王麗
摘要:涪陵頁巖氣田屬典型的喀斯特地貌,地層微裂縫、裂縫發育,斷層較多,施工中井漏頻發,堵漏工作異常困難,井漏成為工區面對的主要技術難題。部分井存在惡性漏失,給堵漏工作帶來巨大困難,嚴重制約了本區塊鉆井提速提效。尤其鉆遇氣層存在噴漏同存的困境,通過選用合適的堵漏材料(剛性、柔性、拉筋)提高地層承壓能力,較好的控制了井控風險,保證了施工的安全高效。
關鍵詞:頁巖氣井;承壓堵漏;井控風險;井漏
前言
頁巖氣井地層承破碎發育壓能力低,易誘發井漏。優選封堵材料、設計封堵防漏配方,增強鉆井液封堵能力,提高地層承壓能力,從而形成二開防漏技術。通過剛性填充顆粒、變形填充顆粒和纖維封堵劑,對孔隙、孔吼進行液相封堵和屏蔽暫堵,提高縫面或井壁面的封堵強度,減小孔隙壓力傳遞,增大地層對鉆井液進一步阻隔能力,減輕水楔作用和水化產生的推擠作用帶來的不利影響。提前加入封堵材料預封堵,應用隨鉆防漏堵漏技術[1],遇到小漏可以防、中漏可以穿、大漏加入橋堵材料能快速封堵穿過漏層,改善泥餅質量,提高漏失層段承壓能力。
1、鉆井液防漏堵漏難點
1.1二開難點
二開采用鉀基聚胺鉆井液體系鉆進[2],漏失特點主要表現為地層承壓能力低、漏失段長、漏失次數多,常伴隨先漏后噴、先漏后垮的特點。二開韓家店組、小河壩組泥巖地層以誘導性裂縫漏失居多,漏失點多、漏失速度中等,漏失井段長,雖然有成熟配套的堵漏措施,但實際鉆井過程中發現,有的井漏點很難卡準,導致堵漏效果不佳。長裸眼井段地層壓力系數不同,一旦壓漏薄弱地層或發生復漏,漏點難以判斷,尤其是直導眼井,下部為平衡氣層密度較高,部分地層承壓能力低或破碎,難以形成致密封堵層,承壓不高,易復漏。
1.2三開難點
龍馬溪組-五峰組裂縫發育,存在大小不等裂縫,多為裂縫型和誘導型漏失,主要表現為漏失點多、漏失段較長、漏失量大等特點;并且經過大規模壓裂后,裂縫開啟程度進一步增大,防漏堵漏難度更大。
2、鉆井液應對措施
2.1技術思路
承壓堵漏技術,主要是利用剛性顆粒強度高、不易被閉合壓力壓碎、不水化的特性,根據漏失情況,估計出最大裂縫寬度,按架橋原理確定最大架橋顆粒的粒級及濃度,以不同級別目數的顆粒為基礎,加上各粒級的橋塞材料以及可變形微粒封堵材料,在地層中裂縫中能夠架橋、楔入、填充,提高地層的周向誘導應力,從而提高地層承壓能力[3]。
在易漏失井段鉆進過程中提比重、打開產層前提比重、固井下套管前,如果環空液柱壓力相對鉆井液液柱壓力較大時,通常需要在鉆具通井時進行地層承壓試驗,減小漏失幾率。
2.2承壓防漏堵漏施工工藝
①用混合漏斗按配方配制堵漏漿。
②確定漏層位置,光鉆桿下至漏失位置頂部30-60m。
③下鉆到漏失井段,低排量注入堵漏漿50-80 m3到裸眼井段,注意觀察井口液面,若有漏失,必須及時灌堵漏泥漿保持井口液面,無漏失后起鉆至安全井段,起鉆期間,環空盡量用堵漏漿灌滿。
④起鉆,鉆具起到堵漏漿高度以上30-50m。
⑤關封井器,單凡爾開泵擠泥漿5-8次(擠漿15-25 m3,每次2-4 m3),時間間隔2-3h,停泵期間,保持關井狀態,觀察立壓套壓的變化情況。為避免套管鞋處被壓漏,必須保持全井筒充滿堵漏漿。
3、現場應用
勝頁12-1是華東油氣分公司部署在重慶南川區東城街道永生橋社區 3 組一口生產井設計井深:5863m(垂深3285.5m)目的層:龍馬溪組,鉆進過程中發生失返性漏失實鉆井深:1229m層位:龍潭組,漏失鉆井液體系氯化鉀聚胺體系水基鉆井液體系?密度1.22g/cm3粘度47s設計密度1.07-1.35g/cm3。
起鉆下入光鉆具,漏層以上200米先小排量循環鉆井液一周,再下鉆至漏層以上50米注堵漏漿20 m3(堵漏漿配方:3%QS-2、3%FT、3%FD-1、3%FCR-2、1%短絨、2%剛性堵漏劑、2%橡膠顆粒、3%承壓堵漏劑),內外替平后起鉆至安全井段關井憋壓。承壓2MPa,當量密度1.35 g/cm3,靜止10小時后開井循環,不漏,堵漏成功。
下入動力鉆具正常鉆進,再鉆進至2483米后發生溢流壓井,鉆井液密度提高至1.47 g/cm3進出口平衡,壓井成功,未發生漏失。繼續鉆進至2581米再次發生溢流壓井,鉆井液密度最終提高至1.63 g/cm3進出口達到平衡,由于設計最高密度為1.35 g/cm3,在壓井提高密度的過程中出現漏失,井下存在動力鉆具不能夠通過粒徑較大的堵漏材料,選用粒徑小于1mm的堵漏材料,全井堵漏材料的濃度12%,成功的處置了噴漏同存的難題。
4、結論及認識
1)小顆粒堵漏材料在承壓過程中可以起到很好的堵孔作用,能夠一定限度的提高薄弱地層的承壓能力。
2)承壓堵漏能夠一定程度上解決噴漏同存的矛盾,為井控安全提供了保障。
3)井漏在于預防,良好的泥餅質量是易漏井防漏的關鍵,合理的封堵材料可以有效的降低漏失幾率。
4)承壓堵漏仍存在一些不確定的因素,需要繼續優化配方和施工工藝。
參考文獻:
[1]王中華。2013年國內頁巖氣鉆采技術綜述。[J]中外能源。2014,19,34-41。
[2]王中華。頁巖氣水平井鉆井液技術的難點及選用原則。[J]中外能源。2012,17,43-47。
[3]譚希碩。涪陵頁巖氣水平井鉆井液防滲漏技術。[J]承德石油高等??茖W校學報。2015,17,10-13。