渤海油田井漏對策探討

盧小川

(中海油田服務(wù)股份有限公司油田化學研究院，河北 燕郊 065201)

狄明利

(中海油田服務(wù)股份有限公司油化深圳作業(yè)公司，廣東 深圳 518067)

王偉

(中海油田服務(wù)股份有限公司油田化學研究院，河北 燕郊 065201)

渤海油田井漏對策探討

盧小川

(中海油田服務(wù)股份有限公司油田化學研究院，河北 燕郊 065201)

狄明利

(中海油田服務(wù)股份有限公司油化深圳作業(yè)公司，廣東 深圳 518067)

王偉

(中海油田服務(wù)股份有限公司油田化學研究院，河北 燕郊 065201)

渤海油田地層完整性差，井漏發(fā)生頻繁，漏失類型多，隨著勘探開發(fā)的深入，漏失情況越來越復雜。結(jié)合工程實際，將渤海油田的井漏劃分為9種類型，量化統(tǒng)計了每種類型井漏的發(fā)生情況，分析了各類井漏的特點和現(xiàn)場堵漏技術(shù)的不足。針對較難對付的斷層破碎帶漏失和潛山漏失提出了具體的防漏堵漏對策，并就海上鉆井工程防漏堵漏技術(shù)的發(fā)展提出了建議。

井漏；堵漏；漏失類型；對策；渤海油田

渤海油田是目前中國海上最大的油田，地質(zhì)特點是構(gòu)造破碎、斷裂發(fā)育、油藏復雜，對渤海地質(zhì)最形象的描述是一只摔碎的盆子又被踩了兩腳。近年來，渤海油田在鉆井過程中經(jīng)常會鉆遇漏層，從而影響鉆進速度，造成鉆井液成本的大幅度增加和儲集層的嚴重損害。

1 渤海油田的主要井漏類型

表1 渤海油田漏失類別

針對渤海油田的工程實際，為了給現(xiàn)場快速制定防漏堵漏技術(shù)措施創(chuàng)造條件，綜合考慮漏失層位、漏層巖性、漏失通道、漏失原因等因素[1]，將渤海油田的井漏劃分為9類：①憋漏；②淺-中深層高滲透性膠結(jié)差的砂礫巖漏失；③斷層破碎帶漏失；④潛山漏失；⑤深層砂礫巖漏失；⑥密度窄窗口漏失；⑦流沙層漏失；⑧油層壓力虧空漏失；⑨其他(如鉆穿套管等工程事故引起的井漏)。

通過對渤海油田30個區(qū)塊149口井353次井漏情況的綜合分析，可以看出，渤海油田井漏以憋漏最為常見，占36.54%；其次為膠結(jié)差的砂礫巖漏失、斷層破碎帶漏失與潛山漏失，分別占18.13%、16.15%和11.05%(見表1)。

2 各種類型井漏的特點

2.1 憋漏

憋漏發(fā)生在明化鎮(zhèn)組到沙河街組裸眼井段，井深從600～4000m。從漏失速度來分析，大漏(漏速大于60m3/h)占65.9%。盡管大漏多，但是漏失量不大，主要是發(fā)生蹩壓失返后及時采取停泵、活動鉆具等措施，操作謹慎，地層并未嚴重壓裂。憋漏采用的堵漏方法有隨鉆堵漏、橋塞堵漏。隨鉆堵漏效果較好，良好率達到84.0%以上，橋塞堵漏的良好率為54.5%。

2.2 膠結(jié)差的砂礫巖漏失

淺層～中深層膠結(jié)差的砂礫巖漏失主要發(fā)生在明化鎮(zhèn)組至館陶組，少數(shù)漏失持續(xù)至東營組上部。巖性以大段砂巖、砂礫巖為主，具有高滲透性、膠結(jié)差的特點，礫巖粒徑大的達到15mm，所以易發(fā)生滲透性漏失。此外，淺層～中深層膠結(jié)差的砂礫巖還會發(fā)生裂縫性漏失。發(fā)生井漏時，采用隨鉆堵漏、水泥堵漏效果較好，良好率達到66.7%以上，而橋塞堵漏的良好率僅有45.8%。

2.3 斷層破碎帶漏失

斷層破碎帶漏失主要發(fā)生在館陶組～東營組斷層破碎帶，部分發(fā)生在沙河街組斷層破碎帶。渤中地區(qū)的斷層破碎帶位于垂深2700～3700m，金縣和錦州地區(qū)的斷層破碎帶層位在明化鎮(zhèn)組～東營組，垂深800～1600m之間。上述區(qū)塊明化鎮(zhèn)組至館陶組巖性以大段砂巖、砂礫巖、泥巖為主，東營組至沙河街組泥巖段多、砂巖段相對較短。對于斷層破碎帶漏失，隨鉆堵漏良好率63.6%，橋塞堵漏良好率38.1%，水泥堵漏良好率50%。

2.4 潛山漏失

潛山漏失發(fā)生在垂深1700～5000m的潛山地層。錦州25-1S區(qū)塊潛山垂深為1700m，渤中21-2-1井潛山垂深達5000m。潛山漏失采用的堵漏方法有隨鉆堵漏、橋塞堵漏，效果良好率都未超過30%。

2.5 深層砂礫巖漏失

深層砂礫巖滲透性漏失主要發(fā)生在鉆進過程中，下鉆、下套管時偶有發(fā)生；大多發(fā)生在東營組至沙河街組砂泥巖中，其中東三段至沙河街組最多，垂深3000～4000m。隨鉆堵漏、橋塞堵漏、水泥堵漏效果都較好，良好率均在80%以上。

2.6 密度窄窗口漏失

密度窄窗口漏失主要發(fā)生在沙河街組，垂深2145～3700m，少數(shù)在東二～東三段；大部分發(fā)生在鉆井過程中，少數(shù)發(fā)生在加重、下套管或固井過程中。隨鉆堵漏效果良好率66.7%，而橋塞堵漏的良好率只有33.3%；水泥堵漏6次，效果都不理想。

2.7 流沙層漏失

流沙層漏失都發(fā)生在最淺部平原組地層，巖性為未膠結(jié)的松軟砂礫巖和泥巖。漏失大多發(fā)生在一開或二開大井眼鉆進階段，深度多為300m以內(nèi)。漏失速度和漏失量較大，漏速在200m3/h以上或失返。流沙層漏失采用的堵漏方法有橋塞堵漏、水泥堵漏，效果都不理想。

2.8 油層壓力虧空漏失

3 現(xiàn)場堵漏存在的問題

綜合分析表明，渤海油田各種類型漏失中斷層破碎帶漏失和潛山漏失2類比較常見且堵漏成功率低，說明這2類漏失的防漏堵漏技術(shù)難度相對較大。目前采用的堵漏方法主要有隨鉆堵漏、橋塞堵漏和水泥堵漏，對于這些堵漏方法，現(xiàn)場存在以下問題：

1)對于中～大漏速的井漏，橋塞堵漏的堵漏漿配方不盡合理，具體表現(xiàn)為：①堵漏劑顆粒級配不合理；②堵漏材料質(zhì)量濃度低；③堵漏漿量不足。

2)橋塞堵漏時采用關(guān)井擠壓堵漏工藝的少，堵漏后地層和堵漏層承壓能力不足。從表2中可以看出，橋塞堵漏采用關(guān)井擠壓工藝可以明顯提高堵漏效果。

表2 橋塞堵漏中采用關(guān)井擠壓工藝的效果統(tǒng)計表

3)缺少保護油層的堵漏材料，使得油層與潛山的堵漏受到限制。

4)水泥堵漏工藝措施有待改進，不能根據(jù)漏層特點與漏失情況很好地與橋塞堵漏配合使用。

4 渤海油田井漏治理對策

針對渤海油田斷層破碎帶漏失和潛山漏失，結(jié)合海洋鉆井工程實際，提出一系列防漏堵漏工程技術(shù)措施。

4.1 斷層破碎帶防漏堵漏對策

1)在進行鉆井設(shè)計時，依據(jù)地震層速度過井剖面和地層的3個壓力剖面，分析是否鉆遇斷層及斷點、斷距、斷層性質(zhì)。在設(shè)計平臺位置、井身剖面、井身結(jié)構(gòu)時，充分考慮斷層破碎帶風險，盡可能避開斷層。

2)若斷層破碎帶在明化鎮(zhèn)組或館陶組底礫巖以上，因東營組存在高坍塌壓力層段，建議在設(shè)計井身結(jié)構(gòu)時，封隔斷層破碎帶。

3)若斷層破碎帶在明化鎮(zhèn)組或館陶組底礫巖以上，宜采用含隨鉆堵漏劑的膨潤土漿鉆穿斷層后再轉(zhuǎn)化鉆井液類型。

4)若斷層破碎帶在館陶組底礫巖以下，進入斷層破碎帶前100m，在鉆井液中加入隨鉆堵漏劑，并適當提高鉆井液黏度。

5)在滿足井壁穩(wěn)定與攜巖的前提下，鉆進斷層破碎帶過程中，盡可能采用低密度鉆井液，并適當降低排量。

6)遇小漏時，可在鉆井液中增加隨鉆堵漏劑含量，若無效，則加入中小顆粒的橋塞堵漏劑。

7)遇中、大漏時，提高鉆井液中隨鉆堵漏劑含量，并加入小顆粒的橋塞堵漏劑強鉆，鉆穿斷層破碎帶后，采用橋塞堵漏或水泥漿承壓堵漏，關(guān)井憋壓工藝，提高地層承壓能力。

4.2 潛山防漏堵漏對策

1)卡準潛山層位，及時下入技術(shù)套管封隔潛山以上高坍塌壓力地層。

2)如沒卡準潛山層位，沒下入技術(shù)套管封隔潛山以上地層，則鉆進潛山時，鉆井液中加入隨鉆堵漏劑。

3)依據(jù)地層孔隙壓力確定合理密度，采用低密度聚合物鉆井液、PRD鉆井液、水包油鉆井液、可循環(huán)泡沫-微泡-充氣鉆井液等泡沫類鉆井液鉆進，既平衡地層壓力又防漏。

4)如潛山以上高坍塌壓力-高孔隙壓力地層沒用套管封隔，可采取以下措施進行堵漏：鉆井液中加入橋塞堵漏劑強鉆裂縫帶。鉆穿后，根據(jù)漏失性質(zhì)、漏速、漏層是否為油氣層，可采用橋塞堵漏或加有橋堵劑的水泥堵漏。

5)如潛山以上地層被封隔，可采取以下措施進行堵漏：①降低鉆井液密度，改變鉆井液類型進行近-欠平衡壓力鉆進；②降低鉆井液密度，采用加有可酸溶(油溶)的隨鉆堵漏劑(橋塞堵劑)鉆井液[2]；③采用橋塞堵漏；④采用橋塞堵漏與水泥堵漏相配合；⑤如鉆遇水層可用凝膠(橋塞、水泥)堵漏。

5 結(jié)論與建議

1)針對渤海油田漏失層的特點，優(yōu)化橋塞堵漏、水泥堵漏等堵漏漿配方，調(diào)整現(xiàn)場堵漏工藝，優(yōu)化承壓堵漏施工工藝。

2)雖然密度窄窗口漏失、油層壓力虧空漏失所占比例不高，但隨著勘探開發(fā)的持續(xù)和深水時代的到來，應(yīng)著手進行相關(guān)防漏堵漏技術(shù)的研究。

3)開展地層破裂機理的研究，建立渤海油田的地層破裂模型，對國外一些行之有效的力學堵漏方法進行研究、開發(fā)和應(yīng)用。

4)編制符合現(xiàn)場實際的井漏數(shù)據(jù)庫、專家系統(tǒng)等防漏堵漏工程技術(shù)軟件。

[1]徐同臺，劉玉杰，申威，等.防漏堵漏技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社，1997.

[2]盧小川，范白濤，趙忠舉，等.國外井壁強化技術(shù)的新進展[J].鉆井液與完井液，2012，29(6):74～78.

[編輯] 帥群

2016-08-20

盧小川(1984-)，男，工程師，從事鉆完井液技術(shù)研發(fā)和管理工作，luxch@cosl.com.cn。

TE283

A

1673-1409(2017)11-0046-04

[引著格式]盧小川,狄明利,王偉，等.渤海油田井漏對策探討[J].長江大學學報(自科版), 2017,14(11):46～49.