入3%的隨鉆堵漏劑，漏失量幾乎降為0ml。

2.2.2復合堵漏劑封堵效果試驗評價

表6 復合堵漏劑封堵效果評價

2.2.3 高粘堵漏劑與凝膠GD-1增粘效果對比

為篩選出效果更好的延長氣田目前使用的增粘劑，進行增粘效果對比實驗，實驗結果如下：

表7 凝膠GD-1與高粘堵漏劑增粘對比

此表看出，同濃度凝膠提粘效果遠高于日本產高粘堵漏劑。

3 子長東區防漏堵漏技術

延長氣田子長東區經過室內堵漏劑的理化試驗和多年的現場實踐，針對不同程度的井漏，優選出以下的幾種防漏和堵漏技術。

3.1 防漏技術

3.1.1 工程防漏技術

3.1.1.1 鉆到劉家溝地層時排量控制在24-26L/s。

3.1.1.2 漏層段起下鉆要控制速度，下鉆到底或接單根后緩慢開泵。

3.1.1.3 采用平穩起下鉆、下鉆分段循環、在鉆鋌經過漏層時更要控制鉆具下放速度、緩慢開泵等技術措施。

3.1.2 鉆井液防漏技術

3.1.2.1 鉆進至劉家溝底部地層時加入0.5-0.8%隨鉆堵漏劑；

3.1.2.2 通過多種措施嚴格控制鉆井液密度以減小壓差，適當提高鉆井液粘度，控制適當的切力，保持良好的防塌性和流動性。

3.2 隨鉆堵漏技術

3.2.1 適應范圍

適應于鉆進時漏失量小于5 m3/h的漏失。

3.2.2 配制要點

在原漿基礎上加0.5%DF-A+1-2%鋸末+1-2%HD-2，同時停用振動篩。

3.3 橋塞堵漏技術

3.3.1 適應范圍

適應于鉆進時，漏失速度小于20m3/h。

3.3.2 配制要點

鉆進階段漏失速度小于20m3/h，起鉆至漏失井段以下30-50m，打入堵漏漿，待堵漏漿返至劉家溝頂部后，起鉆至劉家溝上部關封井器憋壓。

堵漏漿配方如下：原漿+0.1-0.2%純堿+0.1-0.2%高效堵漏劑+6-8%坂土+3-5%鋸末+5%隨鉆堵漏劑+6%復合堵漏劑。

3.4 高吸水+多級配+橋塞擠封堵漏技術

3.4.1 適應范圍

鉆井液能夠少量返出或者失返但靜液面在50m以內的漏失。

3.4.2 配制要點

堵漏漿配方：0.1-0.2%NaOH+0.2%CMC+10%坂土+3-4%石灰石粉+6%隨鉆堵漏劑+6-10%復合堵漏劑+3-4%核桃殼（5-10目）+3%鋸末。

3.5 橋接+水泥漿復合堵漏技術

3.5.1 適應范圍

適用于劉家溝地層鉆井中鉆井液擠壓堵漏無效的漏失。

3.5.2 配制要點

堵漏劑選用：以復合堵漏劑與隨鉆堵漏劑1:1另外復配加核桃殼（20-60目）和鋸末等，堵漏材料總濃度15-25%。起鉆下光鉆桿至漏層以上20-30m，堵漏漿注入井內，在鉆具內留5-8方堵漏漿關封井器憋壓，擠完堵漏漿后開泵循環40分鐘左右后下鉆至漏層以下20-30m，開泵循環30分鐘左右，沖掉附著在漏層附近的堵漏劑，接著進行注水泥作業。

3.6 凝膠橋塞+水泥漿復合堵漏技術

3.6.1 適應范圍

適用于用橋塞堵漏、水泥等方法無法解決的漏失。

3.6.2 配制要點

3.6.2.1 充分清洗配漿罐，配制40-50方智能凝膠；

3.6.2.2 配方：清水+0.7-1.0%GD-1+5%隨鉆堵漏劑+4-6%復合堵漏劑

3.6.2.3 配制：把20-30方左右的鉆井液罐清掃干凈，放入清水，先加入0.3%GD-1，待凝膠充分溶解分散均勻后再依次加入0.55%隨鉆堵漏劑和4-6%復合堵漏劑，最后再加入剩余凝膠GD-1，攪拌均勻。

3.6.2.4 打入配好的凝膠堵液后關封井器擠入，后用鉆井液把凝膠全部擠入漏層，接著進行注水泥作業。

4 現場應用情況

延長氣田子長東區經過多年的現場試驗，優選出以上的幾種防漏和堵漏技術，很好地解決了該區突出的井漏問題，失返型井漏發生率大大降低，現以延849井為例介紹使用堵漏工藝過程。

延849井位于延安市子長縣瓦窯堡鎮，于12月22日19:00鉆至井深2153.5m發現滲漏，層位為劉家溝組，巖性為淺紅色砂巖，立即使用隨鉆堵漏技術在原漿中配制堵漏漿30方鉆進，同時停用振動篩，鉆至20:00時井口返出正常，隨鉆堵漏成功。

12月22 日21 :30鉆至井深2156.8m突然井漏井口返出量非常小，層位為劉家溝組，巖性為淺紅色砂巖，立即使用橋塞堵漏技術，配30方堵漏漿，至22:45打入井內井口未返，堵漏失敗，判斷為地層裂縫漏失。

12月22 日23 :55使用高吸水+多級配+橋塞擠封堵漏技術，配40方堵漏漿，堵漏漿打入井內后于12月23日03:00起鉆至表套，進行憋壓，壓力逐漸升至4.2兆帕，穩壓10分鐘，堵漏成功。

12月23 日16 :40鉆至井深2164m發現井口流量減少，隨后失返，層位為劉家溝組，巖性為淺紅色砂巖，立即使用高吸水+多級配+橋塞擠封堵漏技術堵漏，多次憋壓堵漏失敗后，決定用橋接+水泥漿復合堵漏技術進行堵漏，于24日19:30換完光鉆桿下鉆至2135m，打入堵漏漿40方，反復憋壓無壓力，于22:25分下鉆到底循環一周后注入水泥漿25方，隨后起鉆靜止堵漏。于26日06:00掃完水泥塞，鉆井液返出正常，堵漏成功。

5 結語

5.1 延長氣田子長東區主要漏失層位為三疊系下統劉家溝組與二疊系上統石千峰組，地層呈假整合接觸，容易發生失返性漏失。

5.2 延長氣田子長東區劉家溝組使用常規堵漏技術堵漏，漏層易出現反復漏失。

5.3 針對延長氣田子長東區劉家溝組和石千峰組失返型漏失，采用高吸水+多級配+橋塞擠封堵漏、橋接+水泥漿復合堵漏兩種堵漏劑技術封堵效果比較好，基本可以解決該區的井漏難題。

5.4 當發生井漏時，只要準確判斷漏失性質，分析井漏原因，用該區相對應的堵漏方法，都可以一次性成功堵漏。

[1]趙福麟.油田化學[M].第一版.山東：中國石油大學出版社.2007.58-61.

[2]蔣希文.鉆井事故與復雜問題[M].第二版.北京：石油工業出版社，2006.436-481.

[3]聶勛勇.隔斷式凝膠段塞堵漏機理及技術研究[D].西南石油大學.2010年.