蓋靖安
(西部鉆探國際工程公司,新疆烏魯木齊830000)
肯基亞克鹽下油田地處濱里海盆地東緣的烏拉爾—恩巴鹽丘構造帶中部的肯基亞克鼻狀隆起上,該油田是中石油阿克糾賓油氣股份公司在哈國境內主要勘探開發區域。施工井型主要以水平井為主,目的層為石炭系,水平段長450~550m,二疊系與石炭系地層之間存在風化殼過渡帶,地層巖性辨識度較低,易發生失返性地層漏失,導致施工難度加大。
鹽下油田主要井身結構如下:
導 管:?660.4mm×210m+?508mm×210m,一開:?444.5mm×1200m+?339.7mm×1200m,二開:?311.2mm×3720m+?244.5mm×3720m,三開:?216mm×4600m+?177.8mm×4600m,四開:?149.2mm×5150m+?142mm完井管串。
肯基亞克鹽下油田自上而下分別鉆遇第四系、白堊系、侏羅系、三疊系、二疊系和石炭系;地層巖性主要為泥巖、砂泥巖、石膏、鹽巖、石灰巖和白云巖為主。下二疊系孔古階鹽層P1kg下部地層存在大段鹽層、純石膏層和高壓油氣層,且過渡帶存在風化殼殘積層,地層微裂縫、裂縫發育,高低壓同層,導致漏、噴、卡、塌等復雜事故頻發[1]。
二疊系上部地層存在異常高壓氣藏,二疊系下部與石炭系地層之間為風化殼低壓過渡帶,高低壓同存導致防漏堵漏難度大。
定向及水平段施工,低濃度堵漏漿無法滿足防漏堵漏需要,高濃度堵漏漿易在鉆具內易形成堆積憋堵,尤其是定向儀器孔間距小,存在鉆具水眼堵塞的風險。
鉆井液高密度、高固相疊加條件下,高濃度堵漏漿導致粘附卡鉆風險增加。
(1)進入下二疊統P1地層后,鉆井液中加入3%~5%隨鉆堵漏劑上部或已鉆地層進行封堵,并采用凝膠橋塞堵漏漿逐級提高上部地層承壓能力。
(2)進入風化殼之前,加大鉆井液中隨鉆堵漏劑含量,及時封堵地層微孔隙或微裂縫,避免高密度水利壓裂導致裂縫延伸。
(3)進入風化殼前,鉆具中加裝旁通閥,并提前配置30%高濃度凝膠復合橋塞堵漏漿,發生漏失后及時將堵漏漿替入漏失井段進行憋擠承壓堵漏,減少漏失量,保持井筒液柱壓力高度。
(4)鉆進時控制鉆井液密度在1.86g/cm3,起鉆時采用打重漿帽方式控制鉆井液密度在1.90g/cm3。下鉆分段循環降低鉆井液密度至鉆進時密度,降低地層憋漏風險。
依據區域地層孔隙度和裂縫尺寸等參數,分別優選不同粒徑的纖維類、果殼類及剛性堵漏材料,采用剛塑復配、架糊結合的粒徑選擇搭配方式提高堵漏一次成功率。通過室內基礎研究及現場應用,最終確定復合橋塞堵漏漿配方為:井漿+3%HT-2+4%ZSQD-98+2%ZYD(中細)+8%GDJ-5+6%GDJ-4+4%LCM+4%鋸末+0.5%ZND-2。
鉆井過程中,在防漏堵漏方面主要采取預防為主、防堵結合的技術思路,鉆遇已知漏失地層前,在鉆井液中提前加入不同粒徑的隨鉆封堵材料,提高鉆井液自身的封堵能力,做好井漏主動預防工作。
進入漏層或已知漏層鉆井過程中,需嚴格控制鉆井液密度,降低泥漿泵排量,控制起下鉆及鉆具下放速度,啟動泥漿泵采用先小排量后逐漸提高的方式進行操作,防止下鉆速度過快、開泵操作過猛,鉆井液壓力激動過大造成地層憋漏。
高密度鉆井液需調整好鉆井液流變性,降低井筒內循環壓耗,防止高粘切等人為因素引起的地層漏失。
已知漏層前,鉆井液中加入3%~5%HT-2等隨鉆堵漏材料,在提高上部地層承壓能力的同時,封堵地層孔隙和微裂縫,施工中需根據材料消耗情況及時進行補加,確保其有效含量。
含H2S作業區域,進入已知漏層前,工程方面配合簡化鉆具結構或在定向鉆具中加裝旁通閥和鉆具浮閥,提前儲備足量鉆井液、加重材料和不同類型的堵漏材料,滿足高濃度堵漏漿施工作業需要。
復合橋堵漿出鉆頭后,可適當加大頂替或循環排量,盡可能將橋堵漿多擠入地層裂縫內,實現架橋和填塞封堵的目的,橋堵漿可根據鉆具水眼及施工風險,考慮是否在鉆具內預留2~3m3,若需預留橋堵漿,需每間隔3~5min頂通水眼一次,并不間斷旋轉鉆具,防止粘卡,若堵漏漿進入裸眼段后,漏速減小或消除,則考慮將鉆具內橋堵漿全部替出后起鉆至套管鞋內或堵漏漿以上井段進行靜堵或做地層承壓。
橋堵漿濃度可根據漏失類型和漏失量大小來確定,一般情況下,216mm井眼不超過30%~40%,149.2mm井眼控制在25%~30%,堵漏材料主要以中細顆粒的核桃殼、云母、蛭石、植物纖維、高強度堵漏顆粒ZYD以及酸溶性堵漏劑SQD98為主,也可根據現場儲備堵漏材料的顆粒粒徑和數量確定濃度及搭配方式。橋堵漿密度一般不高于井漿密度0.02g/cm3即可。
(1)窄密度防漏堵漏技術可滿足肯基亞克油田高低壓同存防漏堵漏施工需要,解決了地層漏失引起的井塌卡鉆、漏轉噴等一系列鉆井技術難題,保障了施工作業需要。
(2)采用橋塞復合堵漏漿技術,可提高堵漏一次成功率,大幅縮短井漏處置時效,滿足了提質提效及油田快速上產需求。