王鎮
(大慶鉆探工程公司鉆井工程技術研究院,黑龍江大慶163413)
徐家圍子區塊天然氣資源豐富有較高的開采價值,但氣藏埋藏較深,下部地層夾層多,斷層多,火山巖裂縫發育導致漏失頻繁,施工鉆井難度較大,多口井曾發生過較為嚴重的漏失,因此有必要對該區塊的防漏堵漏技術進行總結和分析,從而為后續施工打好基礎。
徐家圍子區塊儲層儲集類型發育有孔隙型、裂縫-孔隙型、孔隙—裂縫型和裂縫型,其中以裂縫—孔隙型(49.71%)和孔隙型(44.13%)為主;發育有10種孔縫組合類型。上部地層可能鉆遇明水組和四方臺組,其地層成巖性差,膠結疏松,易井塌、井漏,需要做好防漏防塌措施;下部地層鉆遇登婁庫組和營城組均含氣,該層為火山巖,裂縫比較發育,鉆井過程井漏發生頻繁。該區塊應以防漏為主,防堵結合。
井漏發生除了地層復雜等客觀因素外,還與防漏的重視程度有很大的關系,由于施工技術措施不合理和對防漏重視不夠造成的井漏主要有下面幾種情況[1-2]:
(1)下鉆速度過快,造成壓力激動,壓漏地層;
(2)下鉆未進行分段循環,下鉆到底開泵,流動阻力太大,憋漏地層;
(3)加重速度過猛,鉆井液密度不均勻,重鉆井液段返到環空壓漏地層;
(4)起鉆前打封閉段長,鉆井液密度高,下鉆到底頂替到一定高度時,壓漏地層;
(5)環空砂子太多造成堵塞,憋漏地層。
為了避免上述人為原因造成的漏失,防止將地層壓裂造成井漏,應采取以下防漏措施:
(1)合理設計各層段鉆井液密度,在保證井下安全的前提下盡可能采用低的鉆井液密度。
(2)采用滿足清洗井筒的最低的鉆井液循環排量,降低循環壓力。
(3)防止鉆頭和鉆挺泥包,如已出現泥包,應設法排除,避免憋壓。
(4)認真搞好鉆井液固相控制,清除鉆井液中無用固相和巖屑,防止鉆井液密度升高,充分循環,保證井眼內清潔,降低循環壓力。
(5)保持鉆井液的良好流變性能。
(6)進入預計漏層前,用隨鉆堵漏劑配制膠液進行維護,配合工程技術措施,共同提高防漏效果。
(7)鉆遇高壓層,按照規程進行合理的壓力控制。
堵漏材料的合理匹配以及堵漏工藝的有效實施是堵漏成功的必要條件,鉆進過程中發現鉆井液存在明顯的漏失時,應根據不同的漏速,采取合理的堵漏方案[3-4]。在對徐家圍子地區的漏失情況進行充分研究后,總結出了如下堵漏技術措施。
(1)發生井漏后首先認真收集資料,把發生井漏的層位地層巖性、井漏前后鉆井液性能的變化、振動篩返砂情況、鉆井液循環排量、返出排量、停泵后井口液面變化情況、泵壓變化情況統計清楚。
(2)根據發生井漏時的資料認真分析發生井漏的原因,并制定出具體的堵漏措施,確定堵漏配方,根據配方及時準備堵漏材料。
(3)漏速在3m3/h左右的井,采用隨鉆堵漏的方法,在鉆井液中加2%隨鉆堵漏劑隨鉆隨堵,并根據隨鉆堵漏的效果適當加入1%~2%小顆粒堵漏劑。
(4)漏速在5~15m3/h的井,起鉆到井底前200m等地面配堵漏漿,堵漏漿密度要高于鉆進時鉆井液密度0.1~0.15g/cm3,堵漏劑主要以中小顆粒為主。堵漏漿配完后先開泵小排量循環,當堵漏劑到達鉆頭位置時下鉆到井底開始注堵漏漿,注堵漏漿排量要采取先小后大然后根據泵壓的變化在適當降低排量的方法。小排量頂通循環,當井底堵漏漿量達到10m3左右時把泵排量開到最大同時大幅度上下活動鉆具增加激動壓力使堵漏漿進入漏層,觀察井口泵壓變化情況,泵壓首先要經過一個由高到低再升高的過程,當泵壓升高到正常循環泵壓以上2~3MPa以內時就要適當減小排量,堵漏漿全部出鉆頭后停泵起鉆,起鉆灌好鉆井液,起完鉆后靜止8h以上堵漏,使堵漏劑中膨脹性纖維充分膨脹提高堵漏效果。
(5)漏速在20m3/h以上到井口失返的井,起鉆到井底前200m等地面配堵漏漿,堵漏漿密度要高于鉆進時鉆井液密度0.1~0.15g/cm3,堵漏劑主要以中顆粒和大顆粒為主。堵漏漿配完后先開泵小排量循環,當堵漏漿到達鉆頭位置時下鉆到井底開始注堵漏漿,先小排量頂通循環,當井底堵漏漿量達到20m3左右時把泵排量開到最大同時大幅度上下活動鉆具增加激動壓力使堵漏漿進入漏層,觀察井口泵壓變化情況,當泵壓升高到正常循環泵壓以上2~3MPa以上時就要適當減小排量,堵漏漿全部出鉆頭后停泵起鉆,起鉆灌好鉆井液,起完鉆后靜止8h以上堵漏,使堵漏劑中膨脹性纖維充分膨脹提高堵漏效果。
(6)堵漏成功后要逐級篩掉堵漏劑,也就是采取逐漸提高篩布目數的方法分級篩除堵漏劑,避免用細篩布一次篩除全部堵漏劑,振動篩損失鉆井液過多,同時鉆井液性能變化幅度過大導致二次井漏和產生井下復雜。
(7)堵完漏恢復鉆進時要適當控制開關泵速度、鉆進速度和泵的排量,待大鉆具過易漏井段后在逐漸恢復正常鉆進。進一步鞏固堵漏效果。
按照新的堵漏方案在徐家圍子區塊的徐深9X、徐深2X平1和徐深更平X等3口井進行現場試驗,與臨井相比取大幅度減少了堵漏次數和泥漿漏失量,取得了明顯的成功,堵漏對比效果見表1。

表1 試驗井堵漏效果
(1)井漏發生的除了地層復雜等客觀因素外,技術措施不合理和施工人員對防漏不重視也是主要原因之一。
(2)徐家圍子區塊以防漏為主、堵漏為輔,防漏措施得當會降低后期的漏失幾率和漏失速度,避免復雜情況發生。
(3)堵漏材料的合理匹配以及堵漏工藝的有效實施是堵漏成功的必要條件,鉆進過程中發現鉆井液存在明顯的漏失,應根據不同的漏速,采取合理的堵漏方案。
[1]李家學,黃進軍,羅平亞,等.隨鉆防漏堵漏技術研究[J].鉆井液與完井液,2008,25(3):25-26.
[2]徐同臺,劉玉杰,申威,等.鉆井工程防漏堵漏技術[M].石油工業出版社,1997.
[3]熊繼有,程仲,薛亮,等.隨鉆防漏堵漏技術的研究與應用進展[J].鉆采工藝,2007,30(2):7-10.
[4]陳剛花,尹成芳,邱正松,等.確定井漏層位的改進方法與研究[J].石油地質與工程,2007,21(3):5.